Larratzeari uztearen eragina mendiko larre atlantikoen funtzionamenduan eta landare-dibertsitatean

27 visitas recibidas

Autoría:

Iñaki Odriozola Larrañaga

Director/a:

Arantza Aldezabal Roteta, Gonzalo García-Baquero Moneo

Universidad:

Universidad del País Vasco

Facultad:

Facultad de Ciencia y Tecnología

Departamento:

Biología y Ecología de las Plantas

Área:

Ciencias Naturales

Año:

2016

| Doktore-tesi honek, larratze misto (ardiak, behorrak eta behiak) estentsiboaren abandonamenduak dituen ondorioak aztertu ditu Aralar Natur Parkeko mendiko larre produktiboetan, Euskal Herrian. Aipaturiko herbiboroen larratzea esperimentalki ekiditeko 50 × 50 m2-ko lau itxitura eraiki ziren (esklusio-gunea). Larratze-gune bana ezarri zen esklusio-gune bakoitzaren ondoan, non herbiboroek libreki bazkatzen duten landare-hazkuntza sasoian zehar (maiatzetik azarora).

Larratzeak elikagaien zikloa eta mineralizazioa bizkortu ohi ditu larre emankorretan. Lurzoruaren baldintza fisikoak eta landare-bazkaren propietateak neurtu ziren gune esperimentaletan, ulertzeko larratzeak nola eragiten dien lurzoruko prozesuei. Neurketa guztiak 8-10 urteko larratze-uztearen ondoren egin ziren. Larratzeak larreko elikagaien zikloari eragin zion bazkaren kalitatea hobetuz, eta lurzoruko tenperatura-erregimena zein lurzoruko ur-edukia aldaraziz. Larratzeak lurrean orbela pilatzea ekidin zuen, ondorioz lurraren isolamendua murriztu zen eta tenperaturaren batez bestekoa eta aldakortasuna areagotu ziren.

Ondoren, larratzearen eragina aztertu zen landare-komunitatearen egituran eta landare-dibertsitatean. Herbiboro handien asaldurak landare-dibertsitatearen maila altuak mantentzen ditu larre emankorretan, seguruenik, larratzea ekualizazio-mekanismo gisa aritzen delako, eta, espezie dominatzaileek espezie ahulak lehiaz kanporatzea ekiditen duelako. Espezieen arteko lehia eskala finetan gertatzen denez, eskala fineko ikerketa-diseinu espazialki esplizitua erabili zen. 10 urteko larratze-esklusioaren ondoren, hau da, aurrez zegoen mekanismo ekualizatzaile sendoa epe luzez kendu ondoren, espezie lehiakorrek adabaki espazial handiak sortu zituzten eta lehiaz espezie ahulagoak kanporatu zituzten, horrela landare-dibertsitatea jaitsiz.

Lehiazko esklusio nabarmena gertatzen da larre emankorretan, nitxo-egonkortzea ahula izaten delako (baliagaietan aberatsak baitira). Halere, gune esperimentaletako batean pH-ak aldakortasun handia erakutsi zuen, eta horrek egonkortze sendoa eragin zuen landare-komunitatean. Nitxo-egonkortze kontrajarriak dituzten bi gune esperimental erabiliz, nitxo-egonkortzeak lehiazko esklusioari egiten dion kontrako indarra aztertu zen. Erabilitako teknika estatistikoak, egitura filogenetikodun landare-atributuak (traits) eta espazialki egituratutako lurzoru-aldagaiak konbinatzen ditu, espezie-ugaritasun matrize baten bitartez. Nitxo-egonkortze ahularekin, lehiatze-gaitasun altuko gramineoek (altuak eta lateralki hedatzeko gaitasunarekin) lehiaz kanporatu zituzten zuhaitz filogenetikoaren adar guztietako dikotiledoneoak, ondorioz, galera handia eraginez espezie-dibertsitatean eta dibertsitate filogenetikoan. Aldiz, nitxo-egonkortze ertain-sendoak lehiazko esklusioa ahuldu egin zuen eta, ondorioz, galera txikiagoa izan zen espezie-dibertsitatean eta dibertsitate filogenetikoan.

Amaitzeko, 10 urteko larratze-esklusioak elikagaien zikloa eta mineraliziazioa moteldu zituenez eta, landare-konposizioaren heterogeneotasun espaziala eta dibertsitatea galtzea eragin zuenez, ganadu mistoak (ardiak, behorrak eta behiak) eginiko larratze tradizionala funtsezko faktore ekologikoa da larre atlantikoetako lurzoruaren funtzionamendua eta landare-dibertsitatea mantentzeko. This doctoral thesis explored the consequences of the abandonment of extensive grazing by mixed livestock (sheep, cattle, and horses) in the highly productive Atlantic grasslands of the Aralar Natural Park, Basque Country (northern Iberian Peninsula). All large herbivores were experimentally excluded from four field plots by using 50 × 50 m fences. A grazing plot was delineated next to each exclusion plot where herbivores grazed continuously during the growing season (May to November).

Grazing generally enhances nutrient cycling and mineralisation in productive grasslands. Soil physical properties and forage properties were measured in the field plots to understand how grazing affects soil processes. All measurements were carried out after 8–10 years of exclusion. Grazing affected nutrient cycling by modifying forage quality, soil thermal regimes, and water content. It prevented litter accumulation, which provided less insulation to the soil and enhanced mean summer temperatures and variability. Higher temperatures combined with higher forage quality and, generally, without water stress, enhanced nutrient cycling and mineralisation in grazed areas.

The effect of grazing on community physiognomy and biodiversity was then studied. Disturbance by large herbivores maintains high levels of plant diversity in productive grasslands; possibly because grazing provides an equalising mechanism that suppresses the competitive exclusion of weak plant species by dominant species. Since species competition occurs at fine spatial scales, a fine-scale, spatially explicit survey design was used. After 10 years of the cessation of herbivory, i.e. after long-term suppression of the strong equalising mechanism previously present, competitive species created large intraspecific patches and out-competed weaker species, thereby reducing species diversity.

Competitive exclusion is assumed to be strong in productive grasslands because niche stabilisation is expected to be weak (i.e. they are rich in resources). However, in one of the field plots, pH showed high heterogeneity, which exerted moderately strong stabilisation in the plant community. Using two field plots with contrasting plant niche stabilisation, the buffering effect of niche stabilisation on competitive exclusion was studied. The applied statistical techniques combined phylogenetically structured plant traits and spatially structured soil descriptors through species abundance. Under weak niche stabilisation, grasses with superior competitive ability (i.e. tall canopy with lateral vegetative spread) outcompeted dicots in all branches in the phylogenetic tree, resulting in strong reduction of species and phylogenetic diversity. However, under moderately strong niche stabilisation, competitive exclusion by superior species was counter-balanced by niche stabilisation, and resulted in a less important loss of species and phylogenetic diversity.

To conclude, given that 10 years of grazer exclusion retarded nutrient cycling and mineralisation and resulted in loss of spatial heterogeneity of floristic composition and plant diversity in the field plots, traditional grazing by mixed livestock (sheep, cattle, and horses) was a key ecological factor for maintaining soil function and plant diversity in Atlantic grasslands.

Descriptores

UPV/EHU

natur_zientziak

landareen_ekologia

abeltzaintza

nazioarteko_tesia

botanika

larreak