Heterogeneity decreases as time since fire increases in a South American grassland

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 InnovaciónComisión Sectorial de Investigación CientíficaInstituto Nacional de Investigación AgropecuariaComisión Académica de PosgradoInter-American Institute for Global Change Researc

Effect of grazing on below-ground net primary productivity of a temperate grassland

El pastoreo afecta directamente a la parte aérea de la vegetación, e indirectamente a la subterránea. En los pastizales existe un conocimiento escaso del efecto del pastoreo sobre la productividad primaria neta subterránea (PPNS). Nuestro objetivo fue cuantificar el efecto del pastoreo sobre la PPNS hasta 25 cm de profundidad en un pastizal de la región centro-sur de Uruguay, en cuatro períodos de muestreo distribuidos uniformemente a lo largo de un año. Al inicio de cada período se realizaron cinco pozos cilíndricos de 5 cm de diámetro x 25 cm de profundidad en tres áreas clausuradas de entre 4 y 17 años de antigüedad, y en sus áreas pastoreadas adyacentes. Se colocaron mallas plásticas cilíndricas, se rellenaron con suelo libre de raíces, se extrajeron al cabo de tres meses y se fraccionaron en tres profundidades (0-5, 5-10 y 10-25 cm). La PPNS anual para el perfil de 25 cm fue 41% mayor en las áreas pastoreadas (505 g.m -2.año -1) que en las clausuradas (357 g.m -2.año -1). La PPNS anual disminuyó con la profundidad del suelo de manera similar en las áreas pastoreadas y clausuradas. La mitad de la PPNS anual de todo el perfil estuvo concentrada en las primeras dos fracciones (0-5 y 5-10 cm). Para el perfil completo de 25 cm, la PPNS presentó una interacción pastoreo x período de muestreo marginalmente significativa, lo cual indica trayectorias diferentes de la PPNS. Nuestro estudio es uno de los pocos que evalúa el efecto del pastoreo sobre la PPNS en pastizales del Río de la Plata y es el primero que lo hace por medio de la técnica de mallas cilíndricas. Cuantificar el efecto del pastoreo sobre la PPNS permite entender la dinámica de secuestro de C en el suelo, un servicio ecosistémico de gran valor que aportan los pastizales.Grazing directly affects above-ground fraction of vegetation and indirectly the below-ground part. There is a poor knowledge of the effect of grazing on below-ground net primary productivity (BNPP) in grasslands. Our aim was to quantify the effect of grazing on BNPP up to 25 cm depth in a south-central Uruguayan grassland, in four sampling periods, distributed uniformly throughout a year. At the beginning of each period, five cylindrical holes of 5 cm diameter x 25 cm depth, in three exclosures sites aged between 4 and 17 years, and at their adjacent grazed areas, were performed. Ingrowth cores filled with free roots soil were placed in the hole, extracted after three months and divided in 3 depths (0-5, 5-10 and 10-25 cm). For 25 cm profile, the annual BNPP was 41% higher in grazed areas (532 g.m-2.year-1) than in exclosures areas (376 g.m-2.year-1). The annual BNPP decreased with soil depth similarly at grazed and exclosures areas. Half of the annual BNPP of whole profile was concentrated in the two shallowest layers (0-5 and 5-10 cm). BNPP for the profile of 25 cm presented interaction grazing x sampling periods marginally significant, indicating different trajectories of BNPP. This study is one of the few in the Río de la Plata grasslands that assesses the effect of grazing on BNPP and the first using ingrowth cores. Quantifying the effect of grazing on BNPP allows understanding the dynamics of C sequestration in the soil, an ecosystem service particularly valued in grasslands.Fil: Lopez Mársico, Luis. Universidad de la República. Facultad de Ciencias; UruguayFil: Oyarzabal, Mariano. 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. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información; ArgentinaFil: Altesor, Alice. Universidad de la República. Facultad de Ciencias; UruguayFil: 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. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información; Argentina. Universidad de la República. Facultad de Ciencias; Urugua

Relationship between plant species richness and productivity in natural grasslands

