Premise: Although ecological differentiation driven by altitude and soil is hypothesized to promote coexistence of sympatric tree species of Damburneya (Lauraceae), the mechanistic role of leaf functional variation on ecological differentiation among co-occurring species remains unexplored. We aimed to determine whether the patterns of leaf trait variation reflect ecological differences among sympatric Damburneya species. We tested whether trait correlations underlying functional strategies and average species traits vary in response to local soil heterogeneity along an altitudinal gradient, potentially affecting species distributions.
Methods: At two contrasting altitudes (100, 1100 m a.s.l.) in a Mexican tropical rainforest, we characterized soil chemical and physical properties and sampled four Damburneya species to quantify five leaf functional traits. We used linear models to analyze paired and multivariate trait correlations, spatial and interspecific effects on trait variation, and trait response to local soil heterogeneity. Relative contributions of intra- and interspecific variation to local trait variability were quantified with an ANOVA.
Results: Soil nutrient availability was higher at low altitude, but all species had a high leaf N:P ratio across altitudes suggesting a limited P supply for plants. Species distribution differed altitudinally, with some species constrained to low or high altitude, potentially reflecting soil nutrient availability. Leaf traits responded to altitude and local soil properties, suggesting interspecific differences in functional strategies according to the leaf economics spectrum (conservative vs. acquisitive).
Conclusions: The interspecific divergence in functional strategies in response to local environmental conditions suggests that trait variation could underlie ecological differentiation among Damburneya sympatric species.
Premisa: Aunque se ha propuesto que la diferenciación ecológica impulsada por la variación del suelo y la altitud ha promovido la coexistencia de especies arbóreas simpátricas de Damburneya (Lauraceae), el papel de la variación de funcional foliar como mecanismo para explicar las diferencias ecológicas entre especies que coocurren sigue sin explorarse. Nuestro objetivo fue determinar si los patrones de variación de los rasgos funcionales foliares reflejan diferencias ecológicas entre especies simpátricas de Damburneya. Hipotetizamos que, tanto las correlaciones entre los rasgos que determinan las estrategias funcionales, como los valores promedio de los rasgos de las especies, varían en respuesta a la heterogeneidad local del suelo a lo largo de un gradiente altitudinal, afectando potencialmente la distribución de las especies. MÉTODO: En dos altitudes contrastantes (100, 1000 m s.n.m) en una selva húmeda tropical mexicana caracterizamos propiedades físicas y químicas del suelo y muestreamos cuatro especies de Damburneya para cuantificar cinco rasgos funcionales foliares. Usamos modelos lineales para analizar las correlaciones pareadas y multivariadas entre rasgos, los efectos espaciales e interespecíficos en la variación de rasgos, y la respuesta de los rasgos a la heterogeneidad local del suelo. Además, cuantificamos la contribución relativa de la variación intra- e interespecífica en la varianza local de los rasgos con un análisis de varianza.
Resultados: La disponibilidad de nutrientes en el suelo fue mayor en la zona baja, pero todas las especies tuvieron valores altos de N:P foliar en ambas altitudes, lo que sugiere un suministro limitado de P para las plantas. La distribución de las especies difirió altitudinalmente y algunas de ellas se restringieron a zonas altas o bajas, reflejando potencialmente la disponibilidad de nutrientes en el suelo. Los rasgos foliares respondieron a la altitud y a las propiedades edáficas locales, sugiriendo diferencias interespecíficas en las estrategias funcionales según el espectro de economía foliar (conservativa vs. adquisitiva).
Conclusiones: La divergencia interespecífica en las estrategias funcionales en respuesta a las condiciones ambientales locales sugiere que la variación de rasgos podría explicar algunas diferencias ecológicas entre las especies simpátricas de Damburneya.
Keywords: Lauraceae; Mexico; México; closely related species; diferenciación ecológica; ecological differentiation; efectos topográficos; environmental gradient; especies cercanamente emparentadas; espectro de economía foliar; gradiente ambiental; heterogeneidad del suelo; leaf economics spectrum; plant functional traits; rasgos funcionales foliares; selva húmeda tropical; soil heterogeneity; topographic effects; tropical rainforest.
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