Large herbivores may alter vegetation structure of semi-arid savannas through soil nutrient mediation

In savannas, the tree–grass balance is governed by water, nutrients, fire and herbivory, and their interactions. We studied the hypothesis that herbivores indirectly affect vegetation structure by changing the availability of soil nutrients, which, in turn, alters the competition between trees and grasses. Nine abandoned livestock holding-pen areas (kraals), enriched by dung and urine, were contrasted with nearby control sites in a semi-arid savanna. About 40 years after abandonment, kraal sites still showed high soil concentrations of inorganic N, extractable P, K, Ca and Mg compared to controls. Kraals also had a high plant production potential and offered high quality forage. The intense grazing and high herbivore dung and urine deposition rates in kraals fit the accelerated nutrient cycling model described for fertile systems elsewhere. Data of a concurrent experiment also showed that bush-cleared patches resulted in an increase in impala dung deposition, probably because impala preferred open sites to avoid predation. Kraal sites had very low tree densities compared to control sites, thus the high impala dung deposition rates here may be in part driven by the open structure of kraal sites, which may explain the persistence of nutrients in kraals. Experiments indicated that tree seedlings were increasingly constrained when competing with grasses under fertile conditions, which might explain the low tree recruitment observed in kraals. In conclusion, large herbivores may indirectly keep existing nutrient hotspots such as abandoned kraals structurally open by maintaining a high local soil fertility, which, in turn, constrains woody recruitment in a negative feedback loop. The maintenance of nutrient hotspots such as abandoned kraals by herbivores contributes to the structural heterogeneity of nutrient-poor savanna vegetation

The influence of some environmental factors on cytological and biometric parameters and chlorophyll content of Deschampsia antarctica Desv. in the maritime Antarctic

Under the environmental conditions of the Point Thomas Oasis (King George Island, the South Shetland Islands), we studied the influence of month-long artificial treatment with fresh water, salt water, and guano solution on the biometric characteristics, chlorophyll content, as well as the nuclear area of leaf parenchymal cells and nuclear DNA content, in a maritime Antarctic aboriginal plant Deschampsia antarctica. The modeled factors induced an increase in the generative shoot height and the length of the largest leaf, but did not influence the number of flowers. Treatment with guano caused an increase in the chlorophyll a and b contents, while fresh water treatment only led to some increase in chlorophyll a. Fluctuations of physiologically significant traits, such as the nuclear area and DNA content in the leaf parenchyma cells of D. antarctica, have been traced under the influence of the studied factors. Understanding of the hierarchy of influence of these factors as well as and sensitivity of plants of this species to external agents require further investigation.В условиях оазиса Поинт Томаса (остров Короля Георга, Южные Шетлендские острова) было изучено влияние искусственной обработки в течение месяца пресной, морской водой и раствором гуано на биометрические показатели, содержание хлорофиллов, а также площадь ядра паренхимных клеток листка и содержание ядерной ДНК в них у растений аборигенного вида Прибрежной Антарктики – antarctica. Искусственное влияние факторов окружающей среды вызвало увеличение высоты генеративного побега и длины наибольшего листа, но не влияло на количество цветков. Обработка раствором гуано увеличивала содержание хлорофиллов a и b, а пресной водой – только содержание хлорофилла a. Выявлены признаки флуктуации физиологически значимых параметров: площади ядра и содержания ДНК клеток паренхимы листа D. antarctica, для выяснения иерархии которых, а также степени чувствительности к внешним факторам требуются более детальные исследования.В умовах оази Поінт Томаса (острів Короля Георга, Південні Шетлендські острови) було вивчено вплив штучної обробки протягом місяця прісною, морською водою та розчином гуано на біометричні показники, вміст хлорофілів, а також площу ядра паренхімних клітин листка та вміст ядерної ДНК в них, у рослин аборигенного виду Прибережної Антарктики – antarctica. Штучний вплив факторів довкілля викликав збільшення висоти генеративного пагону та довжини найбільшого листка, але не впливав на кількість квіток. Обробка розчином гуано збільшувала вміст хлорофілів a та b, а прісною водою – тільки вміст хлорофілу a. Виявлено ознаки флуктуації фізіологічно-значущих параметрів: площі ядра та вмісту ДНК клітин паренхіми листка D. antarctica, з’ясування ієрархії яких, а також ступеню чутливості до зовнішніх факторів потребує детальнішого дослідження