SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • LTRE analysis;
  • nitrogen enrichment;
  • population dynamics;
  • Primula veris;
  • stochastic simulations;
  • vital rates
  • análisis LTRE;
  • dinámica poblacional;
  • enriquecimiento de nitrógeno;
  • Primula veris;
  • simulaciones estocásticas;
  • tasas vitales

Abstract: Habitat deterioration affects population viability and persistence of both plant and animal species. For plants the effect of changes in environmental conditions on population dynamics and extinction risks largely depends on the life span of the species. We used transition matrix models, a life-table response experiment, and stochastic simulations to investigate the overall effects of nitrogen enrichment (9, 6, 3, and 0 g N/m2/year) and grassland management (mowing and grazing) on vital rates, population growth rate (λ), and extinction risks of a previously common perennial herb ( Primula veris [L.]). We experimentally manipulated 32 permanent plots that were monitored during a 5-year period. To study the effects of nitrogen addition and management on recruitment in more detail and to evaluate the role of seed availability, we experimentally sowed seeds at different densities. Nitrogen addition always resulted in negative population growth rates (range: 0.998 to 0.700), whereas mean population growth rates in the control situation were >1. Interaction effects indicated that the negative effect of increasing nitrogen addition decreased population growth rate more strongly when the vegetation was mown compared with grazing. Besides significantly increased mortality rates, especially in the youngest life stages, decreased population growth rates under nitrogen enrichment were mainly the result of reduced flowering probabilities, seed production rates per plant, recruitment, and establishment of seedlings. Mowing, however, encouraged growth of vegetative adults into a flowering stage and decreased germination and seedling establishment, whereas the reverse was observed under grazing. Under the highest nitrogen levels, mean times to extinction were much shorter than would be expected based on the longevity of the species, especially under mowing. These results demonstrate that even long-lived and formerly common perennial species may quickly respond to habitat deterioration, especially when the deterioration takes place over a short period of time.

Resumen: El deterioro del hábitat afecta la viabilidad y persistencia poblacional de especies tanto de plantas como de animales. Para plantas, el impacto de los cambios en las condiciones ambientales sobre la dinámica poblacional y los riesgos de extinción depende en buena medida del tiempo de vida de la especie. Utilizamos modelos matriciales de transición, un experimento de respuesta de tabla de viday simulaciones estocásticas para investigar los efectos del enriquecimiento de nitrógeno (9, 6, 3, y 0 g N/m2/año) y el manejo de pastizales (siega y pastoreo) sobre las tasas vitales, la tasa de crecimiento poblacional (λ) y el riesgo de extinción de una hierba perenne previamente común (Primula veris [L.]). Experimentalmente manipulamos 32 parcelas permanentes que fueron monitoreadas durante 5 años. Para estudiar con mayor detalle los efectos de la adición de nitrógeno sobre el reclutamiento y evaluar el papel de la disponibilidad de semillas, experimentalmente sembramos semillas en diferentes densidades. La adición de nitrógeno siempre resultó en tasas de crecimiento poblacional negativas (rango: 0.998 a 0.700), mientras que las tasas de crecimiento poblacional promedio estuvieron por encima de 1 en el tratamiento control. Los efectos de la interacción indicaron que el impacto negativo de la adición de nitrógeno sobre la tasa de crecimiento poblacional fue mayor cuando la vegetación fue segada que cuando fue pastoreada. Además del incremento significativo de las tasas de mortalidad, especialmente en las primeras etapas de vida, la disminución en las tasas de crecimiento poblacional bajo el enriquecimiento de nitrógeno principalmente fue resultado de la disminución de las probabilidades de florecer, de la producción de semillas por planta, del reclutamiento y establecimiento de plántulas. Sin embargo, el segado estimuló el desarrollo de la etapa de floración en adultos vegetativos y disminuyó la germinación y el establecimiento de plántulas, mientras que se observó lo contrario en condiciones de pastoreo. Bajo los niveles más altos de nitrógeno, el tiempo promedio de extinción fue mucho menor al esperado con base en la longevidad de la especie, especialmente en condiciones de segado. Estos resultados demuestran que aun las especies perennes longevas y previamente comunes pueden responder al deterioro del hábitat rápidamente, especialmente cuando esto sucede en un período corto de tiempo.