Contrasting phylogenetic signals and evolutionary rates in floral traits of Neotropical lianas

The diversity of floral forms has long been considered a prime example of radiation through natural selection. However, little is still known about the evolution of floral traits, a critical piece of evidence for the understanding of the processes that may have driven flower evolution. We studied the pattern of evolution of quantitative floral traits in a group of Neotropical lianas (Bignonieae, Bignoniaceae) and used a time-calibrated phylogeny as basis to: (1) test for phylogenetic signal in 16 continuous floral traits; (2) evaluate the rate of evolution in those traits; and (3) reconstruct the ancestral state of the individual traits. Variation in floral traits among extant species of Bignonieae was highly explained by their phylogenetic history. However, opposite signals were found in floral traits associated with the attraction of pollinators (calyx and corolla) and pollen transfer (androecium and gynoecium), suggesting a differential role of selection in different floral whorls. Phylogenetic independent contrasts indicate that traits evolved at different rates, whereas ancestral character state reconstructions indicate that the ancestral size of most flower traits was larger than the mean observed sizes of the same traits in extant species. The implications of these patterns for the reproductive biology of Bignonieae are discussed. (C) 2011 The Linnean Society of London, Biological Journal of the Linnean Society, 2011, 102, 378-390.

Seasonality and growth rings in lianas of Bignoniaceae

Lianas are one of the most important components of tropical forest, and yet one of the most poorly known organisms. Therefore, our paper addresses questions on the environmental and developmental aspects that influence the growth of lianas of Bignoniaceae, tribe Bignonieae. In order to better understand their growth, we studied the stem anatomy, seasonality of formation and differentiation of secondary tissues, and the influence of the cambial variant in xylem development on a selected species: Tynanthus cognatus. Afterwards, we compared the results found in T. cognatus with 31 other species of Bignonieae to identify general patterns of growth in lianas of this tribe. We found that cambial activity starts toward the end of the rainy season and onset of the dry season, in contrast to what is known for tropical trees and shrubs. Moreover, their pattern of xylem formation and differentiation is strongly influenced by the presence of massive wedges of phloem produced by a variant cambium. Thus, the variant cambium is the first to commence its activity and only subsequently does cambial activity progress towards the center of the regular region, leading to the formation of confluent growth rings. In summary, we conclude that: the cambium responds to environmental changes; the xylem growth rings are annual and produced in a brief period of about 2 months, something that may explain why lianas possess narrow stems; and furthermore, phloem wedges greatly influence cambial activity.

Lianas de uma floresta estacional semidecidual, Município de Paulo de Faria, Norte do Estado de São Paulo, Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Lianas da estação ecológica do Noroeste Paulista, São José do Rio Preto/Mirassol, SP, Brasil

Lianas são membros característicos das florestas tropicais, onde são abundantes e de grande importância ecológica. Entretanto, têm sido negligenciadas em estudos florísticos e fitossociológicos. Este trabalho apresenta as espécies de lianas da Estação Ecológica do Noroeste Paulista (EENP) e as compara àquelas encontradas em outros fragmentos florestais. A EENP (20º48'36'' S e 49º22'50'' W) está a 468 m de altitude e abrange área de 168,63 ha, composta de três fragmentos de vegetação descontínua, classificada como floresta estacional semidecidual, entremeadas por pastagens. As amostras de lianas foram coletadas realizando caminhadas na periferia e no interior da mata. Foram identificadas 105 espécies; delas, 99 são Magnoliopsida (60 gêneros e 22 famílias); e seis, Liliopsida (três gêneros e três famílias). As famílias mais ricas em espécies representaram 59% do total das lianas. A análise do dendrograma de similaridade mostrou que esta é baixa entre a Floresta Atlântica de São Paulo e aquelas localizadas no interior. Situação semelhante foi observada por outros autores na análise de similaridade com espécies de porte arbóreo, e também, entre florestas do interior e Floresta Atlântica.

Florística de lianas em um fragmento de floresta estacional semidecidual, Parque Estadual de Vassununga, Santa Rita do Passa Quatro, SP, Brasil

Embora o conhecimento sobre a florística dos fragmentos de florestas estacionais semideciduais tenha crescido nos últimos anos, ainda sabe-se pouco sobre a comunidade de lianas (lenhosas ou herbáceas) nesses fragmentos. Assim, foi realizado o levantamento florístico de lianas na gleba Maravilha, pertencente ao Parque Estadual de Vassununga (Santa Rita do Passa Quatro, SP), a fim de colaborar com o conhecimento dessa comunidade e subsidiar futuros trabalhos que envolvam essa forma de vida. A área de estudo compreende 127,08 ha, com inverno seco e temperatura média anual de 22 ºC. Para a coleta do material, percorreu-se mensalmente toda a borda do fragmento e três trilhas no interior da mata, de agosto/2002 a setembro/2003. Foram identificadas 120 espécies de lianas, pertencentes a 30 famílias e 71 gêneros, das quais 51% das espécies são volúveis, 42% apresentam gavinhas e apenas 7% são escandentes. As famílias mais representativas em número de espécies foram: Bignoniaceae (26), Malpighiaceae (14), Sapindaceae (12) e Asteraceae (9). Houve baixa similaridade florística entre as espécies de lianas presentes na gleba Maravilha em relação a outras áreas de florestas estacionais semideciduais do interior paulista.

