Characterizing soil seed banks on reclaimed natural gas well pads: emergence may not be enough

Authors

• Kathryn Edwards, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Yale University, New Haven, CT 06511Follow
• Demaris A. Chenoweth, Yale School of the Environment, Yale University, New Haven, CT 06511
• Ingrid C. Burke, Yale School of the Environment, Yale University, New Haven, CT 06511
• William K. Lauenroth, Yale School of the Environment, Yale University, New Haven, CT 06511

Abstract

Restoration of big sagebrush (Artemisia tridentata) plant communities on natural gas well pads is important as they are among the most threatened drylands in North America. Soil seed banks consist of the viable seeds within the soil and can be an important component of the recovery and succession of disturbed ecosystems. We investigated the effect of restoration on the soil seed bank of big sagebrush plant communities on natural gas well pads in the Upper Green River basin of Wyoming. Our objective was to answer the following questions: (1) How does the plant community on well pads differ from adjacent reference communities? (2) How does the composition of the soil seed bank on the reclaimed well pads compare to the seed bank of the reference communities? (3) Does distance from the edge of well pads affect the seed bank? (4) How well does a growth chamber emergence experiment characterize the soil seed bank? To answer these questions, we surveyed the plant community and took seed bank samples from on and off of 10 well pads. We conducted an emergence experiment to first determine the composition of the seed bank, and then we conducted a flotation experiment to find ungerminated seeds. We found significant differences in plant community composition on and off of well pads. Well pads had lower big sagebrush and native forb cover, and higher grass and invasive forb cover than the reference communities. Our ability to characterize the soil seed bank and answer questions 2 and 3 was limited because only a small fraction of the sampled soil seed bank emerged during the emergence experiment (37% on well pads and 10% in reference communities). The majority of seeds that emerged were of the invasive forb Alyssum desertorum, which was widespread in the plant community at all 10 well pads, though represented only a small portion of the total cover. The rest of the seedlings that emerged were split between native forbs and native grasses, and there was no shrub emergence.


La restauración de comunidades de artemisa grande (Artemisia tridentata) en las plataformas de pozos de gas natural es prioritaria, debido a que se encuentran entre las zonas áridas más amenazadas de América del Norte. Los bancos de semillas del suelo están constituidos por semillas viables que contiene el sustrato, y pueden ser un componente esencial para la recuperación y sucesión de ecosistemas perturbados. En este estudio se evaluó el impacto de las acciones de restauración sobre el banco de semillas del suelo en comunidades de artemisa grande ubicadas en plataformas de pozos de gas natural en la cuenca alta del río Green, en Wyoming. El objetivo consistió en responder las siguientes preguntas: (1) ¿En qué se diferencia la comunidad vegetal de las plataformas de pozos respecto de las comunidades de referencia adyacentes? (2) ¿Cómo se compara la composición del banco de semillas del suelo en las plataformas de pozos restauradas con las del banco de semillas en las comunidades de referencia? (3) ¿Afecta la distancia al borde de las plataformas de pozos al banco de semillas? (4) ¿En qué medida, un experimento de emergencia en cámara de crecimiento caracteriza el banco de semillas del suelo? Para responder a estas preguntas, se realizó un muestreo de la comunidad vegetal y se tomaron muestras del banco de semillas dentro y fuera de 10 plataformas de pozos. Se llevo a cabo un experimento de emergencia para determinar primero la composición del banco de semillas y, posteriormente un experimento de flotación para detectar las semillas que no germinaron. Se encontraron diferencias significativas en la composición de la comunidad vegetal dentro y fuera de las plataformas. En comparación con las comunidades de referencia, las plataformas de los pozos presentaron una menor cobertura de artemisa grande y de hierbas nativas, así como una mayor cobertura de gramíneas y hierbas invasoras. La capacidad para caracterizar el banco de semillas del suelo y responder las preguntas 2 y 3 se vio limitada debido a que únicamente una pequeña fracción del banco de semillas muestreado germinó durante el experimento de germinación (37% en plataformas y 10% en comunidades de referencia). La mayoría de las semillas que germinaron correspondió a la hierba invasora Alyssum desertorum ampliamente distribuida en la comunidad vegetal de las 10 plataformas, aunque representó solo una pequeña proporción de la cobertura total. El resto de las plántulas emergidas se dividió entre hierbas y gramíneas nativas, y no registramos emergencia de arbustos.

Recommended Citation

Edwards, Kathryn; Chenoweth, Demaris A.; Burke, Ingrid C.; and Lauenroth, William K. (2026) "Characterizing soil seed banks on reclaimed natural gas well pads: emergence may not be enough," Western North American Naturalist: Vol. 86: No. 2, Article 6.
Available at: https://scholarsarchive.byu.edu/wnan/vol86/iss2/6