Towards sustainable forestry development in Patagonia: truths and myths of environmental impacts of plantations with fast-growing conifers

In NW Patagonia region, Argentina, South-America, there are about 70,000 ha of planted forests replacing from native forests to grasslands with different degrees of deterioration due to previous land use. Although forestry development has been quite slow in this region compared to other regions of the country, it is expected that this activity will be increasing in the future due to provincial and national government policies of forestry incentives. In general, only scarce information is available about the environmental impact of forestation in the region. Our objective was to bring together the knowledge about the changes in biodiversity, water cycle and water resources, soil characteristics and the risk of invasion of introduced exotic fast-growing coniferous species on native ecosystems. The analyses revealed that the greatest changes in biodiversity, water consumption and invasion risk occurred when the introduction of trees was in grasslands compared to forest or shrublands. However, from our results we can conclude that, at the current developmental stage of forestry activity in Patagonia, the negative environmental impact is very low or even nil, with the positive impacts –economic and socialpossibly being higher and leading to a more positive balance as a whole. However, we recognize that potential negative impacts, whose magnitude will depend on several aspects discussed in the paper, could increase in the future in relation to the expansion of the forested areas. With the available information we can then formulate prescriptions and management strategies for exotic systems, in order to guarantee the long term sustainability of the activity. In this regard, we have the opportunity of developing a sustainable production activity from the very beginning.Fil: Gyenge, Javier Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernandez, Marí­a Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rusch, Veronica Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Sarasola, Mauro Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentin

Seedling drought stress susceptibility in two deciduous Nothofagus species of NW Patagonia

The physiological capacities of seedlings to cope with drought may be subject to strong selective pressure in the context of future climate scenarios, threatening the regeneration and sustainability of forests. Characterization of the responses and the variability between species is of interest to breeding and domestication programs. In this study, our main goal was to describe some of the physiological mechanisms involved in the drought response of Nothofagus nervosa and N. obliqua, two forest species of ecological and commercial importance (high wood quality) in NW Patagonia. We tested for differences in water status, gas exchange and survival in response to a gradually imposed severe drought. Based on cavitation vulnerability curves and hydraulic conductivity measurements, we can conclude that N. obliqua stems have higher specific hydraulic conductivity and somewhat lower vulnerability to cavitation than N. nervosa stems, leading it to sustain higher stomatal conductance under non-severe drought conditions. N. obliqua had higher photosynthetic capacity than N. nervosa, due both to characteristics of its hydraulic architecture and to its higher metabolic capacity. Our results indicate that both species present characteristics of plants susceptible to water stress. Also, both species showed behavior resembling an anisohydric response. This behavior results from a lack of stomatal control over transpiration while the soil dehydrates, probably accompanied by very high vulnerability to cavitation. In contrast, both species had similar high stomatal sensitivity to vapor pressure deficit when soil water was limiting.Fil: Varela, Santiago Agustin Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Gyenge, Javier Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernandez, Marí­a Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentin

Is forage productivity of meadows influenced by the afforestation of upstream hillsides? A study in NW Patagonia

