Showing papers in "Tropical Ecology in 2006"

Liana diversity and distribution on host trees in four inland tropical dry evergreen forests of peninsular India

Abstract: Liana diversity and their distribution on host trees were studied in four 1 ha plots, distributed one in each of the four inland tropical dry evergreen forest sites of peninsular India. A total of 2678 lianas (≥ 1 cm diameter at breast height, dbh) belonging to 35 species in 32 genera and 22 families were inventoried in the four sites. Forty per cent of species were exclusive to individual sites and 25% of species were common to all the four sites. Five predominant liana species formed 56% of the total liana population. Combretum albidum, the predominant species across the four sites contributed 28% of total liana density. Majority of lianas (70%) were within 1-3 cm dbh class. Of the four climbing modes of lianas (twiners, tendril climbers, scramblers and hook climber) the twiners were the most abundant. Ordination analysis based on species abundance differentiated sites along a disturbance gradient. Sixty-three per cent of the total 2785 trees ≥ 10 cm girth at breast height (gbh) carried at least one liana. Albizia amara and Manilkara hexandra were the most preferred host trees, while the dominant trees Memecylon umbellatum and Glycosmis pentaphylla had lower proportion of trees carrying lianas. The frequency distribution of lianas on trees ranged from 0-10 and the frequency of trees with different number of lianas showed non-random distribution. A significant difference in liana infestation rate as well as mean liana load was observed between trees of 10-30 cm and >30 cm gbh classes. Four host species of >30 cm gbh had a significantly higher proportion of trees supporting lianas than the forest mean. Further, lianas showed a preference for multi-stemmed trees and host trees of >30 cm gbh class with rough bark. Resumen: Se estudió la diversidad de lianas y su distribución en los árboles hospedadores en cuatro parcelas de 1 ha, cada una localizada en uno de cuatro sitios de bosque perennifolio tropical seco de tierra adentro en la India peninsular. El inventario de los cuatro sitios incluyó un total de 2678 lianas (≥ 1 cm diámetro a la altura del pecho, dap), pertenecientes a 35 especies en 32 géneros y 22 familias. Cuarenta por ciento de las especies fueron exclusivas de un solo sitio y 25% de las especies fueron comunes a los cuatro sitios. Cinco especies predominantes conformaron 56% de la población total de lianas. Combretum albidum, la especie predominante en los cuatro sitios, contribuyó con 28% de la densidad total de lianas. La mayoría de las lianas (70%) estuvieron en la clase de dap de 1 a 3 cm. De los cuatro modos de trepado de las lianas (enredaderas, trepadoras con zarcillos, escaladoras y trepadoras con ganchos), las enredaderas fueron las más abundantes. Un análisis de ordenación basado en la abundancia de las especies permitió diferenciar sitios a lo largo de un gradiente de disturbio. Sesenta y tres por ciento del total de 2785 árboles ≥ 10 cm perímetro a la altura del pecho (pap) sostenía al menos una liana. Albizia amara y Manilkara hexandra fueron los árboles hospedadores preferidos, mientras que los árboles dominantes Memecylon umbellatum y Glycosmis * Corresponding Author; e-mail: parthapu@yahoo.com 110 LIANA DIVERSITY AND THEIR HOST RELATIONSHIPS pentaphylla tuvieron proporciones menores de individuos con lianas. La distribución de frecuencias de lianas sobre los árboles fluctuó de 0 a 10 y la frecuencia de árboles con diferentes números de lianas mostró una distribución no aleatoria. Se encontraron diferencias significativas en la tasa de infestación de lianas y en la carga media de lianas entre los árboles de las clases de pap de 10-30 cm y de > 30 cm. Cuatro especies hospedadoras de > 30 cm pap tuvieron una proporción significativamente mayor de árboles con lianas que la media para todo el bosque. Además, las lianas mostraron una preferencia por árboles con numerosos tallos y árboles hospedadores de la clases de pap > 30 cm, de corteza rugosa. Resumo: A diversidade em lianas e a sua distribuição nas árvores hospedeiras foram estudadas em quatro parcelas de 1 ha distribuídas em cada uma das quatro estações florestais tropicais secas sempreverdes no interior da Índia peninsular. Para o conjunto das quatro estações foram inventariadas 2678 lianas (diâmetro à altura do peito (DAP) ≥ 1 cm de diâmetro, pertencendo a 35 espécies em 32 géneros e 22 famílias. Cinco espécies de lianas predominantes formaram 56% da população total de lianas. A Combretum albidum, a espécie predominante ao longo das quatro estações, contribuiu com 28% da densidade total em lianas. A maioria das lianas (70%) situavam-se entre a classe de DAP dos 1-3 cm. Dos quatro tipos de modos de trepar das lianas (gavinhas, apêndices, enroladoras e enganchadas) foram as mais abundantes. Uma análise de ordenação baseada na abundância de espécies diferenciou as estações ao longo de um gradiente de distribuição. Sessenta e três por cento de um total do total das 2785 árvores de diâmetro à altura do peito (DAP) 10 ≥ cm hospedavam pelo menos uma liana. A Albizia amara e a Manilkara hexandra eram as árvores hospedeiras mais preferidas, enquanto as árvores dominantes a Memecylon umbellatum e a Glycosmis pentaphylla apresentavam uma baixa proporção de árvores suportando lianas. A distribuição de frequências de lianas nas árvores situou-se entre 0-10 e a frequência de árvores com diferentes números de lianas mostraram um distribuição não casual. Observou-se uma diferença significativa na taxa de infestação em lianas bem como uma carga média de lianas entre árvores da classe 1030 cm e > 30 cm de DAP. Quatro espécies hospedeiras com DAP > 30 cm apresentavam uma proporção significativamente alta de árvores suportando lianas em comparação com a média da floresta. Além disso, as lianas mostraram uma preferência para as árvores de troncos múltiplos e árvores hospedeiras com DAP > 30 cm com casca rugosa.

