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Welcome to the Rangeland Ecology & Management archives. The journal Rangeland Ecology & Management (RE&M; v58, 2005-present) is the successor to the Journal of Range Management (JRM; v. 1-57, 1948-2004.) The archives provide public access, in a "rolling window" agreement with the Society for Range Management, to both titles (JRM and RE&M), from v.1 up to five years from the present year.

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Print ISSN: 0022-409x

Online ISSN: 1550-7424

QUESTIONS?

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Recent Submissions

  • Historical Changes in Stocking Densities on Texas Rangelands

    Wilcox, Bradford P.; Sorice, Michael G.; Angerer, Jay; Wright, Cynthia L. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Stocking density, both current and past, is a major determinant of the nature and condition of rangelands. Despite this fact, there have been few detailed examinations of historical trends in stocking density. We used data from the U.S. Census of Agriculture to track the density of domestic livestock from the early 1900s to the present, for six rangeland regions in the State of Texas: (1) the Edwards Plateau; (2) the Trans-Pecos; (3) the Lampasas Cut Plain; (4) the South Texas Plains; (5) the Rolling Plains; and (6) the High Plains. We find that stocking densities have declined across the state—ranging from a decline of about 40% in some regions to as much as 75% in the Trans-Pecos and Edwards Plateau regions. The period of sharpest decline, which began in the middle of the last century, reflects important, but not fully understood, socioeconomic changes. These most likely include changing land ownership, fragmentation of land holdings, and increasing emphasis on wildlife conservation. Other factors potentially contributing to the destocking of Texas rangelands include woody plant encroachment and a rise in predation. We argue that the dramatic reduction in stocking densities documented here has profound socioeconomic, ecological, and hydrological implications that need to be better understood./La densidad de carga en el paso y actual, es el principal determinante de la naturaleza y condición del agostadero. Después de éste hecho, ha habido pocas revisiones de la tendencia histórica y la densidad de carga en detalle. Usamos datos del Censo de Agricultura de los Estados Unidos para rastrear la densidad de animales domesticos desde inicios de los 1900s al presente, en seis regiones de pastizales en el estado de Texas. (1) La Altiplanicie Edwards, (2) La Región de Trans-Pecos, (3) La Planicie de Lampasas, (4) Las Planicies del Sur de Texas, (5) Las Planicies Onduladas y (6) Las Planicies Altas de Texas. Encontramos que las densidades de cargase han reducido a lo largo del estado – variando de una disminución del 40% en algunas regiones hasta un 75% en las regiones Trans-Pecos y La Planicie Edwards. El periodo de más reducción que inicio a mediados del siglo pasado refleja cambios socioeconómicos importantes que no están bien comprendidos. Los más probables son el cambio de propiedad, fragmentación de la tierra y el aumento en el interés de conservación de la fauna. Otros factores que potencialmente contribuyen en la descarga de los agostaderos de Texas incluyen, la invasión de plantas leñosas y un aumento en los predadores. Discutimos que esta dramática reducción de la densidad de carga aquí documentada tiene profundas implicaciones socioeconómicas, ecológicas e hidrológicas que requieren ser entendidas.
  • Female White-Tailed Deer Body Condition and Diet After a Large Spring Wildfire

    Lewis, John S.; Kaiser, Robert D.; Hewitt, David G.; Synatzske, David R. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Frequency of large rangeland wildfires may increase in the southwestern United States and northeastern Mexico as a result of exotic grass invasion and reduced emphasis on livestock production, but effects of such fires on white-tailed deer (Odocoileus virginianus) are poorly documented. A large wildfire burned >90% of the 6 151-ha Chaparral Wildlife Management Area in southern Texas during March 2008, creating an opportunity to study short-term effects of wildfire on white-tailed deer food habits, body condition, and pregnancy. We harvested 26 female deer between 7 April and 20 June 2008 and recorded dressed body weight, body condition, number of corpora lutea, and number and size of fetuses. We used rumen contents to quantify forage classes consumed. Deer ate prickly pear (Opuntia engelmannii) pads and emergent grasses during April and shifted to forbs and browse as vegetation communities recovered. Deer consumed mesquite (Prosopis glandulosa) beans and prickly pear fruit during mid-June. Body condition measures did not vary during the collection period, suggesting deer were able to acquire sufficient nutrients to meet requirements. Fetal development rate appeared normal. Precipitation (11.4 cm) during late April and May probably allowed vegetation to recover from the wildfire. White-tailed deer are resilient opportunists and were able to maintain body condition and pregnancy after a large-scale wildfire./La frecuencia de grandes incendios en los pastizales del Suroeste de los Estados Unidos y Noreste de México puede amentar como resultado de la invasión de pastos exóticos y poco énfasis en la producción ganadera, pero el efecto de estos incendios en el venado cola blanca (Odocoileus virginianus) está poco documentado. Un gran incendio en el Área de Manejo Silvestre del Chaparral en el Sur de Texas durante marzo de 2008 donde se quemo más del 90% del total de 6%hairsp;151 ha creó una oportunidad para estudiar el efecto a corto plazo de incendios en los hábitos de alimentación, condición corporal y preñez del venado cola blanca. Se cazaron 26 hembras de venado entre el 7 de abril y 20 de junio de 2008 y se registró el peso de animal completo, condición corporal, número de cuerpos lúteos y numero y taman ̃o de los fetos. Usamos el contenido ruminal para cuantificar la clase de forraje consumido. Los venados comieron pencas de nopal (Opuntia engelmannii) y pastos que rebrotaron en abril y cambiaron a hierbas y arbustos conforme las comunidades vegetales se recuperaban. Los venados consumieron vainas de mezquite (Prosopis glandulosa) y tunas a la mitad de junio. La condición corporal no varió durante el periodo de colecta sugiriendo que los venados pueden conseguir suficientes nutrientes para llenar sus requerimientos. La tasa del desarrollo fetal aparentemente fue normal. La precipitación (11.4 cm) durante finales de abril y mayo probablemente permito a la vegetación recuperarse del incendio. Los venados cola blanca son oportunista resilentes y fueron capaces de mantener la condición corporal y preñez después de un incendio a gran escala.
  • Behavioral Interference Between Sympatric Reindeer and Domesticated Sheep in Norway

