Leaf Traits as Functional Descriptors of the Intensity of Continuous Grazing in Native Grasslands in the South of Brazil
Résumé
Plant functional types (PFT) have been used to describe the response of native vegetation to environmental factors (i.e., fertility) and to livestock disturbance, but rarely under conditions of continuous grazing. In this work we investigate whether the long-term response of grassland communities submitted to a gradient of continuous grazing pressure can be described with such an approach. After 15 yr of differentiation of the grazing pressure applied to native grasslands we measured leaf dry-matter content (LDMC) and specific leaf area (SLA) of Poaceae populations of the communities. A grazing pressure gradient was created by levels of daily forage allowance: 4, 8, 12, and 16 kg of dry matter per day per 100 kg of animal live weight, monitored monthly. PFTs were defined by numerical analysis, where an algorithm finds the optimal trait subset based on the agreement between matrices of species×traits, paddocks×grass biomass, and environmental variables (levels of forage allowance and soil characteristics). The results show that it is possible to describe a gradient of grazing pressure by means of LDMC and/or SLA measured only on the Poacea contributing at least 80% of the total Poaceae biomass. Four PFTs were differentiated by these leaf traits. PFTs having low LDMC and high SLA are characteristic of high intensity of use and are made up largely of stoloniferous C4 species typical of rapid resource capture strategies. Conversely, PFTs characterized by high LDMC and low SLA include species that are representative of low grazing pressure. Variations in the aggregate value of traits are due to changes in the species proportions and not to leaf-size adaptation as hypothesized. We conclude than in the absence of a gradient of fertility, plants with strategies of resource capture tend to be more represented under high grazing pressures. This situation results in a loss of functional diversity, but in particular a reduction in forage availability, which is incompatible with high animal production.
La noción de grupos funcionales de plantas (GFP) ha sido utilizada para describir la respuesta de la vegetación nativa a los factores del medio (fertilidad) y al disturbio del pastoreo, pero pocos de dichos estudios han sido conducidos bajo condiciones de pastoreo continuo. En el presente trabajo se trata de verificar si dicho enfoque puede utilizarse para analizar la respuesta de la comunidad a un gradiente de presión de pastoreo continuo. Al término de 15 años de diferenciación continua de la presión de pastoreo ejercida sobre una pradera nativa, se midió el contenido de materia seca foliar (CMSF) y el área foliar específica (AFE) de las poblaciones de gramíneas presentes en la comunidad. El gradiente de pastoreo fue establecido según los niveles de oferta de forraje: 4, 8, 12, y 16 kg de materia seca por 100 kg de peso vivo por día, oferta ajustada mensualmente. Los GFP fueron definidos según un análisis numérico, donde un algoritmo identifica un subgrupo óptimo de características basado en la correspondencia entre matrices de [especies × atributos]; [praderas × biomasa de gramíneas] y variables como los niveles de oferta de forraje y características del suelo. Los resultados muestran que es posible describir el gradiente de presión de pastoreo en base a alCMSF y/o el AFE medidas sobre las gramíneas que contribuyen al menos el 80% de la biomasa total de gramíneas. Cuatro GFP fueron identificados gracias a dichos atributos. Los GFP que presentan bajo CMSF y alto AFE son característicos de altas intensidades de uso de la pradera donde dominan las especies estoloníferas las cuales típicamente disponen de estrategias de captura rápida de recursos. Por el contrario, los PFT caracterizados por altos CMSF y bajos AFE contienen especies representativas de situaciones con bajo nivel de presión de pastoreo. Las variaciones en los valores de los atributos ponderados son originadas por cambios en la proporción de especies y no por una adaptación del tamaño de las hojas como fue supuesto. Se concluye que en ausencia de un gradiente de fertilidad, las plantas con estrategia de captura rápida de recursos están mejor representadas en situaciones donde la presión de pastoreo es excesiva. Esta situación conduce a una pérdida de la diversidad funcional, pero sobre todo a una reducción de la disponibilidad forrajera a niveles incompatibles con una producción animal alta.