Architectural differences associated with functional traits among 45 coexisting tree species in Central Africa. (17th September 2018)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Loubota Panzou, Grace Jopaul; Ligot, Gauthier; Gourlet‐Fleury, Sylvie; Doucet, Jean‐Louis; Forni, Eric; Loumeto, Jean‐Joël; Fayolle, Adeline
• Editors: Larjavaara, Markku
• Is Part Of: Functional ecology. Volume 32:Number 11(2018)
• Page Start: 2583
• Page End: 2593
• Publication Date: 2018-09-17
• Subjects: architectural traits -- Central Africa -- coexisting tree species -- functional traits -- life‐history strategy -- moist tropical forest -- tree allometry; Ecology -- Periodicals; 574.505
• DOI: 10.1111/1365-2435.13198
• Languages: English
• ISSNs: 0269-8463

Abstract

Abstract: Architectural traits that determine the light captured in a given environment are an important aspect of the life‐history strategies of tropical tree species. In this study, we examined how interspecific variation in architectural traits is related to the functional traits of 45 coexisting tree species in Central Africa. At the tree level, we measured tree diameter, total height and crown dimensions for an average of 30 trees per species (range: 14–72, total 968 trees) distributed over a large range of diameters (up to 162 cm). Using log–log models, we fitted species‐specific allometric relationships between tree diameter, height and crown dimensions. At the species level, we derived architectural traits (height and crown dimensions) at 15 cm and maximum diameters from species‐specific allometries. The architectural traits were then related to functional traits, including light requirements, wood density, leaf habit and dispersal mode. Among the 45 coexisting tree species, we identified strong variations in height and crown allometries, along with architectural traits derived from these species‐specific allometries. There was a positive correlation among architectural traits, suggesting that large‐statured canopy species were taller and had larger and deeper crowns than small‐statured understorey species at all ontogenic stages. The relationships between architectural and functional traits highlighted a continuum of species between the large‐statured canopy species and the small‐statured understorey species. In this moist and seasonal forest, large‐statured canopy species tended to be light‐demanding, wind‐dispersed, deciduous and large contributors to forest biomass (high basal area), while small‐statured understorey species tended to be shade‐tolerant, animal‐dispersed, evergreen and most abundant in terms of stem density. Our results highlighted strong architectural differences among coexisting tropical tree species in Central Africa. The relationships between architectural and functional traits provided insights into the life‐history strategy of tropical tree species. A plain language summary is available for this article. Abstract : Plain Language Summary Abstrait: Les traits architecturaux, qui déterminent la capture de la lumière dans un environnement donné, sont un aspect important des stratégies d'histoire de vie des espèces d'arbres tropicaux. Dans cette étude, nous avons examiné comment la variation interspécifique des traits architecturaux était liée aux traits fonctionnels de 45 espèces d'arbres coexistentes en Afrique centrale. A l'échelle de l'arbre, nous avons mesuré le diamètre, la hauteur totale et les dimensions du houppier pour une moyenne de 30 arbres (de 14 à 72 arbres, un total de 968) sur une large gamme de diamètres (jusqu'à 162 cm). En utilisant un modèle log‐log, nous avons analysé les relations allométriques entre la hauteur totale ou les dimensions du houppier et le diamètre des arbres. A l'échelle de l'espèce, nous avons prédit les traits architecturaux (hauteur et dimensions du houppier) à partir des allométries spécifiques, à 15 cm de diamètre et au diamètre maximum, et nous avons analysé leur relation avec les traits fonctionnels en particulier l'exigence en lumière, la densité du bois, la phénologie et le mode de dispersion. Parmi les 45 espèces coexistentes, nous avons identifié une forte variation des allométries de la hauteur et des dimensions du houppier, ainsi que des traits architecturaux dérivés de ces allométries. Nous avons montré une corrélation positive entre les traits architecturaux, suggérant que les espèces de grande taille présentes dans la canopée sont plus hautes et ont des houppiers plus larges et plus profonds que les espèces de petite taille présentes dans le sous‐bois à tous les stades ontogéniques. Les relations entre les traits architecturaux et fonctionnels mettent en évidence un continuum d'espèces entre les espèces de grande taille de canopée et les espèces de petite taille du sous‐bois. Les premières ont tendance à être exigeantes en lumière, dispersées par le vent, décidues et contribuent largement à la biomasse forestière, alors que les secondes ont tendance à être tolérantes à l'ombrage, dispersées par les animaux, sempervirentes et plus abondantes en densité de tiges. Nos résultats mettent en évidence de fortes différences architecturales entre les espèces d'arbres coexistentes en Afrique centrale. Les relations entre les traits architecturaux et fonctionnels fournissent un aperçu des stratégies d'histoire de vie des espèces d'arbres tropicaux.