Do seasonal changes in light availability influence the inverse leafing phenology of the neotropical dry forest understory shrub Bonellia nervosa (Theophrastaceae)?

ABSTRACT

In tropical dry forests most plants are deciduous during the dry season and flush leaves with the onset of the rains. In Costa Rica, the only species displaying the opposite pattern is Bonellia nervosa. To determine if seasonal changes in light availability are associated with the leaf and reproductive phenology of this species, we monitored leaf production, survival, and life span, as well as flower and fruit production from April 2000 to October 2001 in Santa Rosa National Park. Leaf flushing and flower bud production took place shortly after the autumnal equinox when day length starts to decrease. Leaves began expansion at the end of the wet season, and plants reached 70 % of their maximum leaf area at the beginning of the dry season, maintaining their foliage throughout the entire dry period. Leaf shedding occurred gradually during the first three months of the wet season. Leaf flushing and shedding showed high synchrony, with leaf numbers being related to light availability. Maximum leaf production coincided with peaks in radiation during the middle of the dry season. Decreasing day length induces highly synchronous flower bud emergence in dry forest species, but this is the first study indicating induction of leaf flushing by declining day length.

RESUMEN

En los bosques tropicales secos la mayoría de las plantas pierden sus hojas durante la estación seca y las producen con el inicio de las lluvias. En Costa Rica la única especie que muestra el patrón fenológico inverso es Bonellia nervosa. Para determinar si los cambios estacionales en la disponibilidad de luz estaban asociados con la fenología foliar y reproductiva en esta especie, monitoreamos la producción y sobrevivencia de hojas, así como la producción de flores y frutos de abril del 2000 a octubre del 2001 en el Parque Nacional Santa Rosa. La producción de hojas y botones florales ocurrió poco después del equinoccio de otoño, cuando el fotoperíodo comenzó a disminuir. Las hojas comenzaron a expandirse a finales de la estación lluviosa, y las plantas alcanzaron 70 % de su área foliar máxima al inicio de la estación seca, manteniendo las hojas durante todo el período seco. La caída de hojas tuvo lugar gradualmente durante los primeros tres meses de la estación lluviosa. La producción y caída de hojas mostró alta sincronía, estando el número de hojas relacionado con la disponibilidad de luz. La producción máxima de hojas coincidió con picos en la radiación a mediados de la estación seca. La disminución del fotoperíodo induce alta sincronía en producción de botones florales en especies del bosque seco, pero este es el primer estudio que reporta la inducción de producción de hojas debido a la disminución en el fotoperíodo.