Details

Autor(en) / Beteiligte

• Parra‐Sanchez, Edicson
• Pérez‐Escobar, Oscar A.
• Edwards, David P.

Titel

Neutral‐based processes overrule niche‐based processes in shaping tropical montane orchid communities across spatial scales

Ist Teil von

• The Journal of ecology, 2023-08, Vol.111 (8), p.1614-1628

Ort / Verlag

Oxford: Blackwell Publishing Ltd

Erscheinungsjahr

2023

Quelle

Wiley-Blackwell Journals

Beschreibungen/Notizen

• Tropical montane forests (TMF) are characterised by high endemism, species richness and turnover across elevations. A key question is how niche‐based processes, via adaptation of species to local environmental conditions, and neutral‐based processes from dispersal limitation shape community composition at different spatial scales across human‐modified landscapes. We expect that (1) communities are highly distinct even within the same habitat type and (2) niche‐based processes play the main role in compositional turnover. To address these expectations, we investigated the compositional turnover of orchids, one of the most prominent floristic elements of TMFs. We sampled orchids in 332 plots spanning over 270 km in the eastern Colombian Andes. Plots ranged between elevations of 1160–3750 m. We used two different spatial extents (whole gradient and two elevational bands), two grains of analysis for the first expectation (regional and local) and two spatial grains for the second expectation (broad and fine scales based on Moran's Eigenvector Maps [MEMs]). We found 331 orchid species in 171 (51%) plots. We found a strong pattern of high compositional turnover across scales (>72% of total beta diversity is given by species turnover), with 87.5% of the total species pool occurring in fewer than five plots, supporting our first expectation. Contrary to our second expectation, we found that community composition is mainly driven by geographical distance, while the relative influence of elevation, environmental variables and their combined fractions were negligible across habitats and spatial scales, rejecting niche‐based processes. Synthesis. High compositional turnover, even across habitats with the highest degree of human intervention, suggests that both forest‐dwelling and open‐habitat species do not easily disperse across habitats. Species dispersal is the major force of orchid community turnover and might be strongly dependent upon macroevolutionary processes and species life‐history traits over multiple scales. Dispersal limitation also draws attention to the importance of preserving habitat connectivity to halt biodiversity losses. Resumen Los bosques tropicales montanos (BTM) se caracterizan por su alto endemismo, altos niveles de riqueza de especies e intercambio de especies a largo de gradientes de elevación. Es clave entender el efecto de procesos de selección de nichos, a través de la adaptación de especies a condiciones ambientales locales, o procesos neutrales consecuencia de la limitación en dispersión en el intercambio de especies a diferentes escalas espaciales y paisajes modificados por el hombre. Nuestro estudio evaluó dos expectativas, 1) las comunidades vegetales son altamente distintivas, incluso dentro del mismo tipo de hábitat, y 2) la selección de nichos es el proceso más importante en el recambio de especies a lo largo de un gradiente de elevación. Nuestro estudio evaluó estas expectativas usando orquídeas como grupo modelo ya que es uno de los grupos de plantas más prominentes de BTM. Muestreamos aleatoriamente 332 cuadrantes en un gradiente de 270 km a elevaciones de 1160‐3750 m en la cordillera oriental de Colombia. Usamos dos escalas espaciales de extensión (gradiente completo y particionado a dos bandas de elevación diferentes), dos granos para la primera expectativa (regional y local), y dos granos espaciales para la segunda expectativa (pequenha y gran escala basado en MEMs). Encontramos 331 especies de orquídeas en 171 cuadrantes (51% de los muestreados). El patrón dominante fue el de alto recambio de especies a lo largo de las escalas estudiadas (>72% de la diversidad beta esta dada por el recambio de especies), con 87.5% del total de las especies encontradas en menos de cinco cuadrantes, validando nuestra primera expectativa. Contrario a nuestra segunda expectativa, el proceso neutral, dado por la distancia geográfica, fue el proceso responsable por el alto recambio en especies, mientras las influencias relativas por la elevación y variables ambientales, junto a sus efectos combinados, fueron muy bajos sin importar la extensión o grano de análisis espacial. Síntesis. Altos niveles de recambio de especies, incluso dentro del mismo tipo de hábitat con alto grado de transformación por actividades humanas, sugieren que tanto las especies de bosque como las que habitan los hábitats abiertos no se pueden dispersar entre hábitats. La dispersión de especies de orquídeas puede ser fuertemente influenciada por procesos macro‐evolucionarios y rasgos funcionales. La dispersión limitada de orquídeas andinas indica que es necesario mantener la conectividad de hábitats para detener la pérdida de biodiversidad. High compositional turnover, even across habitats with the highest degree of human intervention, suggests that both forest‐dwelling and open‐habitat species do not easily disperse across habitats. Species dispersal is the major force of orchid community turnover and might be strongly dependent upon macroevolutionary processes and species life‐history traits over multiple scales. Dispersal limitation also draws attention to the importance of preserving habitat connectivity to halt biodiversity losses.