Microhabitats and Water Relations of Epiphytic Cacti and Ferns in a Lowland Neotropical Forest1

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, Panami, se estudiaron las cacticeas epifitas Epiphyllum phyllanthus y Rhipsalis baccifera y los helechos epifitos Polypodium crassifolium y Polypodium phyllitidis, con el fin de evaluar la relacion entre adaptaciones a la sequia y el patron de distribucion de estas epifitas. Se encontro que las cacticeas epifitas eran 6 veces mis suculentas que los helechos epifitos, los cuales tuvieron una razon raiz: vistago 9 veces mayor. La abundancia de todas las especies, especialmente las cacticeas, fue mayor en los irboles deciduos Ceibapentandra, Platypodium elegans y Tabebuia guayacan, que en el siempre verde Anacardium excelsum. Esta ultima especie y T. guayacan tuvieron una corteza con doble capacidad de retencion de agua que la corteza de C. pentandra y P. elegans; dos veces mis agua fue interceptada en la horqueta principal de estas ultimas especies que en A. excelsum y T. guayacan. Las plantas bien irrigadas de las 4 especies de epifitas mostraron una transpiracion diaria total similar, la cual disminuyo un promedio de 48 por ciento en las cacticeas y 73 por ciento en los helechos despues de dos semanas de sequia. Despues de 4 semanas de sequia, la transpiracion diaria disminuyo 80 por ciento en las cacticeas y fue eliminada en los helechos; la suculencia disminuyo un promedio de 29 por ciento en las cacticeas y 98 por ciento en los helechos, pero todas las especies se recuperaron completamente despues de dos dias de riego. Debido a su baja capacitancia relativa (0.16 M/Pa), los helechos epifitos podrian encontrarse frecuentemente bajo estres hidrico. Por otro lado, debido a su alta capacitancia relativa (0.50 MIPa) y al metabolismo icido de las crassuliceas, las cacticeas epifitas pudieron encontrarse con mayor frecuencia en los sitios mis secos de este bosque tropical.