Does Tree Species Composition Affect Productivity in a Tropical Planted Forest?

With growing pressure on primary forests from destructive land uses, increasing the diversity of native species plantations can increase ecosystem service provision, such as timber production or carbon sequestration, thus better supporting sustainable livelihoods. Understanding the effects of tree species composition on productivity can inform plantation design and ecological restoration strategies. However, tree species composition effects have been neglected in experimental biodiversity-ecosystem function (BEF) research. This study uses a 10-yr data set from one of the first tropical planted forest experiments established with native species and designed for BEF research at scales relevant to forest management. At our site in Sardinilla, Panama, we established plots containing 6 species from a pool of 18, in four combinations, to investigate how composition affects species and plot productivity. We used basal area as a proxy for productivity through time, measured annually, and summed this at species and plot levels for analysis. We found that plots that differed in species composition appeared to differ in temporal rate of basal area increase, but did not differ in BA after 10yr. Species were generally consistent in size between compositions, and composition performance was correlated with the size of component species, suggesting that species identities were most important in determining plot productivity. Our results suggest that species choice can be based on preferences for individual species, as species performance was consistent across composition contexts. We make recommendations for the use of particularly productive species that also provide multiple services such as Guazuma ulmifolia, Spondias mombin, and Anacardium excelsum. Resumen Con la presion cada vez mayor sobre los bosques primarios proveniente de utilizaciones del suelo destructivas, el aumento de la diversidad de plantaciones de especies nativas puede aumentar la prestacion de servicios de los ecosistemas, tales como la produccion de madera o la captura de carbono, y por lo tanto, aumentar el apoyo a medios de vida sostenibles. La comprension de los efectos de la composicion de las especies de arboles en la productividad, puede informar sobre el diseno de plantacion y las estrategias de restauracion ecologica. Sin embargo, los efectos de la composicion de especies de arboles se han descuidado en las investigaciones de funcion experimental de la biodiversidad en los ecosistemas o BEF por sus siglas en ingles. Este estudio utiliza un conjunto de datos de 10 anos de uno de los primeros experimentos establecido en bosques tropicales con especies nativas y disenado para la investigacion BEF a escalas relevantes para la gestion forestal. En nuestro sitio en Sardinilla, Panama, establecimos parcelas que contienen seis especies de un grupo de dieciocho anos, en cuatro combinaciones, para investigar como la composicion afecta las especies y la productividad en las parcelas. Utilizamos el area basal como proxy de la productividad a traves del tiempo, medido anualmente, y esto lo sumamos al nivel de las especies y las parcelas para el analisis. Se encontro que las parcelas que diferian en la composicion de especies parecian diferir en la tasa de incremento temporal de la zona basal pero no difirieron en el area basal despues de 10 anos. Las especies fueron generalmente consistentes en tamano entre las composiciones, y el rendimiento de la composicion se correlaciono con el tamano de las especies que lo componen, lo que sugiere que la identidad de las especies fue mas importante para determinar la productividad en la parcela. Nuestros resultados sugieren que la eleccion de las especies puede estar basada en las preferencias por las distintas especies, ya que el rendimiento de especies fue consistente en contextos de composicion. Hacemos recomendaciones para el uso de especies particularmente productivas que tambien ofrecen multiples servicios como Guazuma ulmifolia, Spondias mombin y Anacardium excelsum.