Epiphytic bromeliad communities in secondary and mature forest in a tropical premontane area

Abstract

We analyzed the differences in species richness, community composition, population structure and within-tree location of epiphytic bromeliads in contiguous secondary and mature forests in a premontane area in Costa Rica. Diversity in the mature forest was highest, and the communities differed in their composition as well as in the recruitment rates of the dominant species. Guzmania monostachia and Catopsis nutans dominated the secondary forests, whereas Tillandsia fasciculata and T. tricolor were more abundant in the mature forest. The secondary forest species showed high rates of seedling recruitment while the opposite was found for the mature forest species. Species presence and abundance among and within habitats did not correlate with their physiological (i.e. CAM vs. C3 photosynthesis) or morphological attributes. The spatial distribution patterns were similar among habitats; bromeliads tended to aggregate on a few relatively large phorophytes. The species shared a similar vertical stratification within habitats, except for the two dominant species in the early and mid-successional stages, although its ecological implication is not clear. With some exceptions, conspecifics of different ages were located on similar substrate types (i.e. stems, primary, secondary, or tertiary branches) within the tree-crowns, which suggests limited within-tree dispersion. Differences in species composition and rates of seedling recruitment among secondary and mature forest may arise from ecophysiological differences among species; however, the combined effect of seed availability and dispersal differences may have a larger influence. Thus, epiphyte community assembly can only be understood when the differences in habitat conditions, the availability of propagules, their dispersal characteristics and requirements for seedling establishment are known. Wir analysierten die Unterschiede im Artenreichtum, in der Gesellschaftszusammensetzung, in der Populationsstruktur und die Verteilung innerhalb der Bäume bei epiphytischen Bromelien in zusammenhängenden sekundären und alten Wäldern in einem Bergvorland in Costa Rica. Die Diversität war in dem altem Wald am höchsten und die Gemeinschaften unterschieden sich sowohl in ihrer Zusammensetzung als auch in den Rekrutierungsraten der dominanten Arten. Guzmania monostachia und Catopsis nutans dominierten den sekundären Wald, während Tillandsia fasciculata und T. tricolor im alten Wald häufiger waren. Die Sekundärwaldarten zeigten hohe Raten der Keimlingsrekrutierung während für die Altwaldarten das Gegenteil galt. Das Vorkommen und die Häufigkeit der Arten in und zwischen den Habitaten korrelierte nicht mit ihren physiologischen (z. B. CAM vs. C3-Photosynthese) oder morphologischen Eigenschaften. Die räumlichen Verteilungsmuster waren in den Habitaten ähnlich. Die Bromelien zeigten die Tendenz, sich auf einigen wenigen, großen Phorophyten zu sammeln. Die Arten hatten, mit Ausnahme der zwei dominanten Arten in den frühen und mittleren Sukzessionsstadien, innerhalb der Habitate eine ähnliche vertikale Schichtung, wobei die ökologischen Implikationen unklar sind. Abgesehen von wenigen Ausnahmen befanden sich artgleiche Individuen unterschiedlichen Alters auf ähnlichen Substrattypen innerhalb der Baumkronen (z. B. Stämme, primäre, sekundäre oder tertiäre Äste), was auf eine beschränkte Ausbreitung innerhalb der Bäume hindeutet. Die Unterschiede in der Artenzusammensetzung und den Raten der Keimlingsrekrutierung zwischen den sekundären und alten Wäldern könnten auf ökophysiologische Unterschiede zwischen den Arten zurückgeführt werden. Die kombinierten Auswirkungen der Samenverfügbarkeit und Unterschiede in der Verbreitung der Arten könnten jedoch eine größere Auswirkung haben. Deshalb kann die Anordnung der Epiphytengesellschaften nur verstanden werden, wenn die Unterschiede in den Habitatbedingungen, die Verfügbarkeit von Verbreitungs-einheiten, ihre Verbreitungscharakteristik und die Ansprüche der Keimlinge bekannt sind.