Species and functional plant diversity enhance ecosystem functions in the central Monte desert

Questions: Niche complementarity has been proposed as the underlying mechanism for optimizing resource use of plants in diverse ecosystems, usually associated with their functional traits and not with the species number per se. Our main questions were: (a) does species diversity optimize the use of resources in arid ecosystems; (b) is there redundancy of species in the use of water and nutrients; and (c) what diversity components most affect ecosystem functions of water regulation and material cycling?. Location: Central Monte desert, Argentina. Methods: We selected vegetation patches with different species (SD) and functional diversities (FD), where we measured indicators of water regulation and material cycling. At two soil depths, we measured soil nitrate, phosphate, organic matter, chloride, electrical conductivity, and pH. We also determined decomposition, plant water use efficiency (foliar δ13C of C3 plants), and nitrogen use (δ15N). These variables were used as response variables, while total plant cover, species richness, Shannon, Simpson, evenness, and Rao's functional diversity indexes were used as predictors. Results: At the soil surface, response variables were better explained by models that included diversity (SD, FD or both) instead of evenness, total plant cover or null model. A diversity effect was not detected in deeper soil layers for most variables, except for electric conductivity, which had a positive effect on FD. Richness explained plant δ13C but had no influence on plant δ15N. Conclusions: Diversity of plant community influences ecosystem processes, as it increases decomposition, soil organic matter, and nutrient availability at the surface, and decreases water losses to the subsoil and plant water use efficiency. Both SD and FD explained one or more ecosystem processes of water regulation and material cycling, suggesting that individual species contribute to ecosystem functioning, with a low redundancy for arid areas.Fil: Chaves, Jimena Elizabeth. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Gatica, Mario Gabriel. Universidad Nacional de San Juan; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Carbon pool dynamics after variable retention harvesting in Nothofagus pumilio forests of Tierra del Fuego

Background It is necessary to determine the implications for managing forest stands using variable retention harvesting for maintaining carbon and for calculating the effects of different harvesting practices on above‑ and belowground carbon balance in forest ecosystems. In this context, forest carbon management has gained more attention among managers and policy‑makers during recent years. The aim of this study was to determine carbon pool dynamics in different forest ecosystem components after variable retention harvesting (VRH) to characterize the ecological stability and quantify the recovery rate through the years‑after‑harvesting (YAH). Methods Carbon pool compartmentalization of 14 different components was determined in 60 harvested and primary unmanaged forests during the first 18 YAH in Tierra del Fuego (Argentina). We compared them using uni‑ and multi‑variate methods, relativizing the outputs with primary unmanaged forests. Results We determined the effectiveness to retain carbon components in post‑harvested stands under different retention strategies (aggregated vs. dispersed). The balance among carbon pool components changed between managed and unmanaged stands across the YAH, and was directly related to the impact magnitude. Aggregated retention improved the ecological stability of the harvested areas, where the below‑ground components were more stable than the above‑ground components. The recovery rate was directly related to the post‑harvesting natural dynamics of the stands. The studied period was not enough to fully recover the C levels of primary unmanaged forests, but VRH showed advantages to increase the C pools in the managed stands. Conclusions Promoting VRH can improve sustainable forestry at the landscape level and in the long term, generating positive synergies with biodiversity and the provision of ecosystem services. This study provides important new insights into forest carbon management, in particular to setting standards in carbon projects and sets the groundwork for analysing the economics of the mentioned harvesting systems.EEA Santa CruzFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Aravena Acuña, Marie Claire. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; Argentina.Fil: Rodríguez‑Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina.Fil: Rappa, Nolan J. University of Freiburg. Nature Conservation & Landscape Ecology; AlemaniaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina

Radial growth response to long-term thinning strategies in Nothofagus pumilio forests of Tierra del Fuego = Respuesta del crecimiento radial a estrategias de raleo de largo plazo en bosques de Nothofagus pumilio de Tierra del Fuego

