Spatial and Temporal Variation of Seed Rain in the Canopy and on the Ground of a Tropical Cloud Forest

Authors


Corresponding author; e-mail: kimberlyssheldon@gmail.com

Abstract

Spatial and temporal patterns of seed rain impact plant fitness, genetic and demographic structure of plant populations, and species' interactions. Because plants are sessile, they rely on biotic and abiotic dispersal agents to move their seeds. The relative importance of these dispersal agents may shift throughout the year. In tropical forests, seed dispersal of epiphytes constitutes a major but hitherto unknown portion of seed rain ecology. For the first time, we report on patterns of seed rain for both epiphytic and terrestrial plants across an entire year in a Neotropical montane forest. To examine seed rain, we placed traps in the canopy and on the ground. We analyzed seed dispersal syndrome (bird, mammal, wind) and plant habit (epiphyte, liana, shrub, small tree, large tree) across all seasons of the year (dry, misty, wet). We found that the community of species collected in canopy traps was significantly different from the community in ground traps. Epiphytes were the most common plant habit found in canopy traps, while large trees were most common in ground traps. Species with bird-dispersed seeds dominated all traps. Species richness was significantly higher during the dry season in ground traps, but did not vary across seasons in canopy traps. Our results highlight the distinct seed rain found in the canopy and on the ground and underscore the importance of frugivores for dispersing both arboreal and terrestrial plants in tropical ecosystems.

Resumen

Los patrones espaciales y temporales de la ‘lluvia’ de semillas, impacta la aptitud de plantas, la estructura genética y demográfica de las poblaciones de plantas y las interacciones de las especies. Dado que las plantas son sésiles, que se basan en agentes dispersores bióticos y abióticos para mover sus semillas. La importancia relativa de estos agentes de dispersión pueden cambiar durante todo el año. En los bosques tropicales, la dispersión de semillas de plantas epífitas constituye una parte importante, pero hasta ahora desconocido de la ecología de semillas lluvia. Por primera vez se reporta en los patrones de lluvia de semillas de plantas epífitas y terrestres, tanto a través de todo un año en un bosque montano Neotropical. Para examinar la lluvia de semillas, se colocaron las trampas en el dosel y en el suelo. Se analizó el síndrome de dispersión de semillas (aves, mamíferos, viento) y el hábito de la planta (epífitas, lianas, arbustos, árbol pequeño, árbol de gran tamaño) en todas las estaciones del año (seca, brumoso, húmedo). Se encontró que la comunidad de especies colectadas en trampas de dosel fue significativamente diferente de la comunidad en las trampas de tierra. Las epífitas son el hábito de la planta más común que se encuentra en las trampas de dosel, mientras que los grandes árboles eran más comunes en las trampas de tierra. Las especies con semillas dispersadas por aves dominaron en todas las trampas. La biodiversidad de especies fue significativamente mayor durante la época seca en trampas de suelo, pero no varían a través de las estaciones en las trampas del dosel. Nuestros resultados demuestran las distintas lluvias de semillas que se encuentran en el dosel y en el suelo y destacan la importancia de los frugívoros para dispersar las plantas arbóreas y terrestres en los ecosistemas tropicales.

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