Two Amazonian floodplain trees react differently to periodical flooding

Abstract: We tested if two Amazonian floodplain tree species, Laetia corymbulosa (Flacourtiaceae) and Pouteria glomerata (Sapotaceae), react in a similar way to the extreme changes of hydrologic conditions. They have several features in common and both belong to the “alternative energy metabolism“ strategy. A strong leaf loss and significant reduction of new leaf production was observed in L. corymbulosa in a period of unusually strong drought, accompanied by a significant decrease in predawn leaf water potential. P. glomerata was not affected by drought, but showed a complete inhibition of new leaf production in the period of highest water levels. Photosynthetic activity in L. corymbulosa was highest in the terrestrial phase (13 μmol CO2 m-2 s-1). In the first week after inundation net CO2-exchange rates were comparable to those of the terrestrial phase, but dropped drastically to 3 μmol CO2 m-2 s-1 after approx. six months of waterlogging. In contrast, assimilation rates of P. glomerata were nearly constant during the whole annual cycle, ranging between 8 and 12 μmol CO2 m-2 s-1. The results show that L. corymbulosa reacts more sensitively to both drought and long-term waterlogging than P. glomerata. Both species belong to the same strategy group as defined by root metabolism and show predictable reactions to the changing hydrological conditions, and the reactions are linked to the hydric environment. On the other hand, they show very different phenological and physiological patterns and thus stand for the high diversity of species and of strategies of trees of Varzea floodplains. Resumen: Probamos si dos especies arboreas de la planicie inundable amazonica, Laetia corymbulosa (Flacourtiaceae) y Pouteria glomerata (Sapotaceae), reaccionan de forma similar a cambios extremos en las condiciones hidrologicas. Estas especies comparten varios rasgos y ambas pertenecen a la estrategia de “metabolismo energetico alternativo”. En L. corymbulosa se observo una fuerte perdida foliar y una reduccion significativa en la produccion de nuevas hojas durante un periodo de sequia inusualmente fuerte, acompanado por un decremento significativo en el potencial hidrico de la hoja antes del amanecer. P. glomerata no fue afectada por la sequia, pero mostro una inhibicion completa de nueva produccion foliar en el periodo de niveles mas altos de agua. La actividad fotosintetica en L. corymbulosa fue mas alta en la fase terrestre (13 μmol CO2 m-2 s-1). En la primera semana despues de la inundacion las tasas netas de intercambio de CO2 fueron semejantes a las de la fase terrestre, pero cayeron drasticamente a 3 μmol CO2 m-2 s-1 despues de aprox. seis meses de anegacion. En contraste, las tasas de asimilacion de P. glomerata fueron casi constantes durante todo el ciclo annual, variando entre 8 y 12 μmol CO2 m-2 s-1. Los resultados muestran que L. corymbulosa reacciona con mayor sensibilidad tanto a la sequia como a la anegacion de largo plazo que P. glomerata. Ambas especies pertenecen al mismo grupo estrategico definido por el metabolismo radicular y muestran reacciones predecibles a las condiciones hidrologicas cambiantes, y las reacciones estan ligadas al ambiente hidrico. Por otro lado, muestran patrones fenologicos y fisiologicos *Corresponding Author; e-mail: pparolin@mpil-ploen.mpg.de 244 AMAZONIAN FLOODPLAIN TREES muy diferentes y por lo tanto representan la alta diversidad de especies y de estrategias de los arboles en la planicie inundable de la varzea. Resumo: Testamos se as especies arboreas de duas planicies alagadas amazonicas, Laetia corymbulosa (Flacourtiaceae) e Pouteria glomerata (Sapotaceae), reagiam da mesma maneira as condicoes das mudancas hidrologicas extremas. Elas apresentam varias caracteristicas comuns e ambas pertencem ao grupo das que usam estrategias ditas de “energia de metabolismo alternativo”. Na L. corymbulosa observou-se uma forte perda de folhas e uma significativa reducao de producao de novas folhas num periodo de seca acentuada e nao usual, acompanhada por uma descida significativa no potencial hidrico foliar no inicio da madrugada. Ja para a P. glomerata ela nao foi afectada pela seca, mas mostrou uma inibicao total para a producao de novas folhas no periodo dos niveis de agua mais elevados. A actividade fotossintetica na L. corymbulosa foi a mais elevada na fase terrestre (13 μmol CO2 m-2 s-1). Na primeira semana depois da inundacao, as taxas de troca do CO2 eram comparaveis as da fase terrestre, mas baixaram drasticamente a 3 μmol CO2 m-2 s-1 depois de aproximadamente seis meses de encharcamento. Em contraste, as taxas de assimilacao da P. glomerata foram praticamente constantes durante todo o ciclo anual situando-se entre os 8 e os 12 μmol CO2 m-2 s-1. Os resultados mostram que a L. corymbulosa reage de forma mais sensivel que a secura e alagamento por periodos longos do que a P. glomerata. As duas especies pertencem ao mesmo grupo de estrategia definida pelo metabolismo da raiz e mostram reaccoes previsiveis as mudancas de condicoes hidrologicas, reaccoes estas que estao ligadas ao ambiente hidrico. Por outro lado, elas mostram padroes fenologicos e fisiologicos bastante diferentes e assim respondem pela elevada diversidade de especies e das estrategias das arvores nas varzeas alagadas.