New silvicultural proposals based on long-term trials are needed to develop forest management strategies. Radial growth response was the preferred proxy for managers to define thinning levels and best years for intervention. We analyzed long-term thinning strategies in secondary Nothofagus pumilio forests (55 years old) in Tierra del Fuego (Argentina) to determine and quantify the effect on radial growth. Samplings were conducted in a trial area established in 1965 where three interventions (17, 33 and 44 years after harvesting) with different thinning strategies were applied. We employed dendrochronological techniques to measure and co-date ring widths, comparing 19 different thinning strategies (n = 100 slices x 2 reading sections). Average ring width (RW), basal area increment (BAI), and periodic annual increment every five years (PAI5) were calculated and compared through univariate comparisons. Radial growth responses were directly related to thinning intensity; however, a differential response was found according to thinning strategy (e.g. selective and systematic cuttings) and always significantly higher than the control (3 vs. 1 mm year-1). The maximum growth occurred between 2 and 4 years after thinning (YAT), and progressively decreased until reaching pre-cutting levels (5 to 8 YAT). The analyses of the thinning strategies showed that initial systematic thinning followed by at least light thinning when growth rates recover their pre-intervention values is the most convenient combination of intermediate treatments for Nothofagus pumilio forests. These results can contribute to better silvicultural decision-making in secondary forests and provide information to analyze the feasibility of their implementation.Las propuestas silvícolas basadas en ensayos a largo plazo son necesarias para desarrollar estrategias de manejo forestal. La respuesta de crecimiento radial ha sido el proxy preferido por los gestores para definir los niveles de raleo y los años de intervención. Analizamos estrategias de raleo a largo plazo en bosques secundarios de Nothofagus pumilio (55 años) en Tierra del Fuego (Argentina) para determinar y cuantificar el efecto sobre el crecimiento radial. Los muestreos se realizaron en un área de ensayo establecido en 1965 donde se aplicaron tres intervenciones (17, 33 y 44 años después de la cosecha) con diferentes estrategias de raleo. Se emplearon técnicas dendrocronológicas, donde se midieron y co-fecharon anchos de anillos definiendo 19 estrategias de raleos diferentes (n = 100 rodajas x 2 secciones de lectura). Se calculó el ancho medio de los anillos (RW), el incremento del área basal (IAB) y el incremento periódico anual cada cinco años (PAI5), comparando valores mediante pruebas univariadas. Las respuestas de RW estuvieron relacionadas con la intensidad del raleo y se encontró una respuesta diferencial según la estrategia aplicada (por ejemplo, cortas selectivas y sistemáticas), siendo siempre significativamente mayor que el control (3 vs 1 mm año-1). El crecimiento máximo ocurrió entre 2 y 4 años después del raleo (ADR), y disminuyó hasta alcanzar los niveles previos a los raleos (5 a 8 ADR). Los análisis mostraron que una primera intervención sistemática seguida de al menos un raleo suave cuando las tasas de crecimiento recuperan los valores previos a la intervención, es la combinación de tratamientos intermedios más conveniente para los bosques de Nothofagus pumilio. Estos resultados pueden contribuir a una mejor toma de decisiones silvícolas en los bosques secundarios, proporcionando herramientas para analizar la viabilidad de su aplicación.EEA Santa CruzFil: Rodríguez‑Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina.Fil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Paredes, Dardo. Gobierno de la Provincia de Tierra del Fuego. Dirección General de Desarrollo Forestal. Ushuaia; Argentina.Fil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Universidad Mayor. Hémera Centro de Observación de la Tierra; Chile.Fil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Favoretti, Santiago. Universidad Nacional de Tierra del Fuego. Instituto de Ciencias Polares, Ambiente y Recursos Naturales; Argentin

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

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.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Rodriguez Souilla, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; ArgentinaFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Aravena Acuña, Marie Claire Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Relaciones entre la producción de semillas y hojarasca en bosques de lenga: Influencia del aprovechamiento forestal en el largo plazo

