Functional nonredundancy of elephants in a disturbed tropical forest

5 years ago

Functional nonredundancy of elephants in a disturbed tropical forest

Chia-Lo Lee, Raman Sukumar, Nitin Sekar

Conservation efforts are often motivated by the threat of global extinction. Yet if conservationists had more information suggesting that extirpation of individual species could lead to undesirable ecological effects, they might more frequently attempt to protect or restore such species across their ranges even if they were not globally endangered. Scientists have seldom measured or quantitatively predicted the functional consequences of species loss, even for large, extinction-prone species that theory suggests should be functionally unique. We measured the contribution of Asian elephants (Elephas maximus) to the dispersal of 3 large-fruited species in a disturbed tropical moist forest and predicted the extent to which alternative dispersers could compensate for elephants in their absence. We created an empirical probability model with data on frugivory and seed dispersal from Buxa Tiger Reserve, India. These data were used to estimate the proportion of seeds consumed by elephants and other frugivores that survive handling and density-dependent processes (Janzen-Connell effects and conspecific intradung competition) and germinate. Without compensation, the number of seeds dispersed and surviving density-dependent effects decreased 26% (Artocarpus chaplasha), 42% (Careya arborea), and 72% (Dillenia indica) when elephants were absent from the ecosystem. Compensatory fruit removal by other animals substantially ameliorated these losses. For instance, reductions in successful dispersal of D. indica were as low as 23% when gaur (Bos gaurus) persisted, but median dispersal distance still declined from 30% (C. arborea) to 90% (A. chaplasha) without elephants. Our results support the theory that the largest animal species in an ecosystem have nonredundant ecological functionality and that their extirpation is likely to lead to the deterioration of ecosystem processes such as seed dispersal. This effect is likely accentuated by the overall defaunation of many tropical systems. La No-Redundancia Funcional de Elefantes en un Bosque Tropical Perturbado Resumen Los esfuerzos de conservación están motivados frecuentemente por la amenaza de la extinción global. Si los conservacionistas tuvieran más información que sugiriera que la extirpación de una especie individual podría resultar en efectos ecológicos no deseados, podrían intentar con mayor frecuencia proteger o restaurar dichas especies a lo largo de sus extensiones aunque no estuvieran en peligro a nivel mundial. Los científicos rara vez han medido o pronosticado cuantitativamente las consecuencias funcionales de la pérdida de especies, incluso para especies grandes con disposición a la extinción que la teoría sugiere deberían ser únicas funcionalmente. Medimos la contribución de los elefantes asiáticos (Elephas maximus) a la dispersión de tres especies de frutos grandes en un bosque tropical húmedo perturbado y pronosticamos la extensión a la que los dispersores alternativos podrían compensar por los elefantes en su ausencia. Creamos un modelo empírico de probabilidad con datos de frugivoría y dispersión de semillas en la Reserva de Tigres Buxa, India. Estos datos se utilizaron para estimar la proporción de semillas consumidas por elefantes y otros frugívoros que sobreviven al manejo y los procesos dependientes de la densidad (efectos Janzen-Connell y la competencia co-específica en las excretas) y después germinan. Sin la compensación, el número de semillas dispersadas y sobrevivientes a los efectos dependientes de la densidad disminuyó 26 % (Artocarpus chaplasha), 42% (Careya arborea), y 72% (Dillenia indica) cuando los elefantes fueron extirpados. La remoción compensatoria de frutos por parte de otros animales mejoró sustancialmente estás pérdidas. Por ejemplo, las reducciones en la dispersión exitosa de D. indica fueron tan bajas como el 23 % cuando el gaúr (Bos gaurus) persistió, pero la distancia promedio de dispersión todavía declinó de un 30 % (C. arborea) a un 90 % (A. chaplasha) sin los elefantes. Nuestros resultados respaldan la teoría de que las grandes especies tienen una funcionalidad no-redundante en un ecosistema y que su extirpación es probable que derive en el deterioro de los procesos del ecosistema, como la dispersión de semillas. Este efecto probablemente está acentuado por la defaunación general de muchos sistemas tropicales.

Publisher URL: http://onlinelibrary.wiley.com/resolve/doi

DOI: 10.1111/cobi.12907