Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phả hệ, thuộc tính quả và mối tương quan sinh thái của hiện tượng ra hoa trong rừng khô nhiệt đới
Tóm tắt
Trong các rừng khô nhiệt đới, một sự biến đổi lớn giữa các loài trong các chiến lược về hiện tượng ra hoa đã được ghi nhận. Do đó, các phản ứng phenological có thể bị ảnh hưởng bởi các biến số môi trường, các thuộc tính chức năng của cây hoặc quán tính phả hệ. Trong vòng 2 năm, chúng tôi đã ghi lại hiện tượng ra hoa của 151 loài thuộc 5 hình thức sinh trưởng khác nhau trong một rừng khô Neotropique ở Mexico. Chúng tôi đã đánh giá mối quan hệ giữa hiện tượng ra hoa, các yếu tố abiotik (lượng mưa, nhiệt độ, độ dài ngày) và các thuộc tính chức năng (hình thức sinh trưởng, hội chứng phát tán, kích thước và thời gian phát triển quả) bằng cách sử dụng mô hình bình phương tối thiểu phả hệ (PGLS). Nhiều loài có quả chín trong mùa khô (92%) hơn trong các tháng mưa và phát tán hạt của chúng qua autochory và endozoochory. Chúng tôi phát hiện rằng thời gian phát triển quả có mối tương quan tích cực với kích thước quả và cùng với các thuộc tính hình thái của quả (kích thước và hội chứng phát tán) cho thấy mối quan hệ quan trọng với hình thức sinh trưởng, nhưng với tín hiệu phả hệ mạnh. Tính mùa vụ môi trường có ảnh hưởng mạnh mẽ đến thời gian chín quả, mà không có mối liên hệ đáng kể nào với phả hệ của các loài cây. Tuy nhiên, phản ứng phenological với môi trường (lượng mưa và độ dài ngày) ở cấp độ cộng đồng được trung gian bởi hình thức sinh trưởng. Trong các loài gỗ, chúng tôi đã ghi nhận sự biến đổi lớn giữa các loài về hiện tượng ra hoa liên quan đến các hội chứng phát tán khác nhau. Trong các loài thảo mộc, hiện tượng ra hoa là một thuộc tính bị hạn chế bởi độ dài của chu kỳ sống của chúng do tính mùa vụ của lượng mưa, điều này có thể đã chọn lọc một số thuộc tính (ví dụ, quả khô, sự hiện diện của gai, sự mở vỡ bùng nổ) để tối đa hóa việc phát tán hạt trong mùa khô.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
APG IV (2016) An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV. Bot J Linn Soc 181:1–20. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2009.00996.x
Arredondo-Amezcua L, López-Toledo L, Ibarra-Manríquez G (2015) Espectro de dispersión de la flora leñosa del bosque tropical caducifolio en el neotrópico. Bot Sc 93:143–152. https://doi.org/10.17129/botsci.233
Batalha MA, Martins FR (2004) Reproductive phenology of the Cerrado plant community in Emas National Park (central Brazil). Aust J Bot 52:149–161. https://doi.org/10.1071/BT03098
Boulay R, Carro F, Soriguer RC, Cerdá X (2007) Synchrony between fruit maturation and effective dispersers’ foraging activity increases seed protection against seed predators. Proc R Soc B 274:2515–2522. https://doi.org/10.1098/rspb.2007.0594
Bullock SH (1995) Plant reproduction in neotropical dry forests. In: Bullock SH, Mooney HA, Medina E (eds) Seasonally dry tropical forests. Cambridge University Press, Cambridge, pp 277–303
Cortés-Flores J, Hernández-Esquivel KB, González-Rodríguez A, Ibarra-Manríquez G (2017) Flowering phenology, growth forms, and pollination syndromes in tropical dry forest species: influence of phylogeny and abiotic factors. Am J Bot 104:39–49. https://doi.org/10.3732/ajb.1600305
Davis CC, Willis CG, Primack RB, Miller-Rushing AJ (2010) The importance of phylogeny to the study of phenological response to global climate change. Philos Trans R Soc B 365:3201–3213. https://doi.org/10.1098/rstb.2010.0130
Dray S, Dufour AB (2007) The ade4 package: implementing the duality diagram for ecologists. J Stat Softw 22:1–20. https://doi.org/10.18637/jss.v022.i04
Eriksson O (2008) Evolution of seed size and biotic seed dispersal in angiosperms: paleoecological and neoecological evidence. Int J Plant Sci 169:863–870. https://doi.org/10.1086/589888
