Pseudoreplication in Tropical Forests and the Resulting Effects on Biodiversity Conservation

Authors


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Abstract

Tropical forest ecosystems are threatened by habitat conversion and other anthropogenic actions. Timber production forests can augment the conservation value of primary forest reserves, but studies of logging effects often yield contradictory findings and thus inhibit efforts to develop clear conservation strategies. We hypothesized that much of this variability reflects a common methodological flaw, simple pseudoreplication, that confounds logging effects with preexisting spatial variation. We reviewed recent studies of the effects of logging on biodiversity in tropical forests (n = 77) and found that 68% were definitively pseudoreplicated while only 7% were definitively free of pseudoreplication. The remaining proportion could not be clearly categorized. In addition, we collected compositional data on 7 taxa in 24 primary forest research plots and systematically analyzed subsets of these plots to calculate the probability that a pseudoreplicated comparison would incorrectly identify a treatment effect. Rates of false inference (i.e., the spurious detection of a treatment effect) were >0.5 for 2 taxa, 0.3–0.5 for 2 taxa, and <0.3 for 3 taxa. Our findings demonstrate that tropical conservation strategies are being informed by a body of literature that is rife with unwarranted inferences. Addressing pseudoreplication is essential for accurately assessing biodiversity in logged forests, identifying the relative merits of specific management practices and landscape configurations, and effectively balancing conservation with timber production in tropical forests.

Pseudoreplicación en Bosques Tropicales y Efectos Resultantes Sobre la Conservación de Biodiversidad

Resumen

Los ecosistemas de bosques tropicales están amenazados por la conversión de hábitat y otras acciones antropogénicas. Los bosques de producción de madera pueden aumentar el valor de conservación de las reservas de bosque primario, pero los estudios de los efectos de la tala a menudo producen resultados contradictorios y por lo tanto, inhiben los esfuerzos para desarrollar estrategias de conservación claras. Planteamos la hipótesis de que mucha de esta variabilidad refleja una falla metodológica común, la pseudoreplicación simple, que confunde los efectos de la tala con la variación espacial prexistente. Revisamos estudios recientes de los efectos de la tala sobre la biodiversidad en bosques tropicales (n = 77) y encontramos que 68% estaban definitivamente pseudoreplicados y que 7% estaban definitivamente libres de pseudoreplicación. La proporción restante no pudo ser clasificada claramente. Adicionalmente, recolectamos datos sobre la composición de 7 taxa en 24 parcelas de investigación en bosque primario y analizamos sistemáticamente subconjuntos de esas parcelas para calcular la probabilidad de que una comparación pseudoreplicada pudiera identificar el efecto de un tratamiento incorrectamente. Las tasas de inferencia falsa (i.e., la detección espuria de un efecto de tratamiento) fueron > 0.5 para 2 taxa, 0.3–0.5 para 3 taxa y < 0.3 para 3 taxa. Nuestros resultados demuestran que las estrategias de conservación tropical están siendo informadas por un cuerpo de literatura pletórico de inferencias no justificadas. La atención a la pseudoreplicación es esencial para la evaluación precisa de la biodiversidad en bosques talados, la identificación de méritos relativos de prácticas de manejo y configuraciones del paisaje específicas y el equilibrio efectivo de la conservación con la producción de madera en bosques tropicales.

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