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2. Global patterns of vascular plant alpha diversity
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Francesco Maria Sabatini, Borja Jiménez-Alfaro, Ute Jandt, Milan Chytrý, Richard Field, Michael Kessler, Jonathan Lenoir, Franziska Schrodt, Susan K. Wiser, Mohammed A. S. Arfin Khan, Fabio Attorre, Luis Cayuela, Michele De Sanctis, Jürgen Dengler, Sylvia Haider, Mohamed Z. Hatim, Adrian Indreica, Florian Jansen, Aníbal Pauchard, Robert K. Peet, Petr Petřík, Valério D. Pillar, Brody Sandel, Marco Schmidt, Zhiyao Tang, Peter van Bodegom, Kiril Vassilev, Cyrille Violle, Esteban Alvarez-Davila, Priya Davidar, Jiri Dolezal, Bruno Hérault, Antonio Galán-de-Mera, Jorge Jiménez, Stephan Kambach, Sebastian Kepfer-Rojas, Holger Kreft, Felipe Lezama, Reynaldo Linares-Palomino, Abel Monteagudo Mendoza, Justin K. N’Dja, Oliver L. Phillips, Gonzalo Rivas-Torres, Petr Sklenář, Karina Speziale, Ben J. Strohbach, Rodolfo Vásquez Martínez, Hua-Feng Wang, Karsten Wesche, and Helge Bruelheide
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Science - Abstract
Global patterns of regional plant diversity are relatively well known, but whether they hold for local communities is debated. This study created multi-grain global maps of alpha diversity for vascular plants to provide a nuanced understanding of plant diversity hotspots and improve predictions of global change effects on biodiversity.
- Published
- 2022
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3. Efectos alelopáticos de plantas de Cynodon dactylon L. en praderas naturales invadidas
- Author
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Daniella Bresciano, Nicolás Glison, and Felipe Lezama
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fertilización ,intensificación ,Paspalum notatum ,Paspalum dilatatum ,Environmental sciences ,GE1-350 ,Ecology ,QH540-549.5 - Abstract
Con el objetivo de explorar las causas del éxito invasor de Cynodon dactylon en pastizales intersembrados con leguminosas y fertilizados con fósforo, se evaluó el efecto alelopático de los extractos acuosos de plantas de esta especie invasora —provenientes de un pastizal natural y de un pastizal con intersiembra con leguminosas y fertilización con fósforo— sobre las gramíneas nativas Paspalum notatum y Paspalum dilatatum. Debido a lo observado en pastizales fertilizados, donde la cobertura de C. dactylon aumenta, la de P. notatum decrece y P. dilatatum no es afectado, se esperaba que los aleloquímicos de la invasora provenientes de los pastizales intersembrados y fertilizados afectaran negativamente a P. notatum. Se evaluó el efecto de extractos acuosos de hojas frescas de C. dactylon de un pastizal natural y de un pastizal intersembrado y fertilizado con fósforo sobre la germinación, el crecimiento y el desarrollo de las dos gramíneas nativas. Contrariamente a lo esperado, no se registró un efecto inhibitorio de los tratamientos sobre la germinación y las plantas adultas en otoño, sino un aumento en la germinación de ambas especies regadas con extractos provenientes de pastizal intersembrado y fertilizado. En cambio, en primavera, la respuesta fue neutra. Los resultados no indican que los extractos acuosos de hojas frescas tengan un efecto alelopático que explique el éxito invasor de C. dactylon y el decrecimiento de P. notatum en pastizales fertilizados. Se deben considerar otras aproximaciones para su estudio.
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- 2022
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4. Legume Overseeding and P Fertilization Increases Microbial Activity and Decreases the Relative Abundance of AM Fungi in Pampas Natural Pastures
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Gastón Azziz, Cristina Frade, José M. Igual, Amabelia del Pino, Felipe Lezama, and Ángel Valverde
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extracellular enzyme activities ,grasslands ,grazing ,Illumina sequencing ,legumes ,livestock ,Biology (General) ,QH301-705.5 - Abstract
Natural grasslands provide a valuable resource for livestock grazing. In many parts of South America, legume overseeding and P fertilization are commonly used to enhance primary productivity. The effect of this practice on the plant community is well established. However, how this management regime affects the soil microbiome is less known. Here, to contribute to filling this knowledge gap, we analyzed the effect of Lotus subbiflorus overseeding, together with P fertilization, on soil microbial community diversity and activity in the Uruguayan Pampa region. The results showed that plant communities in the natural grassland paddocks significantly differed from those of the managed paddocks. In contrast, neither microbial biomass and respiration nor microbial diversity was significantly affected by management, although the structure of the bacterial and fungal communities were correlated with those of the plant communities. AM Fungi relative abundance, as well as several enzyme activities, were significantly affected by management. This could have consequences for the C, N, and P content of SOM in these soils, which in turn might affect SOM degradation.
