Variation of non‐structural carbohydrates across the fast–slow continuum in Amazon Forest canopy trees - Signori‐Müller, Caroline; Oliveira, Rafael S.; Valentim Tavares, Julia; Carvalho Diniz, Francisco; Gilpin, Martin; de V. Barros, Fernanda; Marca Zevallos, Manuel J.; Salas Yupayccana, Carlos A.; Nina, Alex; Brum, Mauro; Baker, Timothy R.; Cosio, Eric G.; et al. (Functional ecology, 2022)
Tropical tree species span a range of life‐history strategies within a fast–slow continuum. The position of a species within this continuum is thought to reflect a negative relationship between growth and storage, with fast‐growing species allocating more carbon to growth and slow‐growing species investing more in storage. For tropical species, the relationship between storage and life‐history strategies has been largely studied on seedlings and less so in adult trees. We evaluated how stored non‐structural carbohydrates (NSC) vary across adult trees spanning the fast–slow continuum in the Peruvian Amazon by: (a) analysing whole‐tree NSC in two species of contrasting growth and (b) investigating the relationships with key life‐history traits across a broader set of species. Our results are consistent with a growth–storage trade‐off. The analysis of whole‐tree NSC revealed that the slow‐growing Eschweilera coriacea stored about 2.7 times as much NSC as the fast‐growing Bixa arborea due to markedly higher storage in woody stems and roots. B. arborea also had higher seasonality in NSC, reflecting its strong seasonality in stem growth. Across a range of species, stem starch was negatively related to species growth rate and positively related to wood density. Given the role of NSC in mediating plants' response to stress, our results suggest that slow‐growing species with greater storage reserves may be more resilient to drought than fast‐growing species. Resumo Espécies de árvores tropicais possuem diferentes histórias de vida, que ocorrem ao longo de um contínuo ‘rápido‐lento’ de estratégias de crescimento. Acredita‐se que a posição de uma espécie dentro desse contínuo, reflita uma relação negativa entre crescimento e armazenamento, com espécies de crescimento rápido alocando mais carbono para o crescimento e espécies de crescimento lento investindo mais em armazenamento. Para espécies tropicais, a relação entre armazenamento e as estratégias ao longo do contínuo de histórias de vida tem sido amplamente estudada em plântulas, e menos em árvores adultas. Neste trabalho avaliamos como os estoques de carbono (carboidratos não estruturais, CNE) variam entre árvores adultas ao longo do contínuo rápido‐lento, coletadas na Amazônia Peruana (i) analisando as concentrações de CNE na árvore inteira em duas espécies com estratégias diferentes de crescimento e (ii) investigando as relações com as principais características da história de vida em um conjunto mais amplo de espécies. Nossos resultados indicam que a alocação de carbono para crescimento ou estoque faz parte da estratégia das espécies. A análise de CNE em toda a árvore revelou que Eschweilera coriacea (crescimento lento), armazena cerca de 2,7 vezes mais CNE do que Bixa arborea (crescimento rápido). Essa diferença no tamanho dos estoques entre as espécies ocorre principalmente devido ao maior armazenamento de CNE em órgãos de reserva (tronco e raízes) da espécie lenta. Entre as duas espécies, B. arborea é a que apresenta maior variação nas concentrações de CNE entre as estações, refletindo sua forte sazonalidade no crescimento. Avaliando um conjunto maior de espécies, encontramos que o amido do tronco é negativamente relacionado à taxa de crescimento das espécies e positivamente relacionado à densidade da madeira. Dado o papel do CNE na mediação da resposta ao estresse das plantas, nossos resultados sugerem que as espécies de crescimento lento, com maior densidade da madeira e maiores estoques de CNE podem ser mais resistentes à seca do que as espécies de crescimento rápido e baixa densidade da madeira. Resumen Las especies de árboles tropicales tienen diferentes ciclos vitales, que ocurren a lo largo de un continuo de estrategias de crecimiento de rápidas‐lentas. Se cree que la posición de una especie dentro de este continuo refleja una relación negativa entre crecimiento y almacenamiento, las especies de crecimiento rápido invierten más carbono en crecimiento y las de crecimiento lento en almacenamiento. Para las especies tropicales, la relación entre el almacenamiento y las estrategias a lo largo de sus ciclos vitales se ha estudiado ampliamente en las plántulas y menos en los árboles adultos. En este trabajo evaluamos cómo el almacenamiento de carbono (carbohidratos no estructurales, CNE) varían entre árboles adultos a lo largo del continuo rápido‐lento, recogidos en la Amazonía Peruana (i) analizando las concentraciones de CNE en todo el árbol de dos especies de crecimiento contrastantes e (ii) investigando las relaciones con las características principales de los ciclos vitales en un conjunto más amplio de especies. Nuestros resultados indican que la asignación de carbono al crecimiento o almacenamiento es parte de la estrategia de la especie. El análisis de CNE de todo el árbol reveló que Eschweilera coriacea (crecimiento lento) almacena aproximadamente 2,7 veces más CNE que Bixa arborea (crecimiento rápido). Esta diferencia en el tamaño de los reservorios entre especies se debe principalmente al mayor almacenamiento de NSC en los órganos de reserva (tronco y raíces) de las especies lentas. Entre las dos especies, B. arborea es la que presenta mayor variación en las concentraciones de CNE entre estaciones, lo que refleja su fuerte estacionalidad en el crecimiento. Al evaluar un conjunto más grande de especies, encontramos que el almidón del tronco está relacionado negativamente con la tasa de crecimiento de las especies y positivamente con la densidad de la madera. Dado el papel de los CNE en la mediación de la respuesta al estrés de las plantas, nuestros resultados sugieren que las especies de crecimiento lento con mayor densidad de madera y mayores reservas de CNE pueden ser más resistentes a la sequía que las especies de crecimiento rápido y baja densidad de madera. A free Plain Language Summary can be found within the Supporting Information of this article. A free Plain Language Summary can be found within the Supporting Information of this article.