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Keywords:

  • climbing mode;
  • Costa Rica;
  • dispersal mode;
  • lianas;
  • post-agricultural succession;
  • seed size;
  • seedlings;
  • tropical forest

Abstract

Tropical secondary forests form an important part of the landscape. Understanding functional traits of species that colonize at different points in succession can provide insight into community assembly. Although studies on functional traits during forest succession have focused on trees, lianas (woody vines) also contribute strongly to forest biomass, species richness, and dynamics. We examined life history traits of lianas in a forest chronosequence in Costa Rica to determine which traits vary consistently over succession. We conducted 0.1 ha vegetation inventories in 30 sites. To examine the establishment of young individuals, we only included small lianas (0.5–1.5 cm diameter at 1.3 m height). For each species, we identified seed size, dispersal mode, climbing mode, and whether or not the seedling is self-supporting. We found a strong axis of variation determined by seed size and seedling growth habit, with early successional communities dominated by small-seeded species with abiotic dispersal and climbing seedlings, while large-seeded, animal-dispersed species with free-standing seedlings increased in abundance with stand age. Contrary to previous research and theory, we found a decrease in the abundance of stem twiners and no decrease in the abundance of tendril-climbers during succession. Seed size appears to be a better indicator of liana successional stage than climbing mode. Liana life history traits change predictably over succession, particularly traits related to seedling establishment. Identifying whether these trait differences persist into the growth strategies of mature lianas is an important research goal, with potential ramifications for understanding the impact of lianas during tropical forest succession.

Resumen

El bosque secundario tropical forma un componente importante del paisaje. Al evaluar los rasgos funcionales de las especies que colonizan durante las etapas diferentes de la sucesión, se puede entender mejor el proceso de asamblea de la comunidad. La mayoría de los estudios sobre rasgos funcionales durante la regeneración del bosque se han enfocado en árboles, pero las lianas (bejucos leñosos) también contribuyen a la biomasa, la riqueza de especies, y la dinámica forestal. Estudiamos rasgos funcionales de lianas en una cronosecuencia de bosque secundario y bosque viejo para identificar los rasgos que varían sistemáticamente con la edad del bosque. Hicimos inventarios forestales en 30 parcelas de 0.1 ha. Para examinar el establecimiento de plantas jóvenes, solo incluimos tallos pequeños (0.5–1.5 cm diámetro a 1.3 m de altura). Para cada especie, identificamos el tamaño de la semilla, el medio de dispersión, el medio de trepar, y si la plántula es autoportante. Encontramos un eje de variación basado en el tamano de la semilla y la forma de crecimiento de la plántula: en las primeras etapas de la sucesión se encuentran lianas de semillas pequeñas, dispersión abiótica, y plántulas trepadoras; y en etapas más avanzadas se aumenta la abundancia de individuos con semillas grandes, dispersión biótica, y plántulas autoportantes. En contrario de otras investigaciones, no encontramos una disminución en la abundancia de especies con zarcillos durante la sucesión. El tamaño de la semilla parece ser mejor que el medio de trepar como indicador de la etapa sucesional de una especie. Los rasgos funcionales de las lianas cambian de una manera predecible durante la sucesión, especialmente aquellos relacionados con el establecimiento de la plántula; al entender si esas diferencias persisten en las estrategias de crecimiento de los bejucos adultos podemos fortalecer nuestro entendimiento del impacto de las lianas durante la sucesión.