Use of epidermal characters as bioindicators of environmental pollution

Abstract

The present study explores the use of micromorphological leaf epidermal characters of Ficus benjamina (evergreen) and Fraxinus pennsylvanica (deciduous) as indicators of pollution in the Metropolitan Area of Buenos Aires. Mature leaves of both species were sampled along an urbanperiurban gradient, with a rural area as control for epidermal characters. Parameters examined from abaxial and upper epidermis were: (1) length and width of stomata, (2) number of stomata per area unit, (3) length and width of epidermal cells, (4) number of epidermal cells per area unit. Data were analysed with basic statistical and multivariate techniques. Principal Component Analysis (PCA) clearly grouped foliar samples according to three zones: urban, periurban and rural areas with different pollution values. No correlations were observed between epidermal character variations and climate variables, air pollutants or C, N, P and metals concentration in soil. Only one positive correlation (p=0.006) was found between stomata length in leaves from Ficus and iron concentration in soil.

En el presente trabajo se explora el uso de los caracteres micromorfológicos de epidermis de hoja de Ficus benjamina (especie perenne) y Fraxinus pennsylvanica (especie caduca) como indicadores de contaminación en el área metropolitana de Buenos Aires. A lo largo de un gradiente urbano-periurbano, con un área rural como control, se colectaron hojas de ambas especies. Se examinaron parámetros de epidermis abaxial y adaxial: largo y ancho de estomas, número de estomas por unidad de área, largo y ancho de células epidérmicas, número de células epidérmicas por unidad de área. Los datos fueron analizados con técnicas básicas de estadística y análisis multivariado. El análisis de componentes principales (PCA) claramente agrupó las muestras foliares en tres zonas: urbana, periurbana y rural, con diferentes valores de contaminación. No se observaron correlaciones entre las variaciones de los caracteres epidérmicos y las variables clima, contaminación ambiental o C, N, P y concentración de metales en el suelo. Se encontró una única correlación positiva (p=0.006) entre el largo de estomas en hojas de Ficus sp. y la concentración de Fe en el suelo.