Species diversity in four contrasting sites in a peri-urban area in Indian dry tropics

Abstract: Due to human activities peri-urban areas are witnessing rapid ecological alteration that make them highly dynamic. In the present study, plant species diversity and aboveground biomass (AGB) were investigated at four contrasting peri-urban sites, namely, brick kiln, grazing land, Kali river bank, and agricultural land in Indian dry tropics. The species occurrences at each site were recorded at monthly intervals for two years. Species IVI and AGB were estimated for each site seasonally. A total of 122 plant species, predominantly annuals, belonging to 34 angiospermic families were recorded from these sites. Total species count at each site was highest in rainy season and lowest in summer, whereas the reverse trend was observed for β diversity. Amongst the sites, grazingland and Kali river bank showed greater diversity than brick kiln and agricultural land. β diversity was highest at Kali river bank and much lower at agricultural land and brick kiln sites. The herbaceous vegetation showed a mosaic pattern which was more pronounced in dry months than in wet months. Species dominance altered with sites and seasons with increasing tendency of exotic species like Parthenium hysterophorus. Soils of study sites were heterogeneous with lower moisture, organic carbon and C:N ratio at brick kiln compared to other sites. The AGB at these sites (228 to 738 g m-2) showed wide spatial and temporal variations. In conclusion, the drier months after rains, soil organic C and disturbance regimes greatly influence the species composition and diversity in these peri-urban habitats in Indian dry tropics. Resumen: A consecuencia de las actividades humanas las areas periurbanas estan atestiguando una alteracion ecologica rapida, lo que las hace muy dinamicas. En el presente estudio se investigo la diversidad de especies vegetales y la biomasa aerea en cuatro sitios periurbanos contrastantes del tropico seco de la India: ladrilleras, terrenos de pastoreo, ribera del rio Kali y terrenos agricolas. La presencia de las especies en cada sitio fue registrada a intervalos mensuales durante dos anos. Fueron estimados el IVI y la biomasa aerea de las especies para cada sitio y por estacion. En todos los sitios se registro un total de 122 especies de plantas, predominantemente anuales, pertenecientes a 34 familias de angiospermas. El conteo total de especies en cada sitio tuvo su maximo en la temporada lluviosa y su minimo durante el verano, mientras que la diversidad β mostro la tendencia opuesta. Entre sitios, los terrenos de pastoreo y la ribera del rio Kali mostraron una mayor diversidad que las ladrilleras y los terrenos agricolas. La diversidad β alcanzo su valor maximo en la ribera del rio Kali y fue mucho mas baja en los terrenos agricolas y las ladrilleras. La vegetacion herbacea mostro un patron en mosaico, el cual fue mucho mas pronunciado en los meses secos que en los humedos. La dominancia de especies vario con los sitios y las estaciones, mostrando una tendencia creciente de especies exoticas como Parthenium hysterophorus. Los suelos del area de estudio fueron heterogeneos con un menor contenido de humedad, carbono organico y cociente C:N en las ladrilleras que en los otros sitios. La biomasa aerea en estos sitios (228 a 738 g m-2) mostro amplias variaciones espaciales y temporales. En conclusion, el C organico del suelo y los regimenes de disturbio influyen fuertemente sobre la composicion de especies y la diversidad en estos habitats periurbanos del tropico seco de la India.