Edge disturbance drives liana abundance increase and alteration of liana–host tree interactions in tropical forest fragments

Abstract

Closed‐canopy forests are being rapidly fragmented across much of the tropical world. Determining the impacts of fragmentation on ecological processes enables better forest management and improves species‐conservation outcomes. Lianas are an integral part of tropical forests but can have detrimental and potentially complex interactions with their host trees. These effects can include reduced tree growth and fecundity, elevated tree mortality, alterations in tree‐species composition, degradation of forest succession, and a substantial decline in forest carbon storage. We examined the individual impacts of fragmentation and edge effects (0–100‐m transect from edge to forest interior) on the liana community and liana–host tree interactions in rainforests of the Atherton Tableland in north Queensland, Australia. We compared the liana and tree community, the traits of liana‐infested trees, and determinants of the rates of tree infestation within five forest fragments (23–58 ha in area) and five nearby intact‐forest sites. Fragmented forests experienced considerable disturbance‐induced degradation at their edges, resulting in a significant increase in liana abundance. This effect penetrated to significantly greater depths in forest fragments than in intact forests. The composition of the liana community in terms of climbing guilds was significantly different between fragmented and intact forests, likely because forest edges had more small‐sized trees favoring particular liana guilds which preferentially use these for climbing trellises. Sites that had higher liana abundances also exhibited higher infestation rates of trees, as did sites with the largest lianas. However, large lianas were associated with low‐disturbance forest sites. Our study shows that edge disturbance of forest fragments significantly altered the abundance and community composition of lianas and their ecological relationships with trees, with liana impacts on trees being elevated in fragments relative to intact forests. Consequently, effective control of lianas in forest fragments requires management practices which directly focus on minimizing forest edge disturbance.

Lianas as a food resource for herbivorous insects: a comparison with trees

“…Lianas, or woody climbing plants, are widely regarded as significant and defining components of tropical rainforests, as are epiphytes in general (Croat, ; Nadkarni & Matelson, ; Gentry, ; Richards, ; Nieder, Prosperí, & Michaloud, ; Schnitzer & Bongers, ; Díaz et al, ; Schnitzer, ). The deleterious effect of lianas on host trees is well documented as is their role in forest succession and disturbance processes (Putz, ; Schnitzer, Dalling, & Carson, ; Schnitzer & Carson, , ; van der Heijden & Phillips, ; Ingwell et al, ; Schnitzer, Bongers, & Wright, ; Ledo & Schnitzer, ; van der Heijden, Powers, & Schnitzer, ; Campbell et al, ). However, the broader ecological significance of this characteristic group for other critical ecosystem functions, such as their interactions with insects and herbivory, is largely unexplored.…”

Bordas florestais com trepadeiras hiperabundantes inseridas em matriz agrícola: estrutura, composição e manejo

“…Trepadeiras têm aumentado a sua abundância e biomassa especialmente De acordo com nossos resultados, de maneira geral, quanto mais árvores com a copa livre ou com poucas trepadeiras, melhor a estrutura da comunidade arbórea (área basal, projeção da copa e densidade de árvores). A abundância de trepadeiras é um preditor importante da taxa de ocupação da copa (CAMPBELL et al, 2018), assim sendo, árvores em locais com trepadeiras em hiperabundância tem maiores probabilidades de terem a copa ocupada. Árvores com a copa intensamente ocupada por trepadeiras tem o dobro da probabilidade de morrer quando comparadas àquelas com infestação leve (INGWELL et al, 2010;WRIGHT et al, 2015).…”

“…Muitos fragmentos degradados de florestas tropicais apresentam densidades altíssimas de trepadeiras, particularmente na borda (CAMPBELL et al, 2018). Trepadeiras em hiperabundância atuam como filtros ecológicos, podendo manter a regeneração natural estagnada por décadas CÉSAR, 2014;.…”

“…Essas mudanças abióticas nas bordas florestais podem levar a uma redução do recrutamento e crescimento de árvores e ao aumento na mortalidade de árvores, sobretudo árvores grandes(LAURANCE et al, 2000;TABARELLI, 2008). A desestruturação da floresta nas bordas pode desencadear um aumento significativo na densidade de espécies adaptadas a distúrbios, como as trepadeiras por exemplo(LAURANCE et al, 2001; LONDRÉ; ARROYO-RODRIGUEZ; TOLEDO-ACEVES, 2009;CAMPBELL et al, 2018).Trepadeiras são plantas que necessariamente estão enraizadas no solo da floresta e precisam escalar plantas rígidas, principalmente árvores, para ter acesso à luz que incide no dossel florestal, isso porque investem seus recursos em crescimento em comprimento e produção de folhas ao invés de investir em rigidez(DEN DUBBELDEN; OSTERBEEK, 1995). Este grupo de plantas representa uma contribuição expressiva para a estrutura das florestas tropicais com cerca de 25% dos indivíduos lenhosos, bem como para a diversidadeabrangendo cerca de 35% da diversidade florestal (SCHNITZER; BONGERS, 2002).…”

“…Trepadeiras grandes dependem de árvores grandes que suportem sua biomassa e promovam acesso ao dossel, ondem podem expandir em diâmetro e investir na produção de folhas e órgãos reprodutivos(POULSEN et al, 2017). Outros autores também encontraram relação positiva entre o tamanho das trepadeiras com características de floresta madura(LETCHER, 2015;CAMPBELL et al, 2018) Campbell et al (2018). demonstraram relação significativa positiva entre o tamanho de trepadeiras e árvores, associando a permanência de trepadeiras grandes com características de floresta madura.…”