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Selective erosion of clay, organic carbon and total nitrogen in grazed semiarid rangelands of northeastern Patagonia, Argentina
Get PDFIn arid and semiarid rangelands, soil erosion has been widely considered an important soil degradation process and one of the main factors responsible for declining soil fertility. In this study, we determined the sediment production and the enrichment ratios of clay, organic C, and total N by using rainfall simulations on runoff plots (0.60 × 1.67 m) in three plant communities of northeastern Patagonia: grass (GS), degraded grass with scattered shrubs (DGS), and degraded shrub steppes (DSS). Our results clearly indicate that spatial variability in soil loss rate and enrichment process exists as a result of the local differences in both plant composition and soil surface characteristics. Sediment production was significantly lower in the GS (14.2 g m−2) compared with the DGS and DSS (38.2 and 51.5 g m−2, respectively). In the GS, the enrichment ratio of clay was significantly greater (3.9) and enrichment ratio of organic C was lower (3.1) than in the DGS and the DSS, though differences in enrichment ratios of total N were not significant. The high rate of soil loss and nutrients through overland-flow may limit the opportunities that promote the pathway from DGS back to GS community, favoring the dominance of shrubs.Fil: Chartier, Marcelo Pablo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Ecología y Recursos Naturales Renovables; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rostagno, Cesar Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Videla, Lina Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; Argentin
Soil erosion rates in rangelands of northeastern Patagonia: A dendrogeomorphological analysis using exposed shrub roots
Get PDFSoil erosion is an important process of land degradation in many rangelands and a significant driver of desertification in the world's drylands. Dendrogeomorphology is an alternative to traditional methods for determining soil erosion rate. Specifically, the vertical distance between the upper portion of exposed roots and the actual soil surface can be used as a bioindicator of erosion since plant establishment. In this study, we determined (i) the soil erosion rate from exposed roots of the dwarf shrub Margyricarpus pinnatus [Lam.] Kuntze in two ecological sites in the northeastern rangelands of Patagonia and (ii) the relationship between shrub age and upper root diameter. We selected two ecological sites, a pediment-like plateau and a flank pediment, where the dominant soils were Xeric Haplocalcids and Xeric Calciargids, respectively. The soil erosion rates in the pediment-like plateau and in the flank pediment were 2.4 and 3.1 mm yr- 1, respectively. Data clearly indicate a high rate of soil erosion during the mean 8-year life span of the dwarf shrubs in degraded patches, which represent ~ 10% of surface cover in the study area. Simple linear regression analysis yielded a highly significant predictive model for age estimation of M. pinnatus plants using the upper root diameter as a predictor variable. The measurement of ground lowering against datable exposed roots represents a simple method for the determination of soil erosion rates. In combination with other soil surface features, it was used to infer the episodic nature of soil erosion. This approach could be particularly useful for monitoring the effects of land management practices on recent soil erosion and for the establishment of records in regions where historical data regarding this process are scarce or absent.Fil: Chartier, Marcelo Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Rostagno, Cesar Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin
Effects of soil degradation on infiltration rates in grazed semiarid rangelands of northeastern Patagonia, Argentina
Get PDFIn grazed semiarid ecosystems, considerable spatial variability in soil infiltration exists as a result of vegetation and soil patchiness. Despite widespread recognition that important interactions and feedbacks occur between vegetation, runoff and erosion, currently there is only limited quantitative information on the control mechanisms that lead to differences in infiltration from different vegetation types. In this paper, we determine (i) the relationship between vegetation and soil surface characteristics and (ii) the soil infiltration rate by using rainfall simulations on runoff plots (0.60 x 1.67 m) in three plant communities of northeastern Patagonia: grass (GS), degraded grass with scattered shrubs (DGS), and degraded shrub steppes (DSS). Our results clearly indicate that vegetation and soil infiltration are closely coupled. Total infiltration was significantly higher in the GS (69.6 mm) compared with the DGS and DSS (42.9 and 28.5 mm, respectively). In the GS, soil infiltration rate declined more slowly than the others communities, reaching a terminal infiltration rate significantly greater (57.7 mm) than those of DGS and DSS (25.7 and 12.9 mm, respectively). The high rate of water losses via overland-flow may limit the possibilities for grass seedling emergence and establishment and favor the persistent dominance of shrubs.Fil: Chartier, Marcelo Pablo. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rostagno, Cesar Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico para el Estudio de los Ecosistemas Continentales; ArgentinaFil: Pazos, Gustavo Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico para el Estudio de los Ecosistemas Continentales; Argentin
