Functional traits and performance of woody species on oil-affected soils of the Ecuadorian Amazon / Rasgos funcionales y comportamiento de especies leñosas en suelos afectados por petróleo de la Amazonía ecuatoriana

Abstract Introduction: Plant functional traits are widely used to predict community productivity. However, they are rarely used to predict the performance (in terms of growth diameter, growth height, survival, and integral response index) of woody species planted in degraded soils. Objective: To evaluate the relationship between the functional traits and the performance of 25 woody species planted in disturbed soils affected by oil extraction activities in Ecuadorian Amazon. Methods: Eighteen permanent sampling plots were established and five 6-month-old seedlings of each 25 species were randomly planted in each plot (125 individuals per plot), at a distance of 4×4 m. Eight quantitative functional traits (leaf size, specific leaf area, leaf nitrogen concentration, leaf phosphorus concentration, leaf minimum unit, leaf dry matter content, stem specific density and leaf tensile strength) were determined for each species. Results: The woody species with high performance shows greater leaf size, specific leaf area and Stem Specific Density than those showing low performance. Leaf nitrogen concentration and stem specific density had a direct relationship with the integral response index. The leaf size, leaf phosphorus concentration, leaf dry matter content and leaf tensile strength showed a negative relationship with the integral response index. Conclusions: Our study demonstrated that the performance of woody species o disturbed soils can be predicted satisfyingly by leaf and stem functional traits, presumably because these traits capture most of environmental and neighborhood conditions.

Resumen Introducción: Los rasgos funcionales de las plantas han sido ampliamente utilizados para predecir la productividad (en términos de crecimiento en diámetro, crecimiento en altura, sobrevivencia e índice de respuesta integral) de las comunidades vegetales. Sin embargo, rara vez han sido utilizados para predecir el desempeño de las especies leñosas plantadas en suelos degradados. Objetivo: Evaluar la relación entre el desempeño y los rasgos funcionales de 25 especies leñosas plantadas en suelos afectados por actividades de extracción de petróleo en la Amazonía ecuatoriana. Métodos: Se establecieron 18 parcelas permanentes de muestreo y en cada parcela se sembraron aleatoriamente cinco plántulas de 6 meses de las 25 especies (125 individuos por parcela), a una distancia de 4×4 m. Se determinaron ocho rasgos funcionales (área foliar, área foliar específica, concentración de nitrógeno foliar, concentración de fósforo foliar, unidad mínima foliar, contenido foliar de materia seca, densidad específica del fuste y fuerza tensil foliar) de cada especie. Resultados: Las especies leñosas con alto desempeño presentaron mayor área foliar, área foliar específica y densidad específica del fuste que las especies de bajo desempeño. La concentración de nitrógeno foliar y la densidad específica del fuste mostraron una relación directa. El área foliar, la concentración de fósforo foliar, el contenido de materia seca foliar y la fuerza tensil foliar presentaron una relación inversa con el Índice de Respuesta Integral. Conclusión: Se demostró que el desempeño de las especies leñosas plantadas en suelos alterados puede predecirse satisfactoriamente por rasgos funcionales de hoja y de tallo, debido posiblemente a que los rasgos influyen en el crecimiento y supervivencia de las especies, y reflejan la mayoría de las condiciones ambientales.

Almacenamiento de carbono en sistemas agroforestales en los Llanos Orientales de Colombia / Carbon storage in agroforestry systems in Colombia's Eastern Plains

Introducción: Los cultivos de café, cacao y pasturas para la ganadería son actividades agropecuarias de interés económico en Colombia. Cuando estas actividades se desarrollan bajo sistemas agroforestales (SAF) promueven la conservación e incrementan la fijación de carbono y, por ende, la mitigación del cambio climático. Objetivo: El estudio estimó el almacenamiento de carbono en la biomasa aérea, necromasa y carbono orgánico del suelo bajo SAF con cacao (SAF cacao), SAF con café (café SAF), sistemas silvopastoriles (SSP) y bosque en el municipio de Mesetas, Meta (Colombia). Métodos: Se establecieron 44 parcelas de muestreo, en donde se tomaron medidas dasométricas a individuos con un diámetro del tronco a la altura del pecho (dap) ≥ 2.5 cm (latizales, fustales y fustales grandes), cuyos valores fueron transformados a carbono con modelos de biomasa y una fracción de carbono default. En los tres sistemas agropecuarios, se contó el número de árboles de cacao, café, plantas asociadas y se identificó el tipo de uso (maderable, alimento, combustión). Resultados: El almacenamiento de carbono presentó diferencias significativas (P < 0.0001) entre usos del suelo. La mayor acumulación se encontró en bosque, con 216.6 t C ha-1, superando en 59, 72 y 73 % a SAF cacao, SSP y SAF café, respectivamente. Fabaceae, Lauraceae y Primulaceae presentaron el mayor almacenamiento de carbono. En SAF cacao, la mayor acumulación de carbono fue encontrada en especies para alimento humano; en SAF café y SSP, el mayor almacenamiento fue presentado en las especies maderables. Conclusión: Estos resultados resaltan el potencial de almacenamiento de carbono en los sistemas productivos de mayor importancia en el departamento del Meta, lo cual es importante para el diseño de estrategias que permitan integrar acciones de mitigación de emisiones de gases de efecto invernadero y promover la economía campesina local.