    Colman, Jonathan E.; Tsegaye, Diress; Pedersen, Christian; Eidesen, Ruben; Arntsen, Herbjørg; Holand, Øystein; Mann, Alex; Reimers, Eigil; Moe, Stein R. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Interspecific interaction among sympatric ungulates is important in management and conservation. We investigated behavioral interference between sympatric wild or semidomestic reindeer (Rangifer tarandus tarandus) and sheep (Ovis aries) in two field studies and one enclosure experiment. For free-ranging wild and semidomestic reindeer, interference between the two species increased with decreasing distances, occurring only at less than 200 m and 30 m, for wild and semidomestic reindeer, respectively, and neither species consistently dominated the other. In a controlled, duplicated experiment we tested interference and confrontations at the feeding patch level among semidomestic reindeer and sheep within 40 X 50 m enclosures. When new reindeer or sheep were introduced into enclosures already occupied by reindeer, new reindeer resulted in significantly more interference and confrontations among individuals compared to new sheep; i.e., intraspecific interference was more prevalent than interspecific interference at equal densities. For all study areas, confrontations decreased with time after ‘‘first encounter,’’ indicating cohabituation. A sympatric use of pastures was not visually disruptive for recorded grazing behavior for either species./La interacción inter-específica entre ungulados que ocupan el mismo habitat es importante para el manejo y la observación. Investigamos la interferencia en el comportamiento entre el reno silvestre o semi-doméstico (Rangifer tarandus tarandus) y la oveja (Ovis aries) en dos campos de estudio y un exclusión experimental. Para renos silvestres o semi-domésticos que pastorean libremente la interferencia entre las dos especies aumenta conforme se reduce la distancia ocurriendo, solo a menos de 200 y 30 metros para los renos silvestres y renos semi-domésticos respectivamente y ninguna de las especies domino a la otra. En un experimento controlado y duplicado probamos la interferencia y confrontación a nivel de parche de alimentación entre renos semi-domésticos y ovejas dentro de una exclusión de 40350 metros. Cuando los renos u ovejas nuevos fueron introducidos en la exclusión donde ya estaba ocupada por otros renos, los nuevos renos resultaron en una interferencia y confrontación significativa mayor entre individuos comparada con ovejas nuevas; ejm. Interferencia intraespecífica fue más acentuada que interferencia interespecífica en densidades iguales. Para todas las áreas de estudio las confrontaciones disminuyeron con el tiempo después del primer encuentro indicando cohabitación. Un uso simpátrico del pastizal no fue visualmente disruptivo para el comportamiento de pastoreo registrado en ambas especies.
  • Does Cattle Grazing Affect Ant Abundance and Diversity in Temperate Grasslands?

    Schmidt, Amanda C.; Fraser, Lauchlan H.; Carlyle, Cameron N.; Bassett, Eleanor R. L. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Half of the world’s land base is grazed by domesticated livestock. Because of the important functional role of ants in grasslands, it is important to understand the effect of livestock grazing on ant abundance and diversity. The objectives of this study were to examine the effect of cattle grazing and site productivity on the abundance, species richness, and species diversity of ants in Lac du Bois Grasslands Provincial Park, British Columbia, Canada. We hypothesized that the measured ant variables would be lowest in grazed areas and at low site productivity. Pitfall trapping was conducted at four sites: two at each low and high site productivity levels. At each site an ungrazed (fenced exclosure) and grazed transect was sampled during May, July, and August of 2008. Captured ants were preserved in ethanol and identified. Eight genuses of ants were collected: Tapinoma, Camponotus, Formica, Lasius, Aphaenogaster, Myrmica, Solinopsis, and Temnotharox. The mean number of ants per pitfall was higher at high site productivity sites that were grazed (15.10 +/- 2.96 SE) compared to high productivity sites ungrazed (3.28 +/- 0.47 SE); grazing at low productivity reduced numbers of ants from 5.07 (+/- 0.70 SE) to 2.20 (+/- 0.39 SE) (F=21.806; P<0.001).Tapinoma sessile and A. occidentalis had the greatest numbers in the pitfall traps. Species richness (F=23.330, P<0.001) and diversity (F=11.764, P=0.001) followed a similar trend. Because productivity and cattle grazing affect ant diversity andabundance, and ants impact ecosystem functioning, these factors should be considered in management of grasslands./La mitad de las tierras del mundo son pastoreadas por animales domésticos. Debido a la importancia práctica de las hormigas dentro de los pastizales es importante comprender el efecto del ganado en pastoreo en la diversidad y abundancia de las hormigas. Los objetivos de este estudio fueron examinar el efecto del pastoreo y la productividad del sitio en la abundancia, la riqueza, y la diversidad de especies de hormigas en los pastizales de Lac du Bois en el parque Provincial, de la Columbia Británica, en Canadá. Nuestra hipótesis fue que las variables medidas en las hormigas serían menores en áreas pastoreadas y en sitios de menor productividad. Se utilizaron trampas en cuatro sitios: dos por cada sitio de alta y baja productividad. En cada sitio, transectos en áreas sin pastoreo (excluidas) y con pastoreo fueron muestra dos durante mayo, Julio y Agosto del 2008. Las hormigas capturadas fueron conservadas en etanol e identificadas. Se recolectaron 8 géneros de hormigas: Tapinoma, Camponotus, Formica, Lasius, Aphaenogaster, Myrmica, Solinopsis, and Temnotharox. El número medio de hormigas por trampa fue mayor en de alta productividad y que fueron pastoreados (15.10 +/- 2.96 SE) comparados a los sitios de alta productividad sin pastoreo (3.28 +/- 0.47 SE); mientras que en los sitios de baja productividad se redujo el número de hormigas de 5.07 (+/-0.70 SE) a 2.20 (+/-0.39 SE) (F=21.806; P<0.001). Las hormigas Tapinoma sessile y A. occidentalis tuvieron los mayores números en las trampas. La riqueza de las especies (F=23.330, P<0.001) y la diversidad (F=11.764, P=0.001) siguió una tendencia similar. Debido a que la productividad y el pastoreo del ganando afectan la diversidad, la abundancia, y el impacto de las hormigas en el funcionamiento del ecosistema, estos factores deben considerarse en el manejo de los pastizales.
  • Spotted Knapweed Utilization by Sequential Cattle and Sheep Grazing