Eriksson O, Friis EM, Löfgren P (2000) Seed size, fruit size, and dispersal systems in angiosperms from the Early Cretaceous to the Late Tertiary. Am Nat 156:47–58. https://doi.org/10.1086/303367
Felsenstein J (1985) Phylogenies and the comparative method. Am Nat 125:1–15. https://doi.org/10.1086/284325
Fenner M (1998) The phenology of growth and reproduction in plants. Perspect Plant Ecol Evol Syst 1:78–91. https://doi.org/10.1078/1433-8319-00053
Freckleton RP, Harvey PH, Pagel M (2002) Phylogenetic analysis and comparative data: a test and review of evidence. Am Nat 160:712–726. https://doi.org/10.1086/343873
Griz LMS, Machado ICS (2001) Fruiting phenology and seed dispersal syndromes in caatinga a tropical dry forest in the northeast of Brazil. J Trop Ecol 17:303–321. https://doi.org/10.1017/S0266467401001201
Herrera CM (2002) Correlated evolution of fruit and leaf size in bird-dispersed plants: species-level variance in fruit traits explained a bit further? Oikos 97:426–432. https://doi.org/10.1034/j.1600-0706.2002.970312.x
Heydel F, Tackenberg O (2016) How are the phenologies of ripening and seed release affect by species’ ecology and evolution? Oikos 126:738–747. https://doi.org/10.1111/oik.03442
Howe HF, Smallwood J (1982) Ecology of seed dispersal. Ann Rev Ecol Syst 13:201–228. https://doi.org/10.1146/annurev.es.13.110182.001221
Janzen DH (1967) Synchronization of sexual reproduction of trees within the dry season in Central America. Evol 21:620–637. https://doi.org/10.2307/2406621
Jara-Guerrero A, De la Cruz M, Méndez M (2011) Seed dispersal spectrum of woody species in south Ecuadorian dry forests: environmental correlates and the effect of considering species abundance. Biotropica 43:722–730. https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.2011.00754.x
Jurado E, Westoby M, Nelson D (1991) Diaspore weight, dispersal, growth form and perenniality of central Australian plants. J Ecol 79:811–828. https://doi.org/10.2307/2260669
Justiniano MJ, Fredericksen TS (2000) Phenology of tree species in Bolivian dry forests. Biotropica 32:276–281. https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.2000.tb00470.x
Kuhlmann M, Ribeiro JF (2016) Evolution of seed dispersal in the Cerrado biome: ecological and phylogenetic considerations. Acta Botanica Brasilica 30:271–282. https://doi.org/10.1590/0102-33062015abb0331
Leishman MR, Westoby M, Jurado E (1995) Correlates of seed size variation: a comparison among five temperate floras. J Ecol 83:517–529. https://doi.org/10.2307/2261604
Leishman MR, Wright IJ, Moles AT, Westoby M (2000) The evolutionary ecology of seed size. In: Fenner M (ed) Seeds: the ecology of regeneration in plant communities. CABI, Wallingford, pp 31–57
Magallón S, Gómez-Acevedo S, Sánchez-Reyes LL, Hernández-Hernández T (2015) A metacalibrated time-tree documents the early rise of flowering plant phylogenetic diversity. New Phytol 207:437–453. https://doi.org/10.1111/nph.13264
Martins EP, Housworth EA (2002) Phylogeny shape and the phylogenetic comparative method. Syst Biol 51:873–880. https://doi.org/10.1080/10635150290155863
Mendoza I, Perez CA, Morellato LPC (2017) Continental-scale patterns and climatic drivers of fruiting phenology: a quantitative Neotropical review. Glob Planet Chang 148:227–241. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.12.001
Moles AT, Westoby M (2006) Seed size and plant strategy across the whole life cycle. Oikos 113:91–105. https://doi.org/10.1111/j.0030-1299.2006.14194.x
Moles AT, Ackerly DD, Webb CO, Tweddle JC, Dickie JB, Pitman AJ, Westoby M (2005) Factors that shape seed mass evolution. Proc Natl Acad Sci USA 102:10540–10544. https://doi.org/10.1073/pnas.0501473102
Morellato LPC, Leitao-Filho HF (1996) Reproductive phenology of climbers in a Southeastern Brazilian Forest. Biotropica 28:180–191. https://doi.org/10.2307/2389073
