Competitive Abilities of Rare and Common Plants: Comparisons Using Acaena (Rosaceae) and Chionochloa (Poaceae) from New Zealand

Authors


‡ Current address: Landcare Research, 764 Cumberland Street, Dunedin, New Zealand, email lloydk@landcareresearch.co.nz

Abstract

Abstract: It is commonly suggested that rare plant species are poor competitors. However, the study of rarity and competitive ability has, like much of the research on rare species, been hindered by insufficient sample size, scarce use of experimental methods, and lack of comparison with common species. We used a within-taxon comparative approach to test for differences in competitive ability between rare and common species in two genera, Acaena ( Rosaceae: six rare and four common species) and Chionochloa ( Poaceae: four rare and five common species). We grew plants in replicated experiments at two levels of soil fertility and with two levels of competition, in monoculture or mixed with the introduced grass Agrostis capillaris. Competitive response was measured as relative yield, relative tiller increase, and change in live-leaf fraction. Rarity was measured by geographic range size, defined as the number of 10-km grid squares occupied by each species in New Zealand. The relationship between competitive ability and geographic range size was tested with correlations. Within Acaena, four of the rare species had high competitive ability, but there was no general relationship between competitive ability and rarity at either high or low levels of fertility. Differences in competitive ability appeared related to differences in ecological distribution rather than to rarity or commonness in a geographic sense. Within Chionochloa, common species tended to be stronger competitors than rare species, with the relationship being significant at the low level of fertility. Several of the common Chionochloa species have expanded their geographic ranges relatively recently, consistent with their greater competitive ability. Conversely, rare Chionochloa species occupy specialized habitats that may be interpreted as refuges from competition. Disparate results from Acaena and Chionochloa do not support the notion that rare species are generally poor competitors. Although rare species may have low competitive ability in some cases, it should not be assumed to be a cause of rarity for all rare species.

Abstract

Resumen: Comúnmente se sugiere que las especies de plantas raras son competidoras pobres. Sin embargo, el estudio de rareza y habilidad competitiva ha sido, como mucha de la investigación con especies raras, limitada por tamaños de muestra insuficientes, escaso uso de métodos experimentales y por la falta de comparación con especies comunes. Utilizamos un enfoque comparativo intra-taxón para probar diferencias en la capacidad competitiva entre especies raras y comunes de dos géneros, Acaena ( Rosaceae: seis especies raras y cuatro comunes) y Chionochloa ( Poaceae: cuatro especies raras y cinco comunes). Cultivamos plantas en experimentos replicados a dos niveles de fertilidad del suelo y con dos niveles de competencia (en monocultivo o mezclado con el pasto introducido Agrostis capillaris). La respuesta competitiva se midió con la productividad relativa, el incremento de labranza relativa y con cambios en la fracción de hojas vivas. La rareza se midió con el tamaño del rango geográfico, definido como el número de cuadrantes de 10 km ocupados por cada especie en Nueva Zelanda. La relación entre la capacidad competitiva y el tamaño del rango geográfico se probó utilizando correlaciones. En Acaena cuatro de las especies raras tuvieron alta habilidad competitiva, pero no hubo relación general entre la habilidad competitiva y la rareza en fertilidad alta ni baja. Las diferencias en la habilidad competitiva aparentemente se relacionaron con diferencias en la distribución ecológica y no con la rareza o ni lo común que eran en sentido geográfico. En Chionochloa las especies comunes tendieron a ser competidoras más fuertes que las especies raras, con una relación significativa en fertilidad baja. Varias de las especies de Chionochloa han expandido sus rangos geográficos relativamente recientemente, lo cual es consistente con su habilidad competitiva. Por lo contrario, las especies raras de Chionochloa ocupan hábitats más especializados que pueden interpretarse como refugios de competencia. Los resultados dispares de Acaena y Chionochloa no sustentan la idea de que las especies raras generalmente son competidoras pobres. Aunque en algunos casos las especies raras pueden tener baja capacidad competitiva, no debe asumirse como la causa de la rareza de todas las especies raras.

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