Mathematical model to estimate the leaf area of the tropical dry forest trees in the Colombian Caribbean
Modelo matemático para estimar área foliar en árboles del bosque tropical seco en el Caribe colombiano
Mathematical model to estimate the leaf area of the tropical dry forest trees in the Colombian Caribbean
Modelo matemático para estimar área foliar en árboles del bosque tropical seco en el Caribe colombiano
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Date
Authors
Álvarez, Yadis
Álvarez, Esteban
Cano, Jonathan
Suescún, Diego
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad del Magdalena
Abstract
Description
The leaf area (LA) is an main functional trait and it is related with the plant development. Understanding their variation is important for many studies in plant ecology. We chose 13 species that occur in Caribbean tropical dry forests in Colombia. From one tree of each species were collected at least 15 leaves to measure your area (LA), length (L) and width (W). We analized the relationship between LA and L and W dimensions and select the best statistic adjustment. These variables were transformed logaritmically. In this case, LA was the dependent variable and L and W are explanatory variables. We classified the data in seven categories based on leave characteristics (compound leaves, simple, with area greater or lesser than 50 cm2 and, with area greater or lesser than 100 cm2) to develop models that could be used to estimate the LA of other species not included in the sample. It showed a strongly lineal relationship between LA logarithms and the L*A product, for the species as well as these categories of species. The prediction error (EP %, from Spanish) from all models were, in general, inferior to ± 1%. Thus, these are adequated to estimate LA for each species or any categorie. In a particular way, the lineal model for all the species shows higher estimation of the LA to dry forest species analized. Generally, errors are lower or close to 10% which can be considered acceptable in statistics terms according to other allometric studies. Finally, this model: In (AF) = -1,80 + 0,967 ln (L*A) (r2= 99,5%, p < 0.001) is appropiate to calculate leaf area for dry tropical forest species without using destructive methods.
El área foliar es un rasgo funcional que tiene relación con el crecimiento de las plantas y el conocimiento de sus patrones de variación es importante para muchos estudios en ecología. En este trabajo, se seleccionaron 13 especies de árboles que han sido registradas en el bosque seco del Caribe colombiano. De un individuo de cada especie se recolectaron al menos 15 hojas para medir su área (AF), el largo (L) y el ancho (A). La relación entre el AF y las dimensiones L y A como variables predictoras, se analizó para cada especie mediante regresión lineal con las variables transformadas logarítmicamente, para seleccionar el de mejor ajuste estadístico. Adicionalmente, los datos fueron agrupados en siete categorías (hojas compuestas, simples, con área mayor o menor de 50 cm², mayor o menor de 100 cm² y total) para elaborar modelos que pudieran servir para estimar el AF de otras especies fno consideradas en la muestra. Se encontró que existe una relación lineal positiva entre los logaritmos del AF y del producto de L*A, tanto para las especies como para las categorías de especies. Los errores de predicción (EP%) de todos los modelos fueron en general menores al ± 1%, mostrando que son adecuados para estimar el AF para cada especie o categorías de especies. Particularmente el modelo lineal para todas las especies In (AF) = -1,80 + 0,967 ln (L*A) (r2 = 99,5%, p < 0.001) muestra que es adecuado para realizar una estimación del AF de cualquiera de las especies de bosque tropical seco.
El área foliar es un rasgo funcional que tiene relación con el crecimiento de las plantas y el conocimiento de sus patrones de variación es importante para muchos estudios en ecología. En este trabajo, se seleccionaron 13 especies de árboles que han sido registradas en el bosque seco del Caribe colombiano. De un individuo de cada especie se recolectaron al menos 15 hojas para medir su área (AF), el largo (L) y el ancho (A). La relación entre el AF y las dimensiones L y A como variables predictoras, se analizó para cada especie mediante regresión lineal con las variables transformadas logarítmicamente, para seleccionar el de mejor ajuste estadístico. Adicionalmente, los datos fueron agrupados en siete categorías (hojas compuestas, simples, con área mayor o menor de 50 cm², mayor o menor de 100 cm² y total) para elaborar modelos que pudieran servir para estimar el AF de otras especies fno consideradas en la muestra. Se encontró que existe una relación lineal positiva entre los logaritmos del AF y del producto de L*A, tanto para las especies como para las categorías de especies. Los errores de predicción (EP%) de todos los modelos fueron en general menores al ± 1%, mostrando que son adecuados para estimar el AF para cada especie o categorías de especies. Particularmente el modelo lineal para todas las especies In (AF) = -1,80 + 0,967 ln (L*A) (r2 = 99,5%, p < 0.001) muestra que es adecuado para realizar una estimación del AF de cualquiera de las especies de bosque tropical seco.
Keywords
Área foliar,
ecuaciones alométricas,
modelos,
bosque seco tropical.,
Foliar area,
allometric equations,
models,
dry forest.