Introduction: Coffee, cocoa crops and pastures for livestock are agricultural activities of economic interest in Colombia. When these activities are developed under agroforestry systems (AFS), they promote conservation and increase carbon fixation and, therefore, climate change mitigation. Objective: The study estimated carbon storage in aboveground biomass, necromass and soil organic carbon under SAF with cocoa (SAF cocoa), SAF with coffee (SAF coffee), silvopastoral systems (SPS) and forest in Mesetas, Meta (Colombia). Methods: Forty-four sampling plots were established, where dasometric measurements were taken from individuals with a trunk diameter at breast height (dbh) ≥ 2.5 cm (saplings, trees and large trees), whose values were transformed to carbon with biomass models and a default carbon fraction. In the three agricultural systems, the number of cocoa and coffee trees and associated plants was counted, and the type of use (timber, food, combustion) was identified. Results: Carbon storage showed significant differences (P < 0.0001) among land uses. The highest accumulation was found in forest, with 216.6 t C ha-1, exceeding in 59, 72 and 73 % to SAF cocoa, SSP and SAF coffee, respectively. The botanical families Fabaceae, Lauraceae and Primulaceae presented the greatest carbon storage. In SAF cocoa, the greatest accumulation of carbon was found in species for human food; in SAF coffee and SSP, the greatest storage was presented by timber species. Conclusion: These results highlight the potential for carbon storage in the most important productive systems in the Meta department, which is important for designing strategies that allow for integrating actions to mitigate greenhouse gas emissions and to promote the local peasant economy.

Restauración ecológica de bosques tropicales en Costa Rica: efecto de varios modelos en la producción, acumulación y descomposición de hojarasca

Tropical forest restoration in Costa Rica: the effect of several strategies on litter production, accumulation and decomposition. Tropical forest restoration strategies have the potential to accelerate the recovery of the nutrient cycles in degraded lands. Litter production and its decomposition represent the main transfer of organic material and nutrients into the soil substrate. We evaluated litter production, accumulation on the forest floor, and its decomposition under three restoration strategies: plantation (entire area planted with trees), island (trees planted in patches of three different sizes) and control (natural regeneration) plots. We also compared restoration strategies to young secondary forest (7-9yr). Restoration treatments were established in 50x50m plots in June 2004 at six sites in Southern Costa Rica. Planted tree species included two native timber species (Terminalia amazonia and Vochysia guatemalensis) interplanted with two N fixers (Erythrina poeppigiana and Inga edulis). Litter was collected every 15 days between September 2008 and August 2009 in 12 0.25m² litter traps distributed within each plot; litter that accumulated on the soil surface was collected at four locations (0.25m² quadrats) within each plot in February and May 2009. Total litter production in plantation (6.3Mg/ha) and secondary forest (7.3Mg/ha) did not differ, but were greater than in islands (3.5Mg/ha) and control (1.4Mg/ha). Plantation had greatest accumulation of litter on the soil surface (10.6Mg/ha) as compared to the other treatments (SF=7.2; I=6.7; C=4.9). Secondary forest was the only treatment with a greater annual production of litter than litter accumulation on the soil surface. Carbon storage in litter was similar between plantation and secondary forest, and significantly greater than the other treatments. No differences were found for carbon concentration and storage in the soil among treatments. There was also high variability in the production and accumulation of litter and carbon among sites. Active restoration treatments accelerated the production of litter and carbon storage in comparison to areas under natural recovery. However, the nutrient cycle has not necessarily been restored under these conditions, as high litter accumulation on the soil surface indicates a low decomposition rate, which slows nutrient return to the soil. Rev. Biol. Trop. 59 (3): 1323-1336. Epub 2011 September 01.

Estrategias de restauración tienen el potencial de acelerar el restablecimiento del ciclo de nutrientes en áreas degradadas. En este estudio, se evaluó la producción de hojarasca, su acumulación y descomposición bajo tres tratamientos: plantación (toda la superficie plantada); islas (árboles sembrados en parches de tres tamaños) y testigo (regeneración natural). También se compararon bosques secundarios jóvenes (7-9 años). Los tratamientos fueron establecidos en parcelas de 50x50m en junio 2004 en seis sitios en el sur de Costa Rica. Las especies introducidas fueron dos maderables (Terminalia amazonia y Vochysia guatemalensis) intercaladas con dos fijadoras de nitrógeno (Erythrina poeppigiana e Inga edulis). La producción total de hojarasca en la plantación y bosque secundario no difirió significativamente, fue mayor que en las islas y el testigo. La plantación presentó mayor acumulación de hojarasca sobre el suelo. Los resultados indican una gran variabilidad entre los sitios. Ambas estrategias de restauración activas aceleraron la producción y acumulación de hojarasca en comparación con la regeneración. No obstante, eso no implica la restauración del ciclo de nutrientes. La elevada acumulación de hojarasca sobre el suelo indica baja tasa de descomposición y de retorno de nutrientes al suelo.