- Published
- 2023
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5. Legume Overseeding along with P Fertilization Increase Forage Production of Temperate Natural Grasslands
- Author
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Gonzalo Rama, Mariano Oyarzabal, Gerónimo Cardozo, Felipe Lezama, and Santiago Baeza
- Subjects
forage production ,intensification ,natural grassland ,Agriculture - Abstract
Legume overseeding along with P fertilization is a common practice used in natural temperate and subtropical grasslands to increase forage production. This practice has been evaluated at experimental plots but not at the paddocks level of commercial farms. The latter are realistic evaluation units to generate knowledge for livestock management. In this study, the enhanced vegetation index (EVI), a proxy of forage production, was used to evaluate the effect of this practice on grazed paddocks in Uruguay. Twenty paired paddocks under similar grazing conditions were selected with natural grassland (NG) and natural grassland with legume overseeding and P fertilization (NG-LP). Paired paddocks were compared in terms of EVI mean and its temporal variability. After nine years of the intensification practice, mean annual EVI of NG-LP was 4% higher than that of NG, while the mean winter–spring EVI of NG-LP was 7.5% higher. EVI intra- and inter-annual variability of NG-LP was 8–11% higher than that of NG. Additionally, forage production was estimated using a radiative transfer model. Differences between NG-LP and NG were amplified six to seven times. Legume overseeding along with P fertilization increased forage production in pastoral livestock paddocks, particularly in the period of forage deficit, while it also increased intra and inter-annual variability of forage production.
- Published
- 2022
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6. La fertilización fosforada disminuye la riqueza y aumenta el número de especies exóticas de plantas en pastizales intersembrados con leguminosas
- Author
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Pedro G. Pañella, Gerónimo Cardozo, Robin Cuadro, Rafael Reyno, and Felipe Lezama
- Subjects
fósforo ,pastizal natural ,riqueza ,PPNA ,Lotus angustissimus ,Environmental sciences ,GE1-350 ,Ecology ,QH540-549.5 - Abstract
El Uruguay forma parte de los Pastizales del Río de la Plata, una de las áreas más extensas de pastizal en el mundo, con una biodiversidad destacada. Actualmente, la presión derivada de la intensificación en el uso del suelo determina que estos ecosistemas se encuentren deteriorados. A nivel productivo, una práctica usual es sembrar leguminosas exóticas en cobertura, con fertilización fosforada, sobre pastizal natural. El objetivo de este trabajo fue evaluar el impacto de niveles crecientes de fertilización sobre la riqueza de especies vegetales, la presencia de exóticas y la productividad primaria neta. También se revisaron posibles mecanismos que expliquen los cambios observados en la diversidad. Se establecieron dos sitios experimentales: PA, en las Sierras del Este, y GL, en la Cuesta Basáltica. Se dispuso de ocho tratamientos con niveles variables de fertilización fosforada en parcelas sembradas con Lotus angustissimus. Se calculó la productividad primaria neta total y de L. angustissimus (PPNAt y PPNALa) para los primeros tres años del experimento. Además, se realizó un muestreo florístico al tercer año y medio, en el que se evaluó la riqueza de especies vegetales (total y de exóticas). La riqueza total disminuyó con la fertilización y la riqueza de exóticas aumentó. La PPNAt y la PPNALa aumentaron con la fertilización en PA, pero no en GL. Para PA no es posible afirmar qué mecanismos actúan detrás de la pérdida de especies, mientras que en GL es posible que entren en juego mecanismos de las hipótesis de ‘dimensionamiento del nicho’ y de ‘competencia total’. Concluimos que se debe estudiar más esta tecnología en búsqueda de estrategias de fertilización que logren mejoras en la productividad sin comprometer la biodiversidad.
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- 2020
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7. Los componentes del pastoreo afectan de forma diferencial las micorrizas en Paspalum dilatatum Poir.
