Seedling Mortality and Herbivory Damage in Subtropical and Temperate Populations: Testing the Hypothesis of Higher Herbivore Pressure Toward the Tropics

Authors

  • Ek del-Val,

    1. Centro de Investigaciones en Ecosistemas, Universidad Nacional Autónoma de México, A. Postal 27-3, Sta. María Guido, C.P. 58089, Morelia, Michoacán, México
    2. Departamento de Ecología, Center for Advanced Studies in Ecology and Biodiversity, Facultad Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile, Casilla 114-D, Santiago, Chile
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  • Juan J. Armesto

    1. Departamento de Ecología, Center for Advanced Studies in Ecology and Biodiversity, Facultad Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile, Casilla 114-D, Santiago, Chile
    2. Instituto de Ecología y Biodiversidad, Universidad de Chile, Casilla 653, Santiago, Chile
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ABSTRACT

Herbivory rates are generally thought to be higher in tropical than in temperate forests. Nevertheless, tests of this biogeographic prediction by comparing a single plant species across a tropical-temperate range are scarce. Here, we compare herbivore damage between subtropical and temperate populations of the evergreen tree Aextoxicon punctatum (Olivillo), distributed between 30° and 43° S along the Pacific margin of Chile. To assess the impact of herbivory on Olivillo seedlings, we set up 29 experimental plots, 1.5 × 3 m: 16 in forests of Fray Jorge National Park (subtropical latitude), and 13 in Guabún, Chiloé Island (temperate latitude). Half of each plot was fenced around with chicken wire, to exclude small mammals, and the other half was left unfenced. In each half of the plots we planted 16 seedlings of Olivillo in December 2003, with a total of 928 plants. Seedling survival, leaf production and herbivory by invertebrates were monitored over the next 16 mo. Small mammal herbivores killed ca 30 percent of seedlings in both sites. Nevertheless, invertebrate herbivory was greater in the temperate forest, thus contradicting the expected trend of increasing herbivore impact toward the tropics. Seedling growth was greater in subtropical forest suggesting better conditions for tree growth or that higher invertebrate herbivory depressed seedling growth in the temperate forest. Invertebrate herbivory increased toward temperate latitudes while small mammal herbivory was similar in both sites. We suggest that comparison of single species can be useful to test generalizations about latitudinal patterns and allow disentangling factors controlling herbivory patterns across communities.

RESUMEN

En general se ha considerado que existe una mayor tasa de herbivoría en las zonas tropicales en comparación con las zonas templadas. Sin embargo existen pocos trabajos que hayan puesto a prueba esta hipótesis biogeográfica. En este trabajo realizamos una comparación del daño por herbívoros entre las poblaciones subtropicales y templadas del árbol Aextoxicon punctatum (Olivillo), distribuido entro los 30° y 43°S en la costa Pacífica de Chile. Para evaluar el impacto de la herbivoría sobre plántulas de Olivillo, establecimos un experimento con 29 parcelas de 1.5 × 3 m, 16 en el bosque del Parque Nacional Fray Jorge (población subtropical), y 13 en Guabún, Isla de Chiloé (población templada). La mitad de cada parcela estaba cercada con malla de gallinero y la otra mitad se dejó como control sin cerca. En cada mitad sembramos 16 plántulas de Olivillo en Diciembre 2003 (928 plantas en total). La sobrevivencia, producción de hojas y herbivoría por invertebrados fueron evaluadas durante 16 meses. Los mamíferos herbívoros ocasionaron la muerte del ∼30% de las plántulas en ambos sitios. Mientras que la herbivoría por invertebrados fue mayor en Guabún, contradiciendo la tendencia esperada de mayor herbivoría en el sitio cercano al trópico. El crecimiento de las plántulas fue mayor en el sitio subtropical sugiriendo mejores condiciones para el crecimiento vegetal en este sitio, o alternativamente, que la mayor herbivoría por invertebrados en el sur está impactando el desempeño de las plántulas. La herbivoría por invertebrados fue mayor en la latitud templada mientras que la herbivoría por mamíferos mostró la tendencia opuesta. Sugerimos que la utilización de una sola especie de planta con amplio rango de distribución puede ser útil para probar las generalizaciones propuestas sobre los patrones de herbivoría y al mismo tiempo permite la separación de los factores que controlan los patrones en diferentes comunidades.

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