Populações de minhocas em sistemas agroflorestais com café convencional e orgânico / Earthworms populations in agroforestry systems with conventional and organic coffee

Objetivou-se, neste estudo, determinar se as populações das minhocas são alteradas em função do manejo do café (Coffea arabica) em Turrialba, CostaRica. Os seguintes sistemas de cultivo do café foram estudados: a pleno sol (PS) e sombreado com eritrina, Erythrina poeppigiana (E); terminalia, Terminalia amazonia (T) e cashá, Chloroleucon eurycyclum (Ab). A hipótese foi de que o manejo orgânico do café e o fornecimento da serapilheira de melhor qualidade favoreceria a diversidade, a densidade e a biomassa das minhocas. As populações das minhocas foram alteradas, em função do manejo com insumos sintéticos ou orgânicos , sendo a densidade menor no café a pleno sol. Entre as espécies utilizadas no sombreamento, a eritrina parece limitar a abundância das minhocas. Contudo, favorece a diversidade das mesmas, tendo sido registradas duas espécies de minhocas com papéis ecológicos diferenciados, Pontoscolex corethrurus, endogeica e Metaphire californica, anécica; ao contrário dos demais tratamentos, onde somente foi encontrada a primeira espécie, considerada cosmopolita com distribuição pantropical.

The aim of this study was to determine whether the populations of the earthworms are altered by coffee systems in Turrialba, Costa Rica. The following coffee management systems were studied: the sun and shading with Erythrina poeppigiana; terminalia, Terminalia amazonia or cashá, Chloroleucon eurycyclum. The hypothesis was that the organic management of the coffee and the litter input of better quality would favor the diversity, the density and the biomass of the earthworms. The populations of earthworms were differentiated with the synthetic or organic input. However, the density was lower in the coffee under the sun anyone the used species in the agroforestry, the eritrina seems to limit the abundance of the earthworms, but it favors the diversity of the same ones, being registered two species of earthworms with differentiated ecological roles, Pontoscolex corethrurus, endogeic, specie cosmopolita with pantropical distribution and Metaphire californica, anecic. On the contrary of other treatments where only the first species was found.

Riqueza y abundancia de aves en bosques riberenos de diferentes anchos en la microcuenca del río Sesesmiles, Copán, Honduras / Richness and abundance of birds in riparian forest belts of varied breadths at the Sesesmiles river microwatershed, Copan, Honduras

Richness and abundance of birds in riparian forest belts of varied breadths at the Sesesmiles river microwatershed, Copan, Honduras. Riparian forests protect many species of plants and animals. We studied bird communities in riparian forest belts of the Sesesmiles river microwatershed, Copan, Honduras (140 degrees 43' 12" - 140 degrees 58' 35" N, 88 degrees 53' 23" - 89 degrees 14' 17" W). The main goal was to explore the effects of belt breadth on the richness and abundance of avian species visiting these forests. We selected 20 belts, and randomly established 30 observation points to monitor bird presence in the dry (March-April 2005) and rainy (June-July 2005) season (N= 60 observations). A total of 1,294 birds belonging to 145 species were recorded. Bird diversity was significantly correlated to the breadth of the riparian belts, with a greater number of species and individuals in belts 50 m wide or wider. Insectivorous and nectarivorous birds were the most abundant guilds. All bird species identified depend to some degree on riparian forests and are affected by belt breadth. Riparian belts over 50 m should be kept or established in order to conserve bird populations within agricultural and fragmented landscapes in similar tropical areas.

El estudió se realizó en la microcuenca del río Sesesmiles, Departamento de Copán, Honduras. El propósito fue explorar el efecto del ancho de franja de los bosques ribereños sobre la riqueza y abundancia de especies de aves que visitan estos bosques. Se encontraron 1 294 aves pertenecientes a 145 especies en bosques ribereños. La diversidad de aves estuvo ligada al ancho de franja de los bosques ribereños: se encontró mayor número de especies e individuos, en anchos iguales o mayores a 50 m. Las especies pertenecientes al grupo alimenticio de los insectívoros y nectarívoros fueron las más abundantes en las franjas ribereñas. Todas las especies de aves identificadas dependen de los bosques ribereños y responden al ancho del bosque; aún las especies más generalistas tienen algún grado de dependencia a las franjas ribereñas más anchas. Para conservar las poblaciones de aves en los paisajes agrícolas fragmentados es de suma importancia mantener franjas ribereñas que sean mayores a 50 m de ancho y que brinden suficientes habitas y recursos.