Lichen community structure and richness in three mid-elevation secondary forests in Costa Rica / Estructura y riqueza de la comunidad liquénica de tres bosques secundarios de elevación media en Costa Rica

Abstract Introduction: Lichen diversity, community structure, composition and species abundance have been used as indicators of the integrity and ecological continuity of tropical forest ecosystems. Objectives: To assess corticolous lichen species composition, diversity, and ecological importance of three forested stands differing in time of abandonment as indicators of how passive restoration influences the lichen community assemblage. Methods: We surveyed individual lichens on tree stems of a reference old secondary forest and a young secondary forest (50 and 14-year-old natural regeneration after pasture abandonment, respectively), and in a 35-year-old exotic cypress tree plantation, in the oriental Central Valley, in Orosí, Costa Rica. Standard diversity, similarity indexes, and the importance value index were calculated. An NMDS analysis was performed on the community structure parameters and in a presence-absence matrix. Results: We found 64 lichen species in 25 families with 42, 21, and 23 species, and 20, 10, and 15 families, in the young and old secondary forests, and the cypress plantation, respectively. Cryptothecia sp. possessed the highest importance across sites. More than 87 % of the species are rare. The combined IVI of the top three families were: 36, 48.5, and 74.8 % in the young and old forests and the Cypress plantation sites, respectively. Overall, Arthoniaceae is in the top three families. The young forest had the highest species richness, but the old forest presented the best evenness. Similarity and diversity indexes suggest a particularly low resemblance in the lichen communities but a smooth gradient differentiation between the three forests, which was confirmed by the NMDS test. The homogeneity test identified great differences in ecological importance and composition. Conclusions: This region contains a distinctive assemblage of species resulting in a strong community differentiation by site, reflecting the influence of ecophysiological and microclimatic factors that define lichen establishment and survival and suggesting a great regional beta diversity, within a fragmented landscape. Greater connectivity and passive restoration strategies resulted in greater diversity and a more heterogeneous community structure on both forests than the corticolous community of the abandoned plantation. Protection of forest fragments will maximize the integrity of future forests.

Resumen Introducción: La diversidad de líquenes, la estructura y composición de la comunidad y la abundancia de algunas especies y familias se ha usado como indicadores de la salud y continuidad ecológica de los ecosistemas boscosos tropicales. Objetivos: Evaluar la composición, diversidad e importancia ecológica de las especies de líquenes en tres ecosistemas boscosos que difieren en el tiempo regeneración natural, como indicadores de la influencia de la restauración pasiva en el ensamble de la comunidad de líquenes cortícolas. Métodos: Se midieron los líquenes individuales sobre los troncos de árboles en un bosque secundario avanzado (OF), en un bosque secundario joven (YF, con 50 y 14 años de regeneración natural tras abandono del potrero, respectivamente), y en una plantación abandonada de ciprés exótico con 35 años de edad (CP), en la región oriental del Valle Central de Costa Rica. Se calcularon los índices estándares de diversidad, similitud y valor de importancia (IVI), además de un análisis de NMDS sobre los parámetros de la estructura de la comunidad en una matriz de presencia-ausencia. Resultados: Encontramos 64 especies en 25 familias, con 42, 23 y 21 especies y 20, 10 y 15 familias en los sitios YF, CP y OF, respectivamente. Una especie de Cryptothecia sp. presentó el IVI más alto en los tres bosques. Más del 87 % de las especies son raras. El IVI combinado de las tres familias más importantes fue: 36, 48.5 y 74.8 % en los sitios: YF, OF y CP, respectivamente. Arthoniaceae está entre las tres familias más importantes en los tres sitios. El YF es el sitio con más especies, pero el sitio OF presentó la mayor igualdad. Los índices de similitud y diversidad sugieren una semejanza particularmente baja entre las comunidades liquénicas, pero separadas por una gradiente de diferenciación difusa entre los tres sitios, lo cual es confirmado por el análisis NMDS. La prueba de homogeneidad confirmó grandes diferencias en la importancia ecológica y la composición. Conclusiones: La región contiene un ensamblaje propio de especies que resulta en una fuerte diferenciación comunitaria entre bosques, reflejo de la influencia de factores ecofisiológicos y microclimáticos en el establecimiento y supervivencia de líquenes; lo que sugiere una gran diversidad beta regional, en un paisaje fragmentado. Una mayor conectividad y estrategias de restauración pasiva dieron como resultado una mayor diversidad y una estructura comunitaria más heterogénea en ambos bosques que la comunidad cortícola de la plantación exótica abandonada. La protección de fragmentos forestales maximizará la integridad de los bosques futuros.

