Association between native tree sapling and spiny shrub mitigates browsing damage produced by large herbivores in fire-degraded forests

Bustamante, Gimena; Soler, Rosina; Blazina, Ana Paula; Arena, Miriam Elisabet

doi:10.1016/j.flora.2021.151938

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“…However, results in studies of wildlife and lowto moderate-intensity livestock grazing indicate that shrub and tree structure directly affect consumption of plant species under them. Woody species and tall forbs, especially those with physical and chemical defenses, can act as biotic refuges for herbaceous species and young, palatable woody plants, which are vulnerable to browsing ( Saixiyala et al 2017 ;Kelemen et al 2019 ;Bustamante et al 2021 ). Marchi et al (2019) reported that reductions in Urochloa brizantha height and dry mass by cattle were proportional to increases in distances from the main stems of shrubs and forbs with thorns and/or stinging trichomes.…”

Section: Targeted Grazing and Canopy Position Effects On Texas Winter...mentioning

confidence: 99%

Mesquites Limit Targeted Grazing Effects on Texas Wintergrass Growth and Reproduction Responses

Cooper¹,

Hood

Murray

et al. 2023

Rangeland Ecology & Management

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Section: Targeted Grazing and Canopy Position Effects On Texas Winter...mentioning

confidence: 99%

Mesquites Limit Targeted Grazing Effects on Texas Wintergrass Growth and Reproduction Responses

Cooper¹,

Hood

Murray

et al. 2023

Rangeland Ecology & Management

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“…Finally, (iv) we used sheep equivalents based on the animal species sizes (0.50 for guanaco and 0.16 for cows) to standardize the current livestock density (LD) (for more details, see [8]). To characterize the understory, we used the point-intercept method with 50 intercept points (every 1 m) along each transect [9,28,33]. At each point, we recorded intercepted vascular plant species, bare soil or litter without vegetation (BS), and woody debris cover (DC) (>2.5 cm diameter) to calculate ground cover.…”

Section: Study Area Characterizationmentioning

confidence: 99%

“…Natural forests of N. antarctica follow simple gap dynamics, and the decay of mature trees or the local windthrow promotes the development of regeneration based on seed and agamic reproduction (e.g., root sprouts) [3,34]. The recruitment and survival of seedlings are mainly related to the balance between light and soil moisture availability, as well as other abiotic factors such as animal browsing (livestock and natural populations of Lama guanicoe) [8,13,33] and understory cover [9][10][11]. In mature or secondary forests without management (CF), the overstory decreases the light availability, affecting the understory biomass and biodiversity values in relation to the age structure of the trees [8].…”

Section: The Influence Of Overstory Cover and Management Practices On...mentioning

confidence: 99%

Microclimatic Conditions Restrict the Radial Growth of Nothofagus antarctica Regeneration Based on the Type of Forest Environment in Tierra del Fuego

et al. 2023

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Regeneration is crucial for forest continuity in natural and managed stands. Analyzing intra-annual dynamics can improve the understanding between growth and climate, identifying regeneration survival thresholds. The objective of this study was to determine the microclimate constraints (rainfall, air, and soil temperatures) of Nothofagus antarctica regeneration growth in closed, open, and edge forests in Southern Patagonia. We measured stand characteristics (forest structure, understory plants, soil properties, animal use), microclimate, and the daily growth of regeneration using dendrometers (n = 6) during two growing seasons. We found significant differences in the studied variables (e.g., overstory, light, soil, understory plants, animal use) in the following order: closed primary forests > open forests > edge forests with openlands. These changes defined the microclimate across the overstory gradient (e.g., soil moisture), influencing the daily growth of regeneration across the growing season (lag, exponential, stationary). Rainfall (the F factor varied from 6.93 to 21.03) influenced more than temperature (the F factor varied from 0.03 to 0.34). Daily growth in closed forests indicated shrinkage (−0.0082 mm day−1 without rain and −0.0008 mm day−1 with 0.0–0.2 mm day−1 rainfall), while for more than 0.2 mm day−1 of rainfall, growth always increased. Open forests presented shrinkage during days without rain (−0.0051 mm day−1), showing positive growth according to rainfall. Edge forests always presented positive daily growth. The resilience of regeneration under these changed conditions was directly related to the overstory. The main outputs indicated that regeneration was vulnerable during non-rainy days at the middle or closed overstory (>40% crown cover), suggesting the need for long-term monitoring to develop better silvicultural proposals.

