Evaluating plant lineage losses and gains in temperate forest understories: a phylogenetic perspective on climate change and nitrogen deposition

Summary Global change has accelerated local species extinctions and colonizations, often resulting in losses and gains of evolutionary lineages with unique features. Do these losses and gains occur randomly across the phylogeny? We quantified: temporal changes in plant phylogenetic diversity (PD); and the phylogenetic relatedness (PR) of lost and gained species in 2672 semi‐permanent vegetation plots in European temperate forest understories resurveyed over an average period of 40 yr. Controlling for differences in species richness, PD increased slightly over time and across plots. Moreover, lost species within plots exhibited a higher degree of PR than gained species. This implies that gained species originated from a more diverse set of evolutionary lineages than lost species. Certain lineages also lost and gained more species than expected by chance, with Ericaceae, Fabaceae, and Orchidaceae experiencing losses and Amaranthaceae, Cyperaceae, and Rosaceae showing gains. Species losses and gains displayed no significant phylogenetic signal in response to changes in macroclimatic conditions and nitrogen deposition. As anthropogenic global change intensifies, temperate forest understories experience losses and gains in specific phylogenetic branches and ecological strategies, while the overall mean PD remains relatively stable. Resum El canvi global ha accelerat les extincions i colonitzacions a escala local, cosa que sovint ha suposat pèrdues i guanys de llinatges evolutius amb característiques singulars. Ara bé, aquestes pèrdues i guanys ocorren aleatòriament al llarg de la filogènia? En aquest estudi quantifiquem: els canvis temporals en la diversitat filogenètica de les plantes; i la relació filogenètica de les espècies perdudes i guanyades en 2.672 parcel·les de vegetació semi‐permanent en sotaboscos temperats europeus i re‐mostrejades durant un període mitjà de 40 anys. En controlar per les diferències en la riquesa d’espècies, la diversitat filogenètica va augmentar lleugerament amb el temps i entre parcel·les. A més, les espècies perdudes dins de les parcel·les presentaven un grau més alt de relació filogenètica que les espècies guanyades. Això implica que les espècies guanyades s’originaren en un conjunt de llinatges evolutius més diversos que les espècies perdudes. Certs llinatges també van perdre i van guanyar més espècies de les esperades aleatòriament: Ericaceae, Fabaceae i Orchidaceae van experimentar pèrdues i Amaranthaceae, Cyperaceae i Rosa