Meadows are important reserves of water, with a key role in the maintenance of the biodiversity and productivity of ecosystems. In Patagonia, Argentina, afforestation with fast-growing exotic conifers has slowly but continuously increased over recent decades; though unfortunately, knowledge of the effects of afforestation on water resources remains scarce, with no information at all related to its impact on water dynamics and productivity of meadows located downslope to it. The effects of Pinus ponderosa afforestation on water dynamics (soil moisture contents and groundwater level) and productivity (aboveground forage productivity) of Northwest Patagonia meadows under xeric and humid conditions were analyzed. In the humid meadow, gravimetric soil water content, groundwater level and forage productivity were similar downslope of forested and non-forested slopes, with a trend towards higher forage productivity on the forested slope. In the xeric meadow, gravimetric soil water content was always higher downslope of the non-forested slope, with no difference in groundwater level between treatments. Forage productivity was statistically similar between situations (downslope of forested and non-forested slopes), with a trend towards higher productivity in the zone with higher soil water content. The main difference in the latter was related to differences in soil texture between zones. These results suggest that coniferous plantations located upstream of this type of meadow do not produce a direct effect on its aboveground forage productivity. These systems have high complexity linked to precipitation, geomorphology and previous history of land use, which determine primarily soil water dynamics and consequently, forage productivityLos humedales son importantes reservorios de agua, con un rol clave en el mantenimiento de la biodiversidad y la productividad de los ecosistemas. En Patagonia, Argentina, la forestación con coníferas exóticas de rápido crecimiento ha aumentado lenta pero constantemente en las últimas décadas, aunque desafortunadamente, el conocimiento de sus efectos sobre los recursos hídricos sigue siendo escaso, sin información en cuanto a lo relacionado con su impacto en la dinámica del agua y la productividad de los humedales situados ladera abajo de las mismas. Fueron analizados los efectos de la forestación con Pinus ponderosa sobre la dinámica hídrica (contenido de humedad del suelo y el nivel del agua subterránea) y la productividad de forraje aérea en humedales del noroeste de la Patagonia bajo condiciones xérica y húmeda. En el humedal húmedo, el contenido gravimétrico de agua del suelo, el nivel freático y la productividad de forraje fueron similares aguas abajo entre la ladera forestada y no forestada, con una tendencia hacia una mayor productividad de forraje en la ladera forestada. En el humedal xérico, el contenido gravimétrico de agua del suelo fue siempre más alto aguas abajo de la ladera no forestada, sin diferencia en el nivel freático entre los tratamientos. La productividad de forraje fue estadísticamente similar entre las situaciones (aguas abajo de la ladera forestada y no forestada), con una tendencia hacia una mayor productividad en la zona con mayor contenido de agua del suelo. Esta principal diferencia en el segundo caso se relaciona con diferencias en la textura del suelo entre las zonas. Estos resultados sugieren que las plantaciones de coníferas situadas aguas arriba de este tipo de humedales no producen un efecto directo sobre la productividad aérea de forraje. Estos sistemas tienen una alta complejidad vinculada a la precipitación, la geomorfología y la historia previa de uso de la tierra, que determinan principalmente la dinámica de agua en el suelo y, en consecuencia, la productividad de forrajeFil: Weigandt, Mariana Noemi. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Gyenge, Javier Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernandez, Marí­a Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Varela, Santiago Agustin. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentin

Uso del agua y productividad de los bosques nativos e implantados en el NO de la Patagonia : aproximaciones desde la ecohidrología y la ecofisiología

