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Demographic Viability of a Relict Population of the Critically Endangered Plant Borderea chouardii

Authors


* Current address: Instituo Pirenaico de Ecología (CSIC), Avda. Montañana 1005, Apdo. 202, 50080 Zaragoza, Spain, email mariab@ipe.csic.es

Abstract

Abstract: In addition to human-caused changes in the environment, natural stochasticity may threaten species persistence, and its impact must be taken into account when priorities are established and management plans are designed. Borderea chouardii is a Tertiary relict at risk of extinction that occurs in only one location in the world, where the probability of human disturbance is low. Its persistence, therefore, is mainly linked to its response to natural threats such as stochasticity. Over 8 years I monitored up to 25% of this rupicolous small geophyte. The population had an unbalanced size structure and 90% failure in seed arrival at appropriate microhabitats, which suggests a problem with recruitment. I used matrix models to describe its population dynamics, conducted hand sowings, and performed stochastic simulations to investigate the effect of environmental stochasticity on population trend and viability. I modeled several scenarios to represent a variety of ecological situations, such as population reduction, episodic or persistent disease, and enhancement or decrease of recruitment. Population growth rate (λ) was never significantly different from unity over the study period. The risk of extinction was null over the next five centuries under current conditions. Increase of mortality and decrease of recruitment reduced stochastic population growth rate, but no factor except a persistent increase of 10% mortality resulted in extinction. These results are the consequence of the plant's extremely long life span (over 300 years) and low temporal variability of key vital rates. Even though hand sowing significantly increased the stochastic population growth rate, other approaches may be more important for the persistence of this species. The extremely slow capacity for recovery following disturbances renders habitat preservation essential. In addition, the founding of new populations would reduce the risk associated with habitat destruction.

Abstract

Resumen: Además de los cambios ambientales antropogénicos, la estocacidad natural puede amenazar la persistencia de especies, y su impacto debe tomarse en cuenta cuando se establecen prioridades y se diseñan planes de manejo. Borderea chouardii es un relicto del Terciario en riesgo de extinción que ocurre sólo en una localidad en el mundo donde la probabilidad de perturbación humana es baja. Por tanto, su persistencia está ligada principalmente a su respuesta a amenazas naturales como la estocasticidad. Durante 8 años monitoricé hasta el 25% de este pequeño geófito rupícola. La población tenía una estructura demográfica desequilibrada y un 90% de fracaso en la dispersión de semillas a microhábitats adecuados, lo que sugiere un problema de reclutamiento. Utilicé modelos matriciales para describir su dinámica poblacional, efectué siembras manuales y realicé simulaciones estocásticas para investigar el efecto de la estocacidad ambiental sobre las tendencias y la viabilidad de la población. Se modelaron varios escenarios para representar la variedad de situaciones ecológicas, tales como la reducción de la población, enfermedades episódicas o persistentes y el incremento o reducción de reclutamiento. La tasa de crecimiento poblacional nunca fue significativamente diferente de la unidad durante el período de estudio. Bajo las condiciones actuales, el riesgo de extinción fue nulo para los próximos cinco siglos. El incremento de la mortalidad y el decremento del reclutamiento redujeron la tasa de crecimiento poblacional estocástico, pero ningún factor resultó en la extinción excepto el incremento persistente de 10% en la mortalidad. Estos resultados son consecuencia del ciclo de vida extremadamente largo de la planta (más de 300 años) y la escasa fluctuación interanual de las tasas vitales clave. Aunque la tasa de crecimiento poblacional estocástico incrementó significativamente con la siembra manual, otras aproximaciones pueden ser más importantes para la persistencia de esta especie. La preservación del hábitat es esencial debido a la capacidad de recuperación extremadamente lenta después de perturbaciones. Además la fundación de nuevas poblaciones podría reducir el riesgo asociado a la destrucción del hábitat.

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