Identifying predictors of translocation success in rare plant species.

The fundamental goal of a rare plant translocation is to create self-sustaining populations with the evolutionary resilience to persist in the long term. Yet, most plant translocation syntheses focus on a few factors influencing short-term benchmarks of success (e.g., survival and reproduction). Short-term benchmarks can be misleading when trying to infer future growth and viability because the factors that promote establishment may differ from those required for long-term persistence. We assembled a large (n = 275) and broadly representative data set of well-documented and monitored (7.9 years on average) at-risk plant translocations to identify the most important site attributes, management techniques, and species' traits for six life-cycle benchmarks and population metrics of translocation success. We used the random forest algorithm to quantify the relative importance of 29 predictor variables for each metric of success. Drivers of translocation outcomes varied across time frames and success metrics. Management techniques had the greatest relative influence on the attainment of life-cycle benchmarks and short-term population trends, whereas site attributes and species' traits were more important for population persistence and long-term trends. Specifically, large founder sizes increased the potential for reproduction and recruitment into the next generation, whereas declining habitat quality and the outplanting of species with low seed production led to increased extinction risks and a reduction in potential reproductive output in the long-term, respectively. We also detected novel interactions between some of the most important drivers, such as an increased probability of next-generation recruitment in species with greater seed production rates, but only when coupled with large founder sizes. Because most significant barriers to plant translocation success can be overcome by improving techniques or resolving site-level issues through early intervention and management, we suggest that by combining long-term monitoring with adaptive management, translocation programs can enhance the prospects of achieving long-term success.

Identificación de pronosticadores del éxito de reubicación en especies raras de plantas Resumen El objetivo fundamental de la reubicación de plantas raras es la creación de poblaciones autosuficientes con resiliencia evolutiva que persistan a la larga. De todas maneras, la mayoría de las síntesis de estas reubicaciones se enfocan en unos cuantos factores que influyen sobre los parámetros a corto plazo del éxito (supervivencia y reproducción). Los parámetros a corto plazo pueden ser engañosos si se intenta inferir el crecimiento y la viabilidad en el futuro ya que los factores que promueven el establecimiento pueden diferir de aquellos requeridos para la persistencia a largo plazo. Ensamblamos un conjunto grande de datos representativos en general (n = 275) de las reubicaciones de plantas en riesgo bien documentadas y monitoreadas (7.9 años en promedio) para identificar los atributos de sitio más importantes, las técnicas de manejo y los rasgos de las especies para seis parámetros de ciclos de vida y medidas poblacionales del éxito de reubicación. Usamos el algoritmo de bosque aleatorio para cuantificar la importancia relativa de las 29 variables de pronosticadores para cada medida del éxito. Los factores en los resultados de las reubicaciones variaron con los marcos temporales y las medidas de éxito. Las técnicas de manejo tuvieron la mayor influencia relativa sobre la obtención de parámetros de ciclos de vida y tendencias poblacionales a corto plazo, mientras que los atributos de sitio y los rasgos de la especie fueron más importantes para la persistencia poblacional y las tendencias a largo plazo. En específico, las grandes cantidades de fundadores incrementaron el potencial de reproducción y reclutamiento de la siguiente generación, mientras que la declinación de la calidad del hábitat incrementó el riesgo de extinción y el trasplante de especies con baja producción de semillas redujo el rendimiento del potencial reproductivo a la larga. También detectamos interacciones novedosas entre algunos de los factores más importantes, como el aumento en la probabilidad del reclutamiento en la siguiente generación en especies con tasas mayores de producción de semillas, pero sólo cuando se emparejó con grandes cantidades de fundadores. Ya que las barreras más significativas para el éxito de la reubicación de plantas pueden superarse al mejorar las técnicas o resolver los temas a nivel de sitio por medio de un manejo y una intervención temprana, sugerimos que con la combinación del monitoreo a largo plazo con el manejo adaptativo los programas de reubicación pueden aumentar el prospecto de lograr el éxito a largo plazo.

Effects of life history and reproduction on recruitment time lags in reintroductions of rare plants.

