Scale-Dependent Effects of Habitat Disturbance on Species Richness in Tropical Forests

Authors

  • K. C. Hamer,

    Corresponding author
    1. Centre for Tropical Ecology, Department of Biological Sciences, University of Durham, South Road, Durham
      DH1 3LE, United Kingdom
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  • J. K. Hill

    1. Centre for Tropical Ecology, Department of Biological Sciences, University of Durham, South Road, Durham
      DH1 3LE, United Kingdom
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email k.c.hamer@durham.ac.uk

Abstract

Abstract: Despite growing concern, no consensus has emerged over the effects of habitat modification on species diversity in tropical forests. Even for comparatively well-studied taxa such as Lepidoptera, disturbance has been reported to increase and decrease diversity with approximately equal frequency. Species diversity within landscapes depends on the spatial scale at which communities are sampled, and the effects of disturbance in tropical forests have been studied at a wide range of spatial scales. Yet the question of how disturbance affects diversity at different spatial scales has not been addressed. We reanalyzed data from previous studies to examine the relationship between spatial scale and effects of disturbance on tropical-forest Lepidoptera. Disturbance had opposite effects on diversity at large and small scales: as scale decreased, the probability of a positive effect of disturbance on diversity increased. We also explicitly examined the relationship between spatial scale and the diversity of butterflies in selectively logged and unlogged forest in Maluku Province, Indonesia. Species richness increased with spatial scale in both logged and unlogged forest, but at a significantly faster rate in unlogged forest, whereas species evenness increased with scale in unlogged forest but did not increase with scale in logged forest. These data indicate that the effects of habitat modification on species diversity are heavily scale-dependent. As a result, recorded effects of disturbance were strongly influenced by the spatial scale at which species assemblages were sampled. Future studies need to account for this by explicitly examining the effects of disturbance at a number of different spatial scales. A further problem arises because the relationship between scale and diversity is likely to differ among taxa in relation to mobility. This may explain to some extent why the measured effects of disturbance have differed between relatively mobile and immobile taxa.

Abstract

Resumen: A pesar de una creciente preocupación, aún no ha emergido un consenso sobre los efectos de la modificación del hábitat sobre la diversidad de especies en bosques tropicales. Aún para taxones comparativamente bien estudiados, como Lepidoptera, se ha reportado con aproximadamente la misma frecuencia que la perturbación incrementa y disminuye la diversidad. La diversidad de especies dentro de paisajes depende de la escala espacial a la cual las comunidades son muestreadas y los efectos de la perturbación en bosques tropicales han sido estudiados en un amplio rango de escalas espaciales. No obstante, la pregunta sobre cómo la perturbación afecta la diversidad a diferentes escalas espaciales no ha sido abordada aún. Volvimos a analizar los datos de estudios previos para examinar la relación entre la escala espacial y los efectos de la perturbación en Lepidópteros de bosques tropicales. La perturbación tiene efectos opuestos en la diversidad a escalas grandes y pequeñas; si la escala disminuye, la probabilidad de un efecto positivo de la perturbación sobre la diversidad incrementa. También analizamos explícitamente la relación entre la escala espacial y la diversidad de mariposas en bosques talados selectivamente y en bosques no talados de la provincia de Maluku en Indonesia. La riqueza de especies incrementó con la escala espacial tanto en bosques talados como en los no talados, pero a una escala significativamente más rápida en los bosques sin talar, mientras que la uniformidad de las especies incrementó con la escala en bosques sin tala pero no incrementó con la escala en bosques talados. Estos datos indican que los efectos de la modificación del hábitat sobre la diversidad de especies son altamente dependientes de la escala. Como resultado, los resultados registrados de la perturbación fueron fuertemente influenciados por la escala espacial a la cual los ensamblajes de especies fueron muestreados. Los estudios futuros necesitan tomar en consideración esto examinando explícitamente los efectos de la perturbación a diferentes escalas espaciales. Un problema emergente se debe a que la relación entre la escala y la diversidad es probable que difiera entre taxones en relación a su movilidad. Esto puede, hasta cierto punto, explicar porqué los efectos medidos de la perturbación difieren entre taxones relativamente móviles e inmóviles.

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