Abstract
Shrubs create heterogeneity in resource availability, yet the influences of shrub age and size on these conditions in semiarid ecosystems is largely unknown. In order to inform restoration and conservation efforts in global shrub-steppe ecosystems that are currently imperiled, we assessed plant age-size relationships within an Artemisia tridentata stand in southern Idaho, USA, and examined the dependence of 2 resources, soil water content (SWC) and light at the soil surface (photosynthetically active radiation [PAR]), on size of individual plants in understory and interspace microsites. Results included a positive relationship between shrub age and size, a median shrub age of 19 years old, and shrub sizes that varied by more than 3 orders of magnitude (i.e., 0.001 m3 to 1 m3). Across this broad range in stand structure, PAR was significantly lower in understory than in interspace microsites, and it declined slightly with increasing shrub volume. Similarly, SWC declined faintly with shrub volume, but understory and interspace microsites did not differ. These findings indicate that resource heterogeneity created by shrubs is potentially dependent on shrub size within this ecosystem, and that variation in stand structure directly influenced resource heterogeneity between understory and interspace microsites. We suggest that routine monitoring of heterogeneity in stand structure could serve as a valuable indicator to assess site suitability for restoration activities and to make quantitative comparisons among sites to prioritize conservation efforts.
La presencia de arbustos crea heterogeneidad, en cuanto a la disponibilidad de recursos. Sin embargo, la influencia de la edad y el tamaño de los arbustos en los ecosistemas semiáridos se desconoce en gran medida. Con el fin de informar sobre el esfuerzo global de restauración y conservación de los ecosistemas de estepas arbustivas, que se encuentran en peligro, evaluamos la relación edad-tamaño de la planta en un grupo de Artemisia tridentata en el sur de Idaho (EE.UU.), y examinamos la dependencia de dos recursos sobre el tamaño de plantas individuales de sotobosques y micrositios interespaciales: el contenido de agua del suelo (SWC, por sus siglas en inglés) y la luz en la superficie del suelo (radiación fotosintéticamente activa; PAR, por sus siglas en inglés). Los resultados mostraron una relación positiva entre la edad y el tamaño del arbusto, con una edad promedio de 19 años y tamaños de arbustos que variaron en más de tres órdenes de magnitud (es decir, 0.001 m3 a 1 m3). En este amplio rango de la composición, la radiación fotosintéticamente activa, fue significativamente menor en el sotobosque que en los micrositios interespaciales, y disminuyó ligeramente a medida que el volumen de arbustos incrementó. Del mismo modo, el contenido de agua del suelo (SWC) disminuyó ligeramente con el volumen de los arbustos, aunque los sotobosques y micrositios interespaciales no difirieron. Estos hallazgos sugieren que la heterogeneidad de los recursos creada por los arbustos es potencialmente dependiente del tamaño dentro de este ecosistema y que la variación en la estructura del grupo influyó directamente sobre la heterogeneidad de los recursos entre el sotobosque y los micrositios interespaciales. Sugerimos que el monitoreo habitual de la heterogeneidad de la estructura del grupo, podría servir como un valioso indicador de la adecuación del sitio a las actividades de restauración, y como método para comparar cuantitativamente los sitios, priorizando los esfuerzos de conservación.
Recommended Citation
Liu, Lin; Veblen, Kari E.; and Monaco, Thomas A.
(2020)
"Shrub size modulates resource heterogeneity in a sagebrush-steppe ecosystem,"
Western North American Naturalist: Vol. 80:
No.
1, Article 4.
Available at:
https://scholarsarchive.byu.edu/wnan/vol80/iss1/4
Abstract in Chinese.