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.

Extinction risk of the endemic vascular flora of Kauai, Hawaii, based on IUCN assessments.

The International Union for Conservation of Nature's Red List of Threatened Species (IUCN Red List) is the world's most comprehensive information source on the global conservation status of species. Governmental agencies and conservation organizations increasingly rely on IUCN Red List assessments to develop conservation policies and priorities. Funding agencies use the assessments as evaluation criteria, and researchers use meta-analysis of red-list data to address fundamental and applied conservation science questions. However, the circa 143,000 IUCN assessments represent a fraction of the world's biodiversity and are biased in regional and organismal coverage. These biases may affect conservation priorities, funding, and uses of these data to understand global patterns. Isolated oceanic islands are characterized by high endemicity, but the unique biodiversity of many islands is experiencing high extinction rates. The archipelago of Hawaii has one of the highest levels of endemism of any floristic region; 90% of its 1367 native vascular plant taxa are classified as endemic. We used the IUCN's assessment of the complete single-island endemic (SIE) vascular plant flora of Kauai, Hawaii, to assess the proportion and drivers of decline of threatened plants in an oceanic island setting. We compared the IUCN assessments with federal, state, and other local assessments of Kauai species or taxa of conservation concern. Finally, we conducted a preliminary assessment for all 1044 native vascular plants of Hawaii based on IUCN criterion B by estimating area of occupancy, extent of occurrence, and number of locations to determine whether the pattern found for the SIE vascular flora of Kauai is comparable to the native vascular flora of the Hawaiian Islands. We compared our results with patterns observed for assessments of other floras. According to IUCN, 256 SIE vascular plant taxa are threatened with extinction and 5% are already extinct. This is the highest extinction risk reported for any flora to date. The preliminary assessment of the native vascular flora of Hawaii showed that 72% (753 taxa) is threatened. The flora of Hawaii may be one of the world's most threatened; thus, increased and novel conservation measures in the state and on other remote oceanic islands are urgently needed.

La Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (Lista Roja UICN) es la fuente más completa a nivel mundial de información sobre el estado de conservación de las especies. Las agencias gubernamentales y las organizaciones para la conservación dependen cada vez más de las valoraciones en esta lista para desarrollar sus políticas y prioridades de conservación; también los organismos de financiamiento usan las valoraciones como criterios de evaluación y los investigadores aplican metaanálisis a los datos de la lista para abordar preguntas fundamentales y aplicadas a las ciencias de la conservación. Sin embargo, las casi 143,000 valoraciones de la UICN representan sólo una fracción de la biodiversidad mundial y están sesgadas en cuanto a la cobertura regional y de organismos. Estos sesgos pueden afectar a las prioridades de conservación, al financiamiento y al uso de estos datos para entender los patrones globales. Las islas oceánicas aisladas se caracterizan por un alto endemismo, aunque la biodiversidad única de muchas de estas islas está experimentando un índice elevado de extinciones. El archipiélago de Hawái tiene uno de los niveles más altos de endemismo de cualquier región florística con el 90% de los 1,367 taxones nativos de flora vascular clasificado como endémico. Usamos las valoraciones de la UICN para todas las plantas vasculares endémicas de una sola isla (ESI) en Kauai, Hawái, para evaluar la proporción y los impulsores de la declinación de plantas amenazadas en el entorno de una isla oceánica. Comparamos las valoraciones de la UICN con las federales, estatales y otras valoraciones locales de las especies o taxones de Kauai que son de importancia para la conservación. Por último, realizamos una valoración preliminar para las 1,044 especies de plantas vasculares nativas de Hawái con base en el criterio B de la UICN mediante la estimación del área de ocupación, la extensión de la ocurrencia y el número de localidades para determinar si el patrón hallado para la flora vascular ESI de Kauai es comparable con la flora vascular nativa de las islas hawaianas. Comparamos nuestros resultados con los patrones observados en las valoraciones de otras floras. De acuerdo con la UICN, el 95% de los taxones de plantas vasculares ESI de Kauai están amenazadas y el 5% ya se encuentra extinto. A la fecha, este es el riesgo de extinción más alto reportado para cualquier flora. La valoración preliminar de la flora vascular nativa de Hawái mostró que el 72% (753 taxones) se encuentra amenazado. La flora de Hawái puede ser una de las más amenazadas a nivel mundial; por lo tanto, se necesitan urgentemente medidas novedosas e incrementadas en el estado y en otras islas oceánicas remotas.

Seed freeze sensitivity and ex situ longevity of 295 species in the native Hawaiian flora.

PREMISE: Ex situ seed banking is critical for plant conservation globally, especially for threatened floras in tropical ecosystems like Hawai'i. Seed bank managers must maximize longevity, and species managers must plan restoration before seeds lose viability. Previous observations suggested some native Hawaiian seeds lost viability in frozen storage (-18°C). We investigated seed storage behavior in the Hawaiian flora to optimize storage conditions and recommend re-collection intervals (RCI) to maximize viability of stored seeds. METHODS: Using 20+ years of real-time seed storage viability data, we tested freeze sensitivity for 197 species and calculated RCIs for 295 species. Using paired tests of accessions stored >2 yr at 5°C and -18°C, we developed an index of relative performance to determine freeze sensitivity. We calculated RCIs at 70% of highest germination (P70). RESULTS: We identified four families (Campanulaceae, Cyperaceae, Rubiaceae, and Urticaceae) and four genera with seed freeze sensitivity and six additional genera with likely freeze sensitivity. Storage longevity was variable, but 195 species had viability >70% at the most recent tests (1 to 20+ yr), 123 species had RCIs >10 yr, and 45 species had RCIs <5 yr. CONCLUSIONS: Freeze sensitive storage behavior is more widely observed in Hawai'i than any other regional flora, perhaps due to insufficient testing elsewhere. We present a new protocol to test seed freeze sensitivity, which is often not evident until 2-5 years of storage. Re-collection intervals will guide restoration practices in Hawai'i, and results inform seed conservation efforts globally, especially tropical and subtropical regions.

An enigmatic Hawaiian moth is a missing link in the adaptive radiation of Schiedea.

Shifts in pollination may drive adaptive diversification of reproductive systems within plant lineages. The monophyletic genus Schiedea is a Hawaiian lineage of 32 extant species, with spectacular diversity in reproductive systems. Biotic pollination is the presumed ancestral condition, but this key element of the life history and its role in shaping reproductive systems has remained undocumented. We observed floral visitors to two species of Schiedea and conducted field experiments to test pollinator effectiveness. We used choice tests to compare attraction of pollinators to species hypothesized to be biotically vs wind-pollinated. Pseudoschrankia brevipalpis (Erebidae), a recently described moth species known only from O'ahu, visited hermaphroditic Schiedea kaalae and S. hookeri and removed nectar from their unique tubular nectary extensions. Pseudoschrankia brevipalpis effectively pollinates S. kaalae; single visits to emasculated flowers resulted in pollen transfer. In choice tests, P. brevipalpis strongly preferred these hermaphroditic species over two subdioecious species capable of wind pollination. A shift from biotic to abiotic pollination is clearly implicated in the diversification of reproductive systems within Schiedea. Abundant pollination by a previously unknown native moth in experimental and restored populations suggests the potential for restoration to re-establish native plant-pollinator interactions critical for production of outcrossed individuals with high fitness.