The interplay among acorn abundance and rodent behavior drives the spatial pattern of seedling recruitment in mature mediterranean oak forests

Abstract

Se analizan los patrones de almacenamiento en animales entre plantas dispersas como resultado de las interacciones entre variables ambientales y conductuales. Sin embargo, es poco lo que sabemos sobre la contribución y el efecto combinado de ambos tipos de variables. Se diseñó un estudio de campo para evaluar la interacción entre el medio ambiente (la estructura de la vegetación, la abundancia de semillas, la abundancia de roedores) y el comportamiento (dispersión de semillas y la depredación por roedores, y asentamiento de jabalíes), y su contribución a los patrones espaciales de almacenamiento en un bosque mediterráneo de roble mixto. A partir de un diseño explícito, hemos supervisado de manera intensiva todas las variables ambientales y conductuales en puntos fijos en una pequeña escala espacial de otoño a primavera, así como la aparición y supervivencia de plántulas. Nuestros resultados revelan que los patrones espaciales de la aparición de semillas está fuertemente relacionada con la disponibilidad de bellota en el suelo, aunque no porque lo facilite la cubierta vegetal. Los roedores cambian las semillas generadas por los árboles y, también, dispersan la mayoría de las semillas de plantas arbustivas por áreas abiertas. En cambio, no modifican los patrones espaciales de ACORN/dispersión de depredación; éstos no tuvieron un efecto directo en el estudio. Por el contrario, los roedores tuvieron un fuerte impacto al actuar como hurones almacenando semillas en escondites. El asentamiento de jabalíes también redujo la abundancia de semillas y cambió el comportamiento de los roedores hacia un mayor consumo de bellotas in situ. Por lo tanto, la abundancia de semillas y el comportamiento de forrajeo de dispersión en su almacenamiento por roedores y jabalíes está impulsando los patrones espaciales de recogida en este bosque de robles maduros, y no tanto por las características de la vegetación. La contribución de la vegetación para la recogida (por ejemplo, la facilitación de arbustos) puede ser dependiente del contexto, es irrelevante en bosques cerrados, esto es, se anula por dirigirse a la dispersión de semillas de plantas arbustivas en áreas abiertas. Queremos advertir sobre la necesidad de utilizar enfoques amplios que consideren que la acción combinada del medio ambiente y el comportamiento animal servirán para mejorar nuestro conocimiento sobre la dinámica de regeneración natural de los bosques.

The patterns of seedling recruitment in animal-dispersed plants result from the interactions among environmental and behavioral variables. However, we know little on the contribution and combined effect of both kinds of variables. We designed a field study to assess the interplay between environment (vegetation structure, seed abundance, rodent abundance) and behavior (seed dispersal and predation by rodents, and rooting by wild boars), and their contribution to the spatial patterns of seedling recruitment in a Mediterranean mixed-oak forest. In a spatially explicit design, we monitored intensively all environmental and behavioral variables in fixed points at a small spatial scale from autumn to spring, as well as seedling emergence and survival. Our results revealed that the spatial patterns of seedling emergence were strongly related to acorn availability on the ground, but not by a facilitation effect of vegetation cover. Rodents changed seed shadows generated by mother trees by dispersing most seeds from shrubby to open areas, but the spatial patterns of acorn dispersal/predation had no direct effect on recruitment. By contrast, rodents had a strong impact on recruitment as pilferers of cached seeds. Rooting by wild boars also reduced recruitment by reducing seed abundance, but also by changing rodent’s behavior towards higher consumption of acorns in situ. Hence, seed abundance and the foraging behavior of scatter-hoarding rodents and wild boars are driving the spatial patterns of seedling recruitment in this mature oak forest, rather than vegetation features. The contribution of vegetation to seedling recruitment (e.g. facilitation by shrubs) may be context dependent, having a little role in closed forests, or being overridden by directed seed dispersal from shrubby to open areas. We warn about the need of using broad approaches that consider the combined action of environment and behavior to improve our knowledge on the dynamics of natural regeneration in forests.