The Nature of Seedling Assemblages in a Fragmented Tropical Landscape: Implications for Forest Regeneration

Authors


Corresponding author; e-mail: mtrelli@ufpe.br

Abstract

Whether aging forest fragments are able to recover original assemblages or progressively move toward impoverished successional stages remains as an open question. This study tested the hypothesis that seedling assemblages in forest fragments differ from those across mature forest stands and examined to what extent the uncovered patterns supported the notion that edge-affected habitats tend to support impoverished tree assemblages dominated by pioneer species. We contrasted a series of small forest remnants (3–91 ha) to old-growth stands located in the largest (ca 3500 ha) and best preserved forest remnant in northeastern Brazil and found that tree seedling assemblages inhabiting forest fragments exhibited reduced species richness (up to 50%) at different spatial scales in comparison to seedling assemblages in mature forest and adult assemblages in both fragments and mature forest stands. Moreover, ordination analyses clearly segregated fragment seedling assemblages in taxonomic/functional terms and segregation correlated to the richness of pioneer species. Seedlings of pioneer species and those bearing medium-sized seeds (0.6–1.5 cm) increased in fragments, whereas large-seeded species (1.5–3.0 cm) were reduced by more than a half. Such a multiple-scale replacement of the old-growth flora by pioneers was also confirmed by an indicator species analysis and the resulting pioneer indicator species. Our results suggest that small forest fragments support impoverished and distorted seedling assemblages. This floristic/functional drift implies that forest remnants or edge-affected habitats tend to be dominated by a small set of pioneer tree species rather than supporting a substantial portion of the old-growth flora as do mature forest stands.

Resumo

Se os fragmentos florestais são capazes de naturalmente restaurar as assembleias originais ou tendem a suportar apenas assembleias sucessionais empobrecidas permanece uma questão aberta. Neste estudo nós examinamos a hipótese que as assembleias de plântulas em fragmentos florestais diferem daquelas em áreas de floresta madura e analisamos em que medida os padrões encontrados suportam a ideia que habitats afetados pelos efeitos de borda tendem a apresentar assembleias de árvores empobrecidas e dominadas por espécies pioneiras. Nós comparamos uma série de pequenos fragmentos florestais (3–91 ha) com áreas de floresta madura localizadas no maior remanescente de floresta Atlântica no nordeste do Brasil (ca. 3500 ha). As assembleias de plântulas de espécies arbóreas nos pequenos fragmentos apresentaram uma redução na riqueza de espécies (até 50%) em diferentes escalas espaciais em comparação com as assembleias de plântulas em áreas de floresta madura e as assembleias de árvores adultas nos pequenos fragmentos e áreas de floresta madura. Plântulas de espécies pioneiras e com sementes de tamanho médio (0.6–1.5 cm) apresentaram um aumento na riqueza relativa nos pequenos fragmentos, enquanto espécies com grandes sementes (>1.5–3.0 cm) apresentaram uma redução maior que 50 por cento. Análises de ordenamento e de espécies indicadoras também revelaram a substituição da flora típica de floresta madura por plantas pioneiras nos pequenos fragmentos. Nossos resultados sugerem que pequenos fragmentos florestais suportam uma flora de plântulas empobrecida. Essa deriva florística/funcional implica que os remanescentes florestais ou habitats afetados pelos efeitos de borda tendem a ser dominados por um pequeno grupo de árvores pioneiras ao invés de suportarem uma parte substancial da flora típica de floresta madura.

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