Get access

Weak Competition Among Tropical Tree Seedlings: Implications for Species Coexistence

Authors

  • C. E. Timothy Paine,

    Corresponding author
    1. Department of Biological Sciences, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana 70803, U.S.A.
    Search for more papers by this author
  • Kyle E. Harms,

    1. Department of Biological Sciences, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana 70803, U.S.A.
    2. Smithsonian Tropical Research Institute, Apartado 2072, Balboa, Panama
    Search for more papers by this author
  • Stefan A. Schnitzer,

    1. Smithsonian Tropical Research Institute, Apartado 2072, Balboa, Panama
    2. Department of Biological Sciences, University of Wisconsin-Milwaukee, Milwaukee, Wisconsin 53211, U.S.A.
    Search for more papers by this author
  • Walter P. Carson

    1. Department of Biological Sciences, University of Pittsburgh, Pittsburgh, Pennsylvania 15260, U.S.A.
    Search for more papers by this author

Corresponding author; current address: ENGREF, UMR EcoFoG, Campus agronomique, BP 709, 97379 Kourou cedex, French Guiana; e-mail: cetpaine@gmail.com

ABSTRACT

The intensity of competition among forest tree seedlings is poorly understood, but has important ramifications for their recruitment and for the maintenance of species diversity. Intense competition among seedlings could allow competitively dominant species to exclude subordinate species. Alternatively, the low density and small stature of forest tree seedlings could preclude intense interseedling competition. In this case, other processes, such as size-asymmetric competition with adults, interactions with consumers, or neutral dynamics would prevail as those structuring the forest understory. We tested the intensity of, and potential for, intraspecific competition among tree seedlings of three species (Brosimum alicastrum, Matisia cordata, and Pouteria reticulata) in two Neotropical rain forests. We reduced stem densities by up to 90 percent and monitored individual growth and survival rates for up to 24 mo. Individual growth and survival rates were generally unrelated to stem density. Contrary to the predicted behavior of intensely competing plant populations, the distribution of individual heights did not become more left-skewed with time for any species, regardless of plot density; i.e., excesses of short, suppressed individuals did not accumulate in high-density plots. We further measured the overlap of zones of influence (ZOIs) to assess the potential for resource competition. Seedling ZOIs overlapped only slightly in extremely dense monodominant plots, and even less in ambient-density plots of mixed composition. Our results thus suggest that interseedling competition was weak. Given the low density of tree seedlings in Neotropical forests, we infer that resource competition among seedlings may be irrelevant to their recruitment.

RESUMEN

La fortaleza de competencia entre plántulas de árboles en bosques tropicales es poco entendido, pero tiene ramificaciones importantes por su reclutamiento, y por el mantenimiento de biodiversidad. La competencia fuerte pudiera permitir que especies dominantes excluyan a especies subordinadas. Por otro lado, la baja densidad y tamaños pequeños de plántulas de árbol en bosques tropicales pudieran imposibilitar la competencia entre plántulas. En este caso, otros procesos, como competencia con árboles del dosel, interacciones con consumidores, o la dinámica neutral, tendrían que estructurar la comunidad de plántulas y árboles juveniles. Probamos la intensidad, y el potencial de, competencia entre plántulas de árbol de tres especies (Brosimum alicastrum, Matisia cordata y Pouteria reticulata) en dos selvas neotropicales. Redujimos densidades del tallos por hasta un 90 por ciento y observamos tarifas individuales del crecimiento y de la sobrevivencia por 24 meses. Las tarifas individuales del crecimiento y de la sobrevivencia generalmente no tenian relación con la densidad de tallos, a excepción de P. reticulata dentro deparcelas que eran una orden de la magnitud más densa que las condiciones normales. Al contrario de la predicción de poblaciones de plantas bajo competencia fuerte, la distribución de alturas individuales no se sesgó mas a la izquierda con tiempo en cualquiera especie, sin importar la densidad de tallos; es decir, excesos de individuos cortos no se acumularon en parcelas de alta densidad. Medimos más el traslapo de zonas de la influencia (ZOIs) para determinar la potencia de competencia del recurso. ZOIs de las plántulas traslaparon solamente ligeramente en parcelas extremadamente densas, y aun menos en parcelas de densidades ambientes con composiciones mezcladas. Nuestros resultados sugieren que la competencia entre plántulas era débil. Dado a la baja densidad de plántulas de árbol en los bosques neotropicales, deducimos que la competencia por recursos entre plántulas sea generalmente irrelevante a su reclutamiento.

Ancillary