Revista Chilena de Historia Natural (Jan 2009)
Abiotic alterations caused by forest fragmentation affect tree regeneration: a shade and drought tolerance gradient in the remnants of Coastal Maulino Forest Alteraciones abióticas causadas por la fragmentación del bosque afectan la regeneración arbórea: un gradiente de tolerancia a la sombra y la sequía en los remanentes del Bosque Maulino Costero
Abstract
Plant regeneration is strongly determined by light and soil moisture differences between habitáis; both variables are modified by large-scale forest fragmentation. Several studies have indicated this alteration as the mechanism involved in tropical forest community change. The effects of fragmentation may be much more severe in Mediterranean and deciduous forests, because plant species in these forests show a stress tolerance tradeoff between shade and drought. Our study was performed in the deciduous fragmented Coastal Maulino Forest: Reserva Nacional Los Queules (RNLQ) and surrounding small fragments. We hypothesised that Aristotelia chilensis (shade intolerant but drought tolerant) should increase its regeneration in small patches as a consequence of the change in habitat suitability (i.e. luminous and drier), while Cryptocarya alba (shade tolerant but drought intolerant) should have less regeneration in small fragments. We also expected that Nothofagus glauca and N. obliqua, which have shade and drought tolerances intermedíate between A. chilensis and C. alba, should respond less to forest fragmentation. We used two estimations of plant regeneration: (i) seedling and sapling densities via field observations and (ii) seed germination and seedling establishment via a field-based experiment. Natural regeneration patterns of C. alba indicated a depressed regeneration within small forest fragments compared to RNLQ, although experimental germination, establishment and recruitment proportions did not vary between habitáis. In contrast, A. chilensis regeneration was favored by forest fragmentation, with increased seedling and sapling densities and germination in small forest fragments. Both N. glauca and N. obliqua were less affected by forest fragmentation in their natural and experimental regeneration. This study highlights the relevance of studying changes in abiotic factors as a consequence of human activities, and considering safe sites (defined by regeneration niche attributes) for implementing conservation actions and ecological restoration.La regeneración en plantas está determinada por las diferencias de luz y humedad del suelo entre hábitats, ambas variables son modificadas por la fragmentación de bosques a gran escala. Varios estudios consideran esas alteraciones como parte del mecanismo involucrado en el cambio comunitario en bosques tropicales. Sin embargo, en bosques mediterráneos y deciduos esa tendencia podría ser más severa, debido a que las plantas presentan un "trade off" entre la tolerancia a la sombra y a la sequía. Nuestro estudio fue realizado en el Bosque Maulino Costero: Reserva Nacional Los Queules (RNLQ) y fragmentos aledaños de bosque. Hipotetizamos que Aristotelia chilensis (sombra intolerante pero tolerante a la sequía) debería aumentar su regeneración en fragmentos pequeños de bosque, como consecuencia del cambio en la idoneidad del habitat (i.e. más luminoso y seco), mientras que, Cryptocarya alba (sombra tolerante pero sequía intolerante) debería reducir su regeneración en fragmentos pequeños de bosque. Nosotros además esperamos que Nothofagus glauca y N. obliqua, ambas con tolerancias a la sombra y a la sequía intermedias entre A. chilensis y C. alba, deberían responder en menor medida a la fragmentación del bosque. En este estudio utilizamos dos evaluaciones: (i) la abundancia de plántulas y juveniles a través de observaciones de campo y (ii) la germinación y establecimiento de plántulas vía un experimento de campo. Los patrones de regeneración natural de C. alba indican una reducción en la regeneración dentro de los fragmentos pequeños de bosque comparado con la RNLQ, a pesar de que en el experimento de campo, la proporción de semillas germinadas, de plántulas establecidas y reclutadas no variaron entre hábitats. Por el contrario, la regeneración de A. chilensis y de N. glauca fueron favorecidas por la fragmentación del bosque, con un aumento en las densidades de plántulas y juveniles y de la proporción de semillas germinadas en los fragmentos pequeños de bosque. Por otro lado, la regeneración de N. obliqua es limitada en ambos hábitats, y la fragmentación del bosque no afectaría diferencialmente su germinación. Este estudio llama la atención sobre la relevancia de estudiar los cambios en los factores abióticos como consecuencias de actividades humanas, y de considerar los "sitios seguros" (definidos por los atributos del nicho regeneracional) en la implementación de acciones de conservación y de restauración ecológica.