- Author
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Silvina García, Fabiana Pezzani, Felipe Lezama, and José M. Paruelo
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Environmental sciences ,GE1-350 ,Ecology ,QH540-549.5 - Abstract
El pastoreo es una perturbación importante en los ecosistemas de pastizales, ya que altera su estructura y su funcionamiento. Las micorrizas arbusculares son interacciones cosmopolitas de estos ecosistemas, y se destacan por su incidencia elevada en las gramíneas. Las micorrizas muestran respuestas diversas y contradictorias al pastoreo (ser beneficiadas, perjudicadas o no ser afectadas). Una posible hipótesis es que cada componente del pastoreo (defoliación selectiva, deyecciones y pisoteo) diferiría en su importancia relativa al afectar la micorrización. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del pisoteo, la selectividad y la deposición de orina sobre las micorrizas de Paspalum dilatatum, una de las principales gramíneas nativas de los pastizales del Río de la Plata. En un experimento manipulativo en el que se simularon los distintos componentes del pastoreo se evaluó el efecto de cada componente de forma aislada y en interacción sobre la colonización micorrícica total, así como de las diferentes estructuras fúngicas (arbúsculos, ovillos y vesículas). La colonización micorrícica total y por arbúsculos no fueron afectadas por ninguno de los componentes del pastoreo, mientras que sí se observaron efectos sobre las demás estructuras fúngicas. La colonización por ovillos (una de las estructuras que participan en el intercambio con el hospedante) fue afectada de forma positiva por la selectividad y negativa por el agregado de nitrógeno (simulando la deposición de orina); estas estructuras también fueron afectadas por las interacciones selectividad x pisoteo y pisoteo x agregado de N. El pisoteo afectó negativamente la presencia de vesículas, lo que podría deberse, en parte, al daño mecánico que esta perturbación causa tanto sobre las raíces como sobre el micelio extra-radical. El estudio de los componentes del pastoreo de manera aislada mostró que cada uno ejerce efectos diferentes sobre las micorrizas, y su importancia relativa podría afectar el resultado global del pastoreo sobre esta interacción. https://doi.org/10.25260/EA.19.29.2.0.802
- Published
- 2019
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8. Patrones de invasión de los pastizales de Uruguay a escala regional
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Daniella Bresciano, Claudia Rodríguez, Felipe Lezama, and Alice Altesor
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Environmental sciences ,GE1-350 ,Ecology ,QH540-549.5 - Abstract
Ecología Austral, 24:83-93 (2014) Los estudios sobre la relación entre la riqueza de especies nativas y exóticas en comunidades vegetales han generado evidencias opuestas, dependiendo, entre otros factores, de la escala espacial de análisis. En este trabajo se evaluó la invasión por especies exóticas de los pastizales naturales de Uruguay, a escala regional. Se analizaron 313 censos de vegetación correspondientes a cuatro regiones geomorfológicas: Cuesta Basáltica, Cuenca Sedimentaria, Centro Sur y Sierras del Este. Los resultados mostraron una relación negativa entre la riqueza de nativas y exóticas en Centro Sur, y entre la riqueza de nativas y la cobertura de exóticas en Centro Sur y Cuenca Sedimentaria. Cuando los análisis se realizaron por tipos funcionales, se observó que en la mayoría de las regiones la riqueza de las gramíneas C4 está asociada negativamente con las exóticas en su conjunto y fuertemente relacionada con la cobertura de Cynodon dactylon, la única especie exótica de este tipo funcional. Por el contrario, la riqueza de las especies C3 (tanto gramíneas como no-gramíneas) mostró un patrón irregular en las asociaciones con las exóticas. Además, la riqueza acumulada de exóticas se relacionó positivamente con la superficie bajo uso agrícola y el porcentaje de cobertura vegetal a escala regional. Nuestros resultados sugieren que si bien la presión de propágulos y la productividad regional favorecerían la introducción y establecimiento de las especies exóticas, el proceso de invasión en los pastizales naturales de Uruguay estaría en gran medida regulado por la composición funcional de la vegetación nativa, en particular por la presencia de gramíneas C4 perennes, que constituyen el grupo con mayor cobertura en estas comunidades. Esto podría explicar la baja incidencia de especies exóticas en los pastizales uruguayos.
- Published
- 2014
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9. Clasificación florística de los bosques y arbustales de las sierras del Uruguay
- Author
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Pierre Gautreau and Felipe Lezama
- Subjects
vegetación leñosa ,gradiente ambiental ,campos del Río de la Plata ,Environmental sciences ,GE1-350 ,Ecology ,QH540-549.5 - Abstract
Los ecosistemas de bosque y arbustal del Uruguay han sido clasificados solamente según criterios fisonómicos, y los factores que determinan su heterogeneidad todavía no se comprenden con claridad. El objetivo general del presente trabajo es describir la variación en la composición de especies de la vegetación leñosa de las sierras del este y noreste del Uruguay, e incluir, por primera vez, el análisis de los arbustales serranos. En tres predios ganaderos se seleccionaron los sitios de muestreo, que incluyeron el relevamiento de 122 parcelas. Mediante la combinación de análisis de clasificación jerárquico y análisis de especies indicadoras se identificaron cinco unidades principales de vegetación: arbustales de Myrceugenia euosma y de Baccharis dracunculifolia, y bosques de Syagrus romanzoffiana, de Myrsine coriacea y de Eugenia uniflora. El análisis de la composición florística reveló un gradiente florístico - fisonómico relacionado de forma estrecha con la profundidad del suelo y con la topografía. A su vez, parte de la variación correspondió a la geología de los sitios estudiados. A pesar de su alta uniformidad estructural, la vegetación leñosa de las sierras presenta heterogeneidad florística. Este trabajo brinda una tipología alternativa a la fisonómica; permite establecer criterios de extrapolación o de contextualización como base de experimentos, revela la heterogeneidad de las categorías fisonómicas conocidas y advierte, por lo tanto, sobre las limitaciones de su uso. Por último, este trabajo también abre perspectivas para realizar comparaciones con el sur de Brasil y para diseñar estrategias de conservación regional.
- Published
- 2009
10. Heterogeneidad de la vegetación en pastizales naturales de la región basáltica de Uruguay
- Author
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Felipe Lezama, Alice Altesor, Rolando J. León, and José M. Paruelo
- Subjects
fitosociología ,comunidades ,sensores remotos ,tipos funcionales de plantas ,disponibilidad de agua ,Environmental sciences ,GE1-350 ,Ecology ,QH540-549.5 - Abstract
En este trabajo se describe la heterogeneidad de la vegetación herbácea y su relación con factores ambientales en una extensa región de origen basáltico dominada por pastizales naturales ubicada en el centro y noroeste del Uruguay (aproximadamente 1.5 millones de hectáreas). Usando el método fitosociológico se registró en cada stand relevado la composición florística y un conjunto de variables ambientales (profundidad del suelo, textura de los primeros 10 cm de suelo, pendiente, rocosidad, pedregosidad, características macro y microtopográficas y abundancia de fecas de ganado). A partir de imágenes Landsat TM se calculó el Índice Verde Normalizado (IVN), un estimador de la productividad primaria, para cada uno de los censos. La matriz de especies por censos con datos de presencia ausencia fue analizada a través de técnicas multivariadas. Se llevaron a cabo análisis de clasificación aglomerativos para identificar agrupamientos de censos y las relaciones jerárquicas entre ellos. Se utilizó análisis de correspondencia para identificar los gradientes principales de vegetación. Las relaciones entre los ejes del ordenamiento y las variables ambientales fueron exploradas a través de análisis de correlación. La clasificación numérica de 46 censos florísticos permitió reconocer una estructura de seis comunidades agrupadas en tres unidades principales de vegetación: Pastizales de Meso- xerófitas, Estepas de Litófitas y Pastizales de Meso-hidrófitas. El primer eje del ordenamiento, que explicó el 62.7% de la varianza, estuvo relacionado con un gradiente de disponibilidad de agua, determinado por la profundidad del suelo, textura, pendiente y forma de la pendiente. El segundo gradiente florístico, que da cuenta del 20.3% de la variación, discriminó a la comunidad de litófitas característica de superficies planas de erosión de las comunidades restantes. La identidad florística de los censos presentó una fuerte correlación con el IVN (p < 0.05). La información que provee este estudio puede constituir un valioso auxiliar en el diseño de sistemas ganaderos y en la evaluación y selección de sitios para la conservación.
- Published
- 2006
11. Native and alien grassland diversity respond differently to environmental and anthropogenic drivers across spatial scales
- Author
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Rodrigo Scarton Bergamin, Fernando Ascensão, César Capinha, Vinicius Augusto Galvão Bastazini, Bianca Ott Andrade, Ilsi Iob Boldrini, Felipe Lezama, Alice Altesor, Susana Perelman, Gerhard Ernst Overbeck, and Repositório da Universidade de Lisboa
- Subjects
Río de la Plata grasslands ,Ecology ,Land-use change ,Compositional dissimilarity ,Plant Science ,Biological invasions ,Species richness - Abstract
Aims: To identify environmental and anthropogenic drivers of alpha-and beta-diversity for native and alien plant species. Location: Río de la Plata grasslands, South America (Argentina, Brazil and Uruguay; 27.3–39.1° S, 50.1–66.5° W). Methods: We assembled a data set of 597 vegetation plots distributed across the Río de la Plata grasslands. To assess the drivers of native and alien alpha-diversity (species richness), we performed a generalized least-squares regression using environmental and anthropogenic predictors. We evaluated differences in beta-diversity using Simpson's pairwise dissimilarity between pairs of plots and used multiple regression on distance matrixes to investigate environmental and anthropogenic drivers on compositional dissimilarity for both native and alien plant species. Results: Native species richness was higher in sites with less demanding environmental conditions, such as lower precipitation seasonality and soils with higher cation exchange capacity. Numbers of alien species were positively related to soil pH, cropland density and road density and negatively to precipitation seasonality, mean temperatures and soil cation exchange capacity. The compositional dissimilarity was similar for native and alien species assemblages (mean ± SD: 0.64 ± 0.16 and 0.64 ± 0.35 respectively). Areas having similar climates and being geographically close shared more taxonomically similar assemblages, for both native and alien assemblages, while soil had disparate effects. Compositional dissimilarity of alien plants decreased with increasing road density. Conclusions: Our results highlight a grassland ecosystem where native species richness is still shaped only by environmental factors, but both sets of factors influence its composition. On the other hand, alien plants carry a strong signal of both environmental and human factors. As time progresses the number of alien species tend to increase, eroding the patterns of native biodiversity. To avoid this, efforts should be made to reduce road encroachment and the conversion of natural grasslands into croplands.
