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  • Forest loss and treeless ma...
    Arasa‐Gisbert, Ricard; Arroyo‐Rodríguez, Víctor; Meave, Jorge A.; Martínez‐Ramos, Miguel; Lohbeck, Madelon

    The Journal of applied ecology, July 2022, 2022-07-00, 20220701, Letnik: 59, Številka: 7
    Journal Article

    Landscape‐level disturbances, such as forest loss, can profoundly alter the functional composition and diversity of biotic assemblages. In fact, the landscape‐moderated functional trait selection (LMFTS) hypothesis states that landscape‐level disturbances may act as environmental filters that select a set of species with disturbance‐adapted attributes while causing the loss of species with disturbance‐sensitive attributes, ultimately compromising ecosystem functioning. However, the impact of landscape patterns on the functional composition and diversity of tropical regenerating trees (saplings) is unknown. Using a multiscale approach to identify the best spatial scale (i.e. the scale of effect), we tested the effect of forest cover, matrix openness and forest patch density (fragmentation) on functional composition and functional diversity of tree saplings in old‐growth forest patches (n = 59) in three Mexican rainforest regions with different degree of deforestation. For 368 species and ~23,000 individuals, we compiled information from global and national databases on six functional traits related to seed dispersal and plant establishment and calculated their community abundance‐weighted mean (CWM) and three complementary functional diversity indices. Forest loss and matrix openness reduced functional richness and evenness, but only in the two most deforested regions. Overall, fragmentation had contrasting effects on functional diversity and composition, but correlated negatively with some functional traits in the most deforested region. Importantly, in the regions with high‐to‐intermediate degree of deforestation, functional composition experienced major changes: maximum height, seed mass, fruit size and wood density decreased, and SLA increased, in forest patches surrounded by open matrices in highly deforested and fragmented landscapes. This caused a shift of community traits towards more disturbed‐adapted attributes. Synthesis and applications. In agreement with the LMFTS hypothesis, our results confirm that landscape modifications in regions undergoing high and long‐lasting deforestation greatly impoverish the functional composition and diversity of sapling communities. The shift from communities composed mainly by conservative attributes towards communities with a higher prevalence of disturbance‐adapted attributes disrupts the future community structure and jeopardizes critical ecosystem functions. Management practices focused on preventing deforestation, increasing forest cover and promoting treed matrices are necessary to preserve the functionality of these species rich but increasingly threatened rainforests. Resumen Algunos disturbios a nivel de paisaje, como la pérdida de hábitat, pueden alterar profundamente la composición y la diversidad funcional de los ensamblajes bióticos. La hipótesis de la selección de rasgos funcionales moderada por el paisaje (LMFTS) afirma que los disturbios a nivel de paisaje pueden actuar como filtros ambientales que seleccionan especies con atributos adaptados al disturbio, a la vez que pueden causar la pérdida de especies con atributos sensibles al disturbio, poniendo en riesgo en última instancia el funcionamiento del ecosistema. No obstante, aún desconocemos el impacto de los patrones del paisaje sobre la composición y la diversidad funcional de los árboles tropicales en regeneración (brinzales). Usando un enfoque multiescalar para seleccionar la mejor escala espacial (i.e. la escala del efecto), evaluamos el efecto de la cobertura forestal, la apertura de la matriz y la densidad de parches forestales (fragmentación) sobre la composición funcional y la diversidad funcional de los brinzales en parches de bosque maduro (n = 59) en tres regiones tropicales mexicanas con diferentes grados de deforestación. Para 368 especies y ~ 23,000 individuos, reunimos información proveniente de bases de datos globales y nacionales de seis rasgos funcionales relacionados con la dispersión de semillas y el establecimiento de plántulas, y calculamos su media ponderada de la comunidad (CWMs) y tres índices complementarios de diversidad funcional. La pérdida de bosque y las matrices abiertas redujeron la riqueza y la equitatividad funcional, pero sólo en las dos regiones más deforestadas. En general, la fragmentación tuvo efectos contrastantes sobre la diversidad y la composición funcional, pero se correlacionó negativamente con algunos rasgos funcionales en la región más deforestada. De forma importante, en las regiones con un grado de deforestación de intermedio a alto, la composición funcional experimentó grandes cambios: la altura máxima, el peso de la semilla, el tamaño del fruto y la densidad de madera disminuyeron, y la SLA aumentó, en parches forestales rodeados por matrices abiertas en paisajes fuertemente deforestados y fragmentados. Esto ocasionó un cambio de los rasgos de la comunidad hacia atributos más adaptados al disturbio. Síntesis y aplicaciones. Nuestros resultados concuerdan con la hipótesis LMFTS y confirman que las modificaciones paisajísticas en regiones con una deforestación fuerte y duradera puede empobrecer profundamente la composición y la diversidad funcional de las comunidades de brinzales. El cambio de comunidades compuestas mayoritariamente por atributos funcionales conservadores a comunidades con una mayor prevalencia de atributos adaptados al disturbio incide sobre la futura estructura de la comunidad y pone en peligro las funciones críticas del ecosistema. Es necesario diseñar prácticas de manejo enfocadas en la prevención de la deforestación, el aumento de la cobertura forestal y la promoción de matrices arboladas para preservar la funcionalidad de estos bosques tropicales muy diversos pero cada vez más amenazados. In agreement with the LMFTS hypothesis, our results confirm that landscape modifications in regions undergoing high and long‐lasting deforestation greatly impoverish the functional composition and diversity of sapling communities. The shift from communities composed mainly by conservative attributes towards communities with a higher prevalence of disturbance‐adapted attributes disrupts the future community structure and jeopardizes critical ecosystem functions. Management practices focused on preventing deforestation, increasing forest cover and promoting treed matrices are necessary to preserve the functionality of these species rich but increasingly threatened rainforests.