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Abiotic and Biotic Influences on Early-Stage Survival in Two Shade-Tolerant Tree Species in Brazil's Atlantic Forest

Authors

  • Cristiane F. Jurinitz,

    Corresponding author
    1. Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
    • Corresponding author; current address: Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves, 9500, setor 4, Prédio 43422, Porto Alegre, RS, Caixa Postal 15007, CEP 91501-970, Brasil; e-mail: cristiane.jurinitz@gmail.com

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  • Alexandre A. de Oliveira,

    1. Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
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  • Emilio M. Bruna

    1. Department of Wildlife Ecology and Conservation, University of Florida, Gainesville, FL, U.S.A
    2. Center for Latin American Studies, University of Florida, Gainesville, FL, U.S.A
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Abstract

Regeneration dynamics in tropical forests are driven by many abiotic and biotic factors, including light availability, litter depth, and density-dependent interactions with enemies. Whether ontogenetic stage also can play a critical role, however, is seldom considered. We address how early-stage survival of two shade-tolerant species is affected by canopy openness, litter depth, ontogenetic stage, and conspecific neighborhood in the understories of secondary forest fragments in the Brazilian Atlantic Forest. We monitored the survival of naturally occurring early-stage individuals of one canopy and one understory tree species in six forest fragments for over 2 yr. We then compared how different abiotic and biotic variables, as well as the initial height of seedlings and the length of time interval, influenced variation in survival using generalized linear mixed-effects models. Survival of the canopy species was negatively affected by light availability, while for the understory species increasing light availability either increased (for seedlings) or decreased (for saplings) survival. In addition, survival of both species at the seedling stage was positively related to litter depth. Finally, we found that conspecific neighbors were an important biotic factor reducing survival. Our results suggest different regeneration niches for these two tree species related to light availability. Moreover, we found that the effect of both abiotic factors depends on ontogenetic stage, a critical factor for understanding regeneration niches in the forest understory.

Resumo

A dinâmica de regeneração nas florestas tropicais é determinada por muitos fatores abióticos e bióticos, incluindo a luz, a profundidade da serapilheira e interações denso-dependentes com inimigos. O estágio ontogenético, embora tenha um papel crítico, raramente é considerado. Nós abordamos a questão de como a sobrevivência de indivíduos jovens de duas espécies arbóreas tolerantes à sombra é afetada pela abertura de dossel, profundidade da serapilheira, estágio ontogenético e vizinhança coespecífica no sub-bosque de fragmentos florestais secundários na Floresta Atlântica brasileira. Monitoramos por cerca de dois anos a sobrevivência de plântulas e juvenis de duas espécies arbóreas, uma de sub-bosque e outra de dossel, em seis fragmentos florestais. Em seguida, comparamos como diferentes variáveis abióticas e bióticas, assim como o tamanho inicial das plântulas e o comprimento do intervalo de tempo, influenciavam as variações na sobrevivência, através de modelos lineares mistos generalizados. A sobrevivência da espécie de dossel foi afetada negativamente pela disponibilidade de luz, enquanto que para a espécie de sub-bosque uma maior disponibilidade de luz tanto aumentou (para as plântulas) quanto diminuiu (para os juvenis) a sobrevivência. A profundidade da serapilheira teve um efeito positivo na sobrevivência das plântulas de ambas as espécies. Encontramos ainda que a vizinhança coespecífica foi um fator biótico importante na redução da sobrevivência. Nossos resultados sugerem diferentes nichos de regeneração para estas duas espécies arbóreas em relação à disponibilidade de luz. Além disso, encontramos que o efeito de ambos os fatores abióticos depende do estágio ontogenético, um fator crítico para o entendimento dos nichos de regeneração no sub-bosque de florestas.

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