La producción de semillas y caída de hojarasca son procesos claves que influyen en la regeneración de los bosques y en el ciclo de nutrientes. Sus variaciones anuales e interrelaciones en bosques primarios y manejados pueden alterar la efectividad de la regeneración alterando la resiliencia de los rodales (ej. se desconoce las relaciones de fuente-destino). Las intervenciones mejoran la disponibilidad de luz y la humedad del suelo, pero a la vez disminuyen la hojarasca que influye en la estratificación de las semillas. El objetivo fue analizar las relaciones entre la hojarasca y la producción de semillas en bosques de Nothofagus pumilio (lenga) aprovechados de Tierra del Fuego mediante retención variable y primarios sin manejo. Se midió estructura del bosque (área basal, AB), producción de semillas (S) y hojarasca (H) durante 2-17 años después de la cosecha (ADC) (2006-2021), en tres tipos de retención de bosques manejados (agregada, dispersa con protección de agregados, dispersa) y no manejados (4 tratamientos x 3 áreas x 6 réplicas x 16 años). Se calcularon índices (IS, IH) para S y H en relación al AB remanente. Se hicieron comparaciones uni- y multivariadas. La estructura del bosque varió entre los niveles de retención, donde S y H disminuyeron en los bosques manejados, pero sin diferencias en IS (entre 115 y 135 mil.m-2AB.año-1). Sin embargo, IH fue mayor en las áreas cosechadas (114 vs 49 kg.m-2AB.año-1 en bosques no manejados). Estas variables mostraron diferencias a lo largo del ADC. Sitios aprovechados mostraron un aumento de IH luego de la cosecha (30 a 180 kg.m-2AB.año-1), mientras que IS mantuvo valores similares en el tiempo. IH presentó valores más altos con IS bajos para todos los tipos de bosque, y podría relacionarse con una relación de limitación fuente-destino. Estos resultados tienen implicancias para el ajuste de las prácticas del manejo forestal en el largo plazo, donde mantener la heterogeneidad de los rodales (ej. retención variable) contribuye a asegurar la provisión de semillas y mantener aspectos funcionales del bosque y su resiliencia.Fil: Rodriguez Souilla, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Roig, Fidel Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaVI Jornadas Forestales Patagónicas: El rol de los bosques en un mundo diferenteSan Carlos de BarilocheArgentinaInstituto Nacional de Tecnología AgropecuariaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y TécnicasProvincia de Neuquén. Ministerio de ProducciónAdministración de parques NacionalesProvincia de Rio Negro. Producción de agroindustriaProvincia del ChubutUniversidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"Universidad Nacional de Rio Negr

Nitrogenous and Phosphorus Soil Contents in Tierra del Fuego Forests: Relationships with Soil Organic Carbon, Climate, Vegetation and Landscape Metrics

Soil nitrogen (SN) and soil phosphorus (SP) contents support several ecosystem services and define the forest type distribution at local scale in Southern Patagonia. The quantification of nutrients during forest surveys requires soil samplings and estimations that are costly and difficult to measure. For this, predictive models of soil nutrients are needed. The objective of this study was to quantify SN and SP contents (30 cm depth) using different modelling approaches based on climatic, topographic and vegetation variables. We used data from 728 stands of different forest types for linear regression models to map SN and SP. The fitted models captured the variability of forest types well (R²-adj. 92–98% for SN and 70–87% for SP). The means were 9.3 ton ha−1 for SN and 124.3 kg ha−1 for SP. Overall, SN values were higher in the deciduous forests than those in the mixed evergreen, while SP was the highest in the Nothofagus pumilio forests. SN and SP are relevant metrics for many applications, connecting major issues, such as forest management and conservation. With these models, the quantification of SN and SP stocks across forests of different protection status (National Law 26,331/07) and national/provincial reserve networks is possible, contributing to the determination of nutrient contents at landscape level.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Aravena Acuña, Marie Claire Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; ArgentinaFil: Silveira, Eduarda M. O.. University of Florida. Department of Wildlife Ecology and Conservation; Estados UnidosFil: Rodriguez Souilla, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Von Müller, Axel Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Sur. Estación Experimental Agropecuaria Esquel; ArgentinaFil: la Manna, Ludmila Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco". Facultad de Ingeniería - Sede Esquel. Centro de Estudios Ambientales Integrados; ArgentinaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentin

Mapping soil organic carbon content in Patagonian forests based on climate, topography and vegetation metrics from satellite imagery

Soil organic carbon (SOC) content supports several ecosystem services. Quantifying SOC requires: (i) accurate C estimates of forest components, and (ii) soil estimates. However, SOC is difficult to measure, so predictive models are needed. Our objective was to model SOC stocks within 30 cm depth in Patagonian forests based on climatic, topographic and vegetation productivity measures from satellite images, including Dynamic Habitat Indices and Land Surface Temperature derived from Landsat-8. We used data from 1320 stands of different forest types in Patagonia, and random forest regression to map SOC. The model captured SOC variability well (R2 = 0.60, RMSE = 22.1%), considering the huge latitudinal extension (36.4◦ to 55.1◦ SL) and the great diversity of forest types. Mean SOC was 134.4 ton C ha−1 ± 25.2, totaling 404.2 million ton C across Patagonia. Overall, SOC values were highest in valleys of the Andes mountains and in southern Tierra del Fuego, ranging from 53.5 to 277.8 ton C ha−1 for the whole Patagonia region. Soil organic carbon is a metric relevant to many applications, connecting major issues such as forest management, conservation, and livestock production, and having spatially explicit estimates of SOC enables managers to fulfil the international agreements that Argentina has joined.EEA EsquelFil: Martínez Pastur, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Aravena Acuña, Marie Claire. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Silveira, Eduarda M. O. University of Wisconsin. Department of Forest and Wildlife Ecology. SILVIS Lab.; Estados UnidosFil: von Müller, Axel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agroforestal Esquel; ArgentinaFil: La Manna, Ludmila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: La Manna, Ludmila. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Facultad de Ingeniería. Centro de Estudios Ambientales Integrados; ArgentinaFil: González Polo, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: González Polo, Marina. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (INIBIOMA); ArgentinaFil: Chaves, Jimena E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Cellini, Juan M. Universidad Nacional de La Plata. Laboratorio de Investigaciones en Maderas (LIMAD); ArgentinaFil: Lencinas, María V. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Radeloff, Volker C. University of Wisconsin. Department of Forest and Wildlife Ecology. SILVIS Lab.; Estados UnidosFil: Pidgeon, Anna M. University of Wisconsin. Department of Forest and Wildlife Ecology. SILVIS Lab.; Estados UnidosFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Soil organic carbon stocks in native forest of Argentina: a useful surrogate for mitigation and conservation planning under climate variability

