Successional Change and Resilience of a Very Dry Tropical Deciduous Forest Following Shifting Agriculture

Authors

  • Edwin Lebrija-Trejos,

    Corresponding author
    1. Wageningen University, Forest Ecology and Forest Management Group, Centre for Ecosystem Studies, P.O. Box 47, 6700 AA, Wageningen, The Netherlands
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  • Frans Bongers,

    1. Wageningen University, Forest Ecology and Forest Management Group, Centre for Ecosystem Studies, P.O. Box 47, 6700 AA, Wageningen, The Netherlands
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  • Eduardo A. Pérez-García,

    1. Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ciencias, Departamento de Ecología y Recursos Naturales, Ciudad Universitaria, México 04510, D.F., México
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  • Jorge A. Meave

    1. Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ciencias, Departamento de Ecología y Recursos Naturales, Ciudad Universitaria, México 04510, D.F., México
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Corresponding author; e-mail: edwin.lebrija-trejos@wur.nl

ABSTRACT

We analyzed successional patterns in a very dry tropical deciduous forest by using 15 plots differing in age after abandonment and contrasted them to secondary successions elsewhere in the tropics. We used multivariate ordination and nonlinear models to examine changes in composition and structure and to estimate forest recovery rates and resilience. A shrub phase characterized early succession (0–3 yr); afterwards, the tree Mimosa acantholoba became dominant. Below its canopy, sprouts and seed-regenerated individuals of mature forest species slowly accumulated. Canopy height, plant density, and crown cover stabilized in less than 15 yr, whereas species richness, diversity, and basal area continued to increase. The pioneer species group has very low diversity and the long-lived pioneer phase typical of humid forests is absent; species composition may therefore recover soon as suggested by convergence toward mature forest species composition. The time trend of plant density also differed from humid forests for it lacked its characteristic density decline, presumably because of differences in regeneration mechanisms between very dry and other less water-stressed forest types. As opposed to the prevailing hypothesis, resilience was not higher than in moister forests, and thus factors other than structure relative simplicity must be accounted for when assessing resilience.

RESUMEN

En un bosque tropical caducifolio muy seco analizamos el desarrollo de la vegetación en 15 sitios con distinto tiempo de abandono tras su cultivo mediante prácticas de roza, tumba y quema; los resultados fueron contrastados con bosques tropicales con diversos regímenes pluviales. Usando métodos de ordenación multivariada y modelos no lineales, examinamos los cambios en composición y estructura, y estimamos las tasas de recuperación y la resiliencia del bosque. La sucesión estuvo dominada por arbustos los primeros tres años y posteriormente por el árbol Mimosa acantholoba. Bajo su dosel se acumularon lentamente rebrotes y plántulas de especies del bosque maduro. La altura del dosel, la densidad de plantas y la cobertura vegetal se estabilizaron en menos de 15 años, mientras que la riqueza de especies, la diversidad y el área basal aumentaron de forma continua. La diversidad de especies pioneras es muy baja y no detectamos la fase de especies pioneras longevas típica de los bosques húmedos. Por ello, es probable que la composición de especies del bosque maduro se recupere pronto; el patrón convergente hacia la composición de especies del bosque maduro también sugiere esto. El patrón de desarrollo de la densidad de plantas también difirió de aquel en bosques húmedos, ya que no se observó un descenso en la densidad; esta divergencia puede atribuirse a la diferencia en los mecanismos de regeneración entre este tipo de bosque y sus contrapartes mas húmedas. La recuperación del bosque en su conjunto no resultó ser más rápida que en otros sitios, lo que se opone a la hipótesis prevaleciente que propone que en los bosques tropicales secos la resiliencia es sensiblemente mayor. La relativa simpleza estructural de estos bosques no es el único factor que debe tomarse en cuenta al juzgar su resiliencia.

Ancillary