Reintroductions are important components of conservation and recovery programs for rare plant species, but their long-term success rates are poorly understood. Previous reviews of plant reintroductions focused on short-term (e.g., ≤3 years) survival and flowering of founder individuals rather than on benchmarks of intergenerational persistence, such as seedling recruitment. However, short-term metrics may obscure outcomes because the unique demographic properties of reintroductions, including small size and unstable stage structure, could create lags in population growth. We used time-to-event analysis on a database of unusually well-monitored and long-term (4-28 years) reintroductions of 27 rare plant species to test whether life-history traits and population characteristics of reintroductions create time-lagged responses in seedling recruitment (i.e., recruitment time lags [RTLs]), an important benchmark of success and indicator of persistence in reintroduced populations. Recruitment time lags were highly variable among reintroductions, ranging from <1 to 17 years after installation. Recruitment patterns matched predictions from life-history theory with short-lived species (fast species) exhibiting consistently shorter and less variable RTLs than long-lived species (slow species). Long RTLs occurred in long-lived herbs, especially in grasslands, whereas short RTLs occurred in short-lived subtropical woody plants and annual herbs. Across plant life histories, as reproductive adult abundance increased, RTLs decreased. Highly variable RTLs were observed in species with multiple reintroduction events, suggesting local processes are just as important as life-history strategy in determining reintroduction outcomes. Time lags in restoration outcomes highlight the need to scale success benchmarks in reintroduction monitoring programs with plant life-history strategies and the unique demographic properties of restored populations. Drawing conclusions on the long-term success of plant reintroduction programs is premature given that demographic processes in species with slow life-histories take decades to unfold.

Efectos de la Historia de Vida y la Reproducción sobre las Demoras en el Tiempo de Reclutamiento en la Reintroducción de Plantas Raras Resumen Las reintroducciones son componentes importantes de los programas de conservación y recuperación de especies raras de plantas, pero las tasas de éxito a largo plazo cuentan con muy poco entendimiento. Las revisiones previas de las reintroducciones de plantas se han enfocado en la supervivencia a corto plazo (p. ej.: ≤ 3 años) y en el florecimiento de individuos fundadores en lugar de enfocarse en puntos de referencia para la persistencia inter-generacional, como el reclutamiento de plántulas. Sin embargo, las medidas a corto plazo pueden ocultar los resultados ya que las propiedades demográficas únicas de las reintroducciones, incluyendo el menor tamaño y la estructura inestable de estadio, podrían crear demoras en el crecimiento poblacional. Usamos un análisis de tiempo-para-evento en una base de datos de reintroducciones inusualmente bien monitoreadas y de largo plazo (4-28 años) de 27 especies raras de plantas para probar si los atributos de la historia de vida y las características poblacionales de la reintroducción crean respuestas con demoras temporales en el reclutamiento de plántulas (es decir, demoras temporales en el reclutamiento), un punto de referencia importante para el éxito y un indicador de la persistencia en poblaciones reintroducidas. Las demoras temporales de reclutamiento (RTLs, en inglés) fueron muy variables entre las reintroducciones, abarcando desde <1 hasta 17 años después de la instalación. Los patrones de reclutamiento se acoplaron a las predicciones de la teoría de historias de vida, donde las especies de vida corta (especies rápidas) exhibieron RTLs consistentemente más cortas y menos variables que las especies de vida larga (especies lentas). Las RTLs largas ocurrieron en hierbas de vida larga, especialmente en los pastizales, mientras que las RTLs cortas ocurrieron en plantas leñosas subtropicales de vida corta y en hierbas anuales. En todas las historias de vida de las plantas, conforme incrementó la abundancia de adultos reproductivos, las RTLs disminuyeron. Se observaron RTLs altamente variables en las especies con eventos de reintroducción múltiples, lo que sugiere que los procesos locales son igual de importantes que la estrategia de historia de vida para determinar los resultados de las reintroducciones. Las demoras temporales en los resultados de restauración resaltan la necesidad de poner a escala los puntos de referencia de éxito en los programas de monitoreo de reintroducciones que tengan estrategias de historia de vida de las plantas y las propiedades demográficas únicas de las poblaciones restauradas. La obtención de conclusiones sobre el éxito a largo plazo de los programas de reintroducción de plantas es algo prematuro ya que los procesos demográficos de especies con historias de vida lentas tardan décadas en desarrollarse.