Land use history and landscape forest cover determine tropical forest recovery

To conserve biodiversity and combat climate change it is vital to restore forest ecosystems. Natural forest regrowth is a nature-based solution to restore forests, but it has rarely been evaluated how this is affected by the combination of previous land use intensity and surrounding forest cover, and how this varies between the two main tropical forest types; dry and wet forests. Thirty-three plots were established on abandoned agricultural fields in a dry (13 plots) and wet (20 plots) tropical forest in Mexico and monitored 3 years for the following tree community attributes: structure, diversity, regeneration mode, potential symbioses with N fixing bacteria and mycorrhizal fungi. Previous land use intensity was described using interviews, and landscape forest cover and fragmentation within a 1000 m radius surrounding the plots were quantified using satellite images. Variable importance analyses indicated that land use intensity was more important than forest cover and fragmentation for the state of the tree community attributes after 3 years. This suggests that previous land use impacts the start of succession and leaves important legacies on the vegetation. Land use intensity, forest cover and fragmentation were equally important in determining the change in tree community attributes over time, indicating that both management practices and dispersal shape subsequently community assembly. A higher land use intensity decreases tree richness recovery, while size of the largest forest patch decreases tree density and connectivity of these patches increases tree density. The dry forest had a faster increase in tree density recovery compared to the wet forest through a high initial resprouting capacity and abiotically dispersed trees. Synthesis and applications: Both a higher land use intensity and fragmented forest landscape decreases the speed of forest recovery, indicating that human actions and landscape transformation shape the course of succession. Restoration in fragmented forest landscapes through natural regeneration is more suitable in areas with low previous land use intensity, higher forest connectivity and abiotically dispersed species. Effective restoration should therefore consider both land use history and landscape forest cover and be tailored to local socio-ecological conditions. La restauració n de los ecosistemas forestales es esencial para conservar la biodiversidad y enfrentar el cambio climá tico. Aunque la regeneració n natural de los bosques es una solució n basada en la naturaleza para recuperar la superficie forestal, todaví a no se ha evaluado adecuadamente có mo este proceso se ve afectado por la combinació n de la intensidad del uso del suelo previo al abandono del terreno y la cubierta forestal circundante, y qué tanto difiere entre los dos principales tipos de bosques tropicales, es decir, los bosques tropicales secos y los hú medos. Se establecieron 33 parcelas en campos agrí colas abandonados en un bosque tropical seco (13 parcelas) y un bosque tropical hú medo (20 parcelas) en Mé xico para monitorear durante tres añ os los siguientes atributos de la comunidad arbó rea: estructura, diversidad, modo de regeneració n, y simbiosis potenciales con bacterias fijadoras de N y hongos micorrí cicos. La intensidad del uso del suelo se describió mediante entrevistas y se usaron imá genes de saté lite para cuantificar la cobertura forestal en el paisaje y la fragmentació n del bosque en un radio de 1000 m alrededor de las parcelas. El aná lisis de la importancia de las variables mostró que la intensidad del uso del suelo fue má s importante que la cobertura y fragmentació n del bosque para definir el estado de los atributos de la comunidad arbó rea despué s de tres añ os. Esto sugiere que el uso previo del suelo impacta el inicio de la sucesió n y deja importantes legados en la vegetació n. La intensidad del uso del suelo, la cubierta forestal y la fragmentació n del bosque fueron igualmente importantes para la determinació n del cambio en los atributos de la comunidad arbó rea a lo largo del tiempo, lo que indica que las prá cticas de manejo y má s adelante la dispersió n dan forma al ensamble comunitario. Al aumentar la intensidad del uso del suelo se reduce la recuperació n de la riqueza arbó rea, mientras que el tamañ o del parche forestal má s grande disminuye la densidad de á rboles y la conectividad entre parches de bosque aumenta la densidad de á rboles. En el bosque tropical seco la densidad de á rboles se recuperó má s rá pido que en el bosque hú medo gracias a una alta capacidad de rebrote inicial y a la presencia de á rboles con dispersió n abió tica. Sí ntesis y aplicaciones: Un uso del suelo má s intenso previo al abandono del terreno y un paisaje forestal má s fragmentado repercuten negativamente en la velocidad de recuperació n del bosque, lo que indica que tanto las acciones humanas como la transformació n del paisaje moldean al curso de la sucesió n. La restauració n de paisajes forestales fragmentados mediante la regeneració n natural es má s adecuada en á reas donde la intensidad del uso del suelo fue menor, y donde hay una mayor conectividad forestal y las especies tienen dispersió n bió tica. Por lo tanto, una restauració n efectiva debe considerar tanto la historia del uso del suelo como las caracterí sticas de la cubierta forestal del paisaje y ajustarse a las condiciones socioecoló gicas locales. Both a higher land use intensity and fragmented forest landscape decreases the speed of forest recovery, indicating that human actions and landscape transformation shape the course of succession. Restoration in fragmented forest landscapes through natural regeneration is more suitable in areas with low previous land use intensity, higher forest connectivity and abiotically dispersed species. Effective restoration should therefore consider both land use history and landscape forest cover and be tailored to local socio-ecological conditions.image