Evaluation of the WEPP model to predict soil erosion in northeastern Patagonian rangelands
Get PDFLos modelos matemáticos son herramientas útiles para la predicción de las pérdidas de suelo por erosión hídrica. El desarrollo reciente del modelo WEPP y su utilización para evaluar los riesgos de erosión en pastizales naturales ha significado un avance interesante en el campo de la erosión y la conservación de suelos de estos ecosistemas. En este trabajo examinamos la eficiencia del modelo WEPP para predecir los procesos hidrológicos y de erosión del suelo en los pastizales naturales semiáridos del noreste de la provincia de Chubut. Se identificaron tres comunidades de plantas ubicadas a lo largo de un gradiente de degradación del suelo: estepa herbácea con arbustos aislados (EH), estepa herbáceo-arbustiva (EHA) y estepa arbustiva degradada (EA). En cada una de estas comunidades se aplicó una lluvia simulada (100 mm h-1 durante 30 min) sobre parcelas de 1 m2 (0,6 x 1,67 m) y se colectó el escurrimiento y los sedimentos totales. A partir de los datos de la condición superficial de cada parcela se estimó el escurrimiento y la producción de sedimentos mediante el modelo WEPP. En este trabajo se observó una baja eficiencia del modelo WEPP para predecir el escurrimiento (Eficiencia, E = 0,14) y la erosión del suelo (E = -0,93). La predicción del escurrimiento y pérdida de suelo del modelo WEPP mostró mayor sensibilidad a cambios en los parámetros de lluvia y pendiente del terreno y una sensibilidad moderada a cambios en la cobertura, textura, erodabilidad del suelo y conductividad hidráulica efectiva. El escurrimiento y la producción de sedimentos estimados por WEPP fueron significativamente diferentes en las distintas comunidades de plantas (p < 0,05). La diferencia entre los valores medios estimados y observados varió en las distintas comunidades. Así, el escurrimiento medio estimado fue un 55,5% más elevado en la EH y la producción de sedimentos fue un 69,6; 62,7 y 17,5% más baja en la EH, EHA y EA, respecto a los valores observados. El uso del modelo WEPP en los ecosistemas de pastizales naturales constituye una importante herramienta para estimar la erosión. Sin embargo, estos resultados sugieren que es necesario calibrar el modelo para las condiciones locales e incorporar una estratificación de los pastizales de acuerdo a las diferentes unidades de suelo y vegetación.Mathematical models are useful tools to predict soil loss by water erosion. The recent development of the WEPP model and its use in assessing the risks of erosion in rangelands has led to significant advances in the field of erosion and soil conservation of these ecosystems. In this work we examine the efficiency of the WEPP model in predicting the hydrological processes and soil erosion in semiarid rangelands of the northeast Chubut Province. Three plant communities along a soil degradation gradient were identified: grass with scattered shrubs (EH), grass-shrubs (EHA), and degraded shrub steppes (EA). In each of these communities simulated rainfall (100 mm h-1 for 30 min) was applied on 1 m2 (0.6 x 1.67 m) plots and total runoff and sediment production were collected. Using the soil surface condition data from each plot, runoff and sediment production were estimated by means of the WEPP model. We found a low efficiency of the WEPP model to predict runoff (Efficiency, E = 0.14) and soil erosion (E = -0.93). The WEPP-estimated runoff and soil losses showed high sensitivity to changes in rainfall and slope parameters and moderate sensitivity to changes in soil cover, texture, soil erodability and effective hydraulic conductivity. The runoff and sediment production estimated by the WEPP model were significantly different among plant communities (p < 0.05). The difference between the estimated and observed mean values varied in the different plant communities: runoff according to the WEPP model was 55.5% greater in the EH and sediment production was 69.6, 62.7 and 17.5% lower, respectively, in the EH, EHA, and EA than the observed values. These results suggest that it is necessary to calibrate the model for local conditions and to incorporate rangeland stratification according to the different soil-vegetation units.Fil: Chartier, Marcelo Pablo. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rostagno, Cesar Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico; Argentin
Abundance and growth rate of Margyricarpuspinnatus under different disturbances in two rangelands of the NE of Chubut
No full textEl pastoreo por el ganado doméstico, el fuego y los disturbios mecánicos del suelo modifican la estructura de la vegetación de manera diferencial. Si bien algunas especies son tolerantes a estos disturbios, otras se ven afectadas disminuyendo su tasa de crecimiento, abundancia, tamaño o desapareciendo completamente. Comprender cómo las especies responden a diferentes disturbios, permite identificar indicadores del nivel de uso del pastizal. El objetivo del estudio fue evaluar la densidad, el crecimiento y el tamaño de Margyricarpus pinnatus en áreas quemadas, pastoreadas, donde la vegetación fue removida mecánicamente y bajo diferentes condiciones superficiales del suelo, tomando como referencia áreas no pastoreadas. El estudio se realizó en dos establecimientos rurales ubicados al noreste de la provincia de Chubut. La densidad se determinó a partir del conteo de individuos en cuadrados de 150 m2 Se utilizaron técnicas dendrocronológicas para estimar la tasa de crecimiento de las plantas cosechadas en el campo y el tamaño se calculó a partir de variables morfométricas. Los datos se analizaron mediante el empleo de estadística paramétrica. Los resultados de este trabajo indican que la abundancia, el crecimiento y el tamaño de la especie se encuentran afectadas negativamente por el pastoreo y no por el efecto del fuego y la condición del suelo. Finalmente, se encontró que la alteración mecánica del suelo afecta positivamente la abundancia de la especie y no su crecimiento. De estos resultados se desprende que M. pinnatus sería sensible al pastoreo por el ganado, siendo una potencial especie indicadora del estado del pastizal.Livestock grazing, fíre and soil mechanical disturbancc may differentially modify the vegetation structure. Although sorne species can tolerate these disturbances, other can be affected, decreasing their growth rate, density, size or be totally removed. Understanding how different species respond to different disturbances may help to identify range condition indicators. The aim of this study was to assess the density, growth rate and size of Margyricarpus pinnatus in burned, grazed and mechanically disturbed areas and under different soil surface conditions compared to non grazed areas. The two study areas were located in the NE of the Chubut province. Plant density was assessed in 150 m2 plots. Plant growth rate was determined by dendrochronological analysis and plant size by mean of morphometric variables. Data were analyzed by parametric statistics. Sheep grazing negatively affected plant density, growth rate and plant size. However, fíre and surface soil conditions did not affect these variables. Soil mechanical disturbance increased plant density but not their growth rates. Our results indicate that M. pinnatus could be a good indicator of grazing intensity and a potential indicator of range condition.Fil: Nievas, J.. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; ArgentinaFil: Rostagno, Cesar Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico para el Estudio de los Ecosistemas Continentales; ArgentinaFil: Chartier, Marcelo Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; ArgentinaVI Congreso Nacional; III Congreso del Mercosur y II Jornada Técnica de ProductoresSanta Rosa de La PampaArgentinaUniversidad Nacional de La Pamp
Effect of livestock on the growth of Rosa rubiginosa in a mountain range: A dendrochronological approach
Get PDFIn the present study, we used dendrochronological tools to determine the effect of domestic livestock on the cumulative radial growth of Rosa rubiginosa, a shrub native to Europe that has been introduced to the mountains of central Argentina. We described R. rubiginosa growth rings, we built a ring width chronology using 18 stems from a homogeneous site, and finally compared rings width in 40 individuals distributed in areas with and without livestock but otherwise similar. Our results demonstrated the negative effect of livestock on the cumulative radial growth of invasive species R. rubiginosa. In this sense, the livestock would be acting as a biotic filter for the invasion of this species in the mountains of Córdoba (Argentina) and may be considered as a tool to reduce R. rubiginosa growth in invaded areas, where livestock will not cause other damages. We consider that the measurement of annual ring width against datable basal stems represents a simple method for the determination of radial growth rates. This approach could be particularly useful for monitoring the effects of land management practices on the invasion of woody species. © 2014, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary.En el presente estudio se utilizaron herramientas dendrocronológicas para determinar el efecto del ganado doméstico sobre el crecimiento radial acumulado de Rosa rubiginosa, un arbusto nativo de Europa que ha sido introducido en las Sierras del Centro de Argentina. Se describió los anillos de crecimiento de R. rubiginosa, se construyó una cronología con el ancho de los anillos utilizando 18 fustes de un sitio homogeneo y finalmente se comparó el ancho de anillo en 40 individuos distribuidos en áreas con y sin ganado. Nuestros resultados demostraron el efecto negativo del ganado sobre el crecimiento radial acumulado de la especie invasora Rosa rubiginosa. En este sentido, el ganado estaría actuando como un filtro biótico ante la invasión de esta especie en las Sierras Centrales de Córdoba (Argentina) y