Holmes, Sheila
- Department of Wildlife, Fish and Environmental Studies, Swedish University of Agricultural Sciences
- University of Calgary
Abstract
How plants respond to weather seasonality is a fundamental evolutionary question that is particularly relevant to understand as climate change alters weather patterns across the globe. Although temperature and light conditions primarily cue flowering in temperate plants, the weather cues that tropical plants use to regulate their phenological cycles are lesser known. We studied the weather-related ultimate causes of flowering and fruiting patterns in six woody perennial species found in the evergreen lowland humid forests of southeastern Madagascar by investigating the associations between biweekly weather (i.e. rainfall, temperature and insolation) and species-level flowering and fruiting phenology. We then developed process-based models to identify the potential proximate weather cues that these species use to regulate their flowering time. Given the region's strong rainfall seasonality, we hypothesised that the reproductive timing of these species would mainly be constrained by water availability. These species flowered asynchronously, at different times of the year and after a variety of weather conditions, including drought, cool temperatures, warm temperatures and low light. The flowering and fruiting patterns of only two species suggested that water stress constrained their phenology in support of the water limitation and optimal time of germination hypotheses. The flowering patterns of these six species did not align with the insolation limitation hypothesis, providing no evidence to suggest that light stress constrained their phenology. Cool temperature was most likely a proximate flowering cue for only one of these perennial tropical species, which contrasts with the ubiquitous influence that low temperatures have on temperate flowering phenology. Light limitation most likely influenced the flowering time of two species, paralleling the photoperiod flowering cues that some temperate plants use. The timescales at which these potential flowering cues operated were species-specific, spanning 1-7 months. Synthesis. The diverse associations we identified between weather and flowering patterns suggest that the phenology of these perennial tropical plants evolved in response to different selective pressures and will likely have variable responses to climate change.Ny fomba fanehoan'ny zavamaniry ny vanim-potoana ny toetr'andro dia fanontaniana fototra amin'ny ev & ocirc;l & ocirc;siona izay tena ilaina ho fantarina amin'izao fotoana izao satria ny fiovaovan'ny toetr'andro dia manova ny lamina toetr'andro manerana an'izao tontolo izao. Na dia manan-danja aza ny toetr'andro toy ny hafanana sy ny hazavana amin'ny fankatoavana ny fipoiran'ny voninkazo amin'ny zavamaniry an-tanety, dia tsy dia fantatra loatra ireo toetr'andro ampiasain'ny zavamaniry tropikaly hanitsiana ny tsingerin'ny fivelarany. Nandinika ny antony faratampon'ny toetr'andro mifehy ny fipoiran'ny voninkazo sy ny fiterahana amin'ny karazany herintaona enina hita ao amin'ny ala maitso sy mando ambany ao atsimon'i Madagasikara izahay, tamin'ny alalan'ny fandalinana ny fiheverana amin'ny toetr'andro isaky ny roa herinandro (toy ny rotsakorana, hafanana ary fidiran'ny hazavana) sy ny fenolojia amin'ny fipoiran'ny voninkazo sy ny fiterahana amin'ny karazana. Namboarinay avy eo ny maodely miorina amin'ny dingana hanamarihana ireo toetr'andro manokana mety ampiasain'ireo karazana ireo amin'ny fifehezana ny fotoana fipoiran'ny voninkazo. Noho ny fananany toetr'andro mifehy amin'ny rotsakorana, dia nanontany izahay fa ny fotoana famokarana ireo karazana ireo dia voafetra indrindra amin'ny fisian'ny rano. Ireo karazana ireo dia nivoatra amin'ny fotoana tsy mitovy, tamin'ny vanim-potoana samihafa sy aorian'ny toe-javatra toetr'andro isan-karazany, anisan'izany ny tondra-drano, ny hafanana mangatsiaka, ny hafanana mafana, ary ny hazavana ambany. Ny lamina fipoiran'ny voninkazo sy fiterahana amin'ny karazany roa ihany no nampiseho fa voafetra ny fenolojiany noho ny fihenan'ny rano, manohana ny fepetra momba ny fihenan'ny rano sy ny fotoana tsara indrindra amin'ny fipongorana. Ny lamina fipoiran'ny voninkazo amin'ireo karazana enina ireo dia tsy nifanaraka tamin'ny te & ocirc;ria momba ny fetran'ny hazavana, ka tsy nahitana porofo manaporofo fa ny fihenan'ny hazavana no nanimba ny fenolojiany. Ny hafanana mangatsiaka dia mety ho toetra manan-danja amin'ny fipoiran'ny voninkazo ho an'ny iray amin'ireo karazana tropikaly, izay manohitra ny fiantraikany manerana ny tontolo iainana amin'ny fivoaran'ny voninkazo amin'ny toetr'andro an-tanety. Ny fetran'ny hazavana dia mety ho nisy fiantraikany tamin'ny fotoana fipoiran'ny voninkazo amin'ny karazany roa, mitovy amin'ireo toetr'andro manome toromarika amin'ny fipoiran'ny voninkazo amin'ny zavamaniry an-tanety. Ny fotoana izay niasany ireo toetr'andro manan-danja amin'ny fipoiran'ny voninkazo dia manokana ho an'ny karazana tsirairay, manomboka amin'ny 1-7 volana. Fintina. Ny fifandraisana isan-karazany nahitana teo amin'ny toetr'andro sy ny lamina fipoiran'ny voninkazo dia manamarika fa ny fenolojian'ireo zavamaniry tropikaly herintaona ireo dia niova araka ny hery mifidy samihafa ary mety hisy fiantraikany miovaova amin'ny fiovaovan'ny toetr'andro.
Keywords
Africa; Bayesian; flowering cues; process-based models; proximate cues; tropical phenology; weather
Published in
Journal of Ecology
2025
Publisher: WILEY
SLU Authors
UKÄ Subject classification
Botany
Ecology
Publication identifier
- DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2745.70058
Permanent link to this page (URI)
https://res.slu.se/id/publ/141878