presentacion estructura vegetal

7/23/2019 Presentacion Estructura Vegetal

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EstructuraVegetal

Ing. Victor Roberto Macario Prez

Curso de Ecologa Vegetal


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1. Forma y Tamao de las hojasEl principio del diseo ptimo de las hojas se basa en la relacin entre

forma y funcin.

La forma de las hojas tiene:

a) Implicaciones fisiolgicas

Intercambio de gases

Asignacin de materia y energa

b) Respuestas ecolgicas

El patrn de ramificacin

La forma de crecimiento

Interaccin con competidores, depredadores y mutualistas.


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I. Patrones en la forma y arreglo dehojas (Givnish, 1987)

A) FORMA

1. Hojas con mrgenes lobulados y

dentados son ms comunes en lasmagnoliopsidas (dicotiledneas) de lazona templada norte y en el bosquede otras latitudes.

2. Hojas lobuladas son comunesnicamente en los rboles de la zonatemplada norte y en los rboles

tropicales pioneros.


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3. Hojas con pices pronunciados y acuados convertedera, son comunes en las selvas y en bosquesde neblina, particularmente en especies delsotobosque.

4. Hojas con bases cordadas (acorazonadas) soncomunes entre lianas, herbceas forestales ehierbas acuticas.

5. Hojas compuestas son comunes en ambientesridos y semiridos que favorecen el hbitocaducifolio a elevaciones bajas y en sucesiones enclaros.

6. Bases foliares asimtricas y anisofilicas (hojasdesiguales en cada nudo en especies con hojascompuestas) son comunes en los sotobosquesselvticos y otros hbitats sombreados.


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B) TAMAO

7. El ancho de la hoja, sus lbulos o foliolos, tiende a

incrementarse a lo largo de gradientes ascendentes deprecipitacin, humedad y fertilidad del suelo, y tiendea disminuir con el incremento en la irradiancia.

El tamao foliar efectivo se reduce en regiones de altaprecipitacin y baja altitud y se incrementa o se reducecon la altitud en regiones ms secas.

En una misma especie y an bajo las mismascondiciones, los individuos jvenes tendern apresentar hojas ms amplias que los individuosmaduros.

8. El grosor tiende a incrementarse al disminuir laprecipitacin, la humedad o la fertilizacin del suelo oal incrementarse la irradiancia o la edad. A mayoraltitud y precipitacin, el grosor de la hoja seincrementar.


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C) DISPOSICIN9. Las hojas que se originan en

ramas erectas con una filotaxisespiral se encuentran enambientes soleados, mientrasque las hojas que se originan en

ramas horizontales con unafilotaxis dstica se encuentranen ambientes sombreados.

10. La inclinacin foliar de lahorizontal tiende a ser mayor ensitios soleados, secos o menosfrtiles.


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D) HABITO

11. Las hojas perennifolias son comunes en los hbitatscon suelos relativamente pobres en nutrimentos yvariacin estacional en condiciones favorables parafotosntesis (climas con lluvia durante el invierno osin estacin lluviosa definida).

12. Las plantas con hojas caducifolias tienden apredominar en desiertos, semidesiertos, bosquescaducifolios, estratos emergentes del bosque.

A escala regional son comunes en bosques templadosdel este asitico, del noreste norteamericano y delnorte europeo.


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E) COLOR

13. Las hojas con caras abaxiales rojizas, clulasepidrmicas de forma lenticular y color azultornasol se asocian con los extremos sombreadosdel sotobosque selvtico.

En algunos casos el color moteado en hojas de plantastropicales se indica que presenta como unarespuesta al nivel de irradiancia en interaccin conun mecanismo defensivo antiherbivoro.


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II. Forma foliar y niveles de luz (Givnish yVermeij, 1976)

1. A mayores niveles de luz, la alta carga calricay sequedad del ambiente favorecen eldesarrollo de hojas pequeas, particularmentesi la cantidad de agua disponible es limitada(p. ej. Epfitas)

2. A niveles medios superiores del bosque, sereduce el calor y la tasa evaporativa, por estose favorecen hojas ms grandes que estimulanla carboxilacin, al aumentar la temperaturade las hojas.

