Rain Forest Structure at Forest-Pasture Edges in Northeastern Costa Rica

Authors

  • Jessica L. Schedlbauer,

    Corresponding author
    1. Department of Forest Resources, University of Idaho, Moscow, Idaho 83844-1133, U.S.A.
    2. Departamento Recursos Naturales y Ambiente, Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), Sede Central 7170, Turrialba, Costa Rica
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  • Bryan Finegan,

    1. Departamento Recursos Naturales y Ambiente, Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), Sede Central 7170, Turrialba, Costa Rica
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  • Kathleen L. Kavanagh

    1. Department of Forest Resources, University of Idaho, Moscow, Idaho 83844-1133, U.S.A.
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Corresponding author; e-mail: sche4619@uidaho.edu

ABSTRACT

Land-use change in the Sarapiquí region of Costa Rica has resulted in a fragmented forest landscape with abrupt edges between forest and pasture. Forest responses to edge effects vary widely and can significantly affect ecosystem integrity. Our objective was to examine forest structure at 20+ yr old forest-pasture edges in Sarapiquí. Three transects with 0.095-ha plots at seven distances from forest edges were established in each of six forest patches. Stem density, basal area, and aboveground biomass in trees and palms ≥ 10-cm diameter at breast height were measured in all plots. In addition, hemispherical photographs were taken to determine leaf area index, understory light availability, and percent canopy openness. Linear mixed-effects models showed significantly higher tree stem density at forest edges, relative to interiors, a pattern reflected by increased stem density, basal area, and aboveground biomass in small diameter trees (≤ 20 cm) growing near edges. No differences in total tree basal area, aboveground biomass, or hemispherical photograph-derived parameters were detected across the forest edge to interior gradient. The recruitment of small diameter trees following edge creation has contributed to the development of dense vegetation at the forest edge and has aided in the maintenance of similar tree basal area and aboveground biomass between edge and interior environments. These data reflect on the robustness of forest edges in Sarapiquí, a characteristic that will likely minimize future detrimental edge effects and promote a number of high-value environmental services in these forests.

RESUMEN

El paisaje fragmentado de la región de Sarapiquí en Costa Rica, consistente de masas boscosas colindantes con pastos, es el resultado de cambios en el uso del suelo. Las respuestas a largo plazo de estos ecosistemas a efectos de borde son diferentes, llegando a afectar significativamente su integridad. Nuestro objetivo fue examinar la estructura del bosque en áreas con bordes viejos (20+ años) que hacen contacto con pastos. Para ello usamos seis rodales en los que trazamos tres transectos con parcelas de 0.095 ha ubicadas a siete distancias del borde. En todas las parcelas, en árboles y palmas con diámetro a la altura del pecho ≥ 10 cm medimos la densidad, el área basal y la biomasa aérea. Se hicieron estimaciones del índice de área foliar, la luz bajo el dosel y la cobertura del dosel mediante fotografías hemisféricas. Los cambios en el gradiente borde-interior se analizaron con un modelo linear de efectos mezclados. La densidad de árboles fue significativamente mayor en las parcelas adyacentes a los bordes. Paralelamente, encontramos que la densidad, el área basal y la biomasa de árboles de diámetro pequeño (≤ 20 cm) situados en los bordes estuvo significativamente mayor. Con respecto al resto de las variables analizadas, no encontramos ninguna diferencia. La gran semejanza estructural en el área basal y la biomasa de árboles entre zonas de borde e interior se debe, probablemente, al reclutamiento perimetral de árboles de diámetro pequeño. Estos datos demuestran el desarrollo robusto de la vegetación en los bordes de bosque en Sarapiquí, característica que muy probablemente reducirá los efectos perjudiciales de borde que puedan producirse en el futuro y promoverá valiosos servicios ambientales para estos bosques.

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