Predicting how defaunation-induced changes in seed predation and dispersal will affect tropical tree populations

Conserv Biol. 2023 Apr;37(2):e14014. doi: 10.1111/cobi.14014. Epub 2022 Dec 13.

Abstract

The loss of large animals due to overhunting and habitat loss potentially affects tropical tree populations and carbon cycling. Trees reliant on large-bodied seed dispersers are thought to be particularly negatively affected by defaunation. But besides seed dispersal, defaunation can also increase or decrease seed predation. It remains unclear how these different defaunation effects on early life stages ultimately affect tree population dynamics. We reviewed the literature on how tropical animal loss affects different plant life stages, and we conducted a meta-analysis of how defaunation affects seed predation. We used this information to parameterize models that altered matrix projection models from a suite of tree species to simulate defaunation-caused changes in seed dispersal and predation. We assessed how applying these defaunation effects affected population growth rates. On average, population-level effects of defaunation were negligible, suggesting that defaunation may not cause the massive reductions in forest carbon storage that have been predicted. In contrast to previous hypotheses, we did not detect an effect of seed size on changes in seed predation rates. The change in seed predation did not differ significantly between exclosure experiments and observational studies, although the results of observational studies were far more variable. Although defaunation surely affects certain tree taxa, species that benefit or are harmed by it and net changes in forest carbon storage cannot currently be predicted based on available data. Further research on how factors such as seed predation vary across tree species and defaunation scenarios is necessary for understanding cascading changes in species composition and diversity.

Predicciones de cómo los cambios inducidos en la dispersión y depredación de semillas por la pérdida de fauna afectará a las poblaciones de árboles tropicales Resumen La pérdida de animales grandes debido a la caza excesiva y la pérdida del hábitat afecta potencialmente a las poblaciones de árboles tropicales y al ciclo del carbono. Se considera que los árboles que dependen de dispersores de semillas de talla grande son los más afectados negativamente por la pérdida de fauna. La defaunación también puede incrementar o disminuir la depredación de semillas, además de su dispersión. Todavía no está claro cómo afectan al final a las dinámicas poblaciones de los árboles los diferentes efectos de la pérdida de fauna en las etapas temprana de vida. Revisamos la literatura sobre cómo la pérdida de animales tropicales afecta las diferentes etapas de vida de las plantas y realizamos un metaanálisis sobre cómo la pérdida de fauna afecta a la depredación de semillas. Usamos esta información para definir los parámetros de los modelos que alteraron los modelos de proyección de matriz a partir de un conjunto de especies de árboles y así simular los cambios causados por la pérdida de fauna en la dispersión y depredación de semillas. Analizamos cómo la aplicación de estos efectos de pérdida de fauna afectó las tasas de crecimiento poblacional. En promedio, los efectos de la pérdida de fauna a nivel poblacional fueron no significativas, lo que sugiere que la pérdida de fauna puede no ser la causa de las reducciones masivas que se han pronosticado en el almacenamiento de carbono forestal. Contrario a las hipótesis previas, no detectamos ningún efecto del tamaño de las semillas sobre los cambios en las tasas de depredación. El cambio en la depredación de semillas no difirió significativamente entre los experimentos de encierro y los estudios de observación, aunque los resultados de los últimos fueron mucho más variables. Mientras que la pérdida de fauna seguramente afecta a ciertos taxones de árboles, actualmente no se pueden pronosticar, con base en los datos disponibles, las especies que se benefician o perjudican por esta pérdida y los cambios netos en el almacenamiento de carbono forestal. Se necesita una investigación más avanzada sobre cómo varían los factores, como la depredación de semillas, entre especies de árboles y escenarios de pérdida de fauna para entender los cambios en cascada en la composición y diversidad de las especies.

因过度捕猎和栖息地丧失引起的大型动物丧失可能会影响热带树木种群数量和碳循环。人们认为, 依赖大体型种子传播者的树木尤其会受到动物灭绝的不利影响。但除了种子传播之外, 动物灭绝还会增加或减少动物对种子的取食。目前尚不清楚不同的动物灭绝对树木早期生命阶段的影响最终将如何影响树木的种群动态。本文回顾了关于热带动物丧失影响植物不同生命阶段的文献, 并对动物灭绝如何影响种子受到的取食进行了荟萃分析。我们利用这些信息调整模型参数, 改变了一组树种的矩阵预测模型, 以模拟动物灭绝引起的种子传播及受取食的变化。我们还评估了应用这些动物灭绝效应对植物种群增长率的影响。平均而言, 动物灭绝对植物种群水平的影响可以忽略不计, 表明动物灭绝可能不会导致预测中的森林碳储量大幅下降。与已有假设相反, 我们没有发现种子大小会影响种子的受取食率。种子受取食的变化在圈地实验和观测研究之间没有显著差异, 尽管观测研究的结果变异更大。虽然动物灭绝肯定会影响到某些树木类群, 但根据现有数据, 目前还不能预测因动物灭绝而受益或受到伤害的物种及森林碳储量的净变化。为了了解物种组成和多样性的级联变化, 还需要进一步研究取食种子等因素在不同树种和动物灭绝情景下的变化。【翻译:胡怡思;审校:聂永刚】.

Keywords: caza excesiva; demografía de árboles; fragmentación; fragmentation; interacciones planta-animal; overhunting; plant-animal interactions; tree demography; 动植物互作; 树木种群统计; 破碎化; 过度捕猎.

Publication types

  • Review
  • Meta-Analysis
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Conservation of Natural Resources
  • Ecosystem
  • Forests
  • Predatory Behavior
  • Seed Dispersal*
  • Seeds
  • Trees*
  • Tropical Climate