Produção foliar em antecipação à chuva no Cerrado: relacionando fenologia vegetativa e traços foliares de defesa contra a herbivoria

Abstract

Para lidar com a herbivoria, as plantas desenvolveram estratégias fenológicas e traços foliares que refletem adaptações às condições abióticas e bióticas, e que podem influenciar a escolha pelos insetos. O Cerrado apresenta uma alta diversidade de estratégias fenológicas de mudança foliar. Plantas decíduas e perenes coexistem, apresentando distintos conjuntos de atributos foliares e comportamentos fenológicos. Por ser um ambiente sazonal, se espera que plantas percam e produzam suas folhas em sincronia ao início da estação chuvosa, no entanto, o investimento do brotamento foliar ainda dentro da estação seca é observado. Esse comportamento fenológico pode estar relacionado a uma estratégia de escape temporal do período de maior abundância dos insetos herbívoros, que tende a acompanhar o início das chuvas nesse ecossistema. Dessa forma, esse estudo objetivou compreender como padrões fenológicos e os traços foliares se relacionam com a pressão da herbivoria. Para isso, utilizamos o monitoramento da fenologia remota próxima com o uso de câmeras digitais (fenocâmeras), uma ferramenta confiável para compreender essa dinâmica. As espécies foram classificadas em “Early”, com produção foliar em antecipação às chuvas, e em “Late”, com a produção foliar dentro da estação chuvosa. Nossos resultados mostraram que plantas com distintas estratégias fenológicas e traços foliares exibiram diferentes padrões de produção foliar. A maioria das espécies produziram suas folhas no final da estação seca, 65,8%, enquanto 34,1% produziram dentro da estação úmida. A análise de componentes principais (PCA) refletiu a associação entre os grupos “Early” e “Late” e seus traços foliares, embora as espécies decíduas e sempreverdes tenham apresentado maior associação com traços relacionados a proteção contra a herbivoria. Em geral, esses grupos funcionais diferem em termos de suscetibilidade a herbivoria. Dessa forma, além do período do brotamento foliar poder ser um importante escape temporal, as estratégias fenológicas das espécies e suas características devem ser consideradas. Este estudo pode fornecer perspectivas sobre os padrões da fenologia foliar como uma resposta à pressão biótica.

To deal with herbivory, plants have developed phenological strategies and a set of leaf traits which reflect plant adaptation to abiotic and biotic conditions, which may influence the food choice by insect herbivores. The Cerrado presents a high diversity of leaf phenological exchange strategies. Deciduous and evergreen species coexist, exhibiting distinct selection of leaf attributes. In this environment, the period that marks leaf production is intriguing, because leaf production is anticipated, yet within the dry season, before the start of the rains. The early-leaf flushing may be related to a strategy against herbivore pressure. To better understand the biotic pressure of this antagonistic interaction in the temporal dynamics of cerrado species, we investigated the patterns of leaf phenology and their relationship with leaf traits. In this project, we applied near-surface remote phenology, using phenocams, to monitor two cerrado sites, aiming to describe the species leafing patterns and calculate the onset dates of leaf flushing. Species were classified into those with early-flushing “Early” and those with leaf flushing occurring after the start of the rains “Late”. Leaf traits were surveyed from the literature. Our results showed that plants with different phenological strategies and leaf traits exhibited distinct patterns in leaf production. Most species produced new leaves in the dry season (65,8%), while 34,1% produced new leaves in the wet season. The principal component analysis (PCA) reflected the association between “Early” and “Late ” groups to their leaf traits, although deciduous and evergreen species presented higher correlation to those traits potentially related to protection against herbivores. In general, leaf functional groups differ in terms of their susceptibility to herbivory. Therefore, the period of leaf emergence may be an important temporal escape, and phenological strategies and their characteristics should be considered. The outcomes of this work may provide insights about patterns of leafing dynamics as a response to herbivory pressure.