Accelerating Forest Succession in a Fragmented Landscape: The Role of Birds and Perches

Authors


Abstract

Previous research suggests that in highly fragmented forest landscapes ecological succession can be arrested by lack of seeds, but that seed deposition abundance and diversity of bird-dispersed plants can be enhanced by bird-attracting structures such as snags. Consequently, bird perches remain a potential tool for accelerating ecological succession and reforesting disturbed land. Consequently, in order to determine the effectiveness of bird perches in reclaiming forested landscapes, seed dispersal, seedbank storage, and recruitment of bird-dispersed plants was studied on a central Florida mined site with clay-rich soil undergoing primary succession over a seven-year period. Data collection included 20 continuous months of seed dispersal data, an analysis of the total and germinable seedbanks, and plant recruitment at one and two years after a fire destroyed perches and burnt vegetation. Seed dispersal to perches reached a peak seedfall by weight in August, which was attributable to nonmigratory birds. Myrica cerifera, the most abundant species dispersed to the sites, was the only species dispersed during the winter and spring months, and it may be a keystone species for the frugivorous bird guild in central Florida. Seedfall beneath perches had a higher diversity of seed genera, and seed numbers (340 seeds m−2 yr−1) were 150 times greater than in sites without perches. Seeds of bird-dispersed plants in the seedbank under perches numbered 77 ± 33 (m−2) in total and 17 ± 5 for the viable seedbank. The population density of bird-dispersed plants was 1.4 and 2.0 plants m−2 at one and two years afler the fire. Less than 0.06% of the dispersed seeds survived to become seedlings. Species composition shifted from seedfall to seedlings, with small-seeded, early-successional (r-selected) shrubs and herbs becoming relatively more common than the desired large-seeded, late-successional (K-selected) tree species. Perches attracted birds and associated seeds, but the physically harsh conditions created by primary succession and/or high predation on seeds appeared to reduce the success of the desired late-successional plant species. Nonetheless, there was a higher abundance and diversity of bird-dispersed plants under perches, suggesting that perch structures have a limited ability to enhance plant diversity under conditions of primary succession.

Abstract

Estudios previos sugieren que en un paisaje boscoso muy fragmentado la sucesión ecológica puede ser detenida por la falta de semillas pero que la abundancia de la deposición de semillas y la diversidad de las plantas dispersadas por pájaros puede ser aumentada por estructuras que atraen a los pájaros tales como los pedazos de ramas desgajadas que quedan en los árboles. Por consiguiente, los cetros para ponerse en percha son, potencialmente, una herramienta para acelerar la sucesión ecológica y la reforestación de tierras perturbadas. A los efectos de determinar la efectividad de los cetros en paisajes boscosos en restauración, se estudió la dispersión de semillas, el almacenamiento de bancos de semillas y el reclutamiento de plantas dispersadas por semillas en un sitio minado del centro de la Florida que posee un suelo rico en arcilla y que está pasando por una sucesión primaria que ya lleva más de 7 años de duración. La recolección de datos incluyó 20 meses continuos de datos de dispersión de semillas, un análisis del total de los bancos de semillas y de aquellos germinables y el reclutamietno de plantas 1 y 2 años después de que un fuego destruyó los cetros y quemó la vegetación. La dispersión de semillas hacia los cetros alcanzó un pico (medido en términos del peso de semillas depositadas) en agosto; este pico fue atribuible a aves no migratorias. Myrica cerifera, la especie más abundantemente dispersada a los sitios fue la única especie dispersada durante los meses de invierno y primavera y puede llegar a ser una especie “keystone” para los pájaros frugívoros en el centro de la Florida. La depositación de semillas debajo de los cetros tuvo una mayor diversidad en el género de las semillas, y el número de semillas (340 semillas m−2 año−1) fue 150 veces mayor que en los sitios sin cetros. El número de semillas de plantas dispersadas por pájaros en lo bancos de semillas debajo de los cetros fue 77 ± 33 (m−2) para el total y 17 ± 5 para los bancos de semillas viables. La densidad de las plantas dispersadas por pájaros fue 1.4 y 2.0 plantas m−2 al inicio del primer y segundo año depués del incendio, respectivamente. Menos de un 0.06% de las semillas dispersadas sobrevivieron para transformarse en plántulas. Hubo un cambio en la composición de especies que comprendió todos los estadios entre depositación de semillas y plántulas, con los arbustos de semillas pequeñas y estadios sucesionales tempranos (i.e. especies r-seleccionadas) haciéndose relativamente más comunes que las especies arbóreas de semillas más grandes y estadios sucesionales tardíos (i.e. especies K-seleccionadas). Los cetros atrajeron pájaros y las semillas asociadas, pero las condiciones físicas rigurosas creadas por la sucesión primaria y/o la alta predación sobre las semillas parece reducir el éxito de las deseadas especies de plantas que caracterizan los estadíos sucesionales tardíos. Sin embargo, hubo una mayor abundancia y diversidad de plantas dispersadas por pájaros debajo de los cetros, esto sugiere que las estructuras tipo perchas tienen una capacidad limitada para mejorar la diversidad de plantas bajo condiciones de sucesión primaria.

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