Water economy of woody species from the Patagonian steppes

La vegetación de la estepa patagónica está expuesta a una baja disponibilidad de agua y nutrientes, a bajas temperaturas, y elevadas velocidades y frecuencia de vientos. Estos factores físicos determinan la estructura y el funcionamiento del ecosistema y las características morfo-fisiológicas de sus especies. En esta revisión se presenta información ya publicada y nuevos resultados del efecto de la dinámica espacio-temporal del agua del suelo, sobre el estado hídrico, y características de la arquitectura hidráulica de 10 especies arbustivas dominantes que abarcan un rango de profundidades de enraizamiento desde los 50 cm hasta más de 200 cm. La dinámica del agua del suelo indica la existencia de un aumento de la disponibilidad de agua con la profundidad y un aumento durante el invierno. Las especies leñosas cuyas raíces acceden a fuentes de agua más estables, como Schinus johnstonii Barkley y Berberis heterophylla Jussieu Lam, tienen potenciales hídricos foliares mínimos menos negativos, pero sus sistemas de transporte de agua son menos eficientes (menor conductividad hidráulica específica) que las especies con sistemas radicales más superficiales, como Senecio filaginoides De Candolle y Mulinum spinosum (Cav.) Pers. Las características hidráulicas de las especies con raíces profundas y el acceso a horizontes más húmedos del suelo podrían limitar la velocidad de respuesta de estas especies a los pulsos de lluvia que ocurren durante el verano. A pesar de que la eficiencia de uso de agua tanto intrínseca como integrada en el tiempo y la tasas de fotosíntesis por unidad de biomasa tienden a ser mayores en las especies con raíces profundas y con mayor disponibilidad de agua, su menor capacidad de almacenamiento de agua, mayor densidad de madera y los elevados gradientes de potencial hídrico entre el suelo y las hojas sugieren que estas especies tendrían tasas de crecimiento bajas pero mantenidas por un período mayor a lo largo del año. Se presentan algunas preguntas para estudios adicionales, como por ejemplo por qué las plantas con sistemas radicales profundos no hacen un mayor uso del agua disponible en profundidad.The vegetation of the Patagonian steppe is exposed to low soil water and nutrient availability, low temperatures and strong and frequent winds. These factors determine the structure and functioning of the steppe and influence the morpho-physiological traits of species. This review emphasizes the effects of soil water spatial-temporal dynamics on plant water status and on the hydraulic architecture of 10 woody species with rooting depths ranging from 50 to 200 cm. Soil water availability in the Patagonian steppe increases with depth and with increasing rainfall during the winter. Species with deep roots exploring dependable soil water sources such as Schinus johnstonii Barkley and Berberis heterophylla Jussieu Lam have less negative minimum leaf water potentials and lower water transport efficiency (low specific hydraulic conductivity) than species with shallow root systems such as Senecio filaginoides De Candolle and Mulinum spinosum (Cav.) Pers. Hydraulic characteristics of species with deep roots taping deeper water sources could limit the response to summer rainfall pulses. Despite that intrisic and time-integrated water use efficiency and leafmass- based photosynthesis rates are highest in species with deep root systems, their low hydraulic capacity, dense wood, and large soil-to-leaf water potential gradients, suggest that these species have relatively low growth rates which can be sustained over relatively long periods. Questions for future studies are suggested, including why species with deep roots are only using a portion of the water resources of moist soil layers.Fil: Bucci, Sandra Janet. Universidad Nacional de la Patagonia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Scholz, Fabian Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia; ArgentinaFil: Iogna, Patricia Araceli. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia; ArgentinaFil: Goldstein, Guillermo Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; Argentina. University of Miami; Estados Unido