    Henderson, Stacee L.; Mosley, Tracy K.; Mosley, Jeffrey C.; Kott, Rodney W. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Prescribed (or targeted) sheep grazing can effectively suppress the invasive perennial forb spotted knapweed (Centaurea stoebe L. ssp. micranthos [Gugler] Hayek). Some ranchers and other natural resource managers, however, resist using this weed management tool over concerns that sheep may consume too much of the graminoid standing crop, thereby decreasing its availability to cattle and wildlife and possibly harming graminoids with excessive defoliation. One potential approach to address these concerns is to graze spotted knapweed infestations first with cattle, immediately followed by sheep. We evaluated this sequential grazing strategy on foothill rangeland in western Montana, comparing sequential grazing at a moderate stocking rate in mid June (spotted knapweed in bolting stage) vs. mid July (spotted knapweed in late-bud/early flowering stage). Pastures (0.81 ha) were grazed with three yearling cattle for 7 d, immediately followed with 7 d of grazing by seven yearling sheep. Combined relative (i.e., utilization) of graminoids by cattle and sheep averaged 40% in June and July, safely within sustainable grazing use levels recommended for the site. Combined relative use of spotted knapweed by cattle and sheep also did not differ between June and July, averaging 62%. Previous research indicates that this degree of use is sufficient to suppress spotted knapweed. Our results indicate that prescribed sheep grazing can be applied immediately following cattle grazing in either June or July to suppress spotted knapweed without overusing desirable graminoids. Cattle and sheep will eat less graminoids and more spotted knapweed if cattle and sheep graze sequentially when spotted knapweed is in its late-bud/early flowering stage (mid July) rather than its bolting stage (mid June)./El pastoreo prescrito con ovejas puede suprimir de manera efectiva la herbácea perene invasiva spotted knapweed (Centaurea stoebe L. ssp. Micranthos [Gugler] Hayek). Sin embargo, algunos ganaderos y manejadores de recursos naturales, se resisten a utilizar esta herramienta de manejo por la preocupación de que las ovejas puedan consumir grandes cantidades de gramíneas, resultando en disminución y disponibilidad para el ganado y fauna silvestre. Asimismo, se teme que el consumo ocasione un daño a las gramíneas por una utilización intensiva. Un posible enfoque para hacer frente a estas preocupaciones es pastorear las áreas infestadas de spotted knapweed primero con ganado vacuno e inmediatamente después con ovejas. Evaluamos esta estrategia de pastoreo secuencial en los pastizales al pie de los lomeríos en el oeste de Montana, comparando el pastoreo secuencial con una densidad animal moderada a mediados de junio (etapa previa a la floración) en comparación con el pastoreo durante mediados de Julio (finales de la brotación/ principios de la e ́poca de floración). Parcelas de (0.86 has) fueron pastoreadas con tres vacas de un año por 7 días, inmediatamente fueron pastoreadas por 7 días con siete ovejas de un año. Combinando la utilización relativa de gramíneas por ganado y ovejas promediaron 40% in Junio y Julio, con seguridad estos niveles de pastoreo son sostenibles recomendados para este sitio. La relativa combinación de la utilización de spotted knapweed por ganado y ovejas tampoco produjo diferencias entre Junio y Julio, promediando 62%. Investigaciones previas indican que este grado de utilización es suficiente para suprimir spotted knapweed. Nuestros resultados indican que el pastoreo prescrito con ovejas puede ser implementado inmediatamente después del pastoreo con ganado vacuno ya sea en Junio o Julio para suprimir spotted knapweed sin la sobrevso de las gramíneas deseables. El ganado vacuno y las ovejas van a consumir menos gramíneas y mas spotted knapweed si ambos pastorean secuencialmente cuando spotted knapweed está en finales de la brotación/ principios de la e ́poca de floración (mediados de julio) en lugar de la etapa de floración (mediados de Junio).
  • Evaluation of Herbicide and Disking to Control Invasive Bluestems in a South Texas Coastal Prairie

