Longâ term dynamics of liana seedlings suggest decelerating increases in liana relative abundance over time

Abstract

Over the past decades, tropical forests have experienced both compositional and structural changes. In the Neotropics, researchers at multiple sites have observed significant increases in the abundance and biomass of lianas (i.e. woody vines) relative to trees. However, the role of dynamics at early life stages in contributing to increasing liana abundance remains unclear.We took advantage of a unique dataset on seedling dynamics over 16 years in ~20 000 1â m2 plots in a tropical forest in Panama to examine temporal and spatial trends in liana and tree seedling abundance.We found that the relative abundance of liana seedlings increased across the study period, from 0.18 in 2001 to 0.24 in 2017. However, increases in liana seedling relative abundance appear to have levelled off in more recent years. The observed increases in liana relative abundance appear to be the result of both higher survival and higher recruitment rates of liana seedlings compared to tree seedlings.Increasing liana abundance in the seedling layer was not explained by annual variation in dry season length, total rainfall or the proportion of area occupied by canopy gaps. In addition, liana seedlings did not exhibit a demographic advantage (i.e. higher recruitment or survival) over tree seedlings in dry habitats.Synthesis. Our results reveal that seedling communities experienced important compositional changes in the past, but liana seedling relative abundance may have stabilized in recent years. Longerâ term monitoring is needed to determine whether tropical forests will continue to experience compositional changes that may alter forest structure and ecosystem function.Foreign language abstractSpanishEn las últimas décadas los bosques tropicales han experimentado cambios en estructura y composición. En el Neotrópico, investigadores en múltiples sitios han observado incrementos significativos en la abundancia y biomasa de lianas comparado con árboles. Sin embargo, nuestro entendimiento de cómo estas dinámicas contribuyen a la abundancia de lianas en etapas tempranas del ciclo de vida de las plantas es limitado.Nuestro estudio tomó ventaja de una serie de datos únicos que incluyen información de dinámicas de plántulas a lo largo de 16 años en ~20 000 parcelas de 1â m2 establecidas en un bosque tropical en Panamá para examinar las variación temporal y espacial de la abundancia de plántulas de árboles y lianas.Encontramos que la abundancia relativa de plántulas de lianas incrementó a los largo del periodo de estudio desde 0.18 en el 2001 hasta 0.24 en el 2017. Sin embargo, este aumento parece haberse estabilizado en los últimos años. El aumento en plántulas de liana es probablemente el resultado de tasas de supervivencia y reclutamiento mayores comparadas con plántulas de árboles.Los incrementos en la abundancia de lianas en el estrato de plántulas no fueron explicados por la variación en la longitud de la estación seca. precipitación anual total o por la proporción de área ocupada por claros. Además, en hábitats secos las plántulas de lianas no mostraron una ventaja demográfica (i.e., aumento en el reclutamiento o supervivencia) comparado con plántulas de árboles.Síntesis. Nuestros resultados muestran que las comunidades de plántulas experimentaron importantes cambios de composición en el pasado reciente, pero la abundancia relativa de plántulas de liana parece haberse estabilizado en los últimos años. El monitoreo de comunidades a largo plazo es necesario para determinar si los bosques tropicales continuarán experimentando cambios en composición que podrían alterar la estructura del bosque y la función del ecosistema.Our results reveal that seedling communities experienced important compositional changes in the past, but liana seedling relative abundance may have stabilized in recent years. Longerâ term monitoring is needed to determine whether tropical forests will continue to experience compositional changes that may alter forest structure and ecosystem function.