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Keywords:

  • Cactaceae;
  • crassulacean acid metabolism;
  • drought adaptations;
  • Panama;
  • Polypodiaceae;
  • succulence;
  • water capacitance;
  • water interception

ABSTRACT

The pattern of canopy distribution and some water relations characteristics of the epiphytic cacti Epiphyllum phyllanthus and Rhipsalis baccifera and the epiphytic ferns Polypodium crassifolium and Polypodium phyllitidis were examined in the tropical forest of Barro Colorado Island, Panama. The epiphytic cacti were 6-fold more succulent than the epiphytic ferns, which had a 9-fold higher root: shoot ratio. The four species, especially the cacti, were more abundant on the deciduous trees Ceiba pentandra, Platypodium elegans. and Tabebuia guayacan than on the evergreen Anacardium excelsum. The water-holding capacity of the bark was 2-fold higher for A. excelsum and T. guayacan than for C. pentandra and P. elegans; the main crotches of the latter species intercepted 2-fold more rainfall than those of the former. Well-watered plants of all epiphytic species showed similar total daily transpiration. After 2 weeks of drought, daily transpiration decreased an average of 48 percent for the cacti and 73 percent for the ferns. After 4 weeks of drought, daily transpiration decreased 80 percent for the cacti and was eliminated for the ferns; succulence then decreased an average of 29 percent for the cacti and 98 percent for the ferns, but all species recovered fully within 2 d after rewetting. The epiphytic ferns had a low relative capacitance (0.16 M/Pa), causing these presumably C3 plants often to be under water stress. A high relative capacitance (0.50 M/Pa) and crassulacean acid metabolism allowed the epiphytic cacti to occur most frequently on the driest sites of this tropical forest.

RESUMEN

En el bosque tropical de la isla de Barro Colorado, Panamí, se estudiaron las cactíceas epífitas Epiphyllum phyllanthus y Rhipsalis baccifera y los helechos epífitos Polypodium crassifolium y Polypodium phyllitidis, con el fin de evaluar la relación entre adaptaciones a la sequía y el patrón de distribucíon de estas epífitas. Se encontró que las cactíceas epífitas eran 6 veces mís suculentas que los helechos epífitos, los cuales tuvieron una razón raíz: vístago 9 veces mayor. La abundancia de todas las especies, especialmente las cactíceas, fue mayor en los írboles deciduos Ceibapentandra, Platypodium elegans y Tabebuia guayacan, que en el siempre verde Anacardium excelsum. Esta última especie y T. guayacan tuvieron una corteza con doble capacidad de retención de agua que la corteza de C. pentandra y P. elegans; dos veces mís agua fue interceptada en la horqueta principal de estas últimas especies que en A. excelsum y T. guayacan. Las plantas bien irrigadas de las 4 especies de epífitas mostraron una transpiración diaria total similar, la cual disminuyó un promedio de 48 por ciento en las cactíceas y 73 por ciento en los helechos después de dos semanas de sequía. Después de 4 semanas de sequía, la transpiración diaria disminuyó 80 por ciento en las cactíceas y fue eliminada en los helechos; la suculencia disminuyó un promedio de 29 por ciento en las cactíceas y 98 por ciento en los helechos, pero todas las especies se recuperaron completamente después de dos dias de riego. Debido a su baja capacitancia relativa (0.16 M/Pa), los helechos epifitos podrían encontrarse frecuentemente bajo estrés hídrico. Por otro lado, debido a su alta capacitancia relativa (0.50 MIPa) y al metabolismo ícido de las crassulíceas, las cactíceas epífitas pudieron encontrarse con mayor frecuencia en los sitios mís secos de este bosque tropical.