En las últimas dos décadas se generó un debate acerca de la relación entre la diversidad y el funcionamiento ecosistémico. Los pastizales y sus herbívoros proveen uno de los casos de estudio más ampliamente utilizados para analizar esta relación. En los pastizales del Río de la Plata existen evidencias de relaciones positivas y negativas entre la riqueza de especies y la Productividad Primaria Neta Aérea (PPNA). El objetivo de este trabajo fue analizar dicha relación en pastizales naturales pastoreados de la región Centro-Sur de Uruguay. Se utilizaron dos estimadores de la PPNA, el Índice de Vegetación Normalizado (IVN) y la biomasa acumulada. En un ambiente heterogéneo en cuanto a fertilidad del suelo se evaluó la riqueza de especies, el IVN y la biomasa acumulada. El IVN y la biomasa acumulada se relacionaron positivamente con la riqueza. Las gramíneas erectas y las hierbas mostraron los valores más altos para riqueza de especies. Por su parte, las gramíneas postradas con únicamente 4 especies (8% del total) aportaron cerca del 35% de la biomasa total y explicaron gran parte de la productividad de estos pastizales. Este trabajo brinda evidencias a favor de una relación positiva y lineal entre riqueza y productividad primaria.In the past two decades a considerable debate was generated among ecologists due to differences in the results of experiments which evaluated the relationship between diversity and ecosystem functioning. Recent experimental and theoretical work in this area has also led to animated debates and controversies. A large number of hypotheses linking species richness and ecosystem functioning have been tested. This relationship has been studied primarily through manipulative experiments but little is known about descriptive studies. Grasslands and their grazers provide one of the strongest and widespread cases for studying this relationship. Evidences of both, positive and negative relationships between species richness and Aboveground Net Primary Productivity (ANPP) were founded in the Río de la Plata grasslands. The aim of this paper is to examine the relationship between species richness and ANPP in natural grasslands under continuous grazing of the Southern-Central region of Uruguay. We used two estimators of the ANPP, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the accumulated green biomass. In a heterogeneous environment in terms of soil fertility, species richness and NDVI were measured in 44 plots of 30 cm of diameter. The plots were harvested to estimate the accumulated green biomass and the species were grouped in three Plant Functional Types. The results indicated that both descriptors were positively related to species richness (only the NDVI was signiºcant). Erect grasses and herbs showed higher values for species richness. On the other hand, the prostrate grasses despite being a group with only four species (8% of the total species), contribute with abundant biomass (about 35% of the total biomass) and explain much of the productivity of these grasslands. This paper provides evidence for a linear and positive relationship between species richness and ecosystem functioning descriptor

Patterns of invasion in grasslands of Uruguay at a regional scale

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.Studies on the relationship between the richness of native and exotic plants have generated conflicting evidence depending, among others, on the spatial scale of analysis. This study assessed the invasion by exotic species in natural grasslands of Uruguay at a regional scale. We analyzed 313 vegetation census from four geomorphological regions: Cuesta Basaltica, Cuenca Sedimentaria, Centro Sur and Sierras del Este. The results showed that the relationship between native and exotic richness was negative for Centro Sur while the effect of native species richness on exotic plant cover was negative for Centro Sur and Cuenca Sedimentaria. In most analyses, the functional type C4 grasses was negatively associated with the exotic richness and cover, and strongly inhibits Cynodon dactylon, the only C4 exotic grass species present in the sites. Conversely, C3 species showed irregular patterns of association with the exotics. Also, exotic richness was positively related with the percentage of agricultural use and vegetation cover. Our results suggest that propagule pressure and productivity favour the introduction and establishment of exotic species, but they are largely controlled by the composition of the resident community, in particular by the presence of C4 perennial grasses, which are the group with the highest cover in these communities. This could explain the very low incidence of exotic species in Uruguayan grasslands

