Principal component regression analysis demonstrates the collinearity-free effect of sub estimated climatic variables on tree growth in the central Amazon / El análisis de regresión por componentes principales muestra el efecto libre de colinealidad de variables climáticas subestimadas sobre el crecimiento de los árboles en la Amazonía central

Abstract Introduction: Climatic variables show a seasonal pattern in the central Amazon, but the intra-annual variability effect on tree growth is still unclear. For variables such as relative humidity (RH) and air vapor pressure deficit (VPD), whose individual effects on tree growth can be underestimated, we hypothesize that such influences can be detected by removing the effect of collinearity between regressors. Objective: This study aimed to determine the collinearity-free effect of climatic variability on tree growth in the central Amazon. Methods: Monthly radial growth was measured in 325 trees from January 2013 to December 2017. Irradiance, air temperature, rainfall, RH, and VPD data were also recorded. Principal Component Regression was used to assess the effect of micrometeorological variability on tree growth over time. For comparison, standard Multiple Linear Regression (MLR) was also used for data analysis. Results: Tree growth increased with increasing rainfall and relative humidity, but it decreased with rising maximum VPD, irradiance, and maximum temperature. Therefore, trees grew more slowly during the dry season, when irradiance, temperature and VPD were higher. Micrometeorological variability did not affect tree growth when MLR was applied. These findings indicate that ignoring the correlation between climatic variables can lead to imprecise results. Conclusions: A novelty of this study is to demonstrate the orthogonal effect of maximum VPD and minimum relative humidity on tree growth.

Resumen Introducción: Las variables climáticas muestran un patrón estacional en la Amazonía central, pero el efecto de la variabilidad intra-anual en el crecimiento de los árboles aún no está claro. Para variables como la humedad relativa (HR) y el déficit de presión de vapor (VPD), cuyo efecto individual en el crecimiento de los árboles puede ser subestimada, planteamos la hipótesis de que tales influencias pueden detectarse eliminando el efecto de colinealidad entre regresores. Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo determinar el efecto libre de colinealidad de la variabilidad climática sobre el crecimiento de los árboles en la Amazonía central. Métodos: Se midió el crecimiento radial mensual en 325 árboles desde enero 2013 hasta diciembre 2017. También se registraron datos de irradiancia (PAR), temperatura del aire, lluvia, humedad relativa (RH) y déficit de presión de vapor de aire (VPD). Se utilizó la regresión de componentes principales para evaluar el efecto de la variabilidad micrometeorológica a lo largo del tiempo sobre el crecimiento de los árboles. Para comparación, también se utilizó la regresión lineal múltiple (MLR) estándar para el análisis de datos. Resultados: El crecimiento de los árboles incrementó con el aumento de las precipitaciones y la humedad relativa, y disminuyó con el aumento de la VPD máxima, la irradiancia y la temperatura máxima. Por lo tanto, los árboles crecieron más lentamente durante la estación seca, cuando la irradiancia, la temperatura y la VPD eran más altas. La variabilidad micrometeorológica no afectó el crecimiento de los árboles cuando se aplicó MLR. Estos hallazgos indican que ignorar la correlación entre las variables climáticas puede conducir a resultados imprecisos. Conclusiones: Una novedad de este estudio es demostrar el efecto ortogonal del VPD máximo y la humedad relativa mínima sobre el crecimiento de los árboles.

Density, size and distribution of stomata in 35 rainforest tree species in Central Amazonia / Densidade, tamanho e distribuição estomática em 35 espécies de árvores na Amazônia Central

