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Predicting Extinction Risk of Brazilian Atlantic Forest Angiosperms

Authors


Abstract

Understanding how plant life history affects species vulnerability to anthropogenic disturbances and environmental change is a major ecological challenge. We examined how vegetation type, growth form, and geographic range size relate to extinction risk throughout the Brazilian Atlantic Forest domain. We used a database containing species-level information of 6,929 angiosperms within 112 families and a molecular-based working phylogeny. We used decision trees, standard regression, and phylogenetic regression to explore the relationships between species attributes and extinction risk. We found a significant phylogenetic signal in extinction risk. Vegetation type, growth form, and geographic range size were related to species extinction risk, but the effect of growth form was not evident after phylogeny was controlled for. Species restricted to either rocky outcrops or scrub vegetation on sandy coastal plains exhibited the highest extinction risk among vegetation types, a finding that supports the hypothesis that species adapted to resource-limited environments are more vulnerable to extinction. Among growth forms, epiphytes were associated with the highest extinction risk in non-phylogenetic regression models, followed by trees, whereas shrubs and climbers were associated with lower extinction risk. However, the higher extinction risk of epiphytes was not significant after correcting for phylogenetic relatedness. Our findings provide new indicators of extinction risk and insights into the mechanisms governing plant vulnerability to extinction in a highly diverse flora where human disturbances are both frequent and widespread.

Predicción del Riesgo de Extinción de Angiospermas del Bosque Atlántico Brasileño

Resumen

El entendimiento del efecto de la historia de vida de las plantas sobre la vulnerabilidad de las especies a las perturbaciones antropogénicas y el cambio ambiental es un reto ecológico mayor. Examinamos cómo el tipo de vegetación, la forma de crecimiento y el tamaño de rango geográfico se relacionan con el riesgo de extinción a lo largo del dominio del Bosque Atlántico Brasileño. Usamos una base de datos que contenía información a nivel de especie de 6,929 angiospermas dentro de 112 familias y filogenia funcional con bases moleculares. Usamos árboles de decisión, regresión estándar y regresión filogenética para explorar las relaciones entre los atributos de especie y el riesgo de extinción. El tipo de vegetación, la forma de crecimiento y el tamaño de rango geográfico estuvieron relacionados con el riesgo de extinción de la especie, pero el efecto de la forma de crecimiento no fue evidente de que se controlara la filogenia. Las especies restringidas a afloramientos rocosos o vegetación de matorral sobre planicies costeras arenosas exhibieron el riesgo de extinción más alto entre los tipos de vegetación, un hallazgo que apoya la hipótesis de que todas las especies adaptadas a ambientes de recursos limitados son más vulnerables a la extinción. Entre las formas de crecimiento, las epífitas estuvieron asociadas con el riesgo más alto de extinción en los modelos de regresión no-filogenética, seguidas de los árboles, mientras que los arbustos y las trepadoras estuvieron asociadas con el riesgo de extinción más bajo. Sin embargo, el riesgo más alto de extinción de las epífitas no fue significativo después de corregir la conectividad filogenética. Nuestros resultados proporcionan nuevos indicadores de riesgo de extinción y aclaraciones sobre los mecanismos que dominan la vulnerabilidad de las plantas a la extinción en flora altamente diversa donde las perturbaciones humanas son frecuentes y extensas.

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