Background The nationally determined contribution (NDC) presented by Argentina within the framework of the Paris Agreement is aligned with the decisions made in the context of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) on the reduction of emissions derived from deforestation and forest degradation, as well as forest carbon conservation (REDD+). In addition, climate change constitutes one of the greatest threats to forest biodiversity and ecosystem services. However, the soil organic carbon (SOC) stocks of native forests have not been incorporated into the Forest Reference Emission Levels calculations and for conservation planning under climate variability due to a lack of information. The objectives of this study were: (i) to model SOC stocks to 30 cm of native forests at a national scale using climatic, topographic and vegetation as predictor variables, and (ii) to relate SOC stocks with spatial–temporal remotely sensed indices to determine biodiversity conservation concerns due to threats from high inter‑annual climate variability. Methods We used 1040 forest soil samples (0–30 cm) to generate spatially explicit estimates of SOC native forests in Argentina at a spatial resolution of approximately 200 m. We selected 52 potential predictive environmental covariates, which represent key factors for the spatial distribution of SOC. All covariate maps were uploaded to the Google Earth Engine cloud‑based computing platform for subsequent modelling. To determine the biodiversity threats from high inter‑annual climate variability, we employed the spatial–temporal satellite‑derived indices based on Enhanced Vegetation Index (EVI) and land surface temperature (LST) images from Landsat imagery. Results SOC model (0–30 cm depth) prediction accounted for 69% of the variation of this soil property across the whole native forest coverage in Argentina. Total mean SOC stock reached 2.81 Pg C (2.71–2.84 Pg C with a probability of 90%) for a total area of 460,790 km2, where Chaco forests represented 58.4% of total SOC stored, followed by Andean Patagonian forests (16.7%) and Espinal forests (10.0%). SOC stock model was fitted as a function of regional climate, which greatly influenced forest ecosystems, including precipitation (annual mean precipitation and precipitation of warmest quarter) and temperature (day land surface temperature, seasonality, maximum temperature of warmest month, month of maximum temperature, night land surface temperature, and monthly minimum temperature). Biodiversity was influenced by the SOC levels and the forest regions. Conclusions In the framework of the Kyoto Protocol and REDD+, information derived in the present work from the estimate of SOC in native forests can be incorporated into the annual National Inventory Report of Argentina to assist forest management proposals. It also gives insight into how native forests can be more resilient to reduce the impact of biodiversity loss.EEA Santa CruzFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Gaitan, Juan José. Universidad Nacional de Luján. Buenos Aires; Argentina.Fil: Gaitan, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Balducci, Ezequiel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Yuto; Argentina.Fil: Pinazo, Martín Alcides. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.Fil: Von Wallis, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Villarino, Sebastián. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Villarino, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Alaggia, Francisco Guillermo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Campo Anexo Villa Dolores; Argentina.Fil: Alaggia, Francisco Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Gonzalez-Polo, Marina. Universidad Nacional del Comahue; Argentina.Fil: Gonzalez-Polo, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. INIBIOMA; Argentina.Fil: Manrique, Silvana M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional. CCT Salta‑Jujuy; Argentina.Fil: Meglioli, Pablo A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Meglioli, Pablo A. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Rodríguez‑Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Mónaco, Martín H. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección Nacional de Bosques; Argentina.Fil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Medina, Ariel. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección Nacional de Bosques; Argentina.Fil: Gasparri, Ignacio. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina.Fil: Gasparri, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Alvarez Arnesi, Eugenio. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina.Fil: Alvarez Arnesi, Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe; Argentina.Fil: Barral, María Paula. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Barral, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Von Müller, Axel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel Argentina.Fil: Pahr, Norberto Manuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Uribe Echevarría, Josefina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Quimilí; Argentina.Fil: Fernandez, Pedro Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Famaillá; Argentina.Fil: Fernandez, Pedro Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina.Fil: Morsucci, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Morsucci, Marina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Lopez, Dardo Ruben. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Campo Anexo Villa Dolores; Argentina.Fil: Lopez, Dardo Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata (UNLP). Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina.Fil: Alvarez, Leandro M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Alvarez, Leandro M. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Barberis, Ignacio Martín. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe; Argentina.Fil: Barberis, Ignacio Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe; Argentina.Fil: Colomb, Hernán Pablo. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección Nacional de Bosques; Argentina.Fil: Colomb, Hernán. Administración de Parques Nacionales (APN). Parque Nacional Los Alerces; Argentina.Fil: La Manna, Ludmila. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Centro de Estudios Ambientales Integrados (CEAI); Argentina.Fil: La Manna, Ludmila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Barbaro, Sebastian Ernesto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cerro Azul; Argentina.Fil: Blundo, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina.Fil: Blundo, Cecilia. Universidad Nacional de Tucumán. Tucumán; Argentina.Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Universidad Nacional de Mar del Plata. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales (GEAP); Argentina.Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Cavallero, Laura. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Campo Anexo Villa Dolores; Argentina.Fil: Zalazar, Gualberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Zalazar, Gualberto. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina

Relación entre la diversidad y funciones ecosistémicas en el desierto del Monte Central

Las actuales tasas de pérdidas de especies en el planeta llevan a cuestionar cómo repercute esto en la estabilidad del ecosistema, es decir, la relación diversidad-función ecosistémica. En plantas, un mecanismo propuesto que puede explicar la optimización en el uso de recursos a mayores valores de diversidad es la complementariedad de nicho, es decir, la partición y diferenciación en el uso y requerimiento de recursos entre organismos que coexisten. En este trabajo se compararon parches de distinta diversidad biológica y funcional en cuanto a funciones ecosistémicas relacionadas a la retención y uso de agua y nutrientes, en un ecosistema árido, la Reserva Natural y Cultural Telteca ubicada en el desierto del Monte argentino. Para ello se tomaron muestras de suelo superficial y a un metro de profundidad, donde luego se realizó la determinación de nutrientes (nitrato, materia orgánica, fosfato, cloruro, conductividad y pH); además se incubaron sustratos de celulosa en cada parche para determinar tasa de descomposición. Los resultados obtenidos resaltan la importancia de la diversidad en los ciclos biogeoquímicos, apuntando a que resulta ser causa y consecuencia de mayores concentraciones de nutrientes, mayores tasas de descomposición y mayor absorción de agua. Estos efectos son claros cuando se analiza la capa superficial de suelo, pero a un metro de profundidad no pudo ser detectado el mismo resultado, en términos generales.Fil: Chaves, Jimena Elizabeth. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Changes in nutrient and fibre tissue contents in Nothofagus pumilio trees growing at site quality and crown class gradients

Estimation of biomass and nutrient contents in tree components are essential for evaluating the impact of harvesting on carbon fixation capacity, bio-element recycling, and long-term effect on the balance that influence over net primary productivity. In many reports, fixed values were roughly considered at tree and stand level; however, the nutrient contents can vary across natural gradients (e.g. site quality and crown class) and according tree components (e.g. leaves, branches, bark, wood); and also, can be related to their fibre contents. The objective was to determine these changes in one tree species (Nothofagus pumilio) growing in Southern Patagonia (Argentina), comparing carbon (C), nitrogen (N) and fibre tissue contents of above-ground biomass across site quality and crown class gradients. We found that C, N and fibre (cellulose, hemicellulose, lignin) at different tree compartments varied with the site quality and crown class gradients (dominant, codominant, intermediate, suppressed). High tree growth rate (better site qualities and dominant trees) affected tissue density and fibre content by increasing C content (e.g. lignin generated higher carbon content). Also, we found the same trend for N content, which was more evidently related to some tissues (e.g. leaves). The use of fixed values in the modelling for tree or stand approaches in C or N estimations can generate significant biases in N. pumilio trees, being necessary consider specific values for the different natural gradients that influence over this tree growth species. Calculating accurately the stored and sequestered C or N contents can improve management strategies and modelling of the natural forest stands. The information provided in the present study suggests the need of incorporate the natural gradients into the tree models for C sequestration and N storage estimations.Fil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentin