Individual Canopy-tree Species Effects on Their Immediate Understory Microsite and Sapling Community Dynamics

Authors

  • Nancy R. Mejía-Domínguez,

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

    1. Departamento de Ecología y Recursos Naturales, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, México 04510, D.F., Mexico
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  • Carlos Díaz-Ávalos,

    1. Departamento de Probabilidad y Estadística, Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas, Universidad Nacional Autónoma de México, México 04510, D.F., Mexico
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  • Edgar J. González

    1. Departamento de Ecología y Recursos Naturales, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, México 04510, D.F., Mexico
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ABSTRACT

Canopy trees are largely responsible for the environmental heterogeneity in the understory of tropical and subtropical species-rich forests, which in turn may influence sapling community dynamics. We tested the effect of the specific identity of four cloud forest canopy trees on total solar radiation, canopy openness, soil moisture, litter depth, and soil temperature, as well as on the structure and dynamics of the sapling community growing beneath their canopies. We observed significant effects of the specific identity of canopy trees on most understory microenvironmental variables. Soil moisture was higher and canopy openness lower beneath Cornus disciflora. In turn, canopy openness and total solar radiation were higher beneath Oreopanax xalapensis, while the lowest soil moisture occurred beneath Quercus laurina. Moreover, Chiranthodendron pentadactylon was the only species having a positive effect on litter depth under its canopy. In spite of these between-species environmental differences, only C. pentadactylon had significant, negative effects on sapling density and species richness, which may be associated to low seed germination and seedling establishment due to an increased litter depth in its vicinity. The relevance of the specific identity of canopy trees for natural regeneration processes and species richness maintenance depends on its potential to differentially affect sapling dynamics through species-specific modifications of microenvironmental conditions.

RESUMEN

Los árboles del dosel son responsables en gran medida de la heterogeneidad ambiental del sotobosque en bosques tropicales y subtropicales ricos en especies, lo cual a su vez influye en la dinámica de la comunidad de plántulas. Probamos el efecto de la identidad específica de cuatro especies arbóreas del dosel de un bosque nublado sobre la radiación solar total, la apertura del dosel, la humedad y la temperatura del suelo, y la profundidad del mantillo, así como sobre la estructura y la dinámica de la comunidad de plántulas, debajo de sus copas. Observamos efectos significativos de la identidad específica de los árboles del dosel sobre la mayoría de las variables microambientales del sotobosque. La humedad del suelo fue mayor y la apertura del dosel menor debajo de Cornus disciflora. A su vez, la apertura del dosel y la radiación solar total fueron mayores debajo de Oreopanax xalapensis, mientras que la humedad del suelo más baja se registró debajo de Quercus ocoteifolia. Además, Chiranthodendron pentadactylon fue la única especie que mostró un efecto positivo sobre la profundidad del mantillo bajo sus copas. A pesar de estas diferencias ambientales entre especies, sólo Chiranthodendron pentadactylon tuvo un efecto negativo significativo sobre la densidad de plántulas y la riqueza de especies, lo que puede estar asociado con tasas bajas de germinación de semillas y de establecimiento de plántulas debidas al incremento de la profundidad del mantillo cerca de los árboles de esta especies. La relevancia de la identidad específica de los árboles del dosel en el proceso de regeneración y el mantenimiento de la riqueza de especies dependen del potencial que tienen estos organismos de afectar diferencialmente la comunidad de plántulas a través de las modificaciones de las condiciones microambientales.

Ancillary