Published April 20, 2022
| Version v1
Publication
Open
Changes in tree functional composition across topographic gradients and through time in a tropical montane forest
- 1. National Polytechnic School
- 2. University of Leeds
- 3. University of Miami
- 4. University of Göttingen
Description
Understanding variation in tree functional traits along topographic gradients and through time provides insights into the processes that will shape community composition and determine ecosystem functioning. In montane environments, complex topography is known to affect forest structure and composition, yet its role in determining trait composition, indices on community climatic tolerances, and responses to changing environmental conditions has not been fully explored. This study investigates how functional trait composition (characterized as community-weighted moments) and community climatic indices vary for the tree community as a whole and for its separate demographic components (i.e., dying, surviving, recruiting trees) over eight years in a topographically complex tropical Andean forest in southern Ecuador. We identified a strong influence of topography on functional composition and on species' climatic optima, such that communities at lower topographic positions were dominated by acquisitive species adapted to both warmer and wetter conditions compared to communities at upper topographic positions which were dominated by conservative cold adapted species, possibly due to differences in soil conditions and hydrology. Forest functional and climatic composition remained stable through time; and we found limited evidence for trait-based responses to environmental change among demographic groups. Our findings confirm that fine-scale environmental conditions are a critical factor structuring plant communities in tropical forests, and suggest that slow environmental warming and community-based processes may promote short-term community functional stability. This study highlights the need to explore how diverse aspects of community trait composition vary in tropical montane forests, and to further investigate thresholds of forest response to environmental change.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يوفر فهم التباين في السمات الوظيفية للأشجار على طول التدرجات الطبوغرافية وعبر الزمن رؤى حول العمليات التي ستشكل تكوين المجتمع وتحديد أداء النظام البيئي. في البيئات الجبلية، من المعروف أن التضاريس المعقدة تؤثر على بنية الغابات وتكوينها، ومع ذلك لم يتم استكشاف دورها في تحديد تكوين السمات، ومؤشرات التحمل المناخي المجتمعي، والاستجابات للظروف البيئية المتغيرة بشكل كامل. تبحث هذه الدراسة في كيفية اختلاف تكوين السمات الوظيفية (التي توصف بأنها لحظات مرجحة مجتمعية) والمؤشرات المناخية المجتمعية لمجتمع الأشجار ككل ولمكوناته الديموغرافية المنفصلة (أي الموت والبقاء وتجنيد الأشجار) على مدى ثماني سنوات في غابة الأنديز الاستوائية المعقدة طبوغرافيًا في جنوب الإكوادور. لقد حددنا تأثيرًا قويًا للتضاريس على التكوين الوظيفي وعلى الأمثلية المناخية للأنواع، بحيث سيطرت الأنواع المكتسبة في المواقع الطوبوغرافية الدنيا على الأنواع المتكيفة مع الظروف الأكثر دفئًا ورطوبة مقارنة بالمجتمعات في المواقع الطوبوغرافية العليا التي سيطرت عليها الأنواع المحافظة المتكيفة مع البرد، ربما بسبب الاختلافات في ظروف التربة والهيدرولوجيا. وظلت التركيبة الوظيفية والمناخية للغابات مستقرة بمرور الوقت ؛ ووجدنا أدلة محدودة على الاستجابات القائمة على السمات للتغير البيئي بين المجموعات الديموغرافية. تؤكد النتائج التي توصلنا إليها أن الظروف البيئية الدقيقة هي عامل حاسم في هيكلة المجتمعات النباتية في الغابات الاستوائية، وتشير إلى أن الاحترار البيئي البطيء والعمليات المجتمعية قد تعزز الاستقرار الوظيفي للمجتمع على المدى القصير. تسلط هذه الدراسة الضوء على الحاجة إلى استكشاف كيفية اختلاف الجوانب المتنوعة لتكوين السمات المجتمعية في الغابات الجبلية الاستوائية، ومواصلة التحقيق في عتبات استجابة الغابات للتغير البيئي.Translated Description (French)
La compréhension de la variation des traits fonctionnels des arbres le long des gradients topographiques et au fil du temps fournit des informations sur les processus qui façonneront la composition de la communauté et détermineront le fonctionnement de l'écosystème. Dans les environnements montagnards, la topographie complexe est connue pour affecter la structure et la composition des forêts, mais son rôle dans la détermination de la composition des caractères, des indices sur les tolérances climatiques de la communauté et des réponses aux conditions environnementales changeantes n'a pas été pleinement exploré. Cette étude examine comment la composition des traits fonctionnels (caractérisés par des moments pondérés par la communauté) et les indices climatiques de la communauté varient pour la communauté arboricole dans son ensemble et pour ses composantes démographiques distinctes (c.-à-d. arbres mourants, survivants, recruteurs) sur huit ans dans une forêt tropicale andine topographiquement complexe dans le sud de l'Équateur. Nous avons identifié une forte influence de la topographie sur la composition fonctionnelle et sur les optima climatiques des espèces, de sorte que les communautés aux positions topographiques inférieures étaient dominées par des espèces acquises adaptées à la fois à des conditions plus chaudes et plus humides par rapport aux communautés aux positions topographiques supérieures qui étaient dominées par des espèces conservatrices adaptées au froid, peut-être en raison de différences dans les conditions du sol et de l'hydrologie. La composition fonctionnelle et climatique de la forêt est restée stable au fil du temps ; et nous avons trouvé des preuves limitées de réponses basées sur les traits aux changements environnementaux parmi les groupes démographiques. Nos résultats confirment que les conditions environnementales à petite échelle sont un facteur critique de structuration des communautés végétales dans les forêts tropicales, et suggèrent que le réchauffement environnemental lent et les processus communautaires peuvent favoriser la stabilité fonctionnelle des communautés à court terme. Cette étude souligne la nécessité d'explorer comment divers aspects de la composition des traits de la communauté varient dans les forêts montagnardes tropicales, et d'étudier plus avant les seuils de réponse des forêts aux changements environnementaux.Translated Description (Spanish)
