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Keywords:

  • initial floristic composition;
  • Mexico;
  • secondary forest dynamics;
  • tropical wet forest

ABSTRACT

The “Initial Floristic Composition” hypothesis is applied to secondary tropical rain forest succession in abandoned agricultural fields with light previous land-use and close to seed sources. This hypothesis predicts that both pioneer and shade-tolerant species colonize a site directly after abandonment, and as the canopy closes, the recruitment of pioneers sharply declines, while recruitment of shade-tolerant species continues. It also predicts higher mortality among pioneers. Consequently, recruited and dead trees are expected to differ in species composition, with highest species richness for the recruits. During 18 mo, we monitored recruitment and mortality of trees with height ≥ 1.5 m in eight plots in abandoned cornfields with initial fallow age of 1–5 yr, in SE Mexico. Shade-tolerant species established in the first years of succession, albeit in low numbers. As predicted, recruited and dead trees differed in species richness and composition, and in shade-tolerant frequency. In contrast to our expectations, over 50 percent of recruits were from pioneer species, as high stand-level mortality opened new opportunities for continued pioneer colonization. Species turnover starts very early in succession but is not always a gradual and continuous process, complicating prevailing succession models. The strong spatial and temporal variability of succession emphasizes the need to monitor these dynamics in permanent plots across a range of initial stand ages, with multiple plots in a given age class.

RESUMEN

Predecimos que la hipótesis de “Composición Florística Inicial” se aplica a la sucesión secundaria de selvas húmedas en campos agrícolas abandonados con uso ligero del suelo y cercanos a fuentes de semillas. Con esta hipótesis, derivamos predicciones específicas: las especies pioneras y las tolerantes a la sombra colonizan un sitio desde su abandono; al cerrarse el dosel, el reclutamiento de pioneras decae fuertemente y el de tolerantes es continuo; la mortalidad es más alta en las pioneras. Consecuentemente, esperamos que los árboles reclutas y los muertos difieran en composición de especies, teniendo los reclutas mayor riqueza de especies. Durante 18 meses, en el sureste de México, monitoreamos el reclutamiento y muerte de árboles con alturas > 1.5 m en ocho parcelas ubicadas en milpas con edades iniciales de abandono de 1 a 5 años. Las especies tolerantes ocurrieron desde los primeros años pero con abundancias bajas. Como predijimos, los reclutas y muertos difirieron en composición y riqueza de especies y en frecuencia de especies tolerantes. Sin embargo, diferente a lo predicho, más del 50 porciento de los reclutas fueron pioneros. Esta predicción falló porque la elevada mortalidad en las parcelas abrió claros que fueron colonizados por pioneras. El reemplazamiento de especies inicia muy temprano en la sucesión pero este proceso no es siempre gradual y continuo, complicando los modelos de sucesión vigentes. La fuerte variabilidad espacio-temporal observada en la dinámica sucesional enfatiza el valor de complementar el enfoque de cronosecuencias con monitoreos directos de esta dinámica en múltiples parcelas permanentes.