Existe preocupación por el posible uso excesivo de agua de las forestaciones con especies exóticas de rápido crecimiento en comparación con las especies nativas a las cuales reemplazan en la región NO de la Patagonia. Debido a ello, se han realizado estudios de productividad, consumo y eficiencia en el uso del agua tanto en plantaciones de especies exóticas como en sistemas vegetales naturales en zonas con distintos niveles de déficit hídrico. Esto se llevó a cabo mediante aproximaciones ecohidrológicas y ecofisiológicas. El objetivo del presente trabajo fue analizar y sintetizar el nivel de avance logrado en el conocimiento hasta la fecha. Tanto a nivel de árbol individual como de bosques con cobertura total de dosel arbóreo, las especies exóticas [Pinus ponderosa (pino ponderosa) y Pseudotsuga menziesii (pino oregón)] poseen un mayor consumo de agua que los individuos-sistemas nativos que crecen en sitios similares [pastizal, bosque de ciprés de la cordillera (Austrocedrus chilensis) y bosque mixto de ñire (Nothofagus antarctica) y radal (Lomatia hirsuta), y otras especies leñosas, respectivamente), aunque en todos los casos también se verificó un aumento en la eficiencia en el uso del agua. Los resultados sugieren que las diferencias en productividad y uso de agua se relacionan principalmente con una mayor resistencia hidráulica tanto de flujos en estado líquido (menor conductividad de la madera) como en estado gaseoso (mayor sensibilidad estomática a la demanda atmosférica) en las especies nativas. En el caso de las plantaciones de pino ponderosa, es posible disminuir el consumo de agua mediante el manejo del área foliar (podas y densidad de plantación). A su vez, en el bosque mixto nativo es posible manejar la cantidad y la eficiencia en el uso del agua mediante la extracción selectiva de ciertas especies y tamaños de individuos. Por otro lado, las mayores diferencias en el consumo de agua se observaron entre los pastizales y los bosques densos de pino ponderosa, los que a su vez se ubican en las zonas más secas del área forestable. Por otro lado, la interceptación de lluvias en la zona más árida fue mayor en los bosques nativos que en los implantados, lo cual hizo similar la evapotranspiración total de ambos, aunque es levemente superior en los bosques exóticos en la zona de mayor precipitación anual. Esto pone de manifiesto la importancia de considerar la ubicación, la densidad y el tamaño de los parches forestados en situaciones en las que los recursos hídricos excedentes de las precipitaciones quieran ser aprovechados aguas abajo en otras actividades. En este tipo de situaciones se recomiendan plantaciones con una baja densidad arbórea. Por el contrario, dado los excedentes de agua en la zona más húmeda (de aptitud para el pino oregón), el mayor consumo de la especie exótica no redundaría en un impacto negativo sobre los recursos hídricos. Cabe destacar que dada la mayor eficiencia en el uso del agua de los sistemas exóticos, el costo en agua de la producción de madera de estos bosques es bastante menor al de los sistemas nativos.There is a concern about the potential excessive water used of forest plantations with fast growing exotic species compared to the native vegetation systems they replace in NW Patagonia. For this reason, several studies have being conducted focused on the productivity, water consumption and water use efficiency of the different systems, in areas with different precipitation levels. The studies were carried out from ecohydrological and ecophysiological approaches. The objective of this paper was to analyze and synthesize the available knowledge about these topics. Both at the individual tree level or at forest with complete cover systems, the exotic species (Pinus ponderosa and Pseudotsuga menziesii) have a higher water consumption than all native individual tree-vegetation systems they replace (grassland- Austrocedrus chilensis forests, and mixed forests with Nothofagus antarctica, Lomatia hirsuta, and other native woody species, respectively). However, in all cases, an increase in water use efficiency was observed in exotic species compared to native species. Our results suggest that differences in productivity and water use are mainly due to a higher resistance to water flow, both in liquid (lower wood conductivity) and vapor (higher stomatal sensitivity to vapor pressure deficit) phases in native species compared to exotic ones. At least in the case of ponderosa pine, water use of plantations may be decreased managing leaf area of the system by means of green pruning and thinning. Moreover, in the native mixed forest water use and water use efficiency are able to be managed through selective extraction of individuals of certain species and sizes. On the other hand, the higher differences in water use between native and exotic systems were observed in the most xeric areas, between native grasslands and high density ponderosa pine plantations. On the other hand, rain interception was higher in native forests than in forests plantations in the xeric area, resulting in similar whole evapotranspiration of both systems, whereas it was slightly higher in the forests plantations than in native systems in the humid area. This highlight the importance of considering the spatial distribution, density and size of plantation patches in those situations in which water surplus has to be used for other purposes. In these situations, it is recommended to install low density plantations. In contrast, due to the high water surplus in the more humid areas (with aptitude for Douglas-fir plantations), the higher water consumption of this exotic species compared to the native systems, would not lead to a negative impact on water resources. Finally, we highlight that, due to the high water use efficiency of exotic species, the wood production costs in terms of water are much lower using these species than native ones.Fil: Gyenge, Javier Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFernandez, Marí­a Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Licata, Julián Andrés. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Concordia; ArgentinaFil: Weigandt, Mariana Noemi. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentin

Progress in creating a joint research agenda that allows networked long-term socio-ecological research in southern South America : addressing crucial technological and human capacity gaps limiting its application in Chile and Argentina