En esta condicin tambin se favorecen las hojasde base ancha con pecolos grandes paraevitar el autosombreo (p. ej. Cecropia)


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3. A niveles de luz que comienzan a ser bajos, lashojas tienden a sostenerse en posicinhorizontal para interceptar la mayor cantidad deluz y su tamao se reduce as como sus bases ytamaos de pecolos.

4. A niveles inferiores se favorece a las hojaspequeas, de posicin horizontal y pecolo muylargo, para evitar el sombreo del tronco y otrashojas de mayor tamao de estratos superiores oaperchadas en el tronco de los rboles.

En el ambiente tropical, dominan las hojas conforma cordada o reniforme ms que las elpticasu oblongo-lanceoladas y la posicin peltada.


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III pices (Richards, 1952 y

Williamson, 1981)Los pices acanalados en hojas tropicales, favorecen la desecacinfoliar a travs de la remocin del agua despus de la lluvia.

La funcin de los pices acanalados es reducir el tamao de la gota

del escurrimiento foliar y con ello disminuir la erosin debajo dela planta.


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IV Alometra (Bond y Migdley,1988)

1. El diformismo en el patrn de ramificacinconduce a un diformismo en el tamao de lahoja.

2. Plantas masculinas tienen hojas ms pequeasque las femeninas.

3. El dimorfismo tiene bases ontognicas y, por lotanto, con la edad se manifiestan: el patrn de

ramificacin, la sexualidad y el tamao de lashojas.


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V Tamao foliar, prueba ygeneracin de hiptesis (Givnish,1987)

Las variaciones en el tamao incidenen la tasa de crecimiento de laplanta a travs de sus efectos en laconductancia de la capa defrontera, la cual a su vez, afecta latoma de CO2y la prdida de vapor

de agua.

El grosor de la capa de frontera seincrementa con la anchura de lahoja, sus lbulos o fololos ydisminuye con el incremento en lavelocidad del viento.

La anchura foliar ptima maximiza ladiferencia entre costos ybeneficios.


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Por lo tanto la amplitud foliarptima debera disminuir enhbitats menos hmedos o secos,

en la medida en que los costos detranspiracin o los costos radicalespara proveer una tasa dada detranspiracin se incrementen.

De la misma manera, las hojaspequeas deberan ser tambinfavorecidas en suelos menosfrtiles, ya que los escasosnutrimentos son ms costosos paraabsorberlos y ello limita el nivelde enzimas foliares y la extensina la cual un incremento detemperatura puede estimular lafotosntesis.


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VI Evaluacin del tamao de la hoja (Givnish, 1986)

Se han planteado tres modelos paraevaluar el tamao de la hoja

1. El tamao de las hojas se ajustapara mantener la temperatura de lasmismas cerca del ptimo para

fotosntesis y prevencin del daotrmico.


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2. El tamao de las hojas se ajusta paramaximizar la eficiencia en el uso del agua.

3. El tamao de hojas se ajusta para maximizarla ganancia de carbono.

En cualquier caso, el nfasis est en la relacintamao-eficiencia fotosinttica.


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Grafica que muestra como varia el tamao de hoja con respecto a la radiacin y lahumedad


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VII Presiones selectivas sobre la forma ytamao de hojas

Las presiones selectivas sern las que afecten:

1. La economa del intercambio gaseoso: espesor de lacapa de frontera.

2. El contenido hdrico de los tejidos: humedad del

suelo y atmosfrica, velocidad del viento.

3. La tasa de crecimiento: nutrimentos del suelo.


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2. ESTRUCTURA DEL DOSELLa estructura del dosel se refiere a la distribucin foliar en la cubierta

vegetal e implica el arreglo de las hojas sobre las ramas y laestratificacin con que se disponen sobre el dosel.


