Resource‐related variables drive individual variation in flowering phenology and mediate population‐level flowering responses to climate in an asynchronously reproducing palm

• Published in: Biotropica Vol. 52; no. 5; pp. 845 - 856
• Main Authors: Ramirez‐Parada, Tadeo, Cabrera, Domingo, Diaz‐Martin, Zoe, Browne, Luke, Karubian, Jordan
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Hoboken Wiley Subscription Services, Inc 01.09.2020
• Subjects: Anomalies; Arecaceae; asynchronous flowering; Chocó bioregion; Climate; Ecuador; El Nino; El Nino phenomena; El Niño; El Niño Southern Oscillation (ENSO); Especies híper‐dominantes; Fenología de la floración; Floración asíncrona; Flowering; flowering cues; Fruits; hyperdominant species; keystone plant resources; Phenology; Plant cover; Plant reproductive structures; Population; Probability theory; Recursos clave; Región biogeográfica del Chocó; Reproduction; Reproduction (biology); Sincronía reproductiva; Southern Oscillation; Tropical climate; Tropical plants
• ISSN: 0006-3606; 1744-7429
• DOI: 10.1111/btp.12792

Many tropical plant species show wide intra‐population variation in reproductive timing, resulting in the protracted presence of flowering and fruiting individuals. Various eco‐evolutionary drivers have been proposed as ultimate causes for asynchronous phenology, yet little is known about the proximate factors that control reproductive onset among individuals or that influence the proportion of trees producing new inflorescences within a population. We employed a nine‐year phenological record from 178 individuals of the hyperdominant, asynchronously flowering canopy palm, Oenocarpus bataua (Arecaceae)¸ to assess whether resource‐related variables influence individual‐ and population‐level flowering phenology. Among individuals, access to sunlight increased rates of inflorescence production, while the presence of resource sinks related to current investment in reproduction—developing infructescences—reduced the probability of producing new inflorescences. At the population level, climate anomalies induced by El Niño Southern Oscillation (ENSO) affected the proportion of the population producing inflorescences through time. Moreover, the effects of ENSO anomalies on flowering patterns depended on the prevalence of developing infructescences in the population, with stronger effects in periods of low developing‐infructescence frequency. Taken together, these results suggest that resource‐related variables can drive phenological differences among individuals and mediate population‐level responses to larger‐scale variables, such as climate anomalies. Consequently, a greater focus on the role of resource levels as endogenous cues for reproduction might help explain the frequent aseasonal phenological patterns observed among tropical plants, particularly those showing high intra‐population asynchrony. in Spanish is available with online material. Resumen Muchas especies de plantas tropicales exhiben bajos niveles de sincronía reproductiva dentro de sus poblaciones, y se caracterizan por la presencia constante de individuos en floración o fructificación. Varios fenómenos eco‐evolutivos han sido propuestos como causas de estos patrones reproductivos, pero se desconocen los factores próximos que determinan el inicio de la floración en estas especies, o que influyen en la frecuencia de individuos iniciando su ciclo reproductivo a nivel de la población. Este estudio emplea un registro fenológico de nueve años, proveniente de 178 individuos de la palma de dosel, Oenocarpus bataua (Arecaceae)¸ para evaluar el rol del tamaño de la planta, el acceso a la luz, las anomalías climáticas, y los sumideros activos de recursos ‐en este caso, infrutescencias en desarrollo‐ como factores próximos de sus patrones fenológicos a nivel del individuo y de la población. Observamos efectos significativos entre variables relacionadas a la disponibilidad de recursos y los patrones de floración. A nivel del individuo, un mayor acceso a la luz incrementó la frecuencia de producción de inflorescencias, mientras que le presencia de infrutescencias en desarrollo disminuyó la probabilidad de producir nuevas inflorescencias. A nivel de la población, las anomalías climáticas incidieron en la frecuencia de individuos iniciando nuevas inflorescencias. Adicionalmente, observamos que la magnitud de los efectos climáticos en la frecuencia de individuos iniciando su ciclo reproductivo depende del porcentaje de la población con infrutescencias en desarrollo, con periodos de baja frecuencia de infrutescencias asociados a mayores incrementos. Enfatizamos que un mayor foco en el rol que los niveles de nutrientes a nivel del individuo juegan en la inducción del ciclo reproductivo puede mejorar significativamente nuestro entendimiento de patrones fenológicos no‐estacionales en ecosistemas tropicales, como lo son los de floración asíncrona.