Composition and Dynamics of Functional Groups of Trees During Tropical Forest Succession in Northeastern Costa Rica

Authors

  • Robin L. Chazdon,

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Connecticut, Storrs, CT 06269-3043, U.S.A.
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  • Bryan Finegan,

    1. Production and Conservation in Forests Program, Tropical Agricultural Centre for Research and Higher Education (CATIE), Apartado 93-7170, Turrialba, Costa Rica
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  • Robert S. Capers,

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Connecticut, Storrs, CT 06269-3043, U.S.A.
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  • Beatriz Salgado-Negret,

    1. Production and Conservation in Forests Program, Tropical Agricultural Centre for Research and Higher Education (CATIE), Apartado 93-7170, Turrialba, Costa Rica
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    • 5Current address: Centro de Estudios Avanzados en Ecologia & Biodiversidad, Departamento de Ecologia, Pontificia Universidad Católica de Chile, Almeda 340, Santiago, Chile.

  • Fernando Casanoves,

    1. Biostatistics Unit, Tropical Agricultural Centre for Research and Higher Education (CATIE), Apartado 93-7170, Turrialba, Costa Rica
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  • Vanessa Boukili,

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Connecticut, Storrs, CT 06269-3043, U.S.A.
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  • Natalia Norden

    1. Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Connecticut, Storrs, CT 06269-3043, U.S.A.
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ABSTRACT

We compared the functional type composition of trees ≥10 cm dbh in eight secondary forest monitoring plots with logged and unlogged mature forest plots in lowland wet forests of Northeastern Costa Rica. Five plant functional types were delimited based on diameter growth rates and canopy height of 293 tree species. Mature forests had significantly higher relative abundance of understory trees and slow-growing canopy/emergent trees, but lower relative abundance of fast-growing canopy/emergent trees than secondary forests. Fast-growing subcanopy and canopy trees reached peak densities early in succession. Density of fast-growing canopy/emergent trees increased during the first 20 yr of succession, whereas basal area continued to increase beyond 40 yr. We also assigned canopy tree species to one of three colonization groups, based on the presence of seedlings, saplings, and trees in four secondary forest plots. Among 93 species evaluated, 68 percent were classified as regenerating pioneers (both trees and regeneration present), whereas only 6 percent were classified as nonregenerating pioneers (trees only) and 26 percent as forest colonizers (regeneration only). Slow-growing trees composed 72 percent of the seedling and sapling regeneration for forest colonizers, whereas fast-growing trees composed 63 percent of the seedlings and saplings of regenerating pioneers. Tree stature and growth rates capture much of the functional variation that appears to drive successional dynamics. Results further suggest strong linkages between functional types defined based on adult height and growth rates of large trees and abundance of seedling and sapling regeneration during secondary succession.

RESUMEN

Comparamos la composición funcional de árboles DAP geqslant R: gt-or-equal, slanted 10 cm en ocho parcelas de monitoreo en bosque secundario con bosques maduros con y sin explotación de madera, en bosques húmedos de tierras bajas en el noreste de Costa Rica. Cinco tipos funcionales de plantas (TFPs) fueron delimitados con base en tasas de crecimiento diamétrico y la altura del árbol adulto, para 293 especies arbóreas. Las abundancias relativas de especies de sotobosque y de especies de dosel superior/emergentes de crecimiento lento fueron significativamente mayores en bosques maduros que en bosques secundarios, mientras que la de las especies de dosel superior/emergentes de crecimiento rápido fue significativamente mayor en bosques secundarios. Especies de dosel medio/dosel superior de crecimiento rápido alcanzaron sus densidades mayores en sucesiones tempranas. La densidad de las especies de dosel superior/emergentes de crecimiento rápido aumentó durante los primeros 20 años de la sucesión y su área basal siguió aumentando durante los primeros 40 años. También asignamos las especies de dosel superior/emergentes a uno de tres grupos de colonización, con base en la presencia de plántulas, latizales y árboles en cuatro de las parcelas de bosque secundario. Entre las 93 especies evaluadas, un 68 por ciento fueron clasificadas como pioneras con regeneración (encontramos tanto árboles como plántulas y latizales), un 26 por ciento como colonizadoras de bosque (encontramos solo plántulas y latizales) y sólo un 6 por ciento como pioneras sin regeneración (encontramos sólo árboles). Un 72 por ciento de los individuos de regeneración de las colonizadoras de bosque pertenecieron a las especies de los TFPs de crecimiento lento, mientras que el 63 por ciento de los individuos de regeneración de las pioneras con regeneración pertenecieron a las especies de los TFPs de crecimiento rápido. La estatura del árbol adulto y la tasa de crecimiento explican un proporción importante de la variación funcional que parece impulsar la dinámica de la sucesión. Nuestros resultados indican además que existan vínculos fuertes entre los tipos funcionales definidos con base en tasas de crecimiento diamétrico y la altura del árbol adulto, y la abundancia de la regeneración de plántulas y latizales durante la sucesión.

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