- Published
- 2022
12. Heterogeneity decreases as time since fire increases in a South American grassland
- Author
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Luis López-Mársico, Felipe Lezama, and Alice Altesor
- Subjects
Uruguayan grasslands ,geography.geographical_feature_category ,Ecology ,Plant groups ,Burn ,Ecological succession ,Management, Monitoring, Policy and Law ,Ecología ,Grassland ,Ciencias Biológicas ,Grazing ,Geography ,Saccharum angustifolium ,Ciencias Naturales y Exactas ,South american ,Ciencias Agrícolas ,Species richness ,Otras Ciencias Agrícolas ,Succession ,Nature and Landscape Conservation ,Plant coverage - Abstract
Questions: Disturbances change the fundamental properties of grasslands on different spatio-temporal scales. Uruguay is part of the Río de la Plata grasslands, and 60% is occupied by native grasslands dominated by perennial species. In plant communities dominated by tall tussock grasses, patchy and asynchronous field burns are a traditional practice among ranchers. We asked: how do the structural characteristics of vegetation vary in patches with different time since the last fire? Location: Grassland of the Eastern Hills, Uruguay. Methods: We selected 18 grazed sites in order to obtain a spatial chronosequence with four age categories since the last fire: 6, 18, 30, and more than 60 months before sampling. Plant composition, species richness, coverage of each species, bare soil, and standing dead biomass were determined in plots of 25 m2. We used nonmetric multidimensional scaling (NMDS) and the multiresponse permutation procedure (MRPP) to determine differences in community composition, and the ANOVA or the Kruskal–Wallis test to compare structural variables between patches of different burning ages. Results: Patches of different burning age had different species compositions. Species richness, Shannon diversity index, evenness, and bare soil decreased, whereas plant coverage, standing dead biomass, and vegetation strata increased as time since the last fire increased. Conclusions: Our study confirmed occasional and localized field-burns as major driver of vegetation change and structural diversity in a grazed native grassland dominated by a tall tussock grass. On a larger scale, we observed the coexistence of patches in different successional stages and differences in species composition between patches belonging to early stages. These grasslands require asynchronous burning of patches to generate structural changes that maximize both the spatial and temporal heterogeneity. Agencia Nacional de Investigación e Innovación Comisión Sectorial de Investigación Científica Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria Comisión Académica de Posgrado Inter-American Institute for Global Change Research
- Published
- 2020
13. Change in dominance determines herbivore effects on plant biodiversity
- Author
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Sean W. Husheer, Bill Freedman, Carla M. D'Antonio, Elisabeth S. Bakker, Elisabeth J. Forrestel, F. Siebert, Meghan L. Avolio, Claire Deléglise, Dan G. Milchunas, Han Olff, Nathan P. Lemoine, Elizabeth H. Boughton, Don Canestro, Martin Schütz, Minna-Maarit Kytöviita, Martijn L. Vandegehuchte, Erik A. Beever, Niall P. Hanan, John W. Morgan, Lauren E. Baur, John P. Anderson, Felipe Lezama, Tineke Kraaij, Christian Smit, Karen H. Beard, Ayana Angassa, Claire Moxham, Kyle C. Nehring, Jianshuang Wu, Johannes M. H. Knops, Gary Bastin, Tamara J. Zelikova, Barbara Fernandez-Going, Deron E. Burkepile, Karen A. Stahlheber, Josh Dorrough, Liang Guo, Melinda D. Smith, Corinna Riginos, Claudia M. Tyler, T. Michael Anderson, Qiang Yu, Stephanie Eby, Jacob R. Goheen, Marta Rueda, David J. Eldridge, Mahesh Sankaran, Angelika Schwabe, Yadugiri V. Tiruvaimozhi, Suzanne J. Milton, Andrew Kulmatiski, Fadiala Dembélé, Sumanta Bagchi, James Val, Gerardo A. Aguado-Santacruz, Jishuai Su, Ariela Cesa, David Ward, Silvia Fernández-Lugo, Lauchlan H. Fraser, Todd M. Palmer, Jimin Cheng, Nick L. Schultz, Anita C. Risch, Patrick J. Bohlen, Grégory Loucougaray, Sally E. Koerner, Enrique J. Chaneton, Dave I. Thompson, Lance T. Vermeire, Alejandro Loydi, Takehiro Sasaki, Moussa Karembé, Truman P. Young, Kari E. Veblen, Salvador Rebollo, Kathryn A. Schoenecker, Christian Storm, Scott L. Collins, Dustin J. Strong, Gonzalo García-Salgado, Alan K. Knapp, Olff group, Smit group, Aquatic Ecology (AqE), Universidad de Alcalá. Departamento de Ciencias de la Vida, UNIVERSITY OF NORTH CAROLINA DEPARTMENT OF BIOLOGY GREENSBORO USA, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne (UR LESSEM), and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)
- Subjects