    Ruffner, Marvin E.; Barnes, Thomas G. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Conservation and restoration efforts of native grasslands are being hindered by invasive, exotic plants. Exotic bluestem grasses (Bothriochloa and Dichanthium spp.) have become increasingly invasive throughout the rangelands of the central and southern Great Plains, United States. Accordingly, the aim of this study was to evaluate the efficacy of glyphosate, imazapyr, and imazapyr + glyphosate treatments with or without disking to remove exotic bluestems from a south Texas coastal prairie. We evaluated three different control regimens: 1) herbicide treatments only, 2) herbicide treatments followed by two diskings (H + D), and 3) disking followed by herbicide treatments (D + H). Percent exotic bluestem, native grass, and forb cover were visually estimated at 0 (pre-treatment: May 2006), 20, 52, and 104 wk after treatment (WAT). The herbicide-only and H+D regimens were ineffective at controlling exotic bluestems. However, exotic bluestem cover in herbicide-treated plots of the D+H regimen was significantly lower (P<0.05) compared to control plots and most treatment plots of the herbicide-only and H+Dregimens up to 52 WAT. Control regimens did not notably facilitate an increase in native grass cover from pre-treatment levels, but native grass cover remained the highest, and increased the most, in some imazapyr-treated plots of the herbicide-only and D+H regimens, respectively. In the H+D and D+H regimens, disking resulted in a flush of forb cover (up to 50%) at 52 WAT; yet forb cover was <5% in these plots by 104 WAT. Exotic bluestem cover recovered back to, or was greater than, pretreatment levels among most treatment plots across all three control regimens at 104 WAT. This study suggests that follow-up control measures are needed to suppress the re-invasion of exotic bluestems after initial control efforts. Additional studies are needed to evaluate other strategies to control exotic bluestems in rangelands of the central and southern United States./Los esfuerzos de conservación y reforestación de pastizales nativos han sido obstaculizados por plantas invasivas y tóxicas. El pasto exótico bluestem grasses (Bothriochloa and Dichanthium spp.) se ha vuelto cada vez mas invasivo en los pastizales del centro y el sur delas Grandes Planicies de Estados Unidos, por consiguiente, el objetivo de este estudio fue evaluar la eficiencia de tratamientos a base de glyphosate, imazapyr, y imazapyr+glyphosate con o sin arado de disco para remover los plantas exóticas de bluestem de un pastizal delas planicies de las costas de Texas. Evaluamos tres diferentes regímenes de control: 1) aplicación u ́nicamente de herbicida; 2) aplicación de herbicida seguidos por las rastra de discos dos veces (H+D); y 3) rastra de discos seguido de la aplicación de herbicida (D+H). El porcentaje del pasto exótico bluestem, gramíneas nativas y cobertura herbácea fue estimado visualmente como 0 (pre-tratamiento: Mayo 2006), 20, 52, and 104 semanas después de la aplicación de los tratamientos (WAT). Los tratamientos solo herbicida y H+D no fueron efectivos para control del pasto exótico bluestems. Sin embargo, la cubierta de este pasto exótico en las parcelas bajo la aplicación de herbicida del re ́gimen D+H fue significativamente menor (P<0.05) comparado con las parcelas control y la mayoría de las parcelas tratadas solo con herbicida y H+D regímenes hasta 52 WAT. Los regímenes de control no facilitaron notablemente un incremento en la cobertura de pastos de niveles a comparación de los niveles antes de los tratamientos, pero la cobertura de los pastizales nativos permaneció como la más alta, y la que mas aumentó, en algunos parcelas tratadas con imazapyr o con solo herbicida y D+H regímenes, respectivamente. En los tratamientos H+D y D+H, y la rastra de discos resultaron en un aumento de la cobertura herbácea (de hasta 50%) en 52 WAT; sin embargo la cobertura fue <5% en estas parcelas por 104 WAT. La cobertura del pasto exótico bluestem se recuperó, o fue más grande que, los niveles presentados antes de los tratamientos entre la mayoría de las parcelas tratadas a través de todos los tres regímenes de control a 104 WAT. Este estudio sugiere que el seguimiento de las medidas de control es necesario para suprimir una nueva invasión del pasto exótico bluestem después de esfuerzos iniciales para controlarlo. Estudios adicionales son necesarios para evaluar otras estrategias para controlar el pasto exótico bluestem en pastizales de centro y sur de los Estados Unidos.
  • Vegetation Response to Mowing Dense Mountain Big Sagebrush Stands

    Davies, K. W.; Bates, J. D.; Nafus, A. M. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    A decrease in fire frequency and past grazing practices has led to dense mountain big sagebrush (Artemisia tridentata Nutt. subsp. vaseyana [Rydb.] Beetle) stands with reduced herbaceous understories. To reverse this trend, sagebrush-reducing treatments often are applied with the goal of increasing herbaceous vegetation. Mechanical mowing is a sagebrush-reducing treatment that commonly is applied; however, information detailing vegetation responses to mowing treatments generally are lacking. Specifically, information is needed to determine whether projected increases in perennial grasses and forbs are realized and how exotic annual grasses respond to mowing treatments. To answer these questions, we evaluated vegetation responses to mowing treatments in mountain big sagebrush plant communities at eight sites. Mowing was implemented in the fall of 2007 and vegetation characteristics were measured for 3 yr post-treatment. In the first growing season post-treatment, there were few vegetation differences between the mowed treatment and untreated control (P>0.05), other than sagebrush cover being reduced from 28% to 3% with mowing (P<0.001). By the second growing season post-treatment, perennial grass, annual forb, and total herbaceous vegetation were generally greater in the mowed than control treatment (P<0.05). Total herbaceous vegetation production was increased 1.7-fold and 1.5-fold with mowing in the second and third growing seasons, respectively (P<0.001). However, not all plant functional groups increased with mowing. Perennial forbs and exotic annual grasses did not respond to the mowing treatment (P>0.05). These results suggest that the abundance of sagebrush might not be the factor limiting some herbaceous plant functional groups, or they respond slowly to sagebrush-removing disturbances. However, this study suggests that mowing can be used to increase herbaceous vegetation and decrease sagebrush in some mountain big sagebrush plant communities without promoting exotic annual grass invasion./Una disminución en la frecuencia del fuego y anteriores practicas de pastoreo han llevado a la formación de montículos densos de artemisa de la montan ̃a (Artemisia tridentata Nutt. subsp. Vaseyana [Rydb.] Beetle) y la reducción del estrato herbáceo. Para revertir esta tendencia, con frecuencia se aplican tratamientos para reducir la artemisa y aumentar la vegetación herbácea. La remoción mecánica de la artemisa es el tratamiento comúnmente usado, sin embargo, no hay información detallada de la respuesta de la vegetación al chapoleo. Específicamente, se necesita información para determinar sí aumentos proyectados en pastos perennes y hierbas se posibles y como pastos exótico anuales responden al tratamiento de chapoleo. Para responder esta preguntas, evaluamos la respuesta de la vegetación al tratamiento de chapoleo in comunidades de plantas de gran artemisa de montaña en ocho sitios. El chapoleo fue implementado en el otoño de 2007 y las características de la vegetación fueron medida tres años post-tratamiento. En la primera e ́poca de crecimiento de post-tratamiento hubo pocas diferencias en la vegetación entre el tratamiento de chapoleo y el control (P>0.05). La cobertura de artemisa se redujo de 28% a 3% con el chapoleo (P<0.001). Para la segunda época de crecimiento post-tratamiento los pastos perennes, hierbas anuales y el total de la vegetación herbácea fueron generalmente mayores en el tratamiento de chapoleo que en el control (P<0.05). El total de la producción de la vegetación herbácea aumento 1.7 a 1.5 veces con el tratamiento de chapoleo en la segunda y tercer e ́poca decrecimiento respectivamente (P<0.001). Sin embargo, no todos los grupos funcionales de plantas aumentaron con el chapoleo. Las hierbas perennes y pastos exóticos anuales no respondieron al tratamiento de chapoleo (P>0.05). Estos resultados sugieren que la abundancia de artemisa puede no ser el factor limitante de algunos grupos funcionales de plantas herbaceas o que ellas responden lentamente al disturbio de la remoción de la artemisa. Sin embargo, este estudio sugiere que el chapoleo puede ser usado para aumentar la vegetación herbácea y disminuir la artemisa en algunas comunidades de plantas de gran artemisa de montaña sin promover la invasión de pastos anuales exóticos.
  • Smoke Water and Heat Shock Influence Germination of Shortgrass Prairie Species