Vegetation heterogeneity of natural grasslands on the basaltic region of Uruguay

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.We described vegetation heterogeneity and its relationship with environmental variables over an area of the basaltic region of central and north-western Uruguay dominated by shallow soils. Natural grasslands under continuous grazing by cattle and sheep are the predominant vegetation type (90%) of this geomorphologic region that comprises approximately 1.5 millions hectares. Vegetation data were obtained using the relevé method. Stands were sampled preferentially to represent all the perceptible physiognomic vegetation types. In quadrats of 10 x 10 m, located in the centre of each stand, floristic composition and structural characteristics of vegetation were recorded. Each species was visually assigned to a cover – abundance class following the scale proposed by Braun-Blanquet. Additionally, for each stand, we measured environmental variables (soil depth, top 10 cm of soil texture, slope, percent cover of rock and pebble, macro and micro topographical characteristics and livestock faecal abundance). Normalized Differential Vegetation Index (NDVI), a surrogate for net primary production, was derived from Landsat TM images. The species by relevés matrix with presence/absence data was subjected to multivariate analysis to reveal vegetation patterns. Agglomerative classification, based on Ward´s method and Jaccard’s distance, was used to identify main groups in species relevés and the hierarchical relationships among them. The optimal levels of clustering and the indicator species for each cluster were determined by indicator species analysis. Correspondence analysis was carried out to describe floristic gradients. Relationships between ordination axes and environmental variables were explored by correlation analysis. Two hundred seventy four vascular plant species, representing 43 families, were encountered in 46 relevés. The families with the highest number of species were Poaceae (78) and Asteraceae (44). The best represented genera were: Stipa (8), Paspalum (7), and Aristida (7). A structure of six communities grouped in three main vegetation units emerged from this procedure: Meso–xerophytic grasslands, Litophytic steppes and Meso–hidrophytic grasslands. The main vegetation units showed different physiognomies and occurred on sites with different combinations of topography and soil properties. Meso–xerophytic grasslands showed predominantly a two layer structure with high-to-mid plant cover. The upper layer was dominated by grasses and sub-shrubs and the lower layer by forbs and grasses. This unit occurred mainly on shallow soils on steep and gentle slopes and convex interfluves of hills. Litophytic steppes showed one open layer dominated by Selaginella sellowii Hieron, a small pteridophyte. This unit was associated to flat erosion surfaces at high and middle topographical positions. The Meso–hidrophytic grasslands unit was a closed vegetation type, with two layers dominated by grasses and graminoids. This unit occurred predominantly on deep soils on gentle low slopes, valleys and plains. The first ordination axis explained a 62.7% of the variance and detected a water availability gradient going from Meso–hidrophytic grasslands to Litophytic steppes and Meso–xerophytic grasslands. The environmental controls of this water gradient were soil depth, texture, slope and microtopography. The position of the relevés along the main floristic gradient was strongly correlated to NDVI (p < 0.05).The second axis explained a 20.3% of the variation, and separated Litophytic steppes from Meso–xerophytic and Meso-hidrophytic grasslands. The present study provides information that could be useful for the design of grassland management practices and selection of conservation areas

Efecto del pastoreo sobre la productividad primaria neta subterránea de un pastizal templado

López Mársico, Luis. Universidad de la República. Facultad de Ciencias. Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales. Montevideo, Uruguay.Oyarzabal, Mariano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información. Buenos Aires, Argentina.Altesor, Alice. Universidad de la República. Facultad de Ciencias. Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales. Montevideo, Uruguay.Paruelo, José María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información. Buenos Aires, Argentina.256-263El pastoreo afecta directamente a la parte aérea de la vegetación, e indirectamente a la subterránea. En los pastizales existe un conocimiento escaso del efecto del pastoreo sobre la productividad primaria neta subterránea (PPNS). Nuestro objetivo fue cuantificar el efecto del pastoreo sobre la PPNS hasta 25 cm de profundidad en un pastizal de la región centro-sur de Uruguay, en cuatro períodos de muestreo distribuidos uniformemente a lo largo de un año. Al inicio de cada período se realizaron cinco pozos cilíndricos de 5 cm de diámetro x 25 cm de profundidad en tres áreas clausuradas de entre 4 y 17 años de antigüedad, y en sus áreas pastoreadas adyacentes. Se colocaron mallas plásticas cilíndricas, se rellenaron con suelo libre de raíces, se extrajeron al cabo de tres meses y se fraccionaron en tres profundidades (0-5, 5-10 y 0-25 cm). La PPNS anual para el perfil de 25 cm fue 41% mayor en las áreas pastoreadas (505 g.m-2.año-1) que en las clausuradas (357 g.m-2.año-1). La PPNS anual disminuyó con la profundidad del suelo de manera similar en las áreas pastoreadas y clausuradas. La mitad de la PPNS anual de todo el perfil estuvo concentrada en las primeras dos fracciones (0-5 y 5-10 cm). Para el perfil completo de 25 cm, la PPNS presentó una interacción pastoreo x período de muestreo marginalmente significativa, lo cual indica trayectorias diferentes de la PPNS. Nuestro estudio es uno de los pocos que evalúa el efecto del pastoreo sobre la PPNS en pastizales del Río de la Plata y es el primero que lo hace por medio de la técnica de mallas cilíndricas. Cuantificar el efecto del pastoreo sobre la PPNS permite entender la dinámica de secuestro de C en el suelo, un servicio ecosistémico de gran valor que aportan los pastizales