0106 biological sciences ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,IMPACT ,Biodiversity ,01 natural sciences ,Grassland ,RICHNESS ,2. Zero hunger ,arot ,Mammals ,geography.geographical_feature_category ,PRODUCTIVITY ,Ecology ,kasvillisuus ,eliöyhteisöt ,Plants ,ekologia ,Grazing ,kasvinsyöjät ,international ,DIVERSITY DEPENDS ,[SDE]Environmental Sciences ,Desert Climate ,CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS ,CONSUMER ,nurmet ,Biology ,ECOLOGY ,010603 evolutionary biology ,Environmental science ,Ciencias Biológicas ,High productivity ,savannit ,Dominance (ecology) ,Animals ,Ecosystem ,Community ecology ,Herbivory ,Life Below Water ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,0105 earth and related environmental sciences ,Herbivore ,geography ,Ecología ,15. Life on land ,Herbaceous plant ,RESOURCE CONTROL ,biodiversiteetti ,Meta-analysis ,Medio Ambiente ,13. Climate action ,Species richness ,VEGETATION ,COMMUNITIES ,community ecology - Abstract
Herbivores alter plant biodiversity (species richness) in many of the world’s ecosystems, but the magnitude and the direction of herbivore effects on biodiversity vary widely within and among ecosystems. One current theory predicts that herbivores enhance plant biodiversity at high productivity but have the opposite effect at low productivity. Yet, empirical support for the importance of site productivity as a mediator of these herbivore impacts is equivocal. Here, we synthesize data from 252 large-herbivore exclusion studies, spanning a 20-fold range in site productivity, to test an alternative hypothesis—that herbivore-induced changes in the competitive environment determine the response of plant biodiversity to herbivory irrespective of productivity. Under this hypothesis, when herbivores reduce the abundance (biomass, cover) of dominant species (for example, because the dominant plant is palatable), additional resources become available to support new species, thereby increasing biodiversity. By contrast, if herbivores promote high dominance by increasing the abundance of herbivory-resistant, unpalatable species, then resource availability for other species decreases reducing biodiversity. We show that herbivore-induced change in dominance, independent of site productivity or precipitation (a proxy for productivity), is the best predictor of herbivore effects on biodiversity in grassland and savannah sites. Given that most herbaceous ecosystems are dominated by one or a few species, altering the competitive environment via herbivores or by other means may be an effective strategy for conserving biodiversity in grasslands and savannahs globally. Fil: Koerner, Sally E.. University of North Carolina at Greensboro. Department of Biology; Estados Unidos Fil: Smith, Melinda D.. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos Fil: Burkepile, Deron E.. University of California; Estados Unidos Fil: Hanan, Niall P.. New Mexico State University; Estados Unidos Fil: Avolio, Meghan L.. University Johns Hopkins; Estados Unidos Fil: Collins, Scott L.. University of New Mexico; Estados Unidos Fil: Knapp, Alan K.. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos Fil: Lemoine, Nathan P.. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos Fil: Forrestel, Elisabeth J.. University of California at Davis; Estados Unidos Fil: Eby, Stephanie. Northeastern University; Estados Unidos Fil: Thompson, Dave I.. University of the Witwatersrand; Sudáfrica. Kruger National Park. South African Environmental Observation Network. Ndlovu Node. Scientific Services; Sudáfrica Fil: Aguado-Santacruz, Gerardo A.. Tecnológico Nacional de México; México Fil: Anderson, John P.. New Mexico State University; Estados Unidos Fil: Anderson, T. Michael. University Wake Forest; Estados Unidos Fil: Angassa, Ayana. Botswana University of Agriculture and Natural Resources; Sudáfrica. Hawassa University; Etiopía Fil: Bagchi, Sumanta. Indian Institute of Science; India Fil: Bakker, Elisabeth S.. Netherlands Institute of Ecology; Países Bajos Fil: Bastin, Gary. Alice Springs; Australia Fil: Baur, Lauren E.. University of New Mexico; Estados Unidos Fil: Beard, Karen H.. State University of Utah; Estados Unidos Fil: Beever, Erik A.. United States Geological Survey; Estados Unidos. State University of Montana; Estados Unidos Fil: Bohlen, Patrick J.. University of Central Florida; Estados Unidos Fil: Boughton, Elizabeth H.. MacArthur Agroecology Research Center; Estados Unidos Fil: Canestro, Don. University of California; Estados Unidos Fil: Cesa, Ariela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires; Argentina Fil: Chaneton, Enrique Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina Fil: Cheng, Jimin. Northwest A&F University; China Fil: D?Antonio, Carla M.. University of California; Estados Unidos Fil: Deleglise, Claire. Université Grenoble Alpes; Francia Fil: Dembélé, Fadiala. Institut de Formation et de Recherche Appliquee; Sudáfrica Fil: Dorrough, Josh. Ecosystem Mangement Science; Austria Fil: Eldridge, David J.. University of New South Wales; Australia Fil: Fernandez Going, Barbara. University of Texas at Austin; Estados Unidos Fil: Fernández Lugo, Silvia. Universidad de La Laguna; España Fil: Fraser, Lauchlan H.. Thompson Rivers University; Canadá Fil: Freedman, Bill. Dalhousie University Halifax; Canadá Fil: García Salgado, Gonzalo. Dalhousie University Halifax; Canadá Fil: Goheen, Jacob R.. University of Wyoming; Estados Unidos Fil: Guo, Liang. Northwest A&F University; China Fil: Husheer, Sean. New Zealand Forest Surveys; Nueva Zelanda Fil: Karembé, Moussa. Université des Sciences; Malí Fil: Knops, Johannes M. H.. Universidad de Nebraska - Lincoln; Estados Unidos Fil: Kraaij, Tineke. Nelson Mandela University; Sudáfrica Fil: Kulmatiski, Andrew. State University of Utah; Estados Unidos Fil: Kytöviita, Minna Maarit. Universidad de Jyvaskyla; Finlandia Fil: Lezama, Felipe. Universidad de la República; Uruguay Fil: Loucougaray, Gregory. Université Grenoble Alpes; Francia Fil: Loydi, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina Fil: Milchunas, Dan G.. State University of Colorado - Fort Collins; Estados Unidos Fil: Milton, Suzanne J.. South African Environmental Observation Network; Sudáfrica Fil: Morgan, John W.. La Trobe University; Australia Fil: Moxham, Claire. Arthur Rylah Institute for Environmental Research; Australia Fil: Nehring, Kyle C.. State University of Utah; Estados Unidos Fil: Olff, Han. University of Groningen; Países Bajos Fil: Palmer, Todd M.. University of Florida; Estados Unidos Fil: Rebollo, Salvador. Universidad de Alcalá; España Fil: Riginos, Corinna. The Nature Conservancy; Estados Unidos Fil: Risch, Anita C.. Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research; Suiza Fil: Rueda, Marta. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Estación Biológica de Doñana; España Fil: Sankaran, Mahesh. National Centre For Biological Sciences; India. University of Leeds; Reino Unido Fil: Sasaki, Takehiro. Yokohama National University; Japón Fil: Schoenecker, Kathryn A.. Fort Collins Science Center and Colorado State University; Estados Unidos Fil: Schultz, Nick L.. Federation University; Australia Fil: Schütz, Martin. Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research; Suiza Fil: Schwabe, Angelika. Universitat Technische Darmstadt; Alemania Fil: Siebert, Frances. North West University; Sudáfrica Fil: Smit, Christian. University of Groningen; Países Bajos Fil: Stahlheber, Karen A.. University of Wisconsin Green Bay; Estados Unidos Fil: Storm, Christian. Universitat Technische Darmstadt; Alemania Fil: Strong, Dustin J.. United States Department of Agriculture. Agriculture Research Service; Estados Unidos Fil: Su, Jishuai. Northwest A&F University; China Fil: Tiruvaimozhi, Yadugiri V.. National Centre for Biological Sciences; India Fil: Tyler, Claudia. University of California; Estados Unidos Fil: Val, James. Office of Environment and Heritage; Australia Fil: Vandegehuchte, Martijn L.. University of Ghent; Bélgica. Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research; Suiza Fil: Veblen, Kari E.. State University of Utah; Estados Unidos Fil: Vermeire, Lance T.. United States Department of Agriculture. Agriculture Research Service; Estados Unidos Fil: Ward, David. Kent State University; Estados Unidos Fil: Wu, Jianshuang. Lhasa National Ecological Research Station; China Fil: Young, Truman P.. University of California at Davis; Estados Unidos. Mpala Research Centre; Kenia Fil: Yu, Qiang. Chinese Academy Of Agricultural Sciences; China. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning; China Fil: Zelikova, Tamara Jane. University Of Wyoming; . University of Wyoming; Estados Unidos
- Published
- 2018
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14. Perennial grasses traits as functional markers of grazing intensity in basaltic grasslands of Uruguay Rasgos de gramíneas perennes como marcadores funcionales de la intensidad de pastoreo en pastizales de basalto en Uruguay
- Author
-
Martin Jaurena, Felipe Lezama, and Pablo Cruz
- Subjects
lcsh:Agriculture ,lcsh:GE1-350 ,stocking rate ,diagnosis ,lcsh:S ,manejo ,praderas naturales ,carga animal ,management ,lcsh:Environmental sciences ,diagnóstico ,Natural grasslands - Abstract
Natural grasslands in the basaltic region of Uruguay are threatened by an increase in stocking rates and changes in land use. To assess the effect of grazing intensification, plant functional types are proposed as simple tools to aid the monitoring and management of vegetation. In the present study we evaluated the effect of stocking rate increase at community level taking into account plant traits of 23 dominant perennial grass species. In order to identify plant functional types, we determined the grazing response in an experiment with two wethers stocking rates (0.78 and 1.56 livestock units ha-1) quantifying species cover and traits values. Leaf dry matter content (LDMC) and specific leaf area (SLA) were the traits that best described the perennial grasses response to the stocking rate increase and therefore are suggested to be used as functional markers. Three functional types were identified. Low stocking rates were related to functional type A (tall, warm season species with low SLA and high LDMC and functional type B (tall, cool-season species, with intermediate levels of leaf traits). On the other hand, high stocking rate encouraged functional type C (prostrate, warm season species, with high SLA and low LDMC). The classification of a highly diverse community into three functional types and the selection of traits as functional markers candidates is an innovative approach to develop simple and general methods to diagnosis the state of basaltic grasslands in Uruguay and to advise on its