Since 1980, more than 40 countries have implemented long-term ecological research (LTER) programs, which have shown their power to affect advances in basic science to understand the natural world at meaningful temporal and spatial scales and also help link research with socially relevant outcomes. Recently, a disciplinary paradigmatic shift has integrated the human dimensions of ecosystems, leading to a long-term socio-ecological research (LTSER) framework to address the world's current environmental challenges. A global gap in LTER/LTSER only exists in the latitudinal range of 40–60°S, corresponding to Argentina and Chile's temperate/sub-Antarctic biome. A team of Chilean, Argentine and US researchers has participated in an ongoing dialogue to define not only conceptual, but also practical barriers limiting LTER/LTSER in southern South America. We have found a number of existing long-term research sites and platforms throughout the region, but at the same time it has been concluded an agenda is needed to create and implement further training courses for students, postdoctoral fellows and young scientists, particularly in the areas of data and information management systems. Since LTER/LTSER efforts in Chile and Argentina are incipient, instituting such courses now will enhance human and technical capacity of the natural science and resource community to improve the collection, storage, analysis and dissemination of information in emerging LTER/LTSER platforms. In turn, having this capacity, as well as the ongoing formalization of LTER/LTSER programs at national levels, will allow the enhancement of crucial collaborations and comparisons between long-term research programs within the region and between hemispheres and continents. For Spanish version of the entire article, see Online Supporting Information (Appendix S1).Desde 1980, más de cuarenta países han implementado programas de Investigación Ecológica a Largo Plazo (LTER por sus siglas en inglés), los cuales han mostrado su capacidad para influir sobre los avances en las ciencias básicas que permiten entender el mundo natural en escalas temporales y espaciales significativas, y también ayudar a enfocar la investigación hacia estudios socialmente relevantes. Recientemente, gracias a un cambio de paradigma en la disciplina, se integró también la dimensión humana de los ecosistemas, llevándola a un marco conceptual de Investigación Socio-Ecológica a Largo Plazo (LTSER por sus siglas en inglés) para enfrentar los desafíos medio-ambientales del mundo actual. Existe un vacío global en LTER/LTSER en el rango latitudinal de 40–60°S, correspondiente a los biomas templados/subantárticos de Argentina y Chile. Un equipo de investigadores chilenos, argentinos y estadounidenses ha trabajado por varios años para definir cuáles son la barreras que actualmente limitan la creación de una Red de LTER/LTSER en el sur de Sudamérica, no solamente en términos conceptuales, sino también a nivel práctico. Existe un buen número de sitios de investigación a largo plazo en la región, pero también concluimos que es necesario crear e implementar más cursos de capacitación para estudiantes, investigadores post-doctorales y jóvenes científicos, particularmente en las áreas de sistemas de manejo de datos e información. Considerando que los esfuerzos LTER/LTSER en Chile y Argentina son incipientes, este tipo de cursos podría mejorar la capacidad humana y técnica en la comunidad de las ciencias y los recursos naturales, así como mejorar los procesos de recolección, almacenamiento, análisis y difusión de la información. A su vez, la formalización de cursos de programas LTER/LTSER a nivel nacional para adquirir dicha capacidad de manejo de la información, permitirá un fortalecimiento crucial de las colaboraciones y comparaciones entre programas de investigación a largo plazo dentro de la región, y entre hemisferios y continentes. La versión en castellano del artículo se encuentra disponible en forma digital como Online Supporting Information S1.Fil: Anderson, Chistopher B. University of North Texas. Department of Biological Sciences; Estados UnidosFil: Celis-Diez, Juan Luis. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Escuela de Agronomía; ChileFil: Bond, Barbara J.H.G. Oregon State University. Andrews Forest Long-Term Ecological Research Site. Department of Forest Ecosystems and Society; Estados UnidosFil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Cientificas; ArgentinaFil: Little, Christian. Universidad Austral de Chile. Facultad de Ciencias. Instituto de Ciencias de la Tierra y Evolución; Chile. Fundación Centro de los Bosques Nativos FORECOS; ChileFil: Armesto, Juan J. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Escuela de Agronomía; ChileFil: Ghersa, Claudio Marco. 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; ArgentinaFil: Austin, Amy Theresa. 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; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; ArgentinaFil: Lara, Antonio. Fundación Centro de los Bosques Nativos FORECOS; Chile. Universidad Austral de Chile. Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales. Instituto de Silvicultura; ChileFil: Carmona, Martin. Universidad de Chile. Instituto de Ecologıa y Biodiversidad; ChileFil: 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. Departamento de Recursos Naturales y Ambiente; ArgentinaFil: Gutierrez, Julio R. Universidad de La Serena. Departamento de Biología. Instituto de Ecología y Biodiversidad. Centro de Estudios Avanzados en Zonas Aridas; ChileFil: Rozzi, Ricardo. Universidad de La Serena. Departamento de Biología. Instituto de Ecología y Biodiversidad; ChileFil: Vanderbilt, Kristin University of New Mexico. Department of Biology. Sevilleta Long-Term Ecological Research Site; Estados UnidosFil: Oyarce, Guillermo University of North Texas. Library and Information Sciences; Estados UnidosFil: Fernandez, Roberto J. University of North Texas, Department of Biological Sciences; Estados Unido

Effect of stand density and pruning on growth of ponderosa pines in NW Patagonia, Argentina

Due to the lack of knowledge about ponderosa pine performance under silvopastoral systems (SPS) conditions, the objective of this study was to determine the effect of stand density and pruning on the growth magnitude of ponderosa pines growing in NW Patagonia (SPS with 350 and 500 pines ha−1 vs. commercial densities of 1,300 trees ha−1, HPP). Individual growth rate was higher in SPS 350 trees than in SPS 500 trees, being both higher than in HPP plots, indicating a higher sensitivity of this drought resistance species to relative water availability. The higher individual growth compensated the lower amount of trees per land unit, being the whole stand growth similar or even higher in both SPS treatments than in the HPP stand. Pruning reduced diameter growth in both SPS treatments, at least until 2 years after pruning, with a more marked effect in the pruning treatment with the higher amount of extracted foliage. Carbon fixation reduction in addition to changes in carbon allocation within different plant parts after pruning could be the responsible of observed stem growth reductions. We suggest that higher growth rates in combination with frequent pruning in low density plantations can be applied to shorten the rotation period producing high quality timber in comparison with plantations managed under conventional conditions in Patagonia. Additional advantages could be associated to the lower environmental impact of low canopy cover plantations compared to high density stands.Fil: Gyenge, Javier Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernandez, Marí­a Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentin

Stand density and drought interaction on water relations of Nothofagus antarctica : contribution of forest management to climate change adaptability

Nothofagus antarctica is the most representative species of the native mixed forest occupying ecotone areas between forests and steppe in NW Patagonia, South-America. In this type of environment, vulnerability to climate change is particularly enhanced. Predictions of future climatic conditions for this region indicate an increment of atmospheric temperature and also, a high variability of rain events, threatening forest persistence and productivity. In this framework, management strategies are crucial to guarantee sustainability of native vegetation systems. The objective of this study was to study the effect of tree density on the ecophysiological limitations of water use of N. antarctica, as a proxy to its productivity, during a drought period. Compared with the unthinned forest, the thinned forest showed higher soil water availability, higher sapflow density (Js) and canopy conductance (Gc) values, similar aerodynamic conductance (Ga) and a low degree of coupling to vapor pressure deficit. Ecophysiological results demonstrated a high limitation over gas exchange of individual N. antarctica trees imposed by the resistance in the hydraulic soil-to-leaf pathway in the unthinned-natural condition. Surprisingly, our results suggest structural limitations in the unthinned stand which reduce the ability of N. antarctica trees to take advantage of wet seasons, at least in the short term. Thinning could decrease the susceptibility of N. antarctica-based systems to drought stress, by increasing resource availability to the remaining trees, thus contributing to enhance the persistence of this species under climate change conditions.Fil: Gyenge, Javier Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernandez, Marí­a Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sarasola, Mauro Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentin

Introducción y Enfoque del Manejo de los Bosques Nativos

Los bosques nativos en Argentina, con su gran variedad de ecosistemas que incluyen desde selvas subtropicales hasta bosques subantárticos, brindan a la sociedad diferentes servicios ecosistémicos (alimentos, agua, madera, regulación del clima, control de la erosión, aspectos recreativos, belleza escénica, formación de suelos y el ciclo de nutrientes). Sin embargo, existe una pérdida de cobertura forestal de los bosques nativos asociada a factores naturales y antrópicos. En este contexto, es importante conocer el manejo relacionado a los diferentes usos del bosque, el abordaje de las diferentes escalas espaciales, y marcos conceptuales ante el cambio climático donde se desarrolla la silvicultura. En la actualidad no se contaba con material científico que nuclee el conocimiento actualizado sobre las prácticas de manejo de los bosques nativos de Argentina. Ante esta situación, el objetivo del libro es presentar los análisis del uso forestal histórico hasta la actualidad, la situación resultante del estado del bosque nativo y las propuestas silviculturales existentes en cada región forestal de Argentina, y en función de todo ello proponer alternativas superadoras para tender a modelos de gestión sostenibles.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: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Chauchard, Luis Mario. Administración de Parques Nacionales. Dirección Regional Patagonia Norte. San Martín de Los Andes, Neuquén; Argentina.Fil: Chauchard, Luis Mario. Universidad Nacional del Comahue; Argentina.Fil: Schlichter, Tomás Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Dirección Nacional; Argentina.Fil: Schlichter, Tomás Miguel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina

Modeling leaf maximum net photosynthetic rate of Festuca pallescens, the dominant perennial grass of Patagonian pine-based silvopastoral systems

The integrated relationship in a simple mechanistic model between the critical environmental factors controlling leaf photosynthesis of understory species would be a useful tool to optimize the management of the silvopastoral systems. Individual effect of leaf temperature, water stress and light environment over net maximum photosynthetic rate (Pmax) was evaluated on Festuca pallescens leaves grown in a silvopastoral system of two Pinus ponderosa canopy covers (350 and 500 trees ha−1) and natural grassland. The aim was to integrate individual functions for Pmax against these environmental factors into a multiplicative model. We measured pre-dawn water potential (ψpd), leaf temperature and net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (gs) and intercellular CO2 concentration (Ci) as a function of photosynthetic photon flux density (PPFD). The highest Pmax under non-limiting conditions was 20.4 μmol CO2 m−2 s−1 and was defined as standardized dimensionless Pmaxs = 1 for comparison of environmental factors. The leaf temperature function showed an optimum range between 20.2 and 21.8°C where Pmaxs = 1. Then, Pmaxs declined by an average 1 μmol CO2 m−2 s−1 C−1 from the optimum to 4.7 and 38.5°C. Pmaxs decreased at a rate of 9.49 μmol CO2 m−2 s−1 MPa−1 as water potential reaches −1.9 MPa and showed a lower slope as water potential decreased down to −4.3 MPa. The light environment was estimated from hemispherical photograph analysis. Pmaxs was 20% higher in leaves of open control plants than under the maximum tree canopy cover. The simple multiplicative model accounted for 0.82 of the variation in Pmax. Such a simple mechanistic model is the first step towards a more effective decision support tool.Fil: Caballe, Gonzalo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Fernandez, Marí­a Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gyenge, Javier Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología Forestal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aparicio, Alejandro Gabriel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentin

The sign and magnitude of tree–grass interaction along a global environmental gradient

Aim: The ecological literature posits that positive interactions are preponderant in stressful environments; however, the net balance between positive and negative interactions at the community level is still under debate. This study analysed the effect of trees on grass biomass in natural and cultivated woody systems distributed along a global aridity index (AI) gradient. Location: Global. Methods: We conducted a meta-analysis including eight natural biomes and tree plantations distributed in five continents. The final database consisted of 93 data pairs across 65 locations spanning a gradient from AI = 0.1 to AI = 2.1, which covered annual precipitation ranging from 70 to 3500 mm. Effect size was calculated as the difference between above-ground grass biomass beneath and outside the tree canopy. We built linear models to evaluate the importance of different biotic and abiotic variables as potential drivers of the effect size. Multimodel inference, based on the Akaike information criterion (AICc) was used to select the best models. Results: The whole data set shows a shift from net facilitation to net competition along an increasing AI gradient. AI had the highest relative importance in explaining the sign and magnitude of the effect size. Tree characteristics (deciduous–evergreen and leguminous–non-leguminous) were the other predictive variables consistently included in almost all the 10 best models. Deciduous and leguminous trees enhanced grass biomass growing beneath them. Increasing soil sand content, C4 grasses and tropical and natural systems all increased the biomass of grasses growing beneath trees, but their relative importance was substantially lower than that of the AI and tree characteristics. Main conclusions: The results of our global meta-analysis showed that climatic context and the characteristics of benefactor trees both represent the main drivers of the sign and magnitude of tree–grass interactions. These findings may contribute to advancing knowledge of the mechanisms behind the global patterns.Fil: Mazía, Noemí. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal; ArgentinaFil: Moyano, Jaime. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal; ArgentinaFil: Pérez, Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Schlichter, Tomas Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; Argentin