Especificidad de forófito y preferencias microambientales de los líquenes cortícolas en cinco forófitos del bosque premontano de finca Zíngara, Cali, Colombia / Phorophyte specificity and microenvironmental preferences of corticolous lichens in five phorophyte species from premontane forest of Finca Zíngara, Cali, Colombia)

Phorophyte specificity and microenvironmental preferences of corticolous lichens in five phorophyte species from premontane forest of Finca Zíngara, Cali, Colombia). Lichenized fungi or lichens are organisms that have been little studied in the tropics and which distribution is affected by microenvironmental factors and substrate characteristics. The present study aimed to identify phorophyte specificity and microenvironmental preferences of corticolous lichens in five phorophyte species from premontane forest of the farm Finca Zingara in Cali, Colombia. For this, five individuals were selected from five tree species (phorophytes). Lichen species present in a 0.50x0.20m² quadrant located in the trunk of each tree at a height of 1.3m were identified. Substrate parameters such as bark pH, Diameter Breast Height (DBH) and bark structure were measured. Also, microenvironmental factors including temperature, humidity and irradiance were determined. In order to detect phorophyte preferences, a non-metric multidimensional scaling (NMS) and indicator species analysis were made. Spearman correlation analysis was used to assert the relationship between environmental variables and groupings found in the NMS. A total of 69 species of lichens were found, of which 37 were identified to species, 18 to genera and 14 were not determined because they were sterile or had no spores. NMS showed that some individuals of the same tree species were grouped alongside the analysis dimensions, and they were related with the factors of light intensity, temperature and DBH. Only three lichens with preference for certain tree species were found (Arthonia microsperma by Meriania sp., Cladonia ceratophylla and sorediado 8 by Clusia sp.), suggesting absence of phorophyte preferences. Thus, it can be concluded that lichens from the study area do not show phorophyte preference, but their distribution is affected by light, temperature and DBH. Rev. Biol. Trop. 60 (2): 843-856. Epub 2012 June 01.

El objetivo de este trabajo fue evaluar la especificidad de forófito y las preferencias microambientales de los líquenes cortícolas en el Bosque de la Finca Zíngara (Cali, Colombia). Asimismo, se seleccionaron cinco individuos de cinco especies de árboles. Además, se identificaron las especies de líquenes presentes en un cuadrante de 0.50x0.20m2 ubicado en el tronco de cada árbol a 1.3 m de altura. También, se midieron parámetros microambientales como pH de la corteza, diámetro a la altura del pecho (DAP), estructura de la corteza, humedad relativa e irradianza. Para detectar las preferencias de forófito, se realizó un escalamiento no métrico multidimensional (NMS) y un análisis de especies indicadoras. Luego se efectúo un análisis de correlación de Spearman para evaluar la relación entre las variables ambientales y los agrupamientos encontrados en el NMS. Se encontraron 69 especies de líquenes, de los cuales 37 fueron determinados hasta especie, 18 hasta género y 14 no fueron determinados. El resultado del NMS mostró que algunos individuos de la misma especie de árbol se agruparon a lo largo de las dimensiones del análisis, y están relacionados con los factores intensidad de luz, temperatura y DAP. Sólo tres especies mostraron preferencia por ciertas especies de árboles (Arthonia microsperma por Meriania sp., Cladonia ceratophylla y sorediado 8 por Clusia sp.), lo cual sugiere ausencia de preferencias de forófito.