Leaf habit does not predict leaf functional traits in cerrado woody species

Abstract

Plant species with a high leaf life span (LLS) commonly have a low specific leaf area (SLA), leaf nitrogen per unit mass (N), and phosphorous concentration (P), whereas species with low LLS have a high SLA, N and P. However, LLS tends to be longer in species growing in low-nutrient soils and, therefore, differences in LLS and other leaf traits may not be consistent with a plant classification according to leaf habit. Here we investigated whether leaf habit is consistent with leaf economic spectrum trade-offs in cerrado (a Neotropical savanna) woody species. We analyzed the SLA, N and P of 125 woody species with a distinct leaf habit (deciduous, semideciduous, brevideciduous or evergreen). We also gathered data on the LLS (33 species), maximum net photosynthesis per leaf area (Aarea, 56 species) and per leaf mass (Amass, 31 species), comprising the most extensive database analyzed so far for the cerrado. Differences among leaf habit groups were tested using generalized linear mixed models and ANOVA. We did not find differences in SLA and N among species with a distinct leaf habit, but deciduous species had a higher leaf P concentration than evergreens. Species did not differ in LLS and Amass, but Aarea varied among groups. Semideciduous species had higher Aarea values than deciduous and brevideciduous species, but all other groups had similar Aarea values. Because of the small difference in the LLS, SLA, leaf N, leaf P and maximum net photosynthesis, we argue that deciduous, brevideciduous, semideciduous and evergreen species may not constitute different functional groups in cerrado woody species.

Pflanzenarten mit einer hohen Blattlebensdauer (LLS) haben gemeinhin eine geringe spezifische Blattfläche (SLA), sowie geringe Stickstoff- (N) und Phosphorkonzentrationen (P), während Arten mit geringer LLS hohe SLA-, N- und P-Werte aufweisen. Indessen tendiert die LLS dahin, bei Arten, die in nährstoffarmen Böden wachsen, länger zu sein, und deshalb könnten Unterschiede hinsichtlich der LLS und anderer Blatteigenschaften nicht mit einer Einteilung der Pflanzen nach Blattwurftypen übereinstimmen. Wir untersuchten an den Gehölzarten neotropischer Savannen (cerrado), ob der Blattwurftyp mit den Zielkonflikten im Ökonomiespektrum der Blätter in Einklang steht. Wir analysierten SLA, N und P von 125 Gehölzarten aus unterschiedlichen Blattwurftypen (laubwerfend, halblaubwerfend, kurzlaubwerfend oder immergrün). Wir berücksichtigten auch LLS-Daten (33 Arten), sowie die maximale Netto-Photosynthese je Blattfläche (Aarea, 56 Arten) und je Blattmasse (Amass, 31 Arten). Unterschiede zwischen den Blattwurftypen wurden mit GLMM und ANOVA getestet. Wir fanden keine Unterschiede hinsichtlich SLA und N zwischen den Blattwurftypen, aber die Blätter blattwerfender Arten hatten eine höhere P-Konzentration als die von immergrünen Arten. Es gab keine Unterschiede hinsichtlich LLS und Amass, aber Aarea variierte zwischen den Blattwurftypen. Halblaubwerfende Arten wiesen höhere Aarea-Werte als laubwerfende und kurzlaubwerfende Arten, aber alle anderen paarweisen Unterschiede waren nicht signifikant. Angesichts der geringen Unterschiede hinsichtlich LLS, SLA, N, P und Netto-Photosynthese postulieren wir, dass laubwerfende, halblaubwerfende, kurzlaubwerfende und immergrüne Arten keine funktionellen Gruppen von neotropischen Savannengehölzen begründen.