Microclimate Variability Significantly Affects the Composition, Abundance and Phenology of Butterfly Communities in a Highly Threatened Neotropical Dry Forest

Abstract

In temperate areas, microclimate is a key factor affecting the population dynamics of insects, but very few studies have examined the potential significance of microclimate in diverse tropical insect communities. We quantified the diversity and structure of butterfly communities in 2 different microhabitats, over seasons, and examined which abiotic (microclimate) and biotic (vegetation structure) components affected community composition. The study was performed from Jun 2009 to May 2010 at a dry forest in Ecuador, a globally threatened habitat with high levels of endemism. Two transects were established, one in each microhabitat, where baited traps were located in the understory and canopy to record butterfly species abundance. Humidity and temperature were recorded during the sampling period and vegetation variables were measured. A total of 3,731 individuals representing 93 species were collected. Higher species richness and abundances were found during the wet season. Linear regression models and CCA analyses showed microclimatic variability and vegetation structure (e.g., vegetation density) were significant predictors of the composition and abundance of butterfly communities. Major lineages of butterflies differed in their response to microclimate and microhabitat, explaining some of the spatial variation in community structure. In addition, some of the most abundant species changed their microhabitat preferences in the dry season. The tight relationship between butterfly communities, microclimate and microhabitat suggests that global climate change and habitat alteration are likely to act synergistically on tropical dry forest insect faunas, and these processes should thus be considered together in predicting future impacts on biodiversity.

En las zonas templadas, el microclima es un factor clave que afecta la dinámica poblacional de los insectos, pero muy pocos estudios han examinado el potencial significado del microclima de diversas comunidades tropicales de insectos. Hemos cuantificado la diversidad y estructura de las comunidades de mariposas en dos microhábitats diferentes, durante toda la temporada y examinamos cuales son los componentes abióticos (microclima) y bióticos (vegetación, estructura) que afectan la composición de la comunidad. Se realizó el estudio entre junio del 2009 y mayo del 2010 en un bosque seco en Ecuador, un hábitat amenazado a nivel mundial con un alto nivel de endemismo. Se establecieron dos transectos, uno en cada microhábitat, donde se encuentran las trampas con cebo en el sotobosque y el dosel para registrar las especies de mariposas y su abundancia. Se registraron la humedad y la temperatura durante el período de muestreo, y se midieron las variables de la vegetación. Se recogieron un total de 3,731 individuos que representan unas 93 especies. Se encontró una mayor riqueza en la diversidad de especies y su abundancia durante la temporada húmeda. Los modelos de regresión lineal y el Análisis de Correspondencia Canónica mostraron variabilidad microclimática y estructura de la vegetación (por ejemplo, la densidad de la vegetación) fueron estimadores significativos de la composición y abundancia de las comunidades de mariposas. Las principales líneas varían en su respuesta al microclima y microhábitat, la cual explica alguna de las variaciones espacialmente en la estructura de la comunidad. Además, algunas de las especies más abundantes cambiaron sus preferencias de microhábitat en la temporada seca. La estrecha relación entre las comunidades de mariposas, microclima y microhábitat sugiere que el cambio climático global y la alteración del hábitat son propensos a actuar sinérgicamente sobre las faunas de insectos del bosque seco tropical, y estos procesos por lo tanto se deben considerar en conjunto para predecir el impacto sobre la biodiversidad en el futuro.

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