    Chou, Yi-Fang; Cox, Robert D.; Wester, David B. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Smoke or heat from fire can act as a cue that affects seed germination. We examined germination responses of 10 plant species (six forbs, two shrubs, two grasses) native to the southern High Plains in the United States, to smoke, heat, and their interaction in a laboratory experiment. Smoke treatments were applied by soaking seeds in 1:5, 1:10, or 1:100 (v/v) Regen 2000® smoke solution for 20 h. Heat treatments were applied by placing seeds in an oven at 50 degreesC or 80 degreesC for 5 min. Nine species responded to smoke, heat, or both. Results showed that smoke can enhance, inhibit, or not affect seed germination. Germination capacities of Gutierrezia sarothrae (Pursh) Britton Rusby and Astragalus crassicarpus Nutt. were promoted by 1:5 and 1:100 dilutions of smoke water, respectively; Coreopsis tinctoria Nutt., G. sarothrae, Salvia reflexa Hornem., Digitaria ciliaris (Retz.) Koeler, and Panicum virgatum L. were inhibited by high and/or moderate concentrations of smoke water either in germination percentage or in mean germination time. Germination percentage of Solanum elaeagnifolium Cav. increased following an 80 degreesC heat treatment. Interaction effects between smoke and heat on germination also were detected. Smoke and heat treatments might be useful as management tools for promoting or suppressing specific target species of shortgrass prairie communities in future habitat management./El ahumado o calor del fuego puede actúa como agente que afecta la germinación de semillas. En un experimento de laboratorio, examinamos la respuesta de diez especies nativas (seis hierbas, dos arbustos, y dos pastos) de las Planicies del Sur delos Estados Unidos al ahumado, calor y las interacciones. En los tratamientos de ahumado se remojaron semillas con la solución de ahumado Regen 2000® en 1:5, 1:10, o 1:100 (v/v) por 20 horas. Los tratamientos de calor se aplicaron poniendo semillas en un horno a 50 degreesC o 80 degreesC por 5 minutos. Nueve especies respondieron al ahumado, calor, o ambos. Los resultados mostraron que el ahumado podría mejorar, inhibir o no afectar la germinación. Las capacidades de germinación de la Gutierrezia sarothrae (Pursh) Britton & Rusby y Astragalus crassicarpus Nutt. fueron estimuladas por la dilución de 1:5 y 1:100 ahumador agua, respectivamente; Coreopsis tinctoria Nutt., G. sarothrae, Salvia reflexa Hornem., Digitaria ciliaris (Retz.) Koeler, y Panicum virgatum L. fueron inhibidas por alto y/o moderada concentración de ahumador agua en ambos porcetaje de germinación o entiempo promedio de germinación. El porcentaje de germinación de Solanum elaeagnifolium Cav. aaumento después del tratamiento de calor a 80 degreesC. Se detectaron efectos de interacciones entre ahumado y calor en la germinación. Los tratamiento de ahumado y calor podrían ser útiles como herramientas de manejo para promover o suprimir especies claves especificas de las comnidades de las praderas de pastos cortos en futuros manejos de hábitat.
  • Postfire Restoration of Soil Hydrology and Wildland Vegetation Using Surfactant Seed Coating Technology