Morellato LPC, Alberti LF, Hudson IL (2010) Applications of circular statistics in plant phenology: a case studies approach. In: Hudson IL, Keatley MR (eds) Phenological research. Springer, Amsterdam, pp 339–359
Oksanen J, Blanchet FG, Friendly M, Roeland K, Legendre P, McGlinn D, Minchin PR, O’Hara RB, Simpson GL, Solymos P, Stevens MHH, Szoecs E, Wagner H (2016) Vegan: Community Ecology Package. R package version 2.4-1. https://CRAN.R-project.org/package=vegan. Accessed 21 Jun 2016
Orme CDL, Freckleton RP, Thomas GH, Petzold T, Fritz SA (2012) Caper: comparative analyses of phylogenetics and evolution in R. http://R-Forge.R-project.org/projects/caper/. Accessed 21 Jun 2016
Primack RB (1987) Relationships among flowers, fruits, and seeds. Annu Rev Ecol Syst 18:409–430. https://doi.org/10.1146/annurev.es.18.110187.002205
R Core Team (2016) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. http://www.R-project.org/. Accessed 18 Jul 2018
Ramos-Ordoñez MF, Arizmendi MDC, Márquez-Guzmán J (2012) The fruit of Bursera: structure, maturation, and parthenocarpy. AoB Plants, pls027. https://doi.org/10.1093/aobpla/pls027
Rathcke B, Lacey EP (1985) Phenological patterns of terrestrial plants. Ann Rev Ecol Syst 16:179–214. https://doi.org/10.1146/annurev.es.16.110185.001143
Rodríguez-Jiménez C, Fernández-Nava R, Arreguín-Sánchez ML, Rodríguez-Jiménez A (2005) Plantas vasculares endémicas de la cuenca del río Balsas, México. Polibotánica 20:73–99
Rzedowski J (1978) Vegetación de México. Primera edición. Editorial Limusa, Mexico
Silva IA, da Silva DM, de Carvalho GH, Batalha MA (2011) Reproductive phenology of Brazilian savannas and riparian forests: environmental and phylogenetic issues. Ann For Sci 68:1207–1215. https://doi.org/10.1007/s13595-011-0071-5
Smythe N (1970) Relationships between fruiting seasons and seed dispersal methods in a Neotropical forest. Am Nat 104:25–35. https://doi.org/10.1086/282638
Sorensen AE (1986) Seed dispersal by adhesion. Ann Rev Ecol Syst 17:443–463. https://doi.org/10.1146/annurev.es.17.110186.002303
Staggemeier VG, Diniz-Filho JAF, Morellato LPC (2010) The shared influence of phylogeny and ecology on the reproductive patterns of Myrteae (Myrtaceae). J Ecol 98:1409–1421. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2010.01717.x
Staggemeier VG, Diniz-Filho JAF, Zipparro VB, Gressler E, de Castro ER, Mazine F, da Costa IR, Lucas E, Morellato LPC (2015) Clade-specific responses regulate phenological patterns in Neotropical Myrtaceae. Perspect Plant Ecol Evol Syst 17:476–490. https://doi.org/10.1016/j.ppees.2015.07.004
Stone EA (2011) Why the phylogenetic regression appears robust to tree misspecification. Syst Biol 60:245–260. https://doi.org/10.1093/sysbio/syq098
Tabarelli M, Vicente A, Barbosa DCA (2003) Variation of seed dispersal spectrum of woody plants across a rainfall gradient in north-eastern Brazil. J Arid Environ 53:197–210. https://doi.org/10.1006/jare.2002.1038
van der Pijl L (1972) Principles of dispersal in higher plants. Springer, New York
van Schaik CP, Terborgh JW, Wright JS (1993) The phenology of tropical forests: adaptative significance and consequences for primary consumers. Ann Rev Ecol Syst 24:353–377. https://doi.org/10.1146/annurev.es.24.110193.002033
Vieira DLM, Scariot A (2006) Principles of natural regeneration of tropical dry forests for restoration. Restor Ecol 14:11–20. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2006.00100.x
Webb CO, Ackerly DD, Kembel SW (2008) Phylocom. Software for the analysis of phylogenetic community structure and trait evolution. Bioinform 24:2098–2100. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btn358
Wikander T (1984) Mecanismos de dispersión de diásporas de una selva decidua en Venezuela. Biotropica 16:276–283. https://doi.org/10.2307/2387936
Zar JH (2010) Biostatistical analysis, 5th edn. Pearson Prentice-Hall, Upper Saddle River