Germination and soil seed bank traits of Podocarpus angustifolius (Podocarpaceae): an endemic tree species from Cuban rain forests

ABSTRACT

Podocarpus angustifolius is an endangered recalcitrant-seeded small tree, endemic to mountain rain forests in the central and Pinar del Río regions in Cuba. In this study, the germination patterns of P. angustifolius seeds were evaluated and the nature of the soil seed bank was determined. Using a weighted two-factor design, we analyzed the combined germination response to seed source (i.e. freshly matured seeds directly collected from trees versus seeds extracted from soil samples) and pretreatment (i.e. seed water-immersion for 48h at room temperature). Germination was delayed for four weeks (≈30 days) in all cases, regardless of both factors analyzed. Moreover, nine additional days were necessary to achieve high germination values (in the case of fresh, pretreated seeds). These results overall may indicate the existence of a non-deep simple morphophysiological dormancy in P. angustifolius seeds. The water-immersion significantly enhanced seed germination, probably as a result of the hydration of recalcitrant seeds. Although germination of seeds extracted from soil samples was low, probably due to aging and pathogen effects throughout the time of burial, the study revealed the existence of a persistent soil seed bank (at least short-termed) of ≈42 viable seeds per m² in the upper 10cm of soil. Such a record is noteworthy since references to persistent soil seed banks in recalcitrant-seeded species are scarce in the literature. The population consequences derived from the formation of persistent soil seed banks in this endangered species are discussed. Rev. Biol. Trop. 59 (3) 1061-1069. Epub 2011 September 01.

RESUMEN

Podocarpus angustifolius es un árbol endémico de los bosques lluviosos de la región de Pinar del Río y la parte central de Cuba, que se encuentra en peligro de extinción. En este estudio se evaluó la germinación de sus semillas y la naturaleza del banco de semillas del suelo. Específicamente, se analizó la respuesta germinativa de las semillas a dos factores su procedencia (recolectadas directamente de los árboles versus extraídas de muestras de suelo) y el pretratamiento (inmersión en agua durante 48h a temperatura ambiente). La germinación no comenzó hasta las cuatro semanas (≈30 días) en todos los casos. Además, fueron necesarios 9 días más para alcanzar un valor elevado de germinación (en el caso de semillas recolectadas del árbol con pretratamiento), lo que parece indicar la existencia de un letargo de tipo morfofisiológico simple no profundo. El pretratamiento incrementó significativamente la germinación, posiblemente por hidratación de las semillas recalcitrantes. El estudio demostró la existencia de un banco de semillas persistente en el suelo, al menos de corta duración de ≈42 semillas viables por m² en los 10 primeros cm del suelo. Dicho hallazgo es destacable, ya que los casos descritos en la literatura sobre bancos persistentes en especies con semillas recalcitrantes son escasos. Además, se discute la importancia que tiene para esta especie amenazada la existencia de un banco de semillas persistente.