    Madsen, Matthew D.; Kostka, Stanley J.; Inouye, Aaron L.; Zvirzdin, Daniel L. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    In semiarid environments, soil water repellency can contribute to reseeding failure by reducing soil moisture availability. Nonionic soil surfactants (wetting agents) have been shown to be effective in enhancing infiltration and improving root-zone water reserves in water-repellent soils. However, the application of soil surfactants in wildland ecosystems can be logistically and economically prohibitive. In this study, we evaluated a potential solution for applying soil surfactants using seed coating technology. Through this technology, the seed is used as a carrier for the soil surfactant. After planting, water transfers the surfactant from the seed into the soil where it ameliorates the water repellency within the seed’s microsite. The objectives of this research were 1) to establish the efficacy of a surfactant seed coating (SSC) in ameliorating soil water repellency, and 2) to determine the influence of SSC on seedling emergence and plant survival. To accomplish the first objective, detailed soil column experiments were conducted in the laboratory on water-repellent soil obtained from a burned pinyon-juniper (Pinus-Juniperus spp.) woodland. The second objective was met through greenhouse testing of SSC applied to crested wheatgrass and bluebunch wheatgrass seed, using the same soil as used in the first objective. Results indicate that SSC increased soilwater infiltration, percolation, and retention. This technology had no influence on seedling emergence for crested wheatgrass, but SSC improved bluebunch wheatgrass (Pseudoroegneria spicata [Pursh] Á. Löve) emergence threefold. Plant survival was dramatically improved by the SSC. Only 0.75%of the seedlings that grew from noncoated seed survived to the end of the study, whereas 37% of the plants survived in the SSC treatment. Overall, these results indicate that it may be plausible for SSC to improve postfire restoration efforts by restoring soil hydrologic function and increasing seedling emergence and early seedling development./En las zonas semiáridas, la repelencia del agua del suelo puede contribuir a las fallas de las resiembras reduciendo la disponibilidad de la humedad del suelo. Los surfactantes no iónicos del suelo (agentes de adherencia) han demostrado ser eficaces en ayudar la infiltración y mejorar las reservas de agua de la zona de la raíz en suelos impermeables. Sin embargo, el uso de surfactantes en suelos de ecosistemas de pastizales puede ser logísticamente y económicamente prohibitivo. En este estudio evaluamos una solución viable para aplicar los surfactantes del suelo usando tecnología para cubrir la semilla. Con esta tecnología la semilla se utiliza como portador para el surfactante del suelo. Después de ser plantada, el agua transfiere el surfactante de la semilla en el suelo donde mejora la repelencia del agua dentro del micro-sitio de la semilla. Los objetivos de esta investigación fueron 1) establecer la eficiencia de una cubierta en la semilla del surfactante (SSC) en el mejoramiento de repelencia del agua del suelo, y 2) determinar la influencia de SSC en la aparición de las plántulas y la sobrevivencia de las plantas. Para llevar a cabo el primer objetivo, se realizaron experimentos detallados en columnas de suelos en el laboratorio utilizando suelo impermeable obtenido de una área quemada de piñón-junípero. El segundo objetivo fue resuelto en pruebas de SSC conducidas en el invernadero aplicadas a semillas de triguillo crestado y bluebunch wheatgrass usando el mismo suelo del objetivo1. Los resultados indican que SSC aumentó la infiltración, la percolación, y la retención del agua del suelo. Esta tecnología no tiene ningún efecto en la aparición de las plántulas de triguillo crestado pero SSC mejoró triple la aparición del bluebunch wheatgrass. La sobrevivencia de las plantas fue mejorada dramáticamente por el SSC. Solamente el 0.75% de las plántulas que crecieron de la semilla no-revestida sobrevivieron al final del estudio, mientras que el 37% de las plantas sobrevivieron en el tratamiento de SSC. En general, estos resultados indican que puede posible que SSC mejore los esfuerzos de la restauración después de las quemas restaurando la función hidrológica del suelo y aumentando la aparición de la plántula, así como desarrollo más rápido de las mismas plántulas.
  • Ecosystem Performance Monitoring of Rangelands by Integrating Modeling and Remote Sensing

    Wylie, Bruce K.; Boyte, Stephen P.; Major, Donald J. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Monitoring rangeland ecosystem dynamics, production, and performance is valuable for researchers and land managers. However, ecosystem monitoring studies can be difficult to interpret and apply appropriately if management decisions and disturbances are inseparable from the ecosystem’s climate signal. This study separates seasonal weather influences from influences caused by disturbances and management decisions, making interannual time-series analysis more consistent and interpretable. We compared the actual ecosystem performance (AEP) of five rangeland vegetation types in the Owyhee Uplands for 9 yr to their expected ecosystem performance (EEP). Integrated growing season Normalized Difference Vegetation Index data for each of the nine growing seasons served as a proxy for annual AEP. Regression-tree models used long-term site potential, seasonal weather, and land cover data sets to generate annual EEP, an estimate of ecosystem performance incorporating annual weather variations. The difference between AEP and EEP provided a performance measure for each pixel in the study area. Ecosystem performance anomalies occurred when the ecosystem performed significantly better or worse than the model predicted. About 14% of the Owyhee Uplands showed a trend of significant underperformance or overperformance (P<0.10). Land managers can use results from weather-based rangeland ecosystem performance models to help support adaptive management strategies./El monitoreo del desempeño, producción y dinámica de los ecosistema de pastizal es valioso para investigadores y manejadores de tierras. Sin embargo, los estudios de monitoreo del ecosistema pueden ser difíciles de interpretar y aplicar apropiadamente, si las decisiones de manejo y disturbios son inseparables de la señal climática del ecosistema. Este estudio separa las influencias estacionales del clima de influencias causadas por alteraciones y decisiones de manejo, haciendo el análisis de series de tiempo interanual más consistente y interpretable. Comparamos el rendimiento actual del ecosistema (AEP) de cinco tipos de vegetación de pastizales del las tierras altas de Owyhee por nueve años con su rendimiento esperado del ecosistema (EEP). Datos de Índice Diferencial de Vegetación Normalizado de temporada de crecimiento integrado para cada una de las nueve temporadas decrecimiento sirvieron como una aproximación del AEP anual. Modelos de árbol de regresión usaron conjuntos de datos de potencial del sitio a largo plazo, clima estacional y cobertura del suelo para generar EEP anual, una estimación del desempeño del ecosistema que incorporando variaciones anuales del clima. La diferencia entre AEP y EEP proporcionó una medida de desempeño para cada píxel en el área de estudio. Anomalías de desempeño del ecosistema ocurrieron cuando el ecosistema se desempeño significativamente mejor o peor de lo que el modelo predijo. Cerca del 14% de las tierras altas de Owyhee mostraron una tendencia de bajo desempeño o alto desempeño (P<0.10). Administradores de tierras pueden usar los resultados de modelos de desempeño del ecosistema de pastizal basados en clima para que ayude a soportar estrategias de manejo adaptivo.
  • Soil Moisture Enhancement Techniques Aid Shrub Transplant Success in an Arid Shrubland Restoration

