Published July 9, 2021
| Version v1
Publication
Open
Stratigraphy of stable isotope ratios and leaf structure within an African rainforest canopy with implications for primate isotope ecology
- 1. University of California, Santa Cruz
- 2. Swiss Centre for Scientific Research
- 3. Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology
Description
Abstract The canopy effect describes vertical variation in the isotope ratios of carbon (δ 13 C), oxygen (δ 18 O) and partially nitrogen (δ 15 N) within plants throughout a closed canopy forest, and may facilitate the study of canopy feeding niches in arboreal primates. However, the nuanced relationship between leaf height, sunlight exposure and the resulting variation in isotope ratios and leaf mass per area (LMA) has not been documented for an African rainforest. Here, we present δ 13 C, δ 18 O and δ 15 N values of leaves (n = 321) systematically collected from 58 primate food plants throughout the canopy (0.3 to 42 m) in Côte d'Ivoire, West Africa. Besides leaf sample height and light availability, we measured leaf nitrogen and carbon content (%N, %C), as well as LMA (n = 214) to address the plants' vertical resource allocations. We found significant variation in δ 13 C, δ 18 O and δ 15 N, as well as LMA in response to height in combination with light availability and tree species, with low canopy leaves depleted in 13 C, 18 O and 15 N and slightly higher in %N compared to higher canopy strata. While this vertical isotopic variation was not well reflected in the δ 13 C and δ 15 N of arboreal primates from this forest, it did correspond well to primate δ 18 O values.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص يصف تأثير المظلة التباين الرأسي في نسب نظائر الكربون (δ 13 C) والأكسجين (δ 18 O) والنيتروجين الجزئي (δ 15 N) داخل النباتات في جميع أنحاء غابة المظلة المغلقة، وقد يسهل دراسة منافذ تغذية المظلة في الرئيسيات الشجرية. ومع ذلك، لم يتم توثيق العلاقة الدقيقة بين ارتفاع الورقة والتعرض لأشعة الشمس والتباين الناتج في نسب النظائر وكتلة الورقة لكل منطقة (LMA) لغابة مطيرة أفريقية. هنا، نقدم قيم δ 13 C و δ 18 O و δ 15 N للأوراق (العدد = 321) التي تم جمعها بشكل منهجي من 58 نباتًا غذائيًا من الرئيسيات في جميع أنحاء المظلة (0.3 إلى 42 مترًا) في كوتديفوار، غرب إفريقيا. إلى جانب ارتفاع عينة الورقة وتوافر الضوء، قمنا بقياس محتوى النيتروجين والكربون الورقي (٪N، ٪ C)، بالإضافة إلى LMA (n = 214) لمعالجة تخصيصات الموارد الرأسية للمصانع. وجدنا تباينًا كبيرًا في δ 13 C وδ 18 O وδ 15 N، بالإضافة إلى LMA استجابة للارتفاع في تركيبة مع توافر الضوء وأنواع الأشجار، مع انخفاض أوراق المظلة المستنفدة في 13 C و18 O و15 N وأعلى قليلاً في ٪N مقارنة بطبقات المظلة الأعلى. في حين أن هذا الاختلاف النظائري الرأسي لم ينعكس بشكل جيد في δ 13 C و δ 15 N من الرئيسيات الشجرية من هذه الغابة، إلا أنه يتوافق بشكل جيد مع قيم δ 18 O للرئيسيات.Translated Description (French)
Résumé L'effet de canopée décrit la variation verticale des rapports isotopiques du carbone (δ 13 C), de l'oxygène (δ 18 O) et partiellement de l'azote (δ 15 N) dans les plantes à travers une forêt de canopée fermée, et peut faciliter l'étude des niches d'alimentation de la canopée chez les primates arboricoles. Cependant, la relation nuancée entre la hauteur des feuilles, l'exposition à la lumière du soleil et la variation des rapports isotopiques et de la masse foliaire par surface (LMA) qui en résulte n'a pas été documentée pour une forêt tropicale africaine. Nous présentons ici δ 13 C, δ 18 O et δ 15 N valeurs de feuilles (n = 321) systématiquement prélevées sur 58 plantes alimentaires de primates dans toute la canopée (0,3 à 42 m) en Côte d'Ivoire, Afrique de l'Ouest. Outre la hauteur de l'échantillon de feuilles et la disponibilité de la lumière, nous avons mesuré la teneur en azote et en carbone des feuilles (%N, %C), ainsi que la LMA (n = 214) pour tenir compte des allocations verticales de ressources des plantes. Nous avons trouvé une variation significative dans δ 13 C, δ 18 O et δ 15 N, ainsi que dans la LMA en réponse à la hauteur en combinaison avec la disponibilité de la lumière et les espèces d'arbres, avec de faibles feuilles de canopée appauvries en 13 C, 18 O et 15 N et légèrement plus élevées en %N par rapport aux strates de canopée plus élevées. Bien que cette variation isotopique verticale ne soit pas bien reflétée dans les δ 13 C et δ 15 N des primates arboricoles de cette forêt, elle correspond bien aux valeurs de δ 18 O des primates.Translated Description (Spanish)
