Spatiotemporal dynamics of the ant community in a dry forest differ by vertical strata but not by successional stage

• Published in: Biotropica Vol. 53; no. 2; pp. 372 - 383
• Main Authors: Neves, Frederico S., Antoniazzi, Reuber, Camarota, Flávio, Pacelhe, Fábio T., Powell, Scott
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Hoboken Wiley Subscription Services, Inc 01.03.2021
• Subjects: Animal behavior; Ants; Canopies; Canopy; Community composition; community dynamics; Complexity; Composition; diversity partitioning; Dry forests; Dry season; Dynamics; Ecological succession; Forests; habitat destruction; Habitats; Litter; Litters (births); microclimate; nestedness; Resource availability; Seasonal variations; Seasonality; secondary succession; Spatial distribution; Species composition; species diversity; species turnover; Strata; Stratification; Temporal distribution; temporal variation; Temporal variations; temporal β‐diversity; Threatened species; Tropical climate; tropical dry forests; Tropical forests; Vertical distribution; vertical stratification
• ISSN: 0006-3606; 1744-7429
• DOI: 10.1111/btp.12918

Ants are diverse and ecologically important organisms in tropical forests, where their spatiotemporal distribution can be highly complex. This complexity arises mainly from marked differences in microclimatic conditions and resource availability through space and time that is even more evident in highly seasonal environments, such as tropical dry forests. However, it is unclear how seasonality interacts with other factors that might shape temporal variation of ant composition (β‐diversity), like vertical strata and habitat disturbance. Our goal was to examine the potential influence of vertical stratification and the successional stage on the spatiotemporal variation of a tropical dry forest's ant species composition. We assessed whether species turnover or nestedness was the main component determining the spatiotemporal β‐diversity of ant communities across the canopy and litter strata. We sampled canopy and litter ants in ten plots, half in the early and half on the late stage of secondary succession at four times, twice in wet and twice in dry season. A high species turnover defined the spatiotemporal β‐diversity of canopy and litter ant communities across years and seasons in our focal dry forests. Importantly, the temporal ant species composition was much more stable in the canopy than in the litter. Moreover, we found that the ant community's temporal dynamics was consistently high across successional stages, not differing in the temporal β‐diversity between early and late succession. Our results provide valuable insights into the potential underlying causes of community assembly and spatiotemporal dynamics in seasonal habitats, like the highly threatened and diverse tropical dry forests. in Portuguese is available with online material. RESUMO As formigas são organismos diversos e ecologicamente importantes em florestas tropicais, onde sua distribuição espaço‐temporal pode ser altamente complexa. Essa complexidade se deve principalmente às diferenças marcantes nas condições microclimáticas e na disponibilidade de recursos no espaço e no tempo, o que é ainda mais evidente em ambientes altamente sazonais, como as florestas tropicais secas. No entanto, não está claro como a sazonalidade interage com outros fatores para a determinação da variação espacial e temporal da composição de comunidades de formigas (β‐diversidade), como por exemplo a estratificação vertical e distúrbios ecológicos. Nosso objetivo foi examinar a influência da estratificação vertical e do estágio sucessional na variação espacial e temporal da composição de espécies de formigas de uma floresta tropical seca. Mais especificamente, avaliamos qual é o principal componente determinante da β‐diversidade espacial e temporal (substituição ou aninhamento de espécies) de formigas de dossel e da serapilheira em distintos estágios de sucessão secundária. Para isso, amostramos formigas no dossel e na serapilheira em dez parcelas, metade em estágio inicial e a outra metade no estágio final da sucessão secundária. Uma elevada substituição de espécies definiu a β‐diversidade espacial e temporal das comunidades de formigas, tanto no dossel quanto na serapilheira, em ambos estágios de sucessão secundária. No entanto, a comunidade de formigas do dossel é muito mais estável no tempo, se comparada à comunidade que utiliza a serapilheira. Além disso, descobrimos que a dinâmica temporal da comunidade de formigas foi consistentemente alta em ambos os estágios de sucessão secundária, sem diferenças verificadas para a β‐diversidade temporal entre os estágios sucessionais. Nossos resultados fornecem informações valiosas sobre a assembleia e dinâmica de comunidades de formigas ao longo do espaço e do tempo em habitats sazonais, como as florestas tropicais secas, ambientes altamente diversos e ameaçados por pressões antrópicas. We found highly dynamic ant communities in time, with a high species turnover defining the spatial and temporal β‐diversity in both canopy and litter communities. We found that the canopy ant communities were much more stable in time than the litter ones. While we also detected high temporal dynamics of ant communities across successional stages, there were no differences in β‐diversity patterns over time between early and late successional stages.