Published June 27, 2018
| Version v1
Publication
Open
The role of breeding system in community dynamics: Growth and mortality in forests of different successional stages
Creators
- 1. Institute of Applied Ecology
- 2. Chinese Academy of Sciences
- 3. University of Sheffield
- 4. Peking University
- 5. University of Chinese Academy of Sciences
- 6. Henan University of Urban Construction
Description
Plant sexual systems appear to play an important role in community assembly: Dioecious species are found to tend to have a higher propensity to colonize communities in early successional stages. Here, we test two demographic hypotheses to explain this pattern in temperate forests. First, we test demographic differences between hermaphrodite and dioecious species in stressful younger successional stages: Previous theory predicts that hermaphrodite seed production is more harmed in stressful environments than that of dioecious populations leading to an advantage for females of dioecious species. Second, in primary forest, we hypothesized that dioecious species would show demographic advantage over monomorphic ones. We used data from two temperate forest plots in Northeast China surveyed over 10 years to compare the rates of growth and mortality of tree species with contrasting breeding systems in both secondary and primary forests. We assessed the effect of breeding system on the growth-mortality trade-off, while controlling for other traits usually considered as correlates of growth and mortality rates. We show that in the secondary forest, dioecious species showed weak advantage in demographic rates compared with monomorphic species; dioecious species showed considerably both lower relative growth and mortality rates compared to the hermaphrodites in the primary forest over 10 years, consistent with a priori predictions. Hermaphrodites showed strong growth-mortality trade-offs across forest stages, even when possibly confounding factors had been accounted for. These results suggest that sexual system influences community succession and assembly by acting on the rates of growth and mortality, and the trade-off between them. As vegetation develops, the demographic differences between breeding systems are much larger. Our results demonstrate the association between breeding system, succession, and community assembly and that this relationship is succession-stage dependent. Our findings support the suggestion that the demographic advantage of dioecious species facilitates the coexistence of sexual systems in primary forest.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يبدو أن الأنظمة الجنسية النباتية تلعب دورًا مهمًا في التجمع المجتمعي: وجد أن الأنواع ثنائية الجنس تميل إلى استعمار المجتمعات في مراحل متعاقبة مبكرة. هنا، نختبر فرضيتين ديموغرافيتين لشرح هذا النمط في الغابات المعتدلة. أولاً، نختبر الاختلافات الديموغرافية بين الخنثى والأنواع ثنائية الجنس في المراحل المتعاقبة الأصغر المجهدة: تتنبأ النظرية السابقة بأن إنتاج بذور الخنثى أكثر ضررًا في البيئات المجهدة من إنتاج مجموعات ثنائية الجنس مما يؤدي إلى ميزة للإناث من الأنواع ثنائية الجنس. ثانيًا، في الغابة الأولية، افترضنا أن الأنواع ثنائية المنشأ ستظهر ميزة ديموغرافية على الأنواع أحادية الشكل. استخدمنا بيانات من قطعتين من الغابات المعتدلة في شمال شرق الصين تم مسحهما على مدى 10 سنوات لمقارنة معدلات نمو ووفيات أنواع الأشجار مع أنظمة التكاثر المتناقضة في كل من الغابات الثانوية والأولية. قمنا بتقييم تأثير نظام التربية على المفاضلة بين النمو والوفيات، مع التحكم في السمات الأخرى التي تعتبر عادة مرتبطة بمعدلات النمو والوفيات. نظهر أنه في الغابة الثانوية، أظهرت الأنواع ثنائية المنشأ ميزة ضعيفة في المعدلات الديموغرافية مقارنة بالأنواع أحادية الشكل ؛ أظهرت الأنواع ثنائية المنشأ معدلات نمو ووفيات نسبية أقل بكثير مقارنة بالخنثى في الغابة الأولية على مدى 10 سنوات، بما يتفق مع التنبؤات المسبقة. أظهر الخنثى مقايضات قوية بين النمو والوفيات عبر مراحل الغابات، حتى عندما تم احتساب عوامل مربكة محتملة. تشير هذه النتائج إلى أن النظام الجنسي يؤثر على خلافة المجتمع وتجمعه من خلال العمل على معدلات النمو والوفيات، والمفاضلة بينهما. مع تطور الغطاء النباتي، تكون الاختلافات الديموغرافية بين أنظمة التكاثر أكبر بكثير. تُظهر نتائجنا الارتباط بين نظام التكاثر والخلافة والتجمع المجتمعي وأن هذه العلاقة تعتمد على مرحلة الخلافة. تدعم النتائج التي توصلنا إليها الاقتراح القائل بأن الميزة الديموغرافية للأنواع ثنائية المنشأ تسهل التعايش بين الأنظمة الجنسية في الغابات الأولية.Translated Description (French)
Les systèmes sexuels des plantes semblent jouer un rôle important dans l'assemblage des communautés : les espèces dioïques ont tendance à avoir une plus grande propension à coloniser les communautés aux premiers stades de la succession. Ici, nous testons deux hypothèses démographiques pour expliquer ce schéma dans les forêts tempérées. Tout d'abord, nous testons les différences démographiques entre les espèces hermaphrodites et dioïques à des stades de succession plus jeunes et stressants : la théorie précédente prédit que la production de graines hermaphrodites est plus nocive dans les environnements stressants que celle des populations dioïques, ce qui présente un avantage pour les femelles des espèces dioïques. Deuxièmement, en forêt primaire, nous avons émis l'hypothèse que les espèces dioïques montreraient un avantage démographique sur les espèces monomorphes. Nous avons utilisé les données de deux parcelles forestières tempérées du nord-est de la Chine étudiées sur 10 ans pour comparer les taux de croissance et de mortalité des espèces d'arbres avec des systèmes de reproduction contrastés dans les forêts secondaires et primaires. Nous avons évalué l'effet du système d'élevage sur le compromis croissance-mortalité, tout en contrôlant d'autres traits généralement considérés comme des corrélats des taux de croissance et de mortalité. Nous montrons que dans la forêt secondaire, les espèces dioïques ont montré un faible avantage dans les taux démographiques par rapport aux espèces monomorphes ; les espèces dioïques ont montré des taux de croissance relative et de mortalité considérablement plus faibles par rapport aux hermaphrodites dans la forêt primaire sur 10 ans, cohérents avec les prédictions a priori. Les hermaphrodites ont montré de forts compromis croissance-mortalité à travers les stades de la forêt, même lorsque des facteurs de confusion possibles avaient été pris en compte. Ces résultats suggèrent que le système sexuel influence la succession et l'assemblage de la communauté en agissant sur les taux de croissance et de mortalité, et le compromis entre eux. Au fur et à mesure que la végétation se développe, les différences démographiques entre les systèmes d'élevage sont beaucoup plus grandes. Nos résultats démontrent l'association entre le système d'élevage, la succession et l'assemblée communautaire et que cette relation dépend de l'étape de la succession. Nos résultats appuient la suggestion selon laquelle l'avantage démographique des espèces dioïques facilite la coexistence des systèmes sexuels dans la forêt primaire.Translated Description (Spanish)
Los sistemas sexuales de las plantas parecen desempeñar un papel importante en el ensamblaje de la comunidad: se encuentra que las especies dioicas tienden a tener una mayor propensión a colonizar las comunidades en las primeras etapas de sucesión. Aquí, probamos dos hipótesis demográficas para explicar este patrón en bosques templados. Primero, probamos las diferencias demográficas entre las especies hermafroditas y dioicas en etapas sucesionales más jóvenes y estresantes: la teoría anterior predice que la producción de semillas hermafroditas se ve más perjudicada en entornos estresantes que la de las poblaciones dioicas, lo que lleva a una ventaja para las hembras de especies dioicas. En segundo lugar, en el bosque primario, planteamos la hipótesis de que las especies dioicas mostrarían una ventaja demográfica sobre las monomórficas. Utilizamos datos de dos parcelas de bosques templados en el noreste de China encuestadas durante 10 años para comparar las tasas de crecimiento y mortalidad de especies arbóreas con sistemas de reproducción contrastantes en bosques secundarios y primarios. Evaluamos el efecto del sistema de reproducción en la compensación entre crecimiento y mortalidad, al tiempo que controlamos otros rasgos generalmente considerados como correlatos de las tasas de crecimiento y mortalidad. Mostramos que en el bosque secundario, las especies dioicas mostraron una ventaja débil en las tasas demográficas en comparación con las especies monomórficas; las especies dioicas mostraron tasas de crecimiento relativo y mortalidad considerablemente más bajas en comparación con los hermafroditas en el bosque primario durante 10 años, de acuerdo con las predicciones a priori. Los hermafroditas mostraron fuertes compensaciones entre crecimiento y mortalidad en todas las etapas del bosque, incluso cuando se habían tenido en cuenta posibles factores de confusión. Estos resultados sugieren que el sistema sexual influye en la sucesión y asamblea de la comunidad al actuar sobre las tasas de crecimiento y mortalidad, y la compensación entre ellas. A medida que se desarrolla la vegetación, las diferencias demográficas entre los sistemas de reproducción son mucho mayores. Nuestros resultados demuestran la asociación entre el sistema de cría, la sucesión y la asamblea comunitaria y que esta relación depende de la etapa de sucesión. Nuestros hallazgos apoyan la sugerencia de que la ventaja demográfica de las especies dioicas facilita la coexistencia de los sistemas sexuales en el bosque primario.Files