    Minnick, Tamera J.; Alward, Richard D. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    In arid and semi-arid environments, where low and unpredictable rainfall is typical, establishment of perennial vegetation can be enhanced with modest increases in soil moisture. We evaluated methods for promoting shrub transplant establishment. We transplanted approximately 1 000 3-mo-old seedlings in April 2004, 2005, and 2006, using a full-factorial design with combinations of three treatments: addition of mycorrhizae spores to the root zone, addition of a hydrogel to the root zone, and placement of a wood obstruction south of the plant. We planted three shrubs: big sagebrush (Artemisia tridentata Nutt. ssp. tridentate), four wing saltbush (Atriplex canescens [Pursh] Nutt.), and rubber rabbitbrush (Ericameria nauseosa [Pall. ex Pursh] G.L. Nesom Baird ssp. nauseosa) in a 1.2-ha area. The summer months of 2004 and 2006 were dry, leading to low survivorship (<1%). With higher rainfall in summer 2005, transplant survivorship was <18%. For the 2005 transplants, A. tridentata had the highest survivorship after one growing season (31.0%), followed by A. canescens (20.6%) and E. nauseosa (6.9%). Placing a wood obstruction near the plant was significant in the statistical model to describe short-term overall transplant survival and survival of A. tridentata. Placing hydrogel in the root zone also explained short-term overall transplant survival, as well as survival of E. nauseosa. However, by 4.5 yr after transplanting, there was no significant treatment effect on survival. Thus, for transplanting shrub seedlings on arid or semi-arid sites, we recommend some form of resource enhancement technique to increase short-term survival. In this experiment, both the obstruction and hydrogel treatments were effective. We recommend the obstruction treatment since slash is often readily available onsite, has low labor requirements and cost, and it increased transplant survival of A. tridentata, a species of conservation concern; however, other treatments may be appropriate for individual species./En zonas áridas y semiáridas, donde las bajas precipitaciones y la lluvia impredecible son típicas, el establecimiento de la vegetación perenne puede ser mejorado con pequeños incrementos en la humedad del suelo. Se evaluaron métodos para promover el establecimiento de arbustos trasplantados. Se trasplantaron aproximadamente 1 000 plántulas de 3 meses en Abril de 2004,2005, y 2006, usando un diseño completamente factorial con combinaciones de tres tratamientos: adición de esporas de micorrizas en la zona de la raíz, adición de hidrogel en la zona de la raíz, y la colocación de una obstrucción de madera al sur de la planta. Se plantaron tres arbustos: big sagebrush (Artemisia tridentata Nutt. ssp. tridentata), four wing saltbush (Atriplex canescens [Pursh] Nutt.), and rubber rabbitbrush (Ericameria nauseosa [Pall. ex Pursh] G.L. Nesom & Baird ssp. nauseosa) en una área de 1.2 has. Los meses del verano de 2004 y 2006 fueron secos, dando como resultado una sobrevivencia baja (,1%). Con una mayor cantidad de lluvia en el verano del 2005 la sobrevivencia de los trasplantes fue,18%. Para los trasplantes de 2005 A. tridentate presentó la mayor sobrevivencia después de la época de crecimiento (31.0%) seguido por A. canescens (20.6%) y E. nauseosa (6.9%). La colocación de la obstrucción de madera cerca de la plantas fue significativa en el modelo estadístico para describir acorto plazo la supervivencia de los trasplantes en general y la sobrevivencia de A. tridentate. La colocación de hidrogel en la zona de la raíz también explicó a corto plazo la sobrevivencia de los trasplantes en general, así como la sobrevivencia de E. nauseosa. Sin embargo, cerca de 4 1/2 años después de los trasplantes, no hay efecto significativo en la sobrevivencia. Así para el trasplante de plántulas de arbustos en las zonas áridas y semiáridas se recomienda algún tipo de técnica para incrementar e hidrogel fueron efectivos. Se recomienda el tratamiento de obstrucción ya que la madera se puede conseguir fácilmente en estas áreas, tiene un bajo requerimiento de labor y costo, e incrementa la sobrevivencia de los trasplantes de A. tridentate, una especie de interés para la conservación; sin embargo otros tratamientos pueden ser apropiados para especies individuales.
  • Assessing the Carbon Consequences of Western Juniper (Juniperus occidentalis) Encroachment Across Oregon, USA