Resumen El efecto del dosel describe la variación vertical en las proporciones de isótopos de carbono (δ 13 C), oxígeno (δ 18 O) y parcialmente nitrógeno (δ 15 N) dentro de las plantas a lo largo de un bosque cerrado del dosel, y puede facilitar el estudio de los nichos de alimentación del dosel en primates arbóreos. Sin embargo, la relación matizada entre la altura de las hojas, la exposición a la luz solar y la variación resultante en las proporciones de isótopos y la masa foliar por área (MLA) no se ha documentado para una selva tropical africana. Aquí, presentamos valores de δ 13 C, δ 18 O y δ 15 N de hojas (n = 321) recolectadas sistemáticamente de 58 plantas alimenticias de primates en todo el dosel (0.3 a 42 m) en Costa de Marfil, África Occidental. Además de la altura de la muestra de hojas y la disponibilidad de luz, medimos el contenido de nitrógeno y carbono de las hojas (%N, %C), así como el LMA (n = 214) para abordar las asignaciones verticales de recursos de las plantas. Encontramos una variación significativa en δ 13 C, δ 18 O y δ 15 N, así como LMA en respuesta a la altura en combinación con la disponibilidad de luz y las especies de árboles, con hojas de dosel bajas agotadas en 13 C, 18 O y 15 N y ligeramente más altas en %N en comparación con los estratos de dosel más altos. Si bien esta variación isotópica vertical no se reflejó bien en los valores de δ 13 C y δ 15 N de los primates arbóreos de este bosque, sí se correspondió bien con los valores de δ 18 O de los primates.Files
s41598-021-93589-8.pdf.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:70578613f4e33e5b4da40a85f24bab08
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التصوير الطبقي لنسب النظائر المستقرة وبنية الأوراق داخل مظلة الغابات المطيرة الأفريقية مع الآثار المترتبة على بيئة نظائر الرئيسيات
- Translated title (French)
- Stratigraphie des rapports isotopiques stables et de la structure foliaire dans une canopée de forêt tropicale africaine avec des implications pour l'écologie isotopique des primates
- Translated title (Spanish)
- Estratigrafía de proporciones de isótopos estables y estructura foliar dentro de un dosel de bosque lluvioso africano con implicaciones para la ecología de isótopos de primates
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3179653642
- DOI
- 10.1038/s41598-021-93589-8
References
- https://openalex.org/W119223453
- https://openalex.org/W620492482
- https://openalex.org/W1500565507
- https://openalex.org/W1909509806
- https://openalex.org/W1964143696
- https://openalex.org/W1966432379
- https://openalex.org/W1971490401
- https://openalex.org/W1973786358
- https://openalex.org/W1983096747
- https://openalex.org/W2001524663
- https://openalex.org/W2005528313
- https://openalex.org/W2010110767
- https://openalex.org/W2022562288
- https://openalex.org/W2025128725
- https://openalex.org/W2027379513
- https://openalex.org/W2036540859
- https://openalex.org/W2038313644
- https://openalex.org/W2051141020
- https://openalex.org/W2055238661
- https://openalex.org/W2058380300
- https://openalex.org/W2070532228
- https://openalex.org/W2075343652
- https://openalex.org/W2077787563
- https://openalex.org/W2080178912
- https://openalex.org/W2089879265
- https://openalex.org/W2092031590
- https://openalex.org/W2097605603
- https://openalex.org/W2099089662
- https://openalex.org/W2104778456
- https://openalex.org/W2106067153
- https://openalex.org/W2108907718
- https://openalex.org/W2112160936
- https://openalex.org/W2113044267
- https://openalex.org/W2147653830
- https://openalex.org/W2149817684
- https://openalex.org/W2161221033
- https://openalex.org/W2161572190
- https://openalex.org/W2164497654
- https://openalex.org/W2165038823
- https://openalex.org/W2165136081
- https://openalex.org/W2166477196
- https://openalex.org/W2193885123
- https://openalex.org/W2278844608
- https://openalex.org/W2289481178
- https://openalex.org/W2296837080
- https://openalex.org/W2321507650
- https://openalex.org/W2346242739
- https://openalex.org/W2401573728
- https://openalex.org/W2461036185
- https://openalex.org/W2508894901
- https://openalex.org/W2594644412
- https://openalex.org/W2598116675
- https://openalex.org/W2807356216
- https://openalex.org/W2940966636
- https://openalex.org/W2977805548
- https://openalex.org/W2988751841
- https://openalex.org/W2992410838
- https://openalex.org/W2998328624
- https://openalex.org/W3041555939
- https://openalex.org/W3090608622
- https://openalex.org/W4300434900