Meta-analysis contrasting freshwater biodiversity in forests and oil palm plantations with and without riparian buffers

Conserv Biol. 2024 Feb;38(1):e14172. doi: 10.1111/cobi.14172. Epub 2023 Nov 6.

Abstract

The expansion of oil palm plantations has led to land-use change and deforestation in the tropics, which has affected biodiversity. Although the impacts of the crop on terrestrial biodiversity have been extensively reviewed, its effects on freshwater biodiversity remain relatively unexplored. We reviewed the research assessing the impacts of forest-to-oil palm conversion on freshwater biota and the mitigating effect of riparian buffers on these impacts. We searched for studies comparing taxa richness, species abundance, and community composition of macroinvertebrates, amphibians, and fish in streams in forests (primary and disturbed) and oil palm plantations with and without riparian buffers. Then, we conducted a meta-analysis to quantify the overall effect of the land-use change on the 3 taxonomic groups. Twenty-nine studies fulfilled the inclusion criteria. On average, plantations lacking buffers hosted 44% and 19% fewer stream taxa than primary and disturbed forests, respectively. Stream taxa on plantations with buffers were 24% lower than in primary forest and did not differ significantly from disturbed forest. In contrast, stream community composition differed between forests and plantations regardless of the presence of riparian buffers. These differences were attributed to agrochemical use and altered environmental conditions in the plantations, including temperature changes, worsened water conditions, microhabitat loss, and food and shelter depletion. On aggregate, abundance did not differ significantly among land uses because increases in generalist species offset the population decline of vulnerable forest specialists in the plantation. Our results reveal significant impacts of forest-to-oil palm conversion on freshwater biota, particularly taxa richness and composition (but not aggregate abundance). Although preserving riparian buffers in the plantations can mitigate the loss of various aquatic species, it cannot conserve primary forest communities. Therefore, safeguarding primary forests from the oil palm expansion is crucial, and further research is needed to address riparian buffers as a promising mitigation strategy in agricultural areas.

Metaanálisis contrastando la biodiversidad de agua dulce en los bosques y las plantaciones de palma de aceite con o sin bosques ribereños Resumen La expansión de las plantaciones de palma de aceite ha derivado en cambios en el uso de suelo y deforestación en los trópicos, afectando a la biodiversidad. Existe una revisión extensa del impacto de este cultivo sobre la biodiversidad terrestre, pero sus efectos sobre la biodiversidad de agua dulce todavía no están muy documentados. Revisamos las investigaciones que han evaluado el impacto de la conversión de bosque a plantación de palma de aceite sobre la biota de agua dulce y el efecto mitigante que tienen los bosques ribereños sobre este impacto. Buscamos estudios que compararan la riqueza de taxones, abundancia de especies y composición comunitaria de los macroinvertebrados, anfibios y peces en los riachuelos de los bosques (primarios y perturbados) y los sembradíos de palma de aceite con y sin bosques ribereños. Después realizamos un metaanálisis para cuantificar el efecto del cambio de uso de suelo en los tres grupos taxonómicos. Veintinueve estudios cumplieron con el criterio de inclusión. En promedio, las plantaciones carentes de bosques ribereños albergaron 44% y 19% menos taxones que los bosques primarios y perturbados. Los taxones en los sembradíos con bosques ribereños fueron 24% menos que en el bosque primario y no difirieron significativamente del bosque perturbado. Como contraste, la composición comunitaria del riachuelo difirió entre los bosques y los sembradíos sin importar la presencia de los bosques ribereños. Atribuimos estas diferencias al uso de agroquímicos y las condiciones ambientales alteradas en las plantaciones, incluidas los cambios térmicos, condiciones hidrológicas alteradas, pérdida de microhábitats y reducción de alimentos y refugios. En general, la abundancia no difirió significativamente entre los usos de suelo porque el incremento de especies generalistas en las plantaciones contrarresta la declinación poblacional de los especialistas de bosque vulnerables. Nuestros resultados revelan un impacto significativo de la conversión de bosque a plantación sobre la biota de agua dulce, particularmente la riqueza de taxones y la composición (pero no la abundancia agregada). Aunque mantener los bosques ribereños en las plantaciones puede mitigar la pérdida de varias especies acuáticas, no puede conservar las comunidades del bosque primario. Por lo tanto, es crucial salvaguardar los bosques primarios de la expansión del aceite de palma, además de que se necesitan más investigaciones para abordar los bosques ribereños como una estrategia prometedora de mitigación en las áreas agrícolas.

Keywords: aceite de palma; amortiguador ribereño; bosque talado; cambio de uso de suelo; land-use change; logged forest; monocrop; monocultivo; palm oil; riparian forest; riqueza de especies; species richness.

Publication types

  • Meta-Analysis
  • Review

MeSH terms

  • Agriculture
  • Animals
  • Biodiversity*
  • Conservation of Natural Resources* / methods
  • Forests
  • Fresh Water