show abstract

“…En la provincia de Tierra del Fuego (Patagonia Sur, Argentina), miles de hectáreas de bosques de ñire en la zona del ecotono fueguino, se quemaron intencionalmente hace más de 70 años con el fin de aumentar la superficie forrajera para el ganado, lo cual generó la degradación del bosque (ej, estructura forestal) y, a largo plazo, un ensamble de plantas herbáceas similar al de los pastizales (Ruggirello et al, 2023). Por otro lado, el fuego favoreció el establecimiento de arbustos de calafate en alta densidad, registrándose en algunos sitios hasta 5000 individuos.ha -1 (Bustamante et al, 2021). La presencia de los arbustos de calafate podría ofrecer condiciones microclimáticas y edáficas particulares que favorezcan la instalación de la regeneración arbórea a través de la reducción del estrés ambiental en los sitios afectados por fuego (radiación solar excesiva, temperaturas extremas, cobertura de suelo desnudo) y con uso ganadero actual (compactación del suelo, suelo desnudo).…”

Section: Introductionunclassified

“…Se observó que el ñire y el calafate coexisten exitosamente en sitios afectados con fuego y ganadería en el ecotono de Tierra del Fuego (capítulo I) y que el calafate amortigua el impacto negativo que generan los herbívoros en los árboles jóvenes de ñire (Bustamante et al, 2021). También se observó que el calafate no impide la llegada de las semillas de ñire bajo su copa y provee un microambiente favorable para el crecimiento de las plántulas de ñire (capítulo II).…”

Section: Introductionunclassified

Asociación espacial de Nothofagus antarctica y Berberis microphylla: mecanismos de facilitación sobre la regeneración arbórea en sistemas silvopastoriles

