Impact of Flooding on the Species Richness, Density and Composition of Amazonian Litter-Nesting Ants

Authors


ABSTRACT

Litter-nesting ants are diverse and abundant in tropical forests, but the factors structuring their communities are poorly known. Here we present results of the first study to examine the impact of natural variation in flooding on a highly diverse (21 genera, 77 species) litter-nesting ant community in a primary Amazonian forest. Fifty-six 3 × 3 m plots experiencing strong variation in flooding and twenty-eight 3 × 3 m terra firme plots were exhaustively searched for litter-nesting ants to determine patterns of density, species richness and species composition. In each plot, flooding, litter depth, twig availability, canopy cover, plant density, percent soil nitrogen, carbon, and phosphorus were measured. Degree of flooding, measured as flood frequency and flood interval, had the strongest impact on ant density in flooded forest. Flooding caused a linear decrease in ant abundance, potentially due to a reduction of suitable nesting sites. However, its influence on species richness varied: low-disturbance habitat had species richness equal to terra firme forest after adjusting for differences in density. The composition of ant genera and species varied among flood categories; some groups known to contain specialist predators were particularly intolerant to flooding. Hypoponera STD10 appeared to be well-adapted to highly flooded habitat. Although flooding did not appear to increase species richness or abundance at the habitat scale, low-flooding habitat contained a mixture of species found in the significantly distinct ant communities of terra firme and highly flooded habitat.

RESUMEN

Las especies de hormigas especializadas en construir nidos en la hojarasca son diversas y abundantes en los bosques tropicales, pero los factores que estructuran a sus comunidades son pobremente entendidos. Presentamos resultados del primer estudio sobre el impacto debido a la perturbación natural del ambiente debido a inundación, en una comunidad con alta diversidad de hormigas especializadas en vida en la hojarasca (21 géneros, 77 especies). Ochenta y cuatro parcelas de 3 × 3 m, con marcadas diferencias en niveles de inundación, fueron analizados exhaustivamente en busca de nidos de hormigas de la hojarasca, con el fin de determinar la densidad, riqueza y composición de especies. Para cada parcela se registró el grado de inundación, profundidad de la hojarasca, número de ramas, cobertura del dosel, densidad de la comunidad vegetal y porcentaje de nitrógeno, carbón, y fósforo en el suelo. El grado de inundación, medido como la frecuencia de inundación e intervalo desde la última inundación, tuvo el impacto más marcado en la densidad de hormigas en el bosque inundado. La disponibilidad de sitios adecuados para nidos, y las características de plantas y suelo, no demostraron ningún efecto sobre la densidad de hormigas en bosque de tierra firme. Los eventos de inundación causaron una disminución gradual y linear en la abundancia de hormigas, potencialmente debido a una reducción de los lugares adecuados para inundación. Sin embargo, su influencia en la riqueza de especies varió: el hábitat con bajos niveles de perturbación era igualmente rico en especies como el de tierra firme, después de ajustar para diferencias en la densidad. La composición de géneros y de especies varió. Grupos con las especies depredadoras especialistas eran particularmente intolerantes a la inundación. Hypoponera STD10 mostró estar adaptada al hábitat con altos niveles de inundación. El hábitat con bajos niveles de inundación tuvo una mezcla de las especies encontradas en el hábitat de tierra firme y aquel con altos niveles de inundación, los dos últimos siendo significativamente diferentes.

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