Seed Dispersal Ecology in Neotropical Melastomataceae

Messeder, João Vitor S.; Guerra, Tadeu J.; Pizo, Marco A.; Blendinger, Pedro G.; Silveira, Fernando A. O.

doi:10.1007/978-3-030-99742-7_33

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“…Bursera (Burseraceae) son importantes. Estudios previos han mostrado que estos grupos de especies son determinantes en la estructuración de las redes de interacción planta-frugívoro y han sido registradas estableciendo relaciones con una mayor cantidad de frugívoros que otras especies (Messeder et al, 2020;Messeder et al, 2022;Moermond & Denslow, 1985;Ramos-Robles et al, 2018;Snow, 1981).…”

Section: Discussionunclassified

Rasgos funcionales de frutos con importancia particular para los dispersores de semillas en el bosque seco tropical

Acevedo-Quintero,

Zamora-Abrego,

Chica-Vargas

et al. 2023

Rev. Biol. Trop.

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Introducción: La frugivoría es un proceso ecológico determinante para la estructuración y regeneración de los bosques. Particularmente en los trópicos, donde la diversidad de plantas y animales frugívoros es alta, y las relaciones interespecíficas son complejas generando redes de interacción donde las especies cumplen papeles funcionales diferenciales. Objetivo: En este trabajo identificamos cuáles son las especies de plantas ecológicamente más importantes en dos redes de interacción en un bosque seco colombiano, y determinamos cuáles rasgos funcionales de los frutos explican esta importancia. Métodos: Para ello se calculó el índice de importancia de las plantas (IIP), a partir de la relevancia de las especies de frugívoros en el mantenimiento de la estructura de las redes con las cuales interactúa cada especie. Dicha relevancia está relacionada de manera directa con el potencial que tienen los animales (aves y mamíferos) de ser dispersores efectivos de semillas. Luego, utilizando modelos lineales generalizados se evaluó cuáles rasgos funcionales de los frutos (tamaño, color, estrato, tipo de pulpa) explican el IIP. Resultados: Dentro de las plantas más importantes se encuentran especies de los géneros Miconia, Ficus, Cecropia, Bursera, Casearia y Trichilia, las cuales han sido identificadas previamente como recursos importantes para los frugívoros en los trópicos. Particularmente en este trabajo, identificamos que las plantas con frutos carnosos, rojos y de menor tamaño benefician a los mejores dispersores potenciales de semillas. Discusión: La alta variación de los valores del IIP sugiere que el conjunto de especies de frugívoros beneficiados por cada especie de planta, tiene un aporte diferencial en los procesos ecológicos derivados de la dispersión de semillas. Esta información es de gran relevancia para la selección de especies con rasgos particulares que favorezcan la recuperación funcional de los bosques a través de programas de restauración ecológica de ecosistemas tan amenazados como el bosque seco tropical (bs-T).

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Section: Discussionunclassified

Rasgos funcionales de frutos con importancia particular para los dispersores de semillas en el bosque seco tropical

Acevedo-Quintero,

Zamora-Abrego,

Chica-Vargas

et al. 2023

Rev. Biol. Trop.

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“…1 900 especies y el más diverso en el Neotrópico (Michelangeli et al, 2019). Los frutos de las especies de Miconia son consumidos por aves, murciélagos, marsupiales, monos, tortugas, lagartos, peces y pequeños roedores (Messeder et al, 2022), interacción que contribuye al aumento de la resiliencia ecosistémica, la autoregeneración, la reactivación de los procesos ecosistémicos y el establecimiento de otras especies (Goldenberg & Shepherd, 1998). Estas características destacan a Miconia como un importante componente en los ecosistemas, en especial aquellos en peligro con especies únicas, en donde las demandantes condiciones climáticas limitan el recurso alimenticio de la fauna (Rincón, 2015).…”

Section: Introductionunclassified

Feno-morfología de dos especies de páramo de Miconia (Melastomataceae): optimización de la floración y fructificación para mejorar la dispersión

et al. 2022

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Introducción: El Páramo es de los ecosistemas más afectados por actividades humanas, lo que aumenta la necesidad de estudios fenológicos como base para el manejo y la conservación. Objetivo: Describir la feno-morfología de Miconia ligustrina y Miconia elaeoides. Métodos: De septiembre 2019 a febrero 2020, y de abril 2021 hasta agosto del mismo año, se monitoreó la fenología de 12 individuos de cada especie. Adicionalmente, se vincularon datos fenológicos de ejemplares de herbario, para corroborar los resultados obtenidos. En los dos conjuntos de datos, se describió su distribución usando estadística circular, además, se obtuvieron registros de precipitación y temperatura del área. Adicionalmente, se describió la morfometría de cada especie. Resultados: El pico de floración de M. lingustrina es en abril, y la fructificación se concentra entre junio y julio; M. elaoides, florece de forma masiva en enero, con la máxima producción de frutos en mayo. Hubo correlación entre fenología y lluvias: la floración se da en época seca y la fructificación en la época lluviosa. Las especies difieren en morfología, pero, como en otras especies de Miconia, las flores y frutos son pequeños (aprox. 5 mm). Conclusión: La floración se presenta en la época seca y la fructificación en la época lluviosa, cuando las tasas de fotosíntesis son bajas y la frugivoría incrementa. Este patrón fenológico favorece la dispersión óptima de semillas.

