Variation in Small Sapling Density, Understory Cover, and Resource Availability in Four Neotropical Forests

Abstract

ABSTRACTEven though many forest plants spend all or a significant portion of their lives in the forest understory, few studies have compared understory composition, structure, and resource availability among forests. We used standardized transect‐based methods to compare small sapling densities (10–50 cm tall), understory vegetation cover, canopy openness, and nutrient availability in non‐gap portions of four lowland Neotropical forests: La Selva, Costa Rica (LS), Barro Colorado Island, Panama (BCI), Cocha Cashu, Peru (CC), and north of Manaus, Brazil (KM41). Sites differed significantly in all variables except canopy openness. LS had high palm and non‐fern herb cover and low density of small saplings (0.7– 1.6/m2) compared to other sites. CC had high fern cover, whereas BCI had low cover in all categories of understory vegetation (palms, ferns, and non‐fern herbaceous plants). BCI, CC, and KM41 had similar small sapling densities, ranging from 4.8– 7.5/m2. Within each forest, cation (Ca, Mg, K, and Na) availability was usually higher on more fertile soil orders (Inceptisols, Alfisols, and Entisols) than on more weathered soil types (Ultisols and Oxisols). Extractable P was highest at LS and CC and lowest on BCI (no data for KM41). Spatial autocorrelation was present for some variables in some transects to distances beyond our detection ability (>25 m). Understory palm cover was negatively correlated with small sapling density at fine (1 m2 quadrat) and coarse spatial scales (among forests), although across forests the effect of palms was due entirely to the difference between LS and the other three forests. These results provide cross‐site support for the hypothesis that understory cover by palms decreases the density of small saplings that comprise the advance regeneration of the forest.RESUMENAunque muchas plantas del bosque pasan toda o una portión significativa de su vida en el sotobosque, pocos estudios han comparado la compositión, la estructura, y la disponibilidad de recursos en el sotobosque entre bosques. Utilizamos los métodos estandardizados para comparar las densidades de plántulas (10–50 cm altura), la cobertura de vegetatión del sotobosque, la abertura de dosel, y la disponibilidad de nutrientes en cuatro bosques Neotropicales de bajura: La Selva, Costa Rica (LS), Isla de Barro Colorado, Panamá (BCI), Cocha Cashu, Perú (CC), y al norte de Manaus, Brasil (KM41). Los sitios se diferenciaron significativamente en todas variables menos la abertura del dosel. LS presentó una cobertura de palmas y plantas herbáceas relativamente alta y una densidad baja de plántulas (0.7– 1.6/m2) en comparación con otros sitios. CC presentó una cobertura aha de helechos, mientras que BCI tuvo una cobertura baja para todas las categorías de vegetación de sotobosque (palmas, helechos, y otras plantas herbáceas). BCI, CC, y KM41 presentaron densidades similares de plántulas, con un rango de 4.8– 7.5/m2. Dentro de cada bosque, la disponibilidad de catión (Ca, Mg, K, y Na) fue generalmente más alta en órdenes de suelos más fértiles (Inceptisols, Alfisols, y Entisols) que en suelos más viejos (Ultisols y Oxisols). Fósforo fue más alto en LS y CC, y menor en BCI (no hubo datos para KM41). Algunas variables presentaron autocorrelatión espacial en algunos transectos a distancias mayores de nuestra habilidad de muestreo (>25 m). La cobertura de palmas en el sotobosque presentó una correlatión negativa con respecto a la densidad de plántulas a la escala pequeña (cuadrantes de 1 m2) y a la escala espacial grande (entre bosques), sin embargo entre bosques el efecto de palmas se debió completamente a la diferencia entre LS y los otros tres sitios. Estos resultados apoyan la hipótesis que la cobertura de palmas en el sotobosque causa disminución en la densidad de plántulas, las cuales representan la regeneratión avanzada del bosque.