Caracterização de uma comunidade de árvores e sua infestação por lianas em uma floresta decídua

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Critérios para a amostragem de lianas: comparação e estimativa da abundância e biomassa de lianas no Cerrado

Lianas play a key role in many tropical forests ecosystems, contributing to community abundance, diversity and structure. Techniques to census lianas and estimate biomass have been used mainly in tropical forests. The aim of this study was to verify if different measurement location on the stem and inclusion criteria influence the estimations of liana abundance and biomass in Cerrado. The study was carried out at Itirapina fragment (ca 260 ha) located in Sao Paulo, Southeast Brazil. We measured all apparent ramets of rooted lianas by using different inclusion criteria: >= 0.5 cm in diameter at 30 cm basal area (D_30), and at 130 cm diameter breast height (DBH), in 36 transects (10 x 25 m). We compared the biomass using the allometric equation based on data from tropical florest take at 130 cm (DBH) and other The allometric biomass equation development to estimate the aboveground biomass of live lianas in tropical forests (DAP = 130 cm) was used. We tested the liana biomass, based on measurements taken at (D_30) using two different conversion equations. The results did not show significant differences in liana abundance and above ground biomass estimated applying the different criteria of inclusion However the biomass estimated from data collected at D_30 and converted into DAP showed a tendency to increase in biomass. Our findings suggest that the protocol used to the census of liana and the allometric biomass equation proposed to forests can be applied in the Cerrado.

Trichome structure and evolution in Neotropical lianas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Lianas and soil nutrients predict fine-scale distribution of above-ground biomass in a tropical moist forest

Acknowledgements. This study was supported by the FP7-PEOPLE-2013-IEF Marie-Curie Action – SPATFOREST. Tree data from BCI were provided by the Center for Tropical Forest Science of the Smithsonian Tropical Research Institute and the primary granting agencies that have supported the BCI plot tree census. Data for the liana censuses were supported by the US National Science Foundation grants: DEB-0613666, DEB-0845071, and DEB-1019436 (to SAS). Soil data was funded by the National Science Foundation grants DEB021104, DEB021115, DEB0212284 and DEB0212818 supporting soils mapping in the BCI plot. We thank Helene Muller-Landau for providing some data on tree height for some BCI trees. We also thank all the people that contributed to obtain the data.

Structural characteristics of a giant tropical liana and its mode of canopy spread in an alien environment

To circumvent the practical difficulties in research on tropical rainforest lianas in their natural habitat due to prevailing weather conditions, dense camouflaging vegetation and problems in transporting equipment for experimental investigations, Entada pursaetha DC (syn. Entada scandens Benth., Leguminosae) was grown inside a research campus in a dry subtropical environment. A solitary genet has attained a gigantic size in 17 years, infesting crowns of semi-evergreen trees growing in an area roughly equivalent to 1.6 ha. It has used aerially formed, cable-like stolons for navigating and spreading its canopy across tree gaps. Some of its parts which had remained unseen in its natural habitat due to dense vegetation are described. The attained size of this liana in a climatically different environment raises the question as to why it is restricted to evergreen rainforests. Some research problems for which this liana will be useful are pointed out.

Regeneration ecology and woody species diversity in the remnant natural forest at Wondo Genet, Ethiopia – Potential for landscape restoration

