Regression models for estimating leaf area of seedlings and adult individuals of Neotropical rainforest tree species

Abstract

Individual leaf area (LA) is a key variable in studies of tree ecophysiology because it directly influences light interception, photosynthesis and evapotranspiration of adult trees and seedlings. We analyzed the leaf dimensions (length -L and width -W) of seedlings and adults of seven Neotropical rainforest tree species (Brosimum rubescens, Manilkara maxima, Pouteria caimito, Pouteria torta, Psidium cattleyanum, Symphonia globulifera and Tabebuia stenocalyx) with the objective to test the feasibility of single regression models to estimate LA of both adults and seedlings. In southern Bahia, Brazil, a first set of data was collected between March and October 2012. From the seven species analyzed, only two (P. cattleyanum and T. stenocalyx) had very similar relationships between LW and LA in both ontogenetic stages. For these two species, a second set of data was collected in August 2014, in order to validate the single models encompassing adult and seedlings. Our results show the possibility of development of models for predicting individual leaf area encompassing different ontogenetic stages for tropical tree species. The development of these models was more dependent on the species than the differences in leaf size between seedlings and adults.Keywords: leaf allometry, leaf size, leaf shape, ontogenetic stage, tree growth. Modelos de regressão para estimativa da área foliar de indivíduos jovens e adultos de espécies arbóreas de floresta neotropical ResumoÁrea foliar individual (AF) é uma variável chave em estudos sobre a ecofisiologia de arbóreas, porque influencia diretamente a interceptação de luz, a fotossíntese e a evapotranspiração das árvores adultas e das mudas. Foram analisadas as dimensões foliares (comprimento -C e largura -L) de indivíduos adultos e de mudas de sete espécies arbóreas de florestas neotropicais (Brosimum rubescens, Manilkara maxima, Pouteria caimito, Pouteria torta, Psidium cattleyanum, Symphonia globulifera e Tabebuia stenocalyx), com o objetivo de testar a viabilidade de modelos de regressão linear para estimar a AF de indivíduos adultos e mudas. No sul da Bahia, Brasil, um primeiro conjunto de dados foi coletado entre março e outubro de 2012. A partir das sete espécies analisadas, apenas duas (P. cattleyanum e T. stenocalyx) apresentaram relações muito semelhantes entre e AF e CL, em ambos os estádios ontogenéticos. Para estas duas espécies, um segundo conjunto de dados foi coletado em agosto de 2014, a fim de validar os modelos únicos que englobam folhas de indivíduos adultos e mudas. Nossos resultados mostram a possibilidade de desenvolvimento de modelos para a predição da área foliar, abrangendo diferentes estádios ontogenéticos para espécies arbóreas tropicais. O desenvolvimento destes modelos foi mais dependente das espécies do que das diferenças entre o tamanho das folhas de mudas e de indivíduos adultos.Palavras-chave: alometria foliar, tamanho da folha, formato da folha, estádio ontogenético, crescimento arbóreo.

Warming Responses of Leaf Morphology Are Highly Variable among Tropical Tree Species

“…), no age effect was found on LMA and leaf size, except for M. kilimandscharica. Our findings do not support the common observation of ontogenic changes in leaf traits in other studies, with mature trees from both temperate and tropical biomes having higher LMA and thicker, larger leaves than juvenile trees [83][84][85]. Only our observation of lower LMA in juvenile compared to mature M. kilimandscharica trees is consistent with most previous research, while the larger leaf size in juvenile compared to mature trees of this species were instead opposite to the common observation.…”

Image processing and prediction of leaf area in cereals: A comparison of artificial neural networks, an adaptive neuro‐fuzzy inference system, and regression methods

“…Regression methods have been broadly used in estimating the plant leaf area (Brito-Rochaa et al, 2016;Dwyer & Stewart, 1986;Johnson, 1967;Labbafi, Khalaj, Allahdadi, Nadjafi, & Akbari, 2019;Lieth, Reynolds, & Rogers, 1986;Payne, Wendt, Hossner, & Gates, 1991;Ramos, Garcia Del Moral, & Recalde, 1983;Sanchez-de-Miguel et al, 2011;Sharrett & Baker, 1985;Shibayama et al, 2011;Shih, Gascho, & Rahi, 1981;Solaiman, Siddique, Islam, Ismail, & Uddin, 2013).…”

Trocas gasosas foliares de cafeeiros após o experimento Face: comparação de medições realizadas com licor 6400 e LC-PRO / Leaf gas exchange responses in coffee after the Face experiment: comparison of measurements made with licor 6400 and LC-PRO

“…A A partir das análises realizadas, pode-se perceber que a escolha de análise pode levar a conclusões diversas. As comparações baseadas na regressão linear são muito usadas e confiáveis nas comparações de valores medidos e modelados em trabalhos biológicos e agronômicos (Matsunaga et al, 2014;Brito-Rocha et al, 2016), porém não mostram as diferenças em partes de curva, as quais podem se mostrar significativas com uso de outros testes, tais como na análise de teste t pareado de A e Ci. Enquanto os valores de gs e E (interdependentes) não se apresentaram diferenciados entre dois sistemas, a interdependência entre Ci e A foi originada nos cálculos de Ci, pela relação Ci = Ca+A/gs (Long & Bernacchi, 2003).…”