management.Las praderas naturales de la region bas áltica de Uruguay están amenazadas por el incremento de la carga animal y cambios en el uso del suelo. Para evaluar el efecto del pastoreo se han propuesto los grupos funcionales como una herramienta simple para el monitoreo y manejo de la vegetación. El presente estudio evaluó el efecto del incremento de la carga animal considerando rasgos de 23 especies de gramineas perennes dominantes. Para identificar los grupos funcionales se determinó la respuesta al incremento de la intensidad de pastoreo en un experimento con dos cargas de capones (0,78 and 1,56 unidades ganaderas ha-1) cuantificando la cobertura de dichas especies y los valores de sus rasgos. El contenido de MS y el área foliar específica fueron los rasgos que mejor describieron la respuesta de las gramíneas perennes al incremento de la carga animal y podrían ser utilizados como marcadores funcionales. Tres grupos funcionales fueron identificados. El nivel más bajo de carga animal se relacionó con el grupo funcional A (especies estivales, altas, con baja área foliar específica y alto contenido de MS) y con el grupo funcional B (especies invernales altas y con niveles intermedios de rasgos foliares). Por otro lado, el nivel más elevado de carga animal se relacionó con el aumento del grupo funcional C (especies estivales, postradas, con alta área foliar específica y bajos contenidos de MS). Esta clasificación de una comunidad con alta diversidad de especies en tres grupos funcionales es un nuevo enfoque para desarrollar métodos simples y generales para el diagnóstico del estado de praderas naturales de la región basáltica en Uruguay y generar recomendaciones para su manejo.
- Published
- 2012
15. Variation of grazing-induced vegetation changes across a large-scale productivity gradient
- Author
-
Enrique J. Chaneton, Santiago Baeza, José M. Paruelo, Felipe Lezama, Ariela Cesa, and Alice Altesor
- Subjects
Life forms ,Río de la Plata grasslands ,Ecology ,animal diseases ,Beta diversity ,Beta-diversity ,Plant Science ,Vegetation ,Ecología ,Graminoid ,Ciencias Biológicas ,Dissimilarity ,Productivity (ecology) ,Normalized difference vegetation index ,Patagonian steppes ,parasitic diseases ,Grazing ,Environmental science ,Forb ,Species richness ,Conservation grazing ,CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS ,Productivity - Abstract
Questions: Does the magnitude of grazing-induced changes in species composition vary with habitat productivity? How does the sign and magnitude of grazing effects on species richness and beta-diversity change with increasing productivity? Do major life forms exhibit consistent responses to grazing along productivity gradients? Location: Steppes and grasslands of southern South America in Argentina and Uruguay. Methods: We evaluated grazing effects on plant composition, species richness, beta-diversity and life-form abundances along a ten-fold, regional productivity gradient and within subregions of contrasting productivity, using a common sampling protocol for 23 paired grazed vs ungrazed plots. The annual integral of the normalized difference vegetation index was used as a surrogate for above-ground net primary productivity. Results: Compositional dissimilarity between grazed and ungrazed plots, as well as grazing-induced differences in plant richness and beta-diversity all increased with habitat productivity. Grazing decreased species richness in low-productive steppes but enhanced the richness of high-productive grasslands. On average, grazing reduced beta-diversity in high-productive sites but not in low-productive sites. Dominant species were more strongly suppressed by grazing towards productive grasslands. Grazing generally decreased shrub species cover, whereas graminoid and forb cover did not consistently change with grazing through the productivity gradient. Conclusions: Our results indicate that the overall grazing effects on vegetation structure increased along a regional productivity gradient. Yet the sign of grazing impacts on species richness and beta-diversity shifted with habitat productivity, in agreement with models of herbivore-mediated co-existence and species colonization in productive systems. Further, we found that narrowing the spatial extent of analysis to the subregion generally obscured grazing–productivity relationships. Biodiversity conservation programmes should carefully weigh the varied impacts of livestock grazing across productivity gradients Fil: Lezama, Felipe. Universidad de la República. Facultad de Agronom ía. Unidad de Sistemas Ambientales; Uruguay Fil: Baeza, Santiago. Universidad de la República. Facultad de Agronom ía. Unidad de Sistemas Ambientales; Uruguay Fil: Altesor, Alice. Universidad de la República. Facultad de Ciencias. Instituto de Ecolog ía y Ciencias Ambientales; Uruguay Fil: Cesa, Ariela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina Fil: Chaneton, Enrique Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomia; Argentina Fil: Paruelo, José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información; Argentina
- Published
- 2014
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