Regeneration ecology, diversity of native woody species and its potential for landscape restoration was studied in the remnant natural forest at the College of Forestry and Natural Resources at Wondo Genet, Ethiopia. The type of forest is Afromontane rainforest , with many valuable tree species like Aningeria adolfi-friederici, and it is an important provider of ecological, social and economical services for the population that lives in this area. The study contains two parts, natural regeneration studies (at the natural forest) and interviews with farmers in the nearby village of the remnant patch. The objective of the first part was to investigate the floristic composition, densitiy and regeneration profiles of native woody species in the forest, paying special attention to woody species that are considered the most relevant (socio-economic). The second part provided information on woody species preferred by the farmers and on multiple uses of the adjacent natural forest, it also provided information and analysed perceptions on forest degradation. Systematic plot sampling was used in the forest inventory. Twenty square plots of 20 x 20 m were assessed, with 38 identified woody species (the total number of species was 45), representing 26 families. Of these species 61% were trees, 13% shrubs, 11% lianas and 16% species that could have both life forms. An analysis of natural regeneration of five important tree species in the natural forest showed that Aningeria adolfi-friederici had the best regeneration results. An analysis of population structure (as determined by height classes) of two commercially important woody species in the forest, Aningeria adolfi-friederici and Podocarpus falcatus, showed a marked difference: Aningeria had a typical “reversed J” frequency distribution, while Podocarpus showed very low values in all height classes. Multi dimensional scaling (MDS) was used to map the sample plots according to their similarity in species composition, using the Sørensen quantitative index, coupled with indicator species analysis .Three groups were identified with respective indicator species: Group 1 – Adhatoda schimperiana, Group 2 – Olea hochstetteri , Group 3 – Acacia senegal and Aningeria adolfi-friederici. Thirty questionnaire interviews were conducted with farmers in the village of Gotu Onoma that use the nearby remant forest patch. Their tree preferences were exotic species such as Eucalyptus globulus for construction and fuelwood and Grevillea robusta for shade and fertility. Considering forest land degradation farmers were aware of the problem and suggested that the governmental institutions address the problem by planting more Eucalyptus globulus. The natural forest seemed to have moderate levels of disturbance and it was still floristically diverse. However, the low rate of natural regeneration of Podocarpus falcatus suggested that this species is threatened and must be a priority in conservation actions. Plantations and agroforestry seem to be possible solutions for rehabilitation of the surrounding degraded lands, thereby decreasing the existent pressure in the remnant natural forest.

Estudio florístico del estado actual del bosque ripario en la microcuenca el Coyote, Condega, Estelí

La presente investigación fue realizada en la micro cuenca el Coyote ubicada en el municipio de Condega Departamento de Estelí, como parte del convenio de la Universidad Nacional Agraria con el proyecto CARE/MARENA/P IMCHAS, con el fin de mejorar las condiciones ambientales de la micro cuenca. La intención de la investigación fue evaluar la composición florística del bosque ripario de la parte alta, media y baja de la micro cuenca donde se desarrolló en tres etapas: re conocimiento del área, realización del inventario forestal y diagnóstico de la vegetación arbórea. La metodología que se utilizó en dicho estudio fue la aplicación de un inventario forestal con un área muestreada de 0.24 ha (inventario sis temá tico con par celas de 0.01 ha cada una, con un a intensidad de muestreo 0.08 %. La composición florística existente en el bosque la conforman un total de 66 individuos mayores a los 10cm de DAP equivalentes a 31 especies arbóreas, y 18 familias botánicas, sobresaliendo la Fabaceae (5), Mimosaceae (5) y Anacardiaceae (3 especies). En las clases diamétricas la mayoría de los individuos se encuentran en la categoría diamétrica de 10 - 19.9 (clases 1) siendo la parte alta el sitio que más árboles posee con (66.66 arb ha - 1 ) y la parte media con 20.83 arb ha - 1 la parte alta con el m enor número de árboles 8.33 arb ha - 1 en la categoría de 20 - 39.9 (clase 2 y 3), donde el mayor número de individuos se encuentran en la parte baja de la microcuenca con 66.66 arb ha - 1 y la parte me dia con 20.83 arb ha - 1 , la parte alta con el men or número de árboles 8.33 arb ha - 1 . Las categorías silviculturales el mayor porcentaje de árboles presentan fuste recto sin daño evidente (categoría 1), distribuidos de la siguiente manera 13.64 % en la parte alta, 10.61 % en la parte media y 16.67 % en la parte baja. En la categoría de iluminación vertical plena el may or porcentaje de árboles se encuentra en la (categoría 2), distribuidos para la parte alta y la parte media el 4.55% y la parte baja con el 13.64% . Encontramos en la parte baja el 18.18% de árboles sin lianas (categorí a 1), observándose para la parte media el 10.61% y la parte alta el 15.15%, en esta misma categoría. En cuanto a la vigorosidad de los árboles en el bosque ripario la parte baja de la microcuenca tiene el mayor porcentaje con 17.67%, con buen follaje y buena vitalidad aparente, sin daño que afecte su crecimiento (categoría 1), seguida de la parte alta con 13.64% y la parte media con 12.12%. La regeneración natural e n (área muestr eada 0.024 ), consiguiente fue de 541.7 plantas ha - 1 , representada por 10 familias botánicas (Euphorbiaceae, Sterculiaceae, Anacardiaceae, Rutaceae, Mimosaceae, Fagaceae, Myrtaceae, Arecaceae, Verbenaceae y Bignonaceae).

