Long-term effects of forest regrowth and selective logging on the seed bank of tropical forests in NE Costa Rica.

To investigate long-term effects of land use on the soil seed bank, we compared the abundance/density, species richness, life form distribution, and species composition of seeds stored in the soil of four 15–20 yr-old second-growth stands, two old-growth stands, and two previously selectively-logged stands in the Caribbean lowlands of Costa Rica. Surface soil (10 cm deep, 4.7 cm diameter) was collected at 10 m intervals along three 120–160 m long transects in each stand (44–48 soil cores, 22–24 combined seed bank samples per site). Seed density was highest but variable in second-growth stands (8331–14535 seeds/m2), low and homogeneous in old-growth stands (2258–2659 seeds/m2), and intermediate and highly variable in selectively-logged stands (1165–6854 seeds/m2), which also had contrasting logging intensities. Species richness was strongly dependent on seed density, but showed less variation. Life form distribution did not differ statistically among or within land-use categories. In each stand, herbs-forbs, shrubs, and vines dominated the seed bank (> 75% of the species richness and abundance), whereas trees were a minor component (< 20% of the species richness and < 5% of the abundance) and were predominandy early successional. Shrubs and vines were most abundant in second-growth stands where regrowth vegetation was repeatedly cut before abandonment, whereas grasses and sedges were most abundant in the only forest stand that was completely surrounded by pastures. In terms of species composition, old-growth stands were more similar to selectively-logged stands than to second-growth stands, but across stands, selectively-logged forests were most distinct from the other two forest types. An inventory of the standing woody vegetation in each site showed little representation of the woody taxa found in the seed bank. We discuss these results in the context of the main factors that have been postulated to influence the abundance, life form, and species composition of tropical forest seed banks, and explore the role of the latter during intermediate phases of tropical forest succession and regeneration. RESUMEN A fin de investigar posibles efectos a largo plazo del uso de la tierra sobre el banco de semillas, comparamos la abundancia/ densidad, riqueza especifica, distribucion de formas de vida y composicion de especies del banco dc semillas entre cuatro rodales de bosque secundario de 15–19 anos de edad, dos rodales de bosque primario, y dos rodales con tala selectiva, en la bajura atlantica de Costa Rica. En cada rodal, se tomaron muestras de suelo (10 cm de profundidad, 4.7 cm de diametro) cada 10 m a lo largo de 3 transectos de 120–160 m (44–48 muestras de suelo, 22–24 muestras combinadas del banco de semilias por sitio). Se encontroo una densidad de semillas muy alta, pero variable en los rodales secundarios (8331–14535 semillas/m2Baja y homogeenea en los rodales primarios (2258–2659 semilllas/m2), e intermedia y muy variable en los rodales talados selectivamente (1165–6854 semilllas/m2). Aunque la riqueza de espccies estuvo estrecha-mente relacionada con la densidad de semillas, vario menos que esta ultima. La distribucion de formas de vida no vario significativamente entre ni dentro de los tres tipos de bosque. En cada rodal, arbustos, latifoliadas y enredaderas dominaron el banco de semillas (> 75% de la riqueza especifica y la abundancia de semillas), mientras que los arboles predomi-nantemente de especies de etapas sucesionales tempranas fueron un componente menor (< 20% de la riqueza especifica y < 5% de la abundancia de semillas). El unico rodal completamente rodeado de pastizales presento la mayor abundancia de gramineas, mientras que la mayor abundancia de arbustos y enredaderas correspondio a los rodales secundarios en los que aparentemente se talo la vegetacion secundaria varias veces antes de que fuesen abandonados. Los bosques primarios fueron mas semejantes a los bosques talados selectivamente, que a los bosques secundarios, en cuanto a la composicion de especies del banco de semillas. Sin embargo, los bosques con tala selectiva fueron mas disimiles entre si que los otros dos tipos de bosque. Las especies lenosas halladas en el banco de semillas mostraron una muy baja representacion en la vegetacion lenosa inventariada en cada rodal. Estos resultados se discuten en relacion con los factores principales que pueden afectar la abundancia y la composicion de formas de vida y de especies del banco de semillas. Finalmente, se explora el posible papel de este ultimo en etapas intermedias de la sucesion y la regeneration de bosques tropicales.