puede ser considerado como una herramienta para reducir el crecimiento de R. rubiginosa en áreas invadidas, donde el ganado domestico no cause otros daños. Consideramos que la medición del ancho de anillo anual representa un método simple para la determinación de las tasas de crecimiento radial; en conclusión, se sugiere la utilización de la dendrocronología como una herramienta particularmente útil para monitorear los efectos de las diversas prácticas de manejo del suelo sobre la invasión de especies leñosas.Fil: Mestre, Luciana Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Chartier, Marcelo Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Ecología y Recursos Naturales Renovables; ArgentinaFil: Renison, Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; Argentin
Dynamics of erosion processes in the tropics: a dendrogeomorphological approach in an Ultisol of southeastern Brazil
No full textBackground and aims: Soil erosion is one of the degradation processes that historically has caused great impacts on agricultural activities and the environment. It is responsible for soil loss, reduced productivity and various environmental impacts. Given the importance of research related to understanding the soil erosion process, the dendrogeomorphology technique has a significant role in qualifying and quantifying this degradation process. It is a technique that uses the structure of the root and stem wood of trees affected by erosion processes to date these events and measure the rate of soil loss. The objective of this study was to understand the dynamics of the erosion process through the dendrogeomorphological approach. Methods: The changes in growth pattern of exposed roots of Esenbeckia leiocarpa trees (guarantã) were studied, such as growth ring width, eccentricity, vessel frequency and scars. Results: The results obtained demonstrated the potential of the species for dendrogeomorphological studies, since the changes in growth patterns after exposure allowed to date the first year of root exposition. Conclusions: The dendrogeomorphology technique proved to be effective in understanding the process dynamics of complex systems, such as the opening of permanent and ephemeral gullies. In addition, it is effective in inferring soil loss rates.Fil: Bovi, Renata Cristina. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Chartier, Marcelo Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; ArgentinaFil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Filho, Mario Tomazello. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Castillo, Virginia Dominguez. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Cooper, Miguel. Universidade de Sao Paulo; Brasi
Respuesta de la invasión de la especie arbórea Ligustrum lucidum (siempreverde) en presencia del fuego en el Bosque Serrano: un análisis a diferentes escalas.
Get PDFTesina (Grado en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Centro de Ecología y Recursos Naturales Renovables-CERNAR- CONICET-U.N.C. 2017.
27 h.; ils.; mapas.; grafs.; tabls. Contiene Referencias Bibliográficas.La especie leñosa Ligustrum lucidum Aiton (Oleácea), conocida localmente como “siempreverde” es originaria de China y se encuentra presente en la Argentina desde principios del siglo XIX como planta cultivada. El siempreverde es una especie invasora agresiva, de rápida expansión, que afecta marcadamente a la estructura del bosque serrano y la biodiversidad asociada. Entre los disturbios que afectan los ecosistemas de bosque, el fuego es uno de los más importantes debido a su elevada frecuencia y superficie afectada. En las Sierras Chicas de la provincia de Córdoba, el fuego representa uno de los principales agentes de disturbio. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto del fuego sobre el proceso de invasión de la especie leñosa L. lucidum y determinar su relación con los incendios forestales. Realizando un análisis a escala de parche (stand) midiendo la tasa de crecimiento radial de la especie y a escala de paisaje midiendo la tasa de expansión de la misma. Para llevar a cabo el mismo se utilizaron técnicas dendrocronológicas y cartografía satelital en una ventana temporal de 30 años (1983-2012). Se seleccionó un sitio control y un sitio quemado. De cada uno se escogieron al azar 15 individuos, a cada uno de los cuales se le tomaron cuatro muestras de madera con “barreno de incremento”. Asimismo se obtuvieron a través de imágenes satelitales, parches de bosques monoespecífico de siempreverdales del sitio control y del sitio quemado. Los resultados de este estudio mostraron una disminución de la tasa de crecimiento radial de L. lucidum debido a la presencia del
fuego. Además se observó una importante tasa de expansión en ambos parches más marcada en los parches del sitio control. El presente trabajo constituye el primer estudio dendrocronológico realizado sobre bosques monoespecíficos de L. lucidum en las Sierras Chicas de Córdoba. El conocimiento aquí aportado permite fomentar pautas de manejo tendiente al control de esta especie invasora en el Bosque Serrano de Córdoba
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
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