ece3.4190.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:55c51492e0b4c61238c7e0fcd6ca8439
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دور نظام التكاثر في ديناميكيات المجتمع: النمو والوفيات في الغابات بمراحلها المتعاقبة المختلفة
- Translated title (French)
- Le rôle du système d'élevage dans la dynamique communautaire : croissance et mortalité dans les forêts de différents stades de succession
- Translated title (Spanish)
- El papel del sistema de reproducción en la dinámica comunitaria: crecimiento y mortalidad en bosques de diferentes etapas sucesionales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2810367494
- DOI
- 10.1002/ece3.4190
References
- https://openalex.org/W1141856141
- https://openalex.org/W1509154483
- https://openalex.org/W1528716912
- https://openalex.org/W1540656209
- https://openalex.org/W1609810996
- https://openalex.org/W1968182887
- https://openalex.org/W1970815471
- https://openalex.org/W1973922678
- https://openalex.org/W1977388168
- https://openalex.org/W1983547812
- https://openalex.org/W1984222126
- https://openalex.org/W1998025025
- https://openalex.org/W2006479150
- https://openalex.org/W2010216127
- https://openalex.org/W2010861731
- https://openalex.org/W2011507137
- https://openalex.org/W2012657725
- https://openalex.org/W2012950077
- https://openalex.org/W2015009786
- https://openalex.org/W2016182573
- https://openalex.org/W2029510923
- https://openalex.org/W2034296964
- https://openalex.org/W2044384481
- https://openalex.org/W2059334080
- https://openalex.org/W2064412890
- https://openalex.org/W2065516269
- https://openalex.org/W2069213924
- https://openalex.org/W2071059534
- https://openalex.org/W2074105238
- https://openalex.org/W2078874060
- https://openalex.org/W2085073796
- https://openalex.org/W2093073719
- https://openalex.org/W2094715433
- https://openalex.org/W2098219733
- https://openalex.org/W2098400446
- https://openalex.org/W2098654279
- https://openalex.org/W2099408221
- https://openalex.org/W2101453230
- https://openalex.org/W2105424374
- https://openalex.org/W2109851053
- https://openalex.org/W2119259345
- https://openalex.org/W2119567434
- https://openalex.org/W2121592212
- https://openalex.org/W2136781221
- https://openalex.org/W2138854628
- https://openalex.org/W2140905875
- https://openalex.org/W2145171935
- https://openalex.org/W2147154400
- https://openalex.org/W2149139127
- https://openalex.org/W2149764653
- https://openalex.org/W2149770358
- https://openalex.org/W2151409320
- https://openalex.org/W2152740344
- https://openalex.org/W2158130387
- https://openalex.org/W2158155342
- https://openalex.org/W2159651162
- https://openalex.org/W2162387407
- https://openalex.org/W2164229775
- https://openalex.org/W2165634723
- https://openalex.org/W2166006399
- https://openalex.org/W2167109558
- https://openalex.org/W2170867858
- https://openalex.org/W2174336282
- https://openalex.org/W2178181262
- https://openalex.org/W2235415383
- https://openalex.org/W2249411880
- https://openalex.org/W2283018398
- https://openalex.org/W2310903475
- https://openalex.org/W2313430569
- https://openalex.org/W2313721588
- https://openalex.org/W2315612347
- https://openalex.org/W2329679623
- https://openalex.org/W2331743408
- https://openalex.org/W2332855424
- https://openalex.org/W2344880441
- https://openalex.org/W2387221054
- https://openalex.org/W2444076199
- https://openalex.org/W2477150420
- https://openalex.org/W2478658928
- https://openalex.org/W2519323300
- https://openalex.org/W2560469796
- https://openalex.org/W2568846958
- https://openalex.org/W2582743722
- https://openalex.org/W262856817
- https://openalex.org/W2662553786
- https://openalex.org/W2810367494
- https://openalex.org/W314821563
- https://openalex.org/W4250278806
- https://openalex.org/W4297969572