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“…The extraordinary diversity of climatic and topographic characteristics together with its abundant flora and fauna have led this study area to be recognized as part of the Andean biodiversity hotspot . In terms of vegetation, Melastomataceae is the most dominant tree family along the elevational gradient (Homeier et al, 2013), and its wide distribution is likely related to its diverse seed dispersal modes (Messeder et al, 2022). However, there is a high turnover of tree species between elevations, and some plant families are more represented in a specific type of montane forest.…”

Section: How Does Land-use Affect Seed Rain Potential To Restore Defo...mentioning

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Plant functional diversity and seed rain along land-use and elevational gradients in southern Ecuador

Acosta-Rojas

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Seed dispersal is a key ecosystem function for plant regeneration, as it involves the movement of seeds away from the parental plants to particular habitats where they can germinate and transition to seedlings and ultimately adult plants. Seed dispersal is shaped by a diversity of abiotic and biotic factors, particularly by associations between plants and climate and between plants and other species. Due to the ongoing loss of biodiversity and changing global conditions, such interactions are prone to change and pose a severe threat to plant regeneration. One way to address this challenge is to study associations between plant traits and abiotic and biotic factors to understand the potential impacts of global change on plant regeneration. Plant communities have long been analyzed through the lens of vegetative traits, mainly ignoring how other traits interact and respond to the environment. For instance, while associations between vegetative traits (e.g., specific leaf area, leaf nitrogen content) and climate are well studied, there are few case studies of reproductive traits in relation to trait-environment associations in the context of global change. Thus, the overarching aim of this dissertation is to explore how trait-environment associations, with a special focus on reproductive traits, can improve our understanding of the effect that global change may have on seed dispersal, and ultimately on plant regeneration. To this end, my research focuses on studying associations between plant traits and abiotic and biotic factors along an elevational gradient in both forests and deforested areas of tropical mountains. This dissertation addresses three principal research objectives. First, I investigate the extent to which reproductive (seed and fruit traits) and vegetative traits (leaf traits) are related to abiotic and biotic factors for communities of fleshy-fruited plants in the Ecuadorian Andes. I used multivariate analyses to test associations between four (a)biotic factors and seven reproductive traits and five vegetative traits measured on 18 and 33 fleshy fruited plant species respectively. My analyses demonstrate that climate and soil conditions are strongly associated with the distribution of both reproductive and vegetative traits in tropical tree communities. The production of “costly” vs. “cheap” seeds, fruits and leaves, i.e., the production of few rewarding fruits and acquisitive leaves versus the production of many less-rewarding fruits and conservative leaves, is primarily limited by temperature, whereas the size of plant organs is more related to variation in precipitation and soil conditions. My findings suggest that associations between reproductive and vegetative traits and the abiotic environment follow similar principles in tropical tree communities. Second, I assess how climate and microhabitat conditions affect the prevalence of endozoochorous plant species in the seed rain of tropical montane forests in southern Ecuador. I analyzed seed rain data for an entire year from 162 traps located across an elevational gradient spanning of 2000 m. I documented the microhabitat conditions (leaf area index and soil moisture next to each seed trap) at small spatial scale as well as the climatic conditions (mean annual temperature and rainfall in each plot) at large spatial scale. After a one-year of sampling, I counted 331,838 seeds of 323 species/morphospecies. My analyses demonstrate that the prevalence of endozoochorous plant species in the seed rain increases with temperature across elevations and with leaf area index within elevations. These results show that the prevalence of endozoochory is shaped by the interplay of both abiotic and biotic factors at large and small spatial scales. Third, I examine the potential of seed rain to restore deforested tropical areas along an elevational gradient in southern Ecuador. For this chapter, I collected seed rain using 324 seed traps installed in 18 1-ha plots in forests (nine forest plots) and in pastures (nine deforested plots) along an elevational gradient of 2000 m. After a sampling period of three months, I collected a total of 123,039 seeds of 255 species/morphospecies from both forests and pastures along the elevational gradient. I did not find a consistent decrease in the amount and richness of seed rain between forests and pastures, but I detected a systematic change in the type of dispersed seeds, as heavier seeds and a higher proportion of endozoochorous species were found in forests compared to pastures at all elevations. This finding suggests that deforestation acts as a strong filter selecting seed traits that are vital for plant regeneration. Understanding the role that trait-environment associations play in how plant communities regenerate today could serve as a basis for predicting changes in regeneration processes of plant communities under changing global conditions in the near future. Here, I show how informative the measurement of reproductive traits and trait environment associations are in facilitating the conservation of forest habitats and the restoration of deforested areas in the context of global change.

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Seed Dispersal Ecology in Neotropical Melastomataceae

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Rasgos funcionales de frutos con importancia particular para los dispersores de semillas en el bosque seco tropical

Rasgos funcionales de frutos con importancia particular para los dispersores de semillas en el bosque seco tropical

Feno-morfología de dos especies de páramo de Miconia (Melastomataceae): optimización de la floración y fructificación para mejorar la dispersión

Plant functional diversity and seed rain along land-use and elevational gradients in southern Ecuador

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