Influence of tree-level and species-level factors on the mortality of canopy trees in an Amazon forest: linking remote sensing with ground-based data

Abstract

Tree mortality is a fundamental ecological process determining forest structure and functioning. Here, we linked remote sensing and ground-based data to assess the influence of tree crown exposure to light (relative to total crown area), individual deviations of growth rates, tree size (DBH), and species wood density on the mortality of 984 canopy trees for the Amacayacu Forest Dynamics Plot, northwestern Amazon, between 2013 and 2019. We fitted Generalized Linear Mixed-Effects models to investigate the variables or combination of variables that best explained the probability of death during this period. We found that canopy trees of low wood density species were less prone to die when their proportion of crown was more exposed to sunlight, whereas high wood density trees were slightly more prone to die with higher relative crown exposure to light. Trees growing less than their species average had higher mortality, especially in low wood density species. The role of wood density in determining the survival of canopy trees under varying light conditions indicates differential responses of life-history strategies. Our results highlight the importance of accounting for life-history strategies (e.g., proxied by wood density) when predicting forest demography under rapidly changing climate.

La mortalidad de los árboles es un proceso ecológico fundamental que determina la estructura y funcionamiento de los bosques. En este estudio, vinculamos datos de sensores remotos y monitoreos terrestres para evaluar la influencia de la exposición de la copa de los árboles a la luz (en relación con el área total de la copa), la desviación individual de las tasas de crecimiento, el tamaño del árbol (DBH), y la densidad de la madera de las especies, sobre la mortalidad de 984 árboles de dosel en la Parcela Permanente Amacayacu, Amazonía noroccidental, entre el 2013 y 2019. Ajustamos Modelos Lineales Generalizados de Efectos Mixtos para investigar las variables o combinación de variables que mejor explicaba la probabilidad de muerte durante este período. Encontramos que los árboles de dosel de especies con baja densidad de la madera fueron menos propensos a morir cuando tuvieron mayor proporción de copa expuesta a la luz, mientras que, árboles de alta densidad de madera fueron ligeramente más propensos a morir a mayor proporción de su copa expuesta a la luz. Árboles que crecieron menos que el promedio de su especie presentaron mayor mortalidad, especialmente en especies con baja densidad de la madera. El rol de la densidad de la madera en la determinación de la sobrevivencia de los árboles de dosel bajo diferentes condiciones de luz indica respuestas diferenciales de las estrategias de historia de vida. Nuestros resultados destacan la importancia de tener en cuenta las estrategias de historia de vida (e.g., representadas por la densidad de la madera) al predecir la demografía de los bosques bajo el rápido cambio climático. (tomado de la fuente)