Stomata are turgor-operated valves that control water loss and CO2 uptake during photosynthesis, and thereby water relation and plant biomass accumulation is closely related to stomatal functioning. The aims of this work were to document how stomata are distributed on the leaf surface and to determine if there is any significant variation in stomatal characteristics among Amazonian tree species, and finally to study the relationship between stomatal density (S D) and tree height. Thirty five trees (>17 m tall) of different species were selected. Stomatal type, density (S D), size (S S) and stomatal distribution on the leaf surface were determined using nail polish imprints taken from both leaf surfaces. Irrespective of tree species, stomata were located only on the abaxial surface (hypostomaty), with large variation in both S D and S S among species. S D ranged from 110 mm-2 in Neea altissima to 846 mm-2 in Qualea acuminata. However, in most species S D ranges between 271 and 543 mm-2, with a negative relationship between S D and S S. We also found a positive relationship between S D and tree height (r² = 0.14, p < 0.01), but no correlation was found between S D and leaf thickness. The most common stomatal type was anomocytic (37%), followed by paracytic (26%) and anisocytic (11%). We conclude that in Amazonian tree species, stomatal distribution on the leaf surface is a response most likely dependent on the genetic background of every species, rather than a reaction to environmental changes, and that somehow S D is influenced by environmental factors dependent on tree height.

Estômatos são válvulas operadas a turgor que controlam a perda de água e a captura de CO2 durante a fotossíntese. Assim, as relações hídricas e o acumulo de biomassa vegetal são fortemente influenciadas pelo funcionamento estomático. Os objetivos deste trabalho foram: documentar como os estômatos estão distribuídos na superfície foliar e determinar se existe variação das características estomáticas entre espécies da Amazônia, estudar a relação entre densidade estomática (S D) e altura arbórea. Trinta e cinco árvores (>17 m de altura) de diferentes espécies foram selecionadas. Tipo de complexo estomático, S D, tamanho (S S) e distribuição na superfície foliar foram determinados utilizando impressões de ambas as superfícies foliares com esmalte incolor. Independente da espécie, os estômatos foram encontrados apenas na superfície abaxial (hipoestomatia) com ampla variação na S D e no S S entre espécies. A densidade estomática variou de 110 mm-2 em Neea altissima a 846 mm-2 em Qualea acuminata. Entretanto, a maioria das espécies apresentou S D entre 271 e 543 mm-2, com uma relação negativa entre S D e S S. Observou-se uma relação positiva entre S D e altura arbórea (r² = 0.14, p < 0.01), não havendo relação entre S D e espessura foliar. Os tipos estomáticos mais comuns foram: anomocíticos (37%), seguidos de paracíticos (26%) e anisocíticos (11%). Concluiu-se que em espécies da Amazônia, a distribuição de estômatos na superfície foliar está mais relacionada a fatores genéticos de cada espécie do que a variações ambientais. Entretanto, S D é fortemente influenciada por fatores ambientais concernentes à altura da árvore.

O SPAD-502 como alternativa para a determinação dos teores de clorofila em espécies frutíferas / The SPAD-502 as alternative for determining chlorophyll content in fruit tree species

A relação entre o teor absoluto de clorofila e o teor relativo de clorofila obtido pelo SPAD-502 foi determinada em quatro espécies frutíferas (cupuaçu, araçá-boi, limão e urucum). O teor absoluto de clorofila foi determinado usando um espectrofotômetro após a extração dos pigmentos em acetona 80 por cento. O teor de clorofila total (y) foi relacionado com os valores do SPAD (x), como segue: y = 93,95e0,0356x, r² = 0,80 para o urucum; y = 125,41e0,0205x, r² = 0,67 para o cupuaçu; y = 67,58e0,0374x, r² = 0,80 para o limão e y = 66,96e0,0365x, r² = 0,92 para o araçá-boi.

The relationship between the absolute chlorophyll content and the relative chlorophyll content (SPAD-502 values) was determined in four fruit trees species (cupuassu, araza, lemon, and annato). The absolute chlorophyll content was determined using a spectrophotometer after pigment extraction in 80 percent acetone. Chlorophyll content (y) was related to SPAD values (x) as follows: y = 93.95e0.0356x, r² = 0.80 for annato; y =125.41e0.0205x, r² = 0.67 for cupuassu; y =67.58e0.0374x, r² = 0.80 for lemon and y =66.96e0.0365x, r² = 0.92 for araza.