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Abstract

Biological soil crust ecology in the hot Mojave Desert is poorly understood with regard to crust distribution and abundance, as well as the impacts of trampling disturbance on crust development. Our objective was to study biological soil crusts in 2 areas of differing disturbance pressures in the high desert region of Joshua Tree National Park, California, with respect to visible crust cover and frequency, chlorophylla, and soil stability. Impacts on biological soil crusts from 2 disturbance regimes, historic grazing and recent high foot traffic, were compared using a disturbance indicator. In addition, we measured a suite of abiotic and biotic soil parameters commonly associated with crust abundance and distribution and characterized occurrence with respect to 3 geomorphic features (pockets, slopes, and wash banks).

Individual physical and chemical soil parameters historically have been associated with crust development. In contrast, this study demonstrates that geomorphic features with a suite of soil properties clearly impacted crust development. In both study areas, wash banks showed the best crust development (51%–52% total crust cover) and slopes showed the poorest crust development (

Our disturbance index suggested that the high-foot-traffic area, being associated with a reduction in visible crust cover, has experienced more recent disturbance than the historically grazed sites. However, despite the reduction in cover, the high-foot-traffic area had more lichen and moss crusts, indicating that the crusts in this area are more successionally mature. In contrast, the historically grazed area showed clear signs of recovery from past grazing disturbance, with a higher visual cover of biological soil crusts. However, crusts also had lower biomass values, supporting an earlier successional stage. Overall, we conclude that biological soil crusts of the Mojave Desert are very different in composition, form, and ecology than crusts of other desert regions of North America.




La ecología de la corteza biológica del suelo en el caluroso desierto Mojave es poco entendida con respecto a su distribución y abundancia, así como el impacto de las perturbaciones en el desarrollo de la corteza causadas por el pisoteo. Nuestro objetivo fue estudiar las cortezas biológicas de 2 áreas con diferentes presiones de perturbación en la región alta del desierto del Parque Nacional Joshua Tree, California, con respecto a la cobertura visible y la frecuencia de la corteza biológica, la clorofila a y la estabilidad del suelo. Los impactos en la corteza biológica de 2 regímenes de perturbación, el pastoreo histórico y la frecuencia de pisoteo reciente fueron comparados utilizando un indicador de perturbación. Además, medimos un conjunto de parámetros abióticos y bióticos del suelo comúnmente asociados con la abundancia y distribución de la corteza y caracterizamos su incidencia con respecto a 3 características geomorfológicas (hondonadas, pendientes y bancos de deslave).

Los parámetros físicos y químicos individuales del suelo han sido asociados historicamente con el desarrollo de la corteza biológica. En contraste, este estudio demuestra que las características geomórficas, aunadas a un conjunto de propiedades del suelo, claramente impactaron el desarrollo de la corteza. En ambas áreas de estudio, los bancos de deslave mostraron el mejor desarrollo de la corteza (51%–52% de la cobertura total de la corteza) y las pendientes exhibieron el peor desarrollo de la corteza (

Nuestro índice de perturbación, el cual estuvo asociado con una reducción en la cobertura visible de la corteza biológica, sugirió que el área con alto pisoteo ha experimentado perturbación más reciente que los sitios históricamente pastoreados. Sin embargo, a pesar de la reducción en la corteza, el área con alto pisoteo tenía más cortezas de líquenes y musgos, lo cual indica que las cortezas en esta área son sucesionalmente más madura. En contraste, el área históricamente pastoreada mostró claros signos de recuperación de una perturbación anterior por el pastoreo, con una mayor cobertura visual de la corteza biológica del suelo. Pero también tuvieron valores menores de biomasa, indicando un estado sucesional más temprano. En general, concluimos que las cortezas biológicas del suelo del desierto Mojave son muy diferentes en composición, forma y ecología que las cortezas de otras regiones desérticas de Norteamérica.

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