Landscape context and local-scale environmental influences on the regeneration of tree species in neotropical forests treefall gaps

Abstract

Composition of pioneer species was recorded in 23 to 76 treefalls in the forests of La Selva (LS), Barro Colorado Island (BCI), Cocha Cashu Research Station (CC) and Km41, in order to evaluate the hypothesis that distance to secondary forests which can act as seed sources influences the composition of pioneer tree species at scales of thousands of hectares, and to assess the relative importance of distance to seed sources compared to two microenvironmental factors: soil and gap size. Discriminant Function Analysis (DFA) was used to assess the relative importance of the landscape and environmental factors in controlling the presence in Gaps of Cecropia species that are typical of secondary forests originated in large-scale disturbances. Principal Component Analysis (PCA) was used as an ordination technique based on pioneer species composition of each gap. The PCA ordination axes were regressed against the soil, size, and forest type and distance values of each site in order to explore the relationship between composition and control factors. In the four sites, the variable best correlated to the discriminant function of gaps with and without Cecropia was the distance to secondary forests, although such discriminant function was statistically significant in only one site. In three of the four sites (with the exception of BCI where there are no typical young secondary forests), distance to secondary forests was correlated with at least one of the axes of the PCA at significance levels < 0.06. Other significant correlations included soil variables (CC and Km 41), gap size (Km 41) and forest type (secondary vs primary, BCI). Overall, the results provide some support for the hypothesis that at the spatial scale of this study, distance to forests originated in large scale disturbances (both natural and anthropogenic) have an influence on treefall gap composition comparable to endogenous and exogenous microenvironmental factors.

Se estudió la composición de 23 a 76 claros por caída de árboles en los bosques tropicales de La Selva (LS), Isla de Barro Colorado (BCI), Estación Biológica Cocha Cashu (CC), y KM41, con el fin de evaluar la hipótesis que la distancia a bosques secundarios influye en la composición de especies pioneras en claros a escalas espaciales en el orden de miles de hectáreas, y también para evaluar la importancia relativa de la distancia a los bosques secundarios en comparación con dos factores microambientales: suelo y área del claro. Se usó Análisis de Funciones Discriminantes (DFA) para evaluar la importancia relativa de los distintos factores como controladores de la presencia en claros de especies de Cecropia que son características de los bosques secundarios. Se utilizó Análisis de Componentes Principales (PCA) como una técnica de ordenamiento basada en la composicion de especies pioneras en los claros. Para evaluar la relación entre los factores ambientales y la composición de especies se realizaron regresiones entre los valores en los ejes más importantes del PCA y los valores de cada variable. En los cuatro sitios, la variable mejor correlacionada con la función discriminante de presencia y ausencia de Cecropia spp. fue la distancia a los bosques secundarios, aunque en solo uno de los cuatro sitios esta función fue estadísticamente significativa. En tres de los cuatro sitios (con la excepción de BCI que no tiene bosques secundarios jóvenes ti'picos) al menos uno de los ejes principales se correlacionó con la distancia al bosque secundarios (P < 0.06). Otras correlaciones significativas incluyen suelos (CC y KM41), tamaño del claro (KM41), y tipo de bosque (secundario vs. primario, BCI). En general los resultados apoyan parcialmente la hipótesis de que a la escala espacial del estudio, la distancia a bosques secundarios juega un papel composición de especies en los claros comparable a la de factores microambientales endógenos y exógenos.