Effects of environmental conditions associated to the cardinal orientation on the reproductive phenology of the cerrado savanna tree Xylopia aromatica (Annonaceae)

The Brazilian cerrado has undergone an intense process of fragmentation, which leads to an increase in the number of remnants exposed to edge effects and associated changes on environmental conditions that may affect the phenology of plants. This study aimed to verify whether the reproductive phenology of Xylopia aromatica (Lam.) Mart. (Annonaceae) differs under different light conditions in a cerrado sensu stricto (a woody savanna) of southeastern Brazil. We compared the reproductive phenology of X. aromatica trees distributed on east and south cardinal faces of the cerrado during monthly observations, from January 2005 to December 2008. The east face had a higher light incidence, higher temperatures and canopy openness in relation to south face. X. aromatica showed seasonal reproduction at both faces of the cerrado, but the percentage of individuals, the synchrony and duration of phenophases were higher at the east face. The study demonstrated the influence of the environmental conditions associated to the cardinal orientation of the cerrado faces on the phenological pattern of X. aromatica. Similar responses may be observed for other species, ultimately affecting patterns of floral visitation and fruit production, which reinforces the importance of considering the cardinal direction in studies of edge effects and fragmentation.

O cerrado brasileiro vem sofrendo um processo intenso de fragmentação, que levou ao aumento de remanescentes sujeitos aos efeitos de borda e a alterações nas condições ambientais que podem afetar a fenologia das plantas. O objetivo deste trabalho foi verificar se a fenologia reprodutiva de Xylopia aromatica (Lam.) Mart. (Annonaceae) difere sob diferentes condições de luz em um cerrado sensu stricto no sudeste do Brasil. Comparamos a fenologia reprodutiva de árvores de X. aromatica distribuídas nas faces leste e sul do cerrado, observadas mensalmente de janeiro de 2005 a dezembro de 2008. A face leste apresentou maior incidência de luz, temperaturas e aberturas do dossel em relação à face sul. X. aromatica apresentou reprodução sazonal em ambas as faces do cerrado, mas a porcentagem de indivíduos, sincronia e duração das fenofases foram maiores na face leste. O estudo demonstrou a influência das condições ambientais associadas à orientação cardeal das faces do cerrado no padrão fenológico de X. aromatica. Respostas similares poderão ser observadas em outras espécies de cerrado, afetando os padrões de visitação floral e produção de frutos, o que reforça a importância de considerarmos a orientação cardeal nos estudos de efeitos de borda e fragmentação.

Spatial patterns of a tropical tree species growing under an eucalyptus plantation in South-East Brazil / Padrões espaciais de uma espécie arbórea tropical crescendo sob o dossel de um plantio de eucalipto no Sudeste brasileiro

The objectives of this study were to evaluate the influence of propagules source and the implication of tree size class on the spatial pattern of Xylopia brasiliensis Spreng. individuals growing under the canopy of an experimental plantation of eucalyptus. To this end, all individuals of Xylopia brasiliensis with diameter at soil height (dsh) > 1 cm were mapped in the understory of a 3.16 ha Eucalyptus spp. and Corymbia spp. plantation, located in the municipality of Lavras, SE Brazil. The largest nearby mature tree of X. brasiliensis was considered as the propagules source. Linear regressions were used to assess the influence of the distance of propagules source on the population parameters (density, basal area and height). The spatial pattern of trees was assessed through the Ripley K function. The overall pattern showed that the propagules source distance had strong influence over spatial distribution of trees, mainly the small ones, indicating that the closer the distance from the propagules source, the higher the tree density and the lower the mean tree height. The population showed different spatial distribution patterns according to the spatial scale and diameter class considered. While small trees tended to be aggregated up to around 80 m, the largest individuals were randomly distributed in the area. A plausible explanation for observed patterns might be limited seed rain and intra-population competition.

Os objetivos deste estudo foram avaliar a influência da fonte de propágulo e a implicação de diferentes classes de tamanho sobre o padrão de distribuição espacial de indivíduos de Xylopia brasiliensis Spreng. crescendo sob o dossel de um plantio experimental de eucalipto. Para isso, todos os indivíduos de X. brasiliensis com diâmetro à altura do solo (das) > 1 cm foram mapeados em uma área de 3,16 ha no sub-bosque de um plantio de Eucalyptus ssp. e Corymbia spp., localizado no município de Lavras, MG. O maior e mais próximo indivíduo reprodutivo de X. brasiliensis foi considerado como fonte de propágulos. Foram utilizadas regressões lineares para avaliar a influência da fonte de propágulos sobre parâmetro populacionais (densidade, área basal e altura). O padrão de distribuição espacial das árvores foi avaliado por meio da função K de Ripley. O padrão geral demonstrou que a distância da fonte de propágulo teve forte influência sobre a distribuição espacial das árvores, principalmente as menores, indicando que quanto mais próximo à fonte de propágulos, maior a densidade e menor a altura das árvores. A população demonstrou diferentes distribuições espaciais de acordo com a escala analisada. Enquanto árvores menores tenderam a estar agregadas até uma escala de 80 m, os maiores indivíduos estavam aleatoriamente distribuídos na área. Uma explicação plausível para os padrões observados poderia ser a limitação espacial da chuva de sementes e a competição intraespecífica.

Leaf development in Xylopia aromatica (Lam) Mart. (Annonaceae): implications for palatability to Stenoma scitiorella Walker 1864 (Lepidoptera: Elachistidae) / Crescimento foliar em Xylopia aromatica (Lam) Mart. (Annonaceae): implicações sobre a palatabilidade para lagartas de Stenoma scitiorella Walker 1864 (Lepidoptera: Elachistidae)

Variations in specific foliar mass and water content, nitrogen, soluble carbohydrates and tannins were studied during the growth and maturation processes of the Xylopia aromatica leaves, to determine the effects of such alterations on the herbivory of Stenoma scitiorella caterpillars. This work was carried out in the physiognomy of the typical cerrado of the Parque Estadual de Vassununga, Gleba Pé-de Gigante, Santa Rita do Passa Quatro, São Paulo State, Brazil. While nutritional quality (water and nitrogen) decreases during expansion and maturation of Xylopia aromatica leaves, the chemical (tannins) and physical (sclerophylly) defenses are raised. In agreement with the observations on herbivory, the results support the hypothesis that the reduction in palatability and increase in chemical defenses of Xylopia aromatica leaves account for the caterpillars' preference for young expanding leaves.

Com o objetivo de avaliar os efeitos do crescimento e do amadurecimento de folhas de Xylopia aromatica sob o ataque de lagartas de Stenoma scitiorella, foram estudados a variação da área, massa foliar específica, bem como os teores de água, nitrogênio, hidratos de carbono e taninos durante estes processos. O trabalho foi desenvolvido numa fisionomia de cerrado stricto sensu na Gleba Pé-de-Gigante do Parque Estadual de Vassununga, localizado no município de Santa Rita do Passa Quatro, Estado de São Paulo, Brasil. A expansão e o amadurecimento das folhas de Xylopia aromatica resultaram na redução da qualidade nutricional e no aumento de defesas químicas e físicas. Concordando com as observações realizadas sobre a herbivoria, os resultados permitem supor que a redução na palatabilidade das folhas pode explicar a preferência das lagartas por folhas jovens ainda no início do processo de expansão.