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Abstract

Lake Mohave, on the lower Colorado River in Nevada and Arizona, was created by the construction of Davis Dam for power generation, flood control, and water supply. Management has led to the periodic lowering of the water level of the reservoir (drawdown), such that it reveals a gradient of zones around the margins of the reservoir that range from frequently inundated to frequently dry. The initial filling of Lake Mohave flooded the preexisting native riparian woodlands of Populus-Salix (cottonwood-willow), creating a new shoreline and plant community. We analyzed the spatial distribution of the plant species that dominate the plant community (i.e., native Salix gooddingii C.R. Ball [Goodding’s willow] and nonindigenous Tamarix ramosissima Ledeb. [saltcedar]) and the soil components to discern patterns. Data analyses and modeling indicate that there are 3 emergent patterns in the distribution and composition of vegetation and soils. First, even though both S. gooddingii and T. ramosissima were present in the inundated zones, there were more mature S. gooddingii individuals in the frequently inundated reaches, while T. ramosissimapresence and cover increased with distance from the water’s edge. Salix gooddingiiseedlings were not observed, but T. ramosissima seedlings were present in all zones. The only regeneration of S. gooddingii was vegetative. Naturally occurring Populus fremontii S. Watson (Fremont cottonwood) was completely absent in the drawdown and upland plant communities. Second, soil salinity and pH values range from 49.4 to 0 dS · m–1 and 6.4 to 9.4, respectively, and varied significantly with landform type and geographic location along the reservoir. Patterns in soil chemistry may be related to shore geomorphology that either shelters or exposes soils to wave action, which mechanically agitates, aerates, and flushes soils. Presence of Salix gooddingii in the frequently inundated zones and the co-occurrence of T. ramosissima and relatively high soil salinity concentration reflect patterns among plant flood tolerance and soil responses to periodic inundation. While reasons for the absence of P. fremontii are unknown, the absence of S. gooddingii seedlings may be related to the fact that seed release coincides with the period when the reservoir is at its highest, thereby limiting recruitment. Third, the only regeneration of S. gooddingii appeared to have occurred following herbivory (Castor canadensis Kuhl [North American beaver]) and wind damage. We conclude with suggestions for the conservation of novel riparian ecosystems as surrogates for lost native ecosystems. These suggestions include manipulating reservoir water levels to simulate natural fluvial processes so that nonnative plant establishment is inhibited, excessive soil salts are flushed from the system, and native transplants can be established.


El Lago Mohave, en la parte baja del Río Colorado en Nevada y Arizona, E.U.A., fue creado por la construcción de la presa Davis para la generación de electricidad, control de inundaciones y abastecimiento de agua. Su manejo ha causado el descenso periódico del nivel del agua del embalse (reducción) de modo que revela un gradiente de zonas alrededor de la orilla del embalse que varían desde las frecuentemente inundadas hasta las frecuentemente secas. Al llenar por primera vez el Lago Mohave, se inundó el bosque preexistente nativo y ribereño de Populus-Salix (álamos y sauces), creando nuevas riberas y nuevas comunidades de plantas en sus orillas. Analizamos la distribución espacial de las especies que dominan la comunidad de plantas (i.e., la especie nativa Salix gooddingii C.R. Ball [el sauce de Goodding] y la invasora Tamarix ramosissima Ledeb. [tamarisco]) así como los componentes del suelo para discernir patrones entre la vegetación y los suelos. El análisis de datos y la modelación indican que hay tres patrones emergentes en la distribución y composición de la vegetación y los suelos. Primero, a pesar de que tanto S. gooddingii como T. ramossisima estuvieron presentes en las zonas inundadas, hubo más individuos maduros de S. gooddingii en las zonas frecuentemente inundadas; en cambio, la presencia y cobertura de T. ramosissima aumentó a medida que aumentaba la distancia de la orilla. No se observaron plántulas de S. gooddingii, mientras que plántulas de T. ramosissima estuvieron presentes en todas las zonas. La única regeneración de S. gooddingii fue vegetativa. Populus fremontii S. Watson [álamo], que ocurre de manera natural, estuvo totalmente ausente en las comunidades de plantas que habitan las zonas donde se ha reducido el nivel del agua y en tierras altas. Segundo, la salinidad y los valores de pH del suelo variaron de 49.4 a 0 dS · m–1 y de 6.4 a 9.4, respectivamente, y variaron substancialmente en distintos tipos de formación geológica y en distintas ubicaciones geográficas alrededor del embalse. Los patrones en la composición química del suelo podrían estar relacionados con la geomorfología de la ribera, la cual puede proteger los suelos o exponerlos a la acción de las olas que mecánicamente agitan, airean y humedecen los suelos. La presencia de Salix gooddingii en las zonas frecuentemente inundadas y la coincidencia de T. ramosissima y una concentración de sales en el suelo relativamente alta reflejan patrones de la resistencia a inundaciones por parte de las plantas y los efectos en los suelos de las inundaciones periódicas. Aunque se desconocen las causas de la ausencia de P. fremontii, la ausencia de plántulas de S. gooddingii podría estar relacionada con el hecho de que la dispersión de semillas coincide con el periodo en que el embalse alcanza su nivel máximo, limitando de esta manera el reclutamiento. Tercero, la única regeneración de S. gooddingii parece haber ocurrido después de la herbivoría (Castor canadensis Kuhl [castor americano]) y de los daños ocasionados por el viento. Concluimos con sugerencias para la conservación de los ecosistemas ribereños nuevos como reemplazos de los ecosistemas originales perdidos. Éstas incluyen el manipular el nivel del agua en los embalses para similar procesos fluviales naturales y así impedir que se establezcan las plantas invasoras, limpiar del sistema las sales excesivas en el suelo y permitir que se establezcan plantas nativas que hayan sido transplantadas.

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