The andean forest soil seed bank in two successional stages in northeastern Colombia

Abstract

"Background: Soil seed banks play an important role in post-disturbance regeneration and succession of species from different successional stages.

Questions: 1) What is the most effective method for determining the composition and structure of the soil seed bank of Andean forests? 2) What is the composition and structure of soil seed banks in old-growth forest and shrubland sites in the Andean montane tropical forest of the North Santander region of Colombia?

Study site: Andean forest, Pamplona, Colombia

Methods: We surveyed the soil seed bank in two successional stages of Andean forest and examined its structure using two sampling methods: direct separation and germination.

Results: Soil seed bank density was higher (18-fold in old-growth forest and 666-fold in shrubland) with the direct separation method than with germination; however, under the germination method, we found four species that we did not detect through the direct separation method. Soil seed banks from shrublands were mainly dominated by species from disturbed areas (91 %), while those from the old-growth forest presented early, intermediate and late species; e.g., Miconia summa, Myrsine dependens and Solanum sp., respectively. In the old-growth forest (especially for late species), density increased with depth. This pattern was not observed in shrubland. Seeds obtained by using the direct separation method presented low (< 7 %) viability.

Conclusion: We consider the two methods to be complementary and recommend the use of both for a thorough characterization of soil seed banks from Andean forests. At different successional stages in the Colombian Andean forest, the soil seed bank may contain early, intermediate and late species, and it therefore plays an important role in the regeneration of this threatened ecosystem."

"Antecedentes: Los bancos de semillas del suelo juegan un papel importante en la regeneración de especies de diferentes etapas de sucesión.

Preguntas: 1) ¿Cuál es el método más eficaz para la descripción de la composición y la estructura del banco de semillas del suelo de los bosques andinos? y 2) ¿Cómo es la composición y estructura de los bancos de semillas del suelo en un bosque primario y un matorral en el bosque andino en Colombia?

Sitio de estudio: Bosque andino en Pamplona, Norte de Santander, Colombia

Métodos: Se estudiaron el banco de semillas del suelo en dos etapas de sucesión de bosque andino y se examinó la estructura mediante dos métodos de muestreo: separación directa y la germinación.

Resultados: La densidad del banco de semillas en el suelo fue mayor (18 veces en bosques primarios y 666 veces en matorral) con el método de separación directa que con el método de germinación; Sin embargo, bajo el método de germinación, se encontraron cuatro especies que no detectamos a través del método de separación directa. Los bancos de semillas de matorrales fueron dominados principalmente por especies de las áreas perturbadas (91 %), mientras que en el bosque primario se encontraron especies de estados sucesionales tempranos, intermedios y tardíos, por ejemplo, Miconia summa, Myrsine dependens y Solanum sp., respectivamente. En el bosque maduro (especialmente para las especies de estapas sucesionales tardías), la densidad aumenta con la profundidad. Este patrón no se observó en el matorral. Aunado a esto, las semillas obtenidas mediante el método de separación directa presentaron baja (7 % <) viabilidad.

Conclusión: Consideramos que los dos métodos son complementarios y recomendamos el uso de las dos metodologías para una adecuada caracterización de los bancos de semillas del suelo de los bosques andinos. El banco de semillas del suelo puede contener especies de diferentes estadios sucesionales, por lo que tiene un papel importante en la regeneración del bosque andino de Colombia."