Bustamante

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La interacción entre plantas ocurre naturalmente en el paisaje y puede generar efectos positivos conocidos como “facilitación” o efectos negativos relacionados con la “competencia”. El efecto neto no solo depende de la capacidad competitiva de las especies sino también de factores externos como el estrés biótico (ej. animales) y abiótico (ej. clima), entre otros. En Tierra del Fuego algunos bosques de Nothofagus antarctica (ñire) fueron incendiados para aumentar la pastura para el ganado. Como resultado, la regeneración arbórea que logra establecerse es principalmente agámica debido al escaso remanente de árboles productores de semillas y a la constante presión que ejercen los herbívoros. En estos sitios se establecieron arbustos de Berberis microphylla (calafate), especie espinosa poco palatable que podría proteger a la regeneración de ñire del estrés ambiental (ej. excesiva radiación fotosintéticamente activa, mayor temperatura del aire) y del estrés producido por los animales (ej. herbivoría, compactación del suelo). El calafate es un berry nativo que ofrece frutos para la fauna local como aves y zorros y además tiene un gran potencial agronómico debido a que produce frutos con una alta capacidad antioxidante. El objetivo de esta tesis fue evaluar la asociación entre N. antarctica y B. microphylla en bosques disturbados por fuego y ganadería, para determinar si existe una interacción que favorezca la regeneración de la especie arbórea, y al mismo tiempo evaluar la producción de frutos provenientes de la especie arbustiva en el centro de Tierra del Fuego. Para ello, en el Capítulo I se relevó la densidad de calafate en el centro-norte de la provincia de Tierra del Fuego y en zonas afectadas por fuego se evaluó la intensidad y la altura de ramoneo en renovales de ñire (altura> 10 cm) creciendo solos y en asociación con calafates. En el Capítulo II se evaluó la disponibilidad de semillas de ñire bajo la copa del arbusto y se caracterizó climáticamnete y edafológicamente el micrositio. En el Capítulo III se evaluó las supervivencia, morfología, potencial hídrico y biomasa de las plántulas de ñire creciendo bajo-fuera la copa del arbusto y en ausencia-presencia de la ganadería, es decir con clausura o sin clausura. En el Capítulo IV se determinó los mecanismos de competencia del calafate sobre plántulas de ñire (a través de la densidad de individuos y de distintas concentraciones de raíces y rizomas de calafate en el sustrato). Por último, en el Capítulo V se evaluó la productividad del calafate a través de sus frutos (cantidad y calidad), en bosques de ñire afectados por fuego y con ganadería. Los resultados demostraron que: (I) La mayor densidad de arbustos de calafates se encontró en lugares con cobertura forestal menor al 60%, en el borde y en el interior de los bosques de ñire siendo significativamente mayor en aquellos que estaban afectados por fuego. Por otro lado, el daño por ramoneo ocurrió a mayor altura y con menor intensidad en la asociación árbol-arbusto. La altura de ramoneo se correlacionó positivamente con la altura del arbusto.(II) La copa de los arbustos de calafate atenúan las condiciones rigurosas del ambiente generada por la reducción del dosel forestal y el impacto de los herbívoros (menor temperatura máxima del aire y del suelo durante el verano, mayor temperatura del suelo en el invierno, menor radiación fotosinteticamente activa, menor compactación del suelo y menor cobertura de suelo desnudo). El número de semillas de ñire que cayo bajo la copa del arbusto se correlacionó positivamente con la cobertura del dosel arbóreo. (III) El calafate provee una protección mecánica que le permite sobrevivir a las plántulas de ñire que crecen bajo su copa de manera similar a las plántulas que crecen con clausuras y además, evita la forma arbustizada que generan las plántulas de ñire que están totalmente expuestas. La plasticidad fenotípica del ñire en estado de plántula le permite generar cambios en su morfología según el ambiente (ej. aumentar su altura, y área foliar cuando necesitan interceptar más luz). (IV) Se observó que a bajas densidades el ñire y el calafate compiten cuando crecen juntas, pero a mayor densidad las especies logran generar cambios en la morfología y biomasa lo cual les permite coexistir. Se observó cierto efecto de inhibición del crecimiento en sustratos con raíces+rizomas de calafate, pero no quedan claros los mecanismos ni el efecto de las diferentes concentraciones por lo que este aspecto merece más desarrollo. La producción de frutos de calafate se vió reducida en sitios más degradados y se observó una gran variabilidad interanual, sin embargo la calidad de la fruta (ej. peso individual del fruto) mantiene su característica, incluso se observaron frutos más dulces en sitios con menor área basal. Los frutos de calafate proveen el servicio ecosistémico de provisión de fruto como alimento para los animales y además, pueden ser utilizados como un producto forestal no maderero. Se concluye que la interacción árbol-arbusto es de gran relevancia en la dinámica de los bosques de ñire degradados. El calafate protege la regeneración avanzada de los herbívoros, actúa como barrera física protegiendo al ñire en estado de plántula y además su copa atenúa las condiciones edafoclimáticas rigurosas de los sitios degradados. La coexistencia de estas especies es de gran importancia para asegurar la funcionalidad del sistema en términos ecológicos y productivos.

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Association between native tree sapling and spiny shrub mitigates browsing damage produced by large herbivores in fire-degraded forests

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Mesquites Limit Targeted Grazing Effects on Texas Wintergrass Growth and Reproduction Responses

Mesquites Limit Targeted Grazing Effects on Texas Wintergrass Growth and Reproduction Responses

Microclimatic Conditions Restrict the Radial Growth of Nothofagus antarctica Regeneration Based on the Type of Forest Environment in Tierra del Fuego

Asociación espacial de Nothofagus antarctica y Berberis microphylla: mecanismos de facilitación sobre la regeneración arbórea en sistemas silvopastoriles

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