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Keywords:

  • Costa Rica;
  • germination;
  • Janzen-Connell hypothesis;
  • pre-dispersal and post-dispersal seed predation;
  • primary and secondary seed dispersal;
  • relative growth;
  • seed longevity;
  • survivorship

Abstract

Forest fragmentation is pervasive in tropical landscapes, and one pathway by which fragmentation may negatively impact populations is via edge effects. Early life-stages are particularly important for species regeneration as they act as bottlenecks, but how edge effects may act differentially on different life-stages is unknown. This study evaluated edge effects on multiple early life-stages of a currently common animal-dispersed, shade-tolerant tree Tapirira mexicana (Anacardiaceae). The study was conducted in tropical premontane wet forest fragments in a highly deforested region of Costa Rica. The stages assessed were pre-dispersal predation, primary dispersal, post-dispersal predation, secondary dispersal, ex situ germination, in situ seed longevity, first and second year seedling abundance, second year seedling survivorship, and basal diameter growth. Results showed that impacts of edge effects were not equal across stages, but were limited to specific stages and times. One stage which may act as a bottleneck for species regeneration was pre-dispersal predation. Over 60 percent of the seeds were predated by larvae, and predation was higher near the edge than interior habitat. Seeds lost viability within 10 d in the forest. Germination to first year seedling stage was also lower near edges, but such effect was eliminated within a year after that. Primary dispersal, seedling survivorship, and growth were not affected by proximity to edges, and both secondary dispersal and post-dispersal predation were rare. This study demonstrates that current population abundance may not guarantee future species persistence and the importance of considering multiple life-stages for a comprehensive assessment of forest fragmentation effects on species regeneration.

Resumen

La fragmentación de los bosques es un fenómeno generalizado en los paisajes tropicales; una forma en que la fragmentación puede influir negativamente las poblaciones de plantas es a través de los efectos de borde. Las etapas de la vida tempranas son particularmente importantes para la regeneración de las especies ya que actúan como cuellos de botella, pero se desconoce cómo los efectos de borde pueden actuar diferencialmente sobre las distintas etapas de la vida. El presente estudio evaluó los efectos de borde en varias etapas de la vida temprana de Tapirira mexicana (Anacardiaceae), una especie de árbol común que es tolerante a la sombra, dispersada por animales. El estudio se realizó en fragmentos de bosque tropical premontano húmedo en una región altamente fragmentada de Costa Rica. Las etapas de evaluación fueron: la depredación previa a la dispersión, dispersión primaria, la depredación post-dispersión, la dispersión secundaria, la germinación ex situ, la longevidad de las semillas in situ, la abundancia de plántulas de primer y segundo años, supervivencia de plántulas de segundo año, y crecimiento en el diámetro basal. Los resultados muestran que el impacto del efecto de borde no fue igual entre todas las etapas, pero se limita a etapas y épocas específicas. Una etapa que puede actuar como un cuello de botella para la regeneración de la especie fue la depredación antes de la dispersión. Más del 60 por ciento de las semillas fueron depredadas por larvas, y la depredación fue mayor cerca de los bordes que en el hábitat interior. Las semillas perdieron su viabilidad dentro del bosque en los primeros 10 días. La etapa desde la germinación a plántula de 1 año también se vio reducida cerca de los bordes, pero este efecto desapareció en el plazo de un año después de eso. La dispersión primaria, la supervivencia de las plántulas, y el crecimiento no se vieron afectados por la proximidad a los bordes, y tanto la dispersión secundaria como la depredación post-dispersión fueron raros. Este estudio demuestra que la abundancia de la población actual no puede garantizar la persistencia de las especies futuras y la importancia de considerar varias etapas de la vida para una evaluación integral de los efectos de la fragmentación del bosque sobre la regeneración de las especies.