Functional Response Traits and Altered Ecological Niches Drive the Disassembly of Cloud Forest Bird Communities in Tropical Montane Countrysides

Autor: Ian J. Ausprey, Felicity L. Newell, Scott K. Robinson
Rok vydání: 2022
Předmět:
DOI: 10.48350/173358
Popis: Anthropogenic disturbance contributes to global change by reshaping the ecological niche space available to biological communities. Quantifying the range of functional response traits required for species persistence is central towards understanding the mechanisms underlying community disassembly in disturbed landscapes. We used intensive field surveys of cloud forest bird communities across seven replicate landscapes undergoing agricultural conversion in the Peruvian Andes to examine how a suite of 16 functional response traits related to morphology, diet, foraging behaviour and environmental niche breadth predict (1) species-specific abundance changes in countryside habitats compared to forest and (2) differential changes to the ecological niche space occupied by communities. Our analyses relied on (1) hierarchical distance sampling models to examine the functional predictors of abundance change across the agricultural land use gradient while accounting for imperfect detection and (2) n-dimensional hypervolumes to quantify the expansion and contraction of ecological niche space in countryside habitats. Key traits related to increased abundance in early successional and mixed-intensity agricultural areas included (1) morphological adaptations to dense understorey habitats, (2) plant-based diets (flowers, fruit and seeds) and (3) broad elevational range limits and habitat breadth. Species occupying mixed and high-intensity agricultural land use regimes had mean elevational range limits 20%-60% wider than species found within forests. Collectively, ecological niche space expanded within agricultural habitats for traits related to diet and environmental niche breadth, while contracting for foraging and dispersal traits. Such changes were driven by species with unique functional trait combinations. Our results reveal the dynamic changes to ecological niche space that underly community structure in disturbed landscapes and highlight how increased niche breadth can ameliorate disturbance sensitivity for generalist species. We emphasize that functional traits can be used to predict changes in community structure across disturbance gradients, allowing insights into specific mechanisms underlying community disassembly beyond emergent patterns of functional diversity. By identifying key functional trait groups that align with different countryside habitats, we demonstrate how conservation practitioners can contribute to the retention of avian functional diversity in agricultural landscapes throughout the world.La perturbación antropogénica contribuye al cambio global al remodelar el espacio de nicho ecológico disponible para las comunidades biológicas. Cuantificar la gama de rasgos de respuesta funcional requeridos para la persistencia de las especies es fundamental para comprender los mecanismos que subyacen al desensamble de la comunidad en los paisajes perturbados. Utilizamos muestreos de campo intensivos de las comunidades de aves del bosque nublado en siete paisajes replicados convertidos a uso agrícola en los Andes peruanos para examinar cómo un conjunto de 16 rasgos de respuesta funcional relacionados con la morfología, dieta, comportamiento de forrajeo, y la amplitud del nicho ambiental predicen (1) cambios en las abundancias de especies específicas en paisajes agrícolas (“countrysides”) en comparación con el bosque y (2) cambios diferenciales en el espacio del nicho ecológico ocupado por las comunidades. Nuestros análisis se basaron en (1) modelos jerárquicos de muestreo por la distancia para examinar los predictores funcionales del cambio de abundancia a través del gradiente de uso de suelo para agricultura teniendo en cuenta la detección imperfecta, y (2) “n-dimensional hypervolumes” para cuantificar la expansión y contracción del espacio de nicho ecológico en los hábitats agrícolas. Los rasgos clave relacionados con el aumento de la abundancia en áreas agrícolas de sucesión temprana y de intensidad mixta incluyeron (1) adaptaciones morfológicas a hábitats de sotobosque denso, (2) dietas basadas en plantas (flores, frutas y semillas), y (3) amplios límites de rango de elevación y amplitud de hábitat. Las especies que ocupan regímenes de suelo agrícola mixto y de alta intensidad tenían límites de rango de elevación promedio 20%-60% más amplios que las especies que se encuentran en los bosques. En conjunto, el espacio del nicho ecológico se expandió dentro de los hábitats agrícolas para los rasgos relacionadas con la dieta y la amplitud del nicho ambiental, mientras que se contrajo para los rasgos de forrajeo y dispersión. Dichos cambios fueron impulsados por especies con combinaciones de rasgos funcionales únicos. Nuestros resultados revelan los cambios dinámicos en el espacio del nicho ecológico que subyacen a la estructura de la comunidad en los paisajes perturbados y destacan cómo una mayor amplitud del nicho puede mejorar la sensibilidad a las perturbaciones para las especies generalistas. Enfatizamos que los rasgos funcionales pueden utilizarse para predecir los cambios en la estructura de la comunidad a través de gradientes de perturbación, lo que permite comprender los mecanismos específicos que subyacen al desensamble de la comunidad más allá de los patrones emergentes de diversidad funcional. Al identificar grupos de rasgos funcionales claves que se alinean con diferentes hábitats agrícolas como en “countrysides” demostramos cómo los profesionales de la conservación pueden contribuir a la retención de la diversidad funcional de las aves en los paisajes agrícolas en todo el mundo.
Databáze: OpenAIRE