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I Arreglo de hojas sobre ramas y dosel

La filotaxis o teora de la ordenacin de

las hojas, explica el arreglo de lashojas en una rama, eje o verticilo.

En la mayora de los casos, el parstico o

sea la razn del nmero de vueltasalrededor del tallo y el nmero dehojas encontradas excluyendo laprimera, se ajusta a una de lasfracciones de la secuencia deFibonacci.


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Filotaxis decusada

Filotaxis verticilada


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II Trueque entre arreglo foliar ysostn

Hay dos tipos bsicos de arreglosfoliares: El helicoidal y elaplanado o dstico.

a) El helicoidal ordena las hojasen espiral (tpico de las plantashelifitas). Las hojasgeneralmente son ovadas olanceoladas y ahusadas.


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a) El dstico arregla las hojas en planos a lo largo de larama (tpico de las escifitas). El arreglo en planosinvolucra cambio en la forma de la base de las hojas

para evitar traslapo, de modo que las hojastriangulares implican un lastre respiratorio, inducenroce y rompimiento, por lo que se tiende a hojassimtricas, sin esquinas en la base y margen foliar

paralelo convergente, con espacio interfoliarsuficiente para permitir el movimiento convectivocon respecto a las hojas adyacentes.


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III Distribucin de las hojas en el dosel

Distribucin monoestratificada con hojas densamenteacomodadas en un solo estrato.

Distribucin multiestratificada con hojas esparcidasentre varios estratos.

La distancia mnima entre estratos en un multiestratoptimo es muy grande en ambientes soleados ysignificativamente ms pequea en ambientesnubosos.


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La monoestratificacin es ms comn en la sombra que lamultiestratificacin, esta ltima mantiene una ventaja en condicionesabiertas.

La multiestratificacin es ms resistente a la sequa que lamonoestratificacin.


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3. ESTRUCTURA DE SOSTN YCONDUCCIN

I Arquitectura del sostn

Desde el punto de vista descriptivo, arquitectura es

un modelo vegetal dibujado sobre un plano.

No es equivalente a forma biolgica, hbito decrecimiento o forma de la copa, ni se relacionacon el parentesco taxonmico o tamao, demanera que una hierba y un rbol puedenpertenecer a un mismo modelo arquitectnico.


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Halle y Oldeman proponen 22 modelos o formasarquitectnicas (Figura 1), cada uno est dedicado aun botnico distinguido.

Las caractersticas incluidas en cada modelo son:

La forma de ramificacin

Distribucin sobre el tronco

Desarrollo de las yemas axilares por silepsis oprolepsis

Extensin de los nuevos vstagos

La diferencia de ramas ortotrpicas o plagiotrpicasLa posicin de las flores en yemas laterales o

terminales

Orientacin de la corona.


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Fig. 1 Modelos arquitectnicos de plantas


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II Diseo mecnico de las estructuras de sostn

a) ramas y troncos

El diseo mecnico implica alometra y seguridad mecnica, estase basa en tres principios

1. La semejanza geomtrica que establece que en un individuo, eldimetro cambiar inversamente con la altura, al avanzar laedad.


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2. La semejanza esttica se refiere al patrnde ramificacin estacionario y su

morfometra. El patrn de ramificacinpuede ser simtrico por bifurcacin de cadarama sucesiva, o asimtrico, que produce unnivel descendiente de la poblacin desegmentos del mismo orden.

A. monopodico; B. Simpodico


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3. La semejanza elstica se basa enel estudio de la frecuencia natural

de vibracin que permite a loscuerpos recuperarse ante algunadistorsin, depende de la longitud,estructura y resistencia de la masa

del sostn.


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b) Contrafuertes

Los contrafuertes son los apoyos de tensin en muchos rboles dezonas tropicales. Hay una clara tendencia a disminuir con la altura ycon la latitud.

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