    Campbell, John L.; Kennedy, Robert E.; Cohen, Warren B.; Miller, Richard F. (Society for Range Management, 2012-05-01)
    Our ability to assess the continental impacts of woody encroachment remains compromised by the paucity of studies quantifying regional encroachment rates. This knowledge gap is especially apparent when it comes to quantifying the impact of woody encroachment on large-scale carbon dynamics. In this study, we use a combination of aerial photography from 1985-1986 and 2005 and near-annual Landsat satellite imagery over the same period to assess the rates of encroachment by western juniper, Juniperus occidentalis Hook., into the grasslands and shrublands of eastern Oregon. The approximately 20-yr Landsat reflectance trajectories identified for the juniper woodlands of eastern Oregon did not correlate well with changes in juniper crown cover over the same period, suggesting that systematic trends in reflectance are being driven by vegetation other than juniper. Using a random sample of 150 aerial photography plots, we estimate the average aboveground accumulation of carbon in undisturbed juniper woodlands to be 2.9 kg C m-2 yr-1; about 0.20 Tg C yr-1 across all of Oregon. However, juniper removal by cutting and or burning, occurring at a rate of <1% yr-1, counteracted regional encroachment by about 35%, bringing the net change in aboveground carbon down to 1.9 kg C m-2 y-1, about 0.13 Tg C yr-1 across all of Oregon. This study illustrates the capacity of woody removal, over very small areas, to offset encroachment over very large areas and cautions against scaling site-level encroachment studies over entire regions./Nuestra habilidad para evaluar el impacto continental del incremento de las plantas arbustivas es limitada por la escasez de estudios cuantificando las tasas de invasión de plantas leñosas. La limitación de este conocimiento es especialmente aparente cuando se pretende cuantificar el impacto del aumento de las plantas arbustivas a gran escala de la dina ́mica del carbón. En este estudio, usamos una combinación de fotos aéreas que datan de 1985–1986 y 2005 así como imágenes anuales-cercanas Landsat satelitales del mismo periodo para evaluar las tasas de expansión de Western juniper Juniperus occidentalis Hook., en los pastizales y matorrales de este de Oregón. Los 20 años de las imágenes Landsat de trayectoria de reflectancia identificadas para los bosques de junípero del este de Oregón no correspondieron en buena medida con los cambios en la cubierta de la corona del junípero durante el mismo periodo de tiempo, indicando que las tendencia en la reflectancia esta ́n siendo impulsadas por un tipo de vegetación diferente al junípero. Usando una muestra aleatoria de 150 parcelas de fotografías aéreas, se estimó el promedio de acumulación de carbón en áreas de bosques de junípero sin perturbaciones, siendo 2.9 kg C m-2 yr-1; cerca 0.20 Tg C yr-1 a través de la región de Oregón. Sin embargo, la remoción de junípero mediante corte o quema, aconteciendo a una tasa de of <1% yr-1, contrarrestó la expansión regional cerca del 35%, reduciendo en el cambio neto en carbono sobre el suelo a 1.9 kg C m-2 yr-1, cerca del 0.13 Tg C yr-1 en la región de Oregón. Este estudio ilustra la capacidad de la remoción de plantas leñosas, sobre pequen ̃asa ́reas, para compensar la expansión sobre grandes a ́reas y advierte en contra de la ampliación de estudios de expansión a ́rea-nivel sobre regiones enteras.
  • Spatially Explicit Representation of State-and-Transition Models

    Steele, Caitriana M.; Bestelmeyer, Brandon T.; Burkett, Laura M.; Smith, Philip L.; Yanoff, Steven (Society for Range Management, 2012-05-01)
    The broad-scale assessment of natural resource conditions (e.g., rangeland health, restoration needs) requires knowledge of their spatial distribution. We argue that creating a database that links state-and-transition models (STMs) to spatial units is a valuable management tool for structuring ground-based observations, management planning for landscapes, and for housing information on the responses of land areas to management actions. To address this need, we introduce a multifactor classification system based on ecological sites and STMs that is directly linked to recent concepts of vegetation dynamics in rangelands.We describe how this classification was used as a basis for creating a spatial database and maps of ecological states. We provide an example of how the classification and mapping has been applied in over 1.2 million ha of public rangelands in southern New Mexico using aerial photo interpretation supplemented with existing inventory data and rapid field assessments. The resulting state map has been used by the Bureau of Land Management: 1) to design landscape-level shrub control efforts, 2) to structure and report district-wide rangeland health assessments, and 3) to evaluate locations for energy development. We conclude by discussing options for the development of state maps and their current limitations, including the use of satellite imagery and concepts for defining states. We argue that cataloging ecological states in a spatial context has clear benefits for rangeland managers because it connects STM concepts to specific land areas. State mapping provides a means to generate and store spatially explicit data resulting from tests of the propositions in STMs and conservation practices./La evaluación a gran escala de la condición de los recursos naturales (ejm. salud del pastizal, necesidades de restauración) requiere del conocimiento de la distribución espacial de los mismos. Argumentamos que estableciendo una base de datos que ligue modelos de estado y transición (MET) a unidades espaciales es una herramienta valiosa de manejo para estructurar observaciones basadas en el terreno, planeación del paisaje y para información de desarrollos habitacionales y las respuestas de las áreas de tierra y las acciones de manejo. Para dirigir esta necesidad introducimos el sistema de clasificación multifactorial basado en sitios ecológicos y MET que es directamente ligado a los recientes conceptos de dinámica de la vegetación y pastizales. Describimos cómo esta clasificación fue usada fundamentalmente para crear una base de datos para mapas de sitios ecológicos. Damos un ejemplo de cómo la clasificación y mapeo ha sido aplicado en arriba de 1.2 millones de hectáreas de pastizales públicos en el sur de Nuevo México usando interpretación de fotografía aérea complementado con datos de inventarios existentes y evaluaciones rápidas decampo. El mapa resultante ha sido usado por el Bureau of Land Management para 1) diseñar esfuerzos de control del paisaje con nivel de matorral, 2) estructurar y reportar evaluaciones de salud de pastizal a escala de distrito y, 3) evaluar lugares para desarrollo de energía. Concluimos con la discusión de opciones para el desarrollo de mapas de estado y sus actuales limitaciones incluyendo el uso de las imágenes de satélite y conceptos de definición de estados. Discutimos que catalogar los estados ecológicos en un contexto especial, tiene un claro beneficio para los manejadores de pastizales porque esto conecta los conceptos de MET para áreas de tierra específicas. El mapeo de estados provee un medio para generar y almacenar datos explícitamente de espacialidad, resultando de pruebas de propuestas de MET’s y prácticas de conservación.