Relative effects of edaphic conditions and climate on palm communities in the Central Andes

Palms (family Arecaceae) are conspicuous and structural elements in forests ecosystems of tropical regions and mountain forests in South America. Additionally, many species of palms are culturally and economically important to human populations. Because of their ecological and ethnobotanical significance, understanding the drivers of palm distribution and diversity is critical. However, most past research has focused in tropical lowland palm communities, while our understanding of montane tropical palm ecology and biogeography is comparatively lacking. We investigate the environmental factors that influence patterns of richness, composition, and abundance of palms in the Central Andes. In particular, we are interested in the relative effects that soil edaphic conditions and climate have on palm community structure. For these analyses, we used a network of 88 forest plots distributed along a broad elevational gradient (1,000 – 3,200 meters), which are part of the Madidi Project in north-western Bolivia. We carried out palm community-level analysis, as well as species-specific analyses for each of the 16 most common species. We found that soils and climate contribute differentially to shaping Andean palm diversity and distributions. We found that soils explain more variation in species composition (14.4%) than climate (3.45%), but that climate explains more variation in species richness (13%) than soils (6.1%). Moreover, species-specific analyses reveal that there is great variation in how different common species respond to their abiotic environment. Our results contribute to understanding the drivers of biodiversity for a highly important group of plants in one of the most important hotspots for biodiversity. RESUMEN En el neotrópico, las palmeras (Arecaceae) son un grupo diverso y abundante de plantas que constituyen elementos estructurales en bosques tropicales tanto de tierras bajas como de montaña. Además, muchas especies de palmeras son culturalmente y economicamente importantes para muchas poblaciones humanas. Debido a su importancia ecológica y etnobotánica, entender los mecanismos que controlan la diversidad y la distribución de las palmeras es extremadamente importante. Sin embargo, la mayoría de la investigación hasta el momento se ha enfocado en comunidades de palmeras de tierras bajas, mientras que la ecología y biogeografía de las palmeras de montañas es relativamente poco entendida. En este estudio, nosotros investigamos los factores ambientales que influencian la riqueza, composición y abundancia de palmeras en los Andes Centrales. En particular, estamos interesados en entender los efectos relativos de las condiciones edáficas del suelo y el clima en la estructura de comunidades de palmeras. Para nuestros análisis, usamos una red de 88 parcelas de árboles distribuidas a lo largo de un gradiente elevacional (1,000 – 3,200 metros), la misma que es parte del Proyecto Madidi en Bolivia. Encontramos que el suelo y el clima tienen efectos diferentes. El suelo explica más variación en la composición de especies (14.4%) que el clima (3.45%), pero el clima explica más variación en la riqueza de especies (13%) que los suelos (6.1%). Además, análisis independientes para las 16 especies más comunes demuestran gran variación en como cada especie responde a las condiciones ambientales. Nuestros resultados contribuyen a entender los factores que controlan la diversidad de un grupo importante de plantas en una de las regiones más diversas del planeta.