Effects of Forest Fragmentation on Phenological Patterns and Reproductive Success of the Tropical Dry Forest Tree Ceiba aesculifolia

Authors

  • YVONNE HERRERÍAS-DIEGO,

    1. Centro de Investigaciones en Ecosistemas, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Morelia, Apartado Postal 27-3 (Xangari), Morelia, Michoacán 58089, México
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  • MAURICIO QUESADA,

    Corresponding author
    1. Centro de Investigaciones en Ecosistemas, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Morelia, Apartado Postal 27-3 (Xangari), Morelia, Michoacán 58089, México
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  • KATHRYN E. STONER,

    1. Centro de Investigaciones en Ecosistemas, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Morelia, Apartado Postal 27-3 (Xangari), Morelia, Michoacán 58089, México
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  • JORGE A. LOBO

    1. Universidad de Costa Rica, Escuela de Biología, San Jose, Costa Rica
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Address correspondence to M. Quesada, email mquesada@oikos.unam.mx

Abstract

Abstract: Spatial isolation caused by forest fragmentation and temporal isolation caused by asynchronous flowering of plants have been proposed as important factors that affect the reproduction of plant populations. In a 4-year study, we determined the effects of forest fragmentation and spatial isolation on flowering phenology and reproductive success of the tropical tree Ceiba aesculifolia ([Kunth] Britton & Rose). We conducted our study in the dry forest of Mexico and compared populations in two habitat conditions based on density and environmental conditions: (1) disturbed habitat (four populations of ≤3 reproductive individuals/ha surrounded by agricultural fields or pastures) and (2) undisturbed habitat (three populations of groups of ≥6 reproductive individuals/ha surrounded by undisturbed mature forest). We compared the following variables within these populations over 4 years: flowering overlap, proportion of individuals with flowers and fruit, total flower production, total fruit production, fruit set, seed production, and seed abortion. Little overlap in flowering occurred among the populations in the two habitat conditions. The flowering period of trees in the disturbed habitat initiated between 15 to 20 days before the flowering period of trees in the undisturbed habitat during 3 years. Flowering of trees in the undisturbed habitat peaked at the end of the flowering period of the trees in the disturbed habitat. The proportion of trees that flowered was greater in the undisturbed habitat. Nevertheless, total flower production was greater in the disturbed habitat and these differences were maintained across 3 years. The proportion of individuals that produced fruit did not differ across habitat conditions but did differ across years. Total fruit production was greater in the disturbed habitat, but fruit set and seed production were the same across years and between habitat conditions. Seed abortion varied over years between habitats. We concluded that forest fragmentation does not negatively affect the reproductive success of C. aesculifolia. It appears that the highly mobile bat pollinators maintain reproductive connectivity between trees in both habitats.

Abstract

Resumen: El aislamiento espacial causado por la fragmentación de bosques y el aislamiento temporal causado por la floración asincrónica de plantas han sido propuestos como factores importantes que afectan a la reproducción de poblaciones de plantas. En un estudio de 4 años, determinamos los efectos de la fragmentación de bosques y el asilamiento espacial sobre la fenología de floración y éxito reproductivo del árbol tropical Ceiba aesculifolia ([Kunth]) Britton and Rose). Realizamos nuestro estudio en un bosque seco de México y comparamos poblaciones en dos condiciones de hábitat con base en la densidad y las condiciones ambientales: (1) hábitat perturbado (cuatro poblaciones de ≤3 individuos reproductivos/ha rodeadas por campos agrícolas o pastizales) y (2) hábitat no perturbado (tres poblaciones de grupos de ≥6 individuos reproductivos/ha rodeadas por bosque maduro no perturbado). Comparamos las siguientes variables en esas poblaciones durante 4 años: traslape de floración, proporción de individuos con flores y frutos, producción total de flores, producción total de frutos, relación fruto/flor, producción de semillas y aborto de semillas. Entre las poblaciones en las dos condiciones de hábitat ocurrió poco traslape en la floración. El período de floración de árboles en el hábitat perturbado inició entre 15 y 20 días antes del período de floración en el hábitat no perturbado durante 3 años. La floración de árboles en el hábitat no perturbado alcanzó su máximo al final del período de floración de árboles en el hábitat perturbado. La proporción de árboles que florearon fue mayor en el hábitat no perturbado. Sin embargo, la producción total de flores fue mayor en el hábitat perturbado y estas diferencias se mantuvieron durante 3 años. La proporción de individuos que produjeron frutos no difirió entre las condiciones de hábitat pero no difirió en los años. La producción total de frutos fue mayor en el hábitat perturbado, pero la relación fruto/flor y la producción de frutos fueron iguales todos los años y entre condiciones de hábitat. El aborto de semillas varió en los años y entre hábitats. Concluimos que la fragmentación de bosques no afecta negativamente al éxito reproductivo de C. aesculifolia. Parece que los murciélagos polinizadores altamente móviles mantienen conectividad reproductiva entre árboles en ambos hábitats.

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