Comprender la variación en los rasgos funcionales de los árboles a lo largo de los gradientes topográficos y a través del tiempo proporciona información sobre los procesos que darán forma a la composición de la comunidad y determinarán el funcionamiento del ecosistema. En ambientes montanos, se sabe que la topografía compleja afecta la estructura y composición de los bosques, pero su papel en la determinación de la composición de los rasgos, los índices sobre las tolerancias climáticas de la comunidad y las respuestas a las condiciones ambientales cambiantes no se ha explorado completamente. Este estudio investiga cómo la composición de los rasgos funcionales (caracterizados como momentos ponderados por la comunidad) y los índices climáticos de la comunidad varían para la comunidad arbórea en su conjunto y para sus componentes demográficos separados (es decir, morir, sobrevivir, reclutar árboles) durante ocho años en un bosque tropical andino topográficamente complejo en el sur de Ecuador. Identificamos una fuerte influencia de la topografía en la composición funcional y en los óptimos climáticos de las especies, de modo que las comunidades en posiciones topográficas más bajas estaban dominadas por especies adquisitivas adaptadas a condiciones más cálidas y húmedas en comparación con las comunidades en posiciones topográficas superiores que estaban dominadas por especies conservadoras adaptadas al frío, posiblemente debido a las diferencias en las condiciones del suelo y la hidrología. La composición funcional y climática de los bosques se mantuvo estable a lo largo del tiempo; y encontramos evidencia limitada de respuestas basadas en rasgos al cambio ambiental entre los grupos demográficos. Nuestros hallazgos confirman que las condiciones ambientales a pequeña escala son un factor crítico que estructura las comunidades vegetales en los bosques tropicales, y sugieren que el calentamiento ambiental lento y los procesos basados en la comunidad pueden promover la estabilidad funcional de la comunidad a corto plazo. Este estudio destaca la necesidad de explorar cómo varían los diversos aspectos de la composición de los rasgos comunitarios en los bosques montanos tropicales, y de investigar más a fondo los umbrales de respuesta de los bosques al cambio ambiental.Files
journal.pone.0263508&type=printable.pdf
Files
(1.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:52c44f8f4a4c5dd14ac85acceb666a19
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التغيرات في التكوين الوظيفي للأشجار عبر التدرجات الطبوغرافية وعبر الزمن في غابة جبلية استوائية
- Translated title (French)
- Changements dans la composition fonctionnelle des arbres à travers les gradients topographiques et au fil du temps dans une forêt tropicale montagnarde
- Translated title (Spanish)
- Cambios en la composición funcional de los árboles a través de gradientes topográficos y a través del tiempo en un bosque montano tropical
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4224260750
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0263508
References
- https://openalex.org/W1543047364
- https://openalex.org/W1543842230
- https://openalex.org/W1599584844
- https://openalex.org/W1607465223
- https://openalex.org/W1815931204
- https://openalex.org/W1819478958
- https://openalex.org/W1951724000
- https://openalex.org/W1956066765
- https://openalex.org/W1977349887
- https://openalex.org/W1984738891
- https://openalex.org/W2000580074
- https://openalex.org/W2023134953
- https://openalex.org/W2042472055
- https://openalex.org/W2053844611
- https://openalex.org/W2056378105
- https://openalex.org/W2059328136
- https://openalex.org/W2077637812
- https://openalex.org/W2092323079
- https://openalex.org/W2101321903
- https://openalex.org/W2114790573
- https://openalex.org/W2126473499
- https://openalex.org/W2127928904
- https://openalex.org/W2129412384
- https://openalex.org/W2131842864
- https://openalex.org/W2138744437
- https://openalex.org/W2142082112
- https://openalex.org/W2144496612
- https://openalex.org/W2147180029
- https://openalex.org/W2154280034
- https://openalex.org/W2159836276
- https://openalex.org/W2162049685
- https://openalex.org/W2162052650
- https://openalex.org/W2170565777
- https://openalex.org/W2207589802
- https://openalex.org/W2271258538
- https://openalex.org/W2298519031
- https://openalex.org/W2346119503
- https://openalex.org/W235018310
- https://openalex.org/W2412580205
- https://openalex.org/W2507992175
- https://openalex.org/W2519392380
- https://openalex.org/W2548804253
- https://openalex.org/W2560676219
- https://openalex.org/W2567829831
- https://openalex.org/W2603004144
- https://openalex.org/W2613632691
- https://openalex.org/W2750113781
- https://openalex.org/W2755189701
- https://openalex.org/W2765298764
- https://openalex.org/W2774486220
- https://openalex.org/W2783883022
- https://openalex.org/W2787978013
- https://openalex.org/W2788826775
- https://openalex.org/W2793150256
- https://openalex.org/W2802060691
- https://openalex.org/W2811237938
- https://openalex.org/W2864876157
- https://openalex.org/W2891639061
- https://openalex.org/W2891872393
- https://openalex.org/W2892846357
- https://openalex.org/W2899421396
- https://openalex.org/W2900804392
- https://openalex.org/W2905989873
- https://openalex.org/W2917483797
- https://openalex.org/W2941574906
- https://openalex.org/W2973186679
- https://openalex.org/W3073875730
- https://openalex.org/W3104895181
- https://openalex.org/W3112558554
- https://openalex.org/W3123594945
- https://openalex.org/W3125213608
- https://openalex.org/W3144486070
- https://openalex.org/W3159929117
- https://openalex.org/W3160355583
- https://openalex.org/W3162997964
- https://openalex.org/W4255916539