Identificación de habitats potenciales, efectivos y conectividad para la fauna silvestre, Nandaime, Nicaragua

El presente estudio surge a partir de monitoreos previos en la zona en los cuales se determinaron muy pocas especies principalmente de Mamíferos, así que se propuso conocer si los hábitats en el parche tiene la capacidad para albergar suficientes especies y si el parche se encontraba aislado de otros para que se diera un flujo de animales desde otras partes del paisaje hasta el sitio de interés. Se identificaron los hábitats efectivos y potenciales y la existencia de conexión de ésta área con otra área natural (estudio de paisaje) que sirva de corredor a la fauna silvestre en la comunidad La Chipopa, Nandaime. Los tipos de hábitats se seleccionaron según criterios florísticos: formas de vida predominantes, composición y densidad de especies. Para el estudio de conectividad y fragmentación se realizó un análisis con imágenes de satélite para determinar las clases de cobertura de la zona y se utilizaron como firmas espectrales las clases de cobertura vegetal 2011 del Ministerio de Agropecuario y Forestal (MAGFOR), la herramienta V_LATE 1.1 y la herramienta Corridor Designer . Se determinaron siete tipos de hábitat. El hábitat de mayor tamaño fue el Área de árboles con poca lianas (AAPL) (3.25 ha) la cual representa el 76 % del área total. En registro bibliográfico se determinaron 270 especies en el paisaje, de éstas el 22 % no encontrarían hábitat dentro del área. El hábitat efectivo el cual alberga más especies (12 ) fue AAPL. Dentro de los hábitats potenciales se encuentran: AAP L (25 ) y Área de árboles con mucha infección por lianas (AAML) (12 ), sin embargo, se determinaron que 67 especies (32 %) prefieren cualquier hábitat como potencial dentro del mosaico. El análisis de estructura del paisaje indica que el área se divide en 17 clases de cobertura, de éstas, las áreas de tacotal cubren el 48% del total mientras que las áreas de cultivos y pastos cubren en 34%. Dentro de la matriz del paisaje el uso que se encuentra más fragmentado es el área de bosque cerrado ya que la distancia mínima que una especie debería de recorrer para encontrar esa clase es de 4,184 m, las clases de cobertura menos fragmentadas fueron las áreas agrícolas y pastos. Existe una relación entre los índices de diversidad de formas , dimensión fractal y proximidad en relación a los usos cultivos, pasto y bosque latifoliado cerrado. Dentro del paisaje se crean dos tipos de corredores uno se localiza al noroeste y otro al sureste, a pesar de formarse corredores el paisaje se encuentra muy fragmentado para permitir la conectividad de Nandarola con otros parches cercanos.

“Dinámica de crecimiento, estructura y composición de la vegetación secundaria en trópico seco de Nandarola, Nicaragua”

El estudio se llevó a cabo en la comarca L a Chipopa del departamento de Granada. El objetivo es analizar la estructura, composición florística y regeneración natural, así como la tasa de mortalidad y reclutamiento de los individuos e n la vegetación fragmentada de un bosque seco tropical que permita tomar decisi ones y emitir recomendaciones para el manejo. Para tal efecto, se realizaron dos mediciones del diámetro de las espec ies arbóreas mayores de cinco centímetros en tres parcelas permanentes de 0.25 hectárea entre el periodo 2006 y 2009. S e identificaron 4 3 especies representadas en 26 familias botánicas , siendo las más representativas Fabáceae, Euphorbeaceae, Hipocrataceae , Mimosaceae, Rubeaceae . El incremento periódico anual promedio fue de 0.58 cm año - 1 , una tasa de mortalidad del 7% donde el 77% es provocada por el hombre y 3% de reclutamiento. El área basal se incrementó en 2 m 2 ha - 1 , la perdida por mortalidad de 1.12 m 2 ha - 1, ganancia por sobrevivencia de 2.5 m 2 ha - 1 y por reclutamiento 0.38 m 2 ha - 1 en 3 años. El 93 % de las especies tienen uso para leña, 5% forrajeras y las m aderables 2%. L a regeneración natural es abundante , con una alta riqueza específica de es pecies , apropiado para el reemplazo de los individuos muertos o aprovechados, pero no se registraron las especies de alto valor comercial . C onforme el tiempo el bosque de Nandarola alcanza una estructura con árboles de todos los tamaños y una mayor compo sición de especies, siendo muy diversificado y dinámico ; sin embargo, se recomienda aplicar tratamientos de raleo y liberación de lianas para favorecer el incremento de las especies, así como, enriquecimiento con especies maderables .