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Keywords:

  • human disturbance;
  • reproductive output;
  • tropical treeline

Abstract

In the Andean highlands, Polylepis woodlands are a rare and unique ecosystem of the treeline. Although human activities have caused the loss of extensive forested areas and decreased woodland regeneration, few systematic and quantitative assessments have been carried out in Polylepis forests. This study compares differences in habitat characteristics, population structure, and reproductive output in populations of Polylepis tomentella subject to different levels of human disturbance in the south-central Andes of Bolivia. We selected P. tomentella because the species still covers large extensions in the form of fragmented forest patches. Results show that human activities affected all the studied populations. Moderately disturbed populations exhibited a lower percentage of farmed area (0.6%) and browsed plants (4%) than strongly disturbed populations (5% and 12%, respectively). All populations exhibited similar proportion of plants with logging scars. Potassium content and canopy closure were 1.5 and 2.5 higher, respectively, in strongly disturbed populations. The density of saplings and seedlings were 75 percent and 80 percent lower in strongly disturbed populations than in moderately disturbed population, even though reproductive individuals produced twice more flowers and fruits. Our results suggest that fruit production does not limit regeneration of P. tomentella and post-dispersal mechanisms may decrease seed germination and increase seedling mortality. Overall, strongly disturbed populations will be less likely to regenerate, leading to population decline. Conservation programs should facilitate forest recovery by promoting seedling establishment, reducing overharvesting and over-browsing, and protecting remaining adult plants.

Resumen

En los Andes, los bosques de Polylepis son ecosistemas raros y únicos del límite superior del bosque. A pesar de que las actividades humanas han producido la pérdida de extensas áreas boscosas y reducido la regeneración del bosque, hasta la fecha se han llevado a cabo pocos estudios sistemáticos y cuantitativos en bosques de Polylepis. Este estudio compara diferencias en las características del hábitat, estructura poblacional y rendimiento reproductivo de poblaciones de P. tomentella con diferente intensidad de perturbación en los Andes sur-centrales de Bolivia. Seleccionamos a Polylepis tomentella porque es una especie que todavía cubre grandes extensiones en forma de fragmentos boscosos. Los resultados muestran que las actividades humanas afectaron a todas las poblaciones estudiadas. Las poblaciones moderadamente disturbadas mostraron un menor porcentaje de áreas cultivadas (0.6%) y de plantas ramoneadas (4%) en comparación a las poblaciones fuertemente disturbadas (5% y 12%, respectivamente). Todas las poblaciones presentaron proporciones similares de plantas con cicatrices de tala. La concentración de potasio y la cobertura de dosel fueron 1.5 y 2.5 veces mayores, respectivamente, en las poblaciones intensamente disturbadas. La densidad de brinzales y plántulas fue 75% y 80% inferior en las poblaciones fuertemente disturbadas que en poblaciones moderadamente disturbadas, pese a que los individuos reproductivos produjeron dos veces más flores y frutos. La producción de frutos no limita la regeneración de P. tomentella y mecanismos post-dispersión pueden reducir la germinación de semillas e incrementar la mortalidad de las plántulas. En general, las poblaciones fuertemente disturbadas poseen menos probabilidades de regeneración, lo cual puede llevar a la declinación poblacional. Los programas de conservación deben dirigirse a facilitar la recuperación de los bosques, a través de la promoción del establecimiento de plántulas, reducción de sobre-extracción y sobrepastoreo y protección de los individuos adultos remanentes.