Seedling establishment after endozoochory in disturbed and undisturbed grasslands

SummaryLocal plant community composition and structure may be largely influenced by germination and seedling establishment from seeds dispersed in animal dung, through seed input, gap creation and nutrient enrichment. With an experimental approach we assessed (1) what the effect is of dung deposition on the number of seedlings in the plant community 3 months and 1 year after dung deposition, (2) what the effect is of this seedling establishment on the local plant community characteristics such as species richness and (3) if this effect interacts with large-scale soil disturbance which removes the close canopy, such as sod-cutting. Viable seeds of monocotylous species were abundantly present in the dung, and dung deposition led to a higher number of monocotylous seedlings after 3 months. However, this effect was no longer significant after 1 year. Moreover, the proportion of viable monocotylous seeds that effectively established in the field after 3 months was less than 5%. A lower number of viable seeds of the less-dominant dicotylous species was dispersed in the dung but they had a higher cover and species richness after 1 year. This resulted in an increased total small-scale species richness and diversity after dung deposition through a decreasing dominance of monocotylous species. Sod-cutting had a pronounced effect on seedling emergence: viable seeds dispersed by dung had a higher probability of successful establishment when the dung was deposited in large gaps. This indicates that an increase of safe sites associated with disturbance strengthens the effects of seed dispersal and gap creation by dung deposition.

ZusammenfassungDie lokale Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften und ihre Struktur könnten vor allem durch die Keimung und Keimlingsetablierung aus Samen, die durch Tierdung verbreitet werden, durch den Sameneintrag, durch die Schaffung von Lücken und die Nährstoffanreicherung beeinflusst sein. Wir schätzten mit einem experimentellen Ansatz ab, (1) welchen Effekt hat die Deposition von Dung auf die Anzahl der Keimlinge drei Monate und ein Jahr nach der Dungdiposition, (2) welchen Effekt hat die Keimlingsetablierung auf die Charakteristiken der lokalen Pflanzengesellschaft (Z. B. Artenreichtum) und (3) ob dieser Effekt mit großräumigen Störungen des Bodens interagiert, die, wie Sodenstechen, die geschlossene Deckung beseitigen. Keimfähige Samen monokotyler Arten waren im Dung häufig vertreten und die Deposition von Dung führte zu einer größeren Zahl von monokotylen Keimlingen nach drei Monaten. Dieser Effekt war jedoch nach einem Jahr nicht mehr signifikant. Darüber hinaus war der Anteil der keimfähigen, monokotylen Samen die sich im Gelände nach drei Monaten etabliert haben, geringer als 5%. Mit dem Dung wurde eine geringere Anzahl von keimfähigen Samen der weniger häufigen Dikotylen verbreitet, aber sie hatten nach einem Jahr eine größere Deckung und Artenzahl. Das resultierte in einem erhöhten Gesamtartenreichtum und einer erhöhten Diversität auf kleiner Skala nach der Dungdeposition aufgrund der abnehmenden Dominanz der monokotylen Arten. Das Sodenstechen hatte einen deutlichen Effekt auf das Keimlingsaufkommen: keimfähige Samen, die mit dem Dung verbreitet wurden, hatten eine höhere Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Etablierung, wenn der Dung in großen Lücken deponiert wurde. Dies zeigt an, dass eine Zunahme von sicheren Orten, die mit Störungen assoziiert sind, die Effekte der Samenverbreitung und der Schaffung von Lücken durch die Dungdeposition stärkt.