Efecto del pastoreo sobre la productividad primaria neta subterránea de un pastizal templado

López Mársico, Luis. Universidad de la República. Facultad de Ciencias. Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales. Montevideo, Uruguay.Oyarzabal, Mariano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información. Buenos Aires, Argentina.Altesor, Alice. Universidad de la República. Facultad de Ciencias. Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales. Montevideo, Uruguay.Paruelo, José María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información. Buenos Aires, Argentina.256-263El pastoreo afecta directamente a la parte aérea de la vegetación, e indirectamente a la subterránea. En los pastizales existe un conocimiento escaso del efecto del pastoreo sobre la productividad primaria neta subterránea (PPNS). Nuestro objetivo fue cuantificar el efecto del pastoreo sobre la PPNS hasta 25 cm de profundidad en un pastizal de la región centro-sur de Uruguay, en cuatro períodos de muestreo distribuidos uniformemente a lo largo de un año. Al inicio de cada período se realizaron cinco pozos cilíndricos de 5 cm de diámetro x 25 cm de profundidad en tres áreas clausuradas de entre 4 y 17 años de antigüedad, y en sus áreas pastoreadas adyacentes. Se colocaron mallas plásticas cilíndricas, se rellenaron con suelo libre de raíces, se extrajeron al cabo de tres meses y se fraccionaron en tres profundidades (0-5, 5-10 y 0-25 cm). La PPNS anual para el perfil de 25 cm fue 41% mayor en las áreas pastoreadas (505 g.m-2.año-1) que en las clausuradas (357 g.m-2.año-1). La PPNS anual disminuyó con la profundidad del suelo de manera similar en las áreas pastoreadas y clausuradas. La mitad de la PPNS anual de todo el perfil estuvo concentrada en las primeras dos fracciones (0-5 y 5-10 cm). Para el perfil completo de 25 cm, la PPNS presentó una interacción pastoreo x período de muestreo marginalmente significativa, lo cual indica trayectorias diferentes de la PPNS. Nuestro estudio es uno de los pocos que evalúa el efecto del pastoreo sobre la PPNS en pastizales del Río de la Plata y es el primero que lo hace por medio de la técnica de mallas cilíndricas. Cuantificar el efecto del pastoreo sobre la PPNS permite entender la dinámica de secuestro de C en el suelo, un servicio ecosistémico de gran valor que aportan los pastizales

Grazers and fires: Their role in shaping the structure and functioning of the Río de la Plata Grasslands

Los Pastizales del Río de la Plata (PRP) son una de las áreas más extensas de ecosistemas abiertos (pastizales, arbustales y sabanas) del mundo. Históricamente, estos sistemas han experimentado, y lo siguen haciendo, una enorme pérdida de hábitats naturales. Más aun, en buena medida, su importancia ha sido invisibilizada frente a sistemas boscosos. El área remanente de ecosistemas abiertos (EA) varía según las fuentes del 38 al 58% del área original. Los EA son agroecosistemas particulares porque pueden combinar el suministro tanto de servicios ecosistémicos (SE) de provisión como de regulación y soporte. La maximización del suministro de SE en estos hábitats naturales depende, en parte, de comprender el papel de las dos principales perturbaciones que operan en ellos: el pastoreo y el fuego. Aunque estas dos perturbaciones son componentes naturales de los EA, son manipuladas por prácticas humanas. En este artículo revisamos el papel del pastoreo y el fuego en la estructura y el funcionamiento del PRP, partiendo de su papel durante el final del Pleistoceno y el Holoceno, y resumiendo evidencias de los efectos actuales del pastoreo y el fuego sobre la vegetación, la fauna y los procesos biogeoquímicos. Las evidencias muestran que los sistemas ganaderos en EA tienen, en dimensiones claves de la huella ambiental tales como la preservación de hábitats y la oferta de SE, el menor impacto entre las actividades agropecuarias. Los valores estimados de producción de carne equivalente en los EA representan una alta proporción de la producción total de la región, un volumen de producción capaz de cubrir el consumo de un 2.5% de la población mundial.The Río de la Plata Grasslands (RPG) are one of the largest areas of open ecosystems (grasslands, shrublands and savannas) in the world. Historically, these systems have experienced, and continue to experience, an enormous loss of natural habitats. Moreover, their importance has been largely invisible in comparison to forested systems. The remaining area of open ecosystems in the RPG region varies according to the source from 38 to 58% of the original area. Open Ecosystems (OE) are a special case of agroecosystems because they can combine the supply of both provisioning and regulating and supporting ecosystem services (ES). Preserving the provision of ES in these natural habitats depends, in part, on understanding the role of the two main disturbances operating in them: grazing and fire. Although these two disturbances are natural components of OE, both are manipulated by humans. In this paper we reviewed the role played by fire and grazing in the structure and functioning of the RPG starting from the late Pleistocene and Holocene, and summarizing current evidence on the effects of fire and grazing on vegetation, fauna and biogeochemical processes. The evidence indicates that among agricultural activities, direct grazing systems in OE have the lowest environmental footprint. At the same time are the key for habitat preservation and ES supply. Overall, the OE of the RPG still represent a high proportion of the area, are capable of covering 2.5% of the world’s population needs of high quality protein and, at the same time, guarding the regulation of key processes.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. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Oesterheld, Martin. 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: Altesor, Alice. Universidad de la Republica; UruguayFil: Piñeiro, Gervasio. 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: Rodríguez, Claudia. Universidad de la Republica; UruguayFil: Baldassini, Pablo. 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: Irisarri, Jorge Gonzalo Nicolás. 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: López Mársico, Luis. Universidad de la Republica; UruguayFil: Pillar, Valério D.. Universidad de la Republica; Urugua

Fire and grazing interaction in a subhumid grassland: effects on a dominant tussock grass

1-Herbivory and fire are disturbances that reduce aboveground biomass across large areas. Some tussock grass-dominated grasslands need fire and grazing to be conserved in space and time. Asynchronous and patchy burning carried out by livestock ranchers in a Uruguayan grassland region, temporarily reduces the cover of the unpalatable tussock grass Saccharum angustifolium. The aim of this study was to evaluate the effects of fire, grazing and their interaction on structural and functional traits of a tussock grass, and its temporal dynamics in a sub-humid grassland. 2-We set three blocks with four plots of 300 m2 each in a physiognomically homogeneous area dominated by S. angustifolium in a protected area. Each block presented the four possible combinations that emerged from the two levels of grazing and burning factors. The experimental burning was carried out in the spring, mimicking customary practices of livestock ranchers. Clump volume, number of flowering culms, Normalized Difference Vegetation Index of S. angustifolium, and soil variables were measured. 3-Fire triggered the greatest and fastest changes in the structure and functioning of S. angustifolium clumps. The discrete effect of fire was immediate in terms of biomass removal and activation of resprouting buds, whereas the consequences of grazing were evident throughout time. The volume of S. angustifolium clumps was significantly different between treatments, and throughout sampling dates. The number of S. angustifolium flowering culms was higher in burn-ungrazed plots than the other treatments. The temporal dynamics of NDVI of S. angustifolium clumps was different between treatments. Soil temperature increased after burning. 4-Synthesis and applications. The burning frequency carried out by livestock ranchers in grasslands dominated by S. angustifolium is three-five years. Our results provide new data in favor of this management practice, since it takes S. angustifolium clumps longer than two years to reach the volume and fuel needed for a fire to spread in space. Our results contribute to the evidence supporting that fire-directed grazing can maintain this open ecosystem. The conclusions drawn from our results constitute a useful contribution to the managers and authorities of the protected area, and can be extrapolated to other grassland areas.Agencia Nacional de Investigación e InnovaciónUniversidad de la república. Comisión Sectorial de Investigación CientíficaUniversidad de la República. Comisión Académica de Posgrad