• Summer and Winter Defoliation Impacts on Mixed-Grass Rangeland

      Smart, Alexander J.; Gates, Roger N.; Johnson, Patricia S.; Schafer, Rebecca (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Combined growing- and dormant-season pasture use has potential to increase herbage harvest without causing the undesirable shift in species composition that occurs with excessive utilization. The objective of this study was to determine the effect of summer clipping on winter pastures and winter clipping on summer pastures regarding standing crop, plant community composition, and forage quality. The study was conducted from 2003-2006 at the Antelope and Cottonwood Research Stations located in the mixed-grass prairie of western South Dakota. At each location, the experimental design was a randomized complete block with three replications that included 18 clipping treatments arranged as a split-split plot. Whole plots consisted of four summer clipping dates (May-August). Subplot treatments were two clipping intensities (clipped to residual height to achieve 25% or 50% utilization). Sub-subplots consisted of two winter clipping intensities (unharvested or clipped to a residual height to achieve a total utilization of 65%). Two winter control treatments were arranged in the subplot and split into two clipping intensities of 50% and 65% utilization. Winter biomass for the May 25% clipping treatment was similar to winter biomass for winter-only clipping. No increase in forage quality resulted from summer clipping compared with winter clipping. Three consecutive yr of combined growing-season and dormant-season defoliation to 65% utilization resulted in no change in functional group composition compared with <50% utilization treatments. Clipping in June resulted in reduced midgrass biomass at both stations and increased shortgrass biomass at Cottonwood. Results suggest that producers could combine growing and dormant-season grazing to increase the harvest of herbage on mixed-grass prairie, but should change season of use periodically to avoid an undesirable shift in plant composition./La combinación en el uso de temporada de crecimiento y dormancia en praderas tiene el potencial de aumentar la cosecha deforraje sin causar el indeseable cambio en la composición de especies que ocurre con la utilización excesiva. El objetivo de este estudio fue determinara el efecto de cortes de verano en praderas de invierno y cortes de invierno en praderas de verano en relación a forraje en pie, composición de las comunidades de plantas y calidad del forraje. El estudio se realizó de 2003 a 2006 en la Estaciones Experimentales de Antelope y Cottonwood ubicadas en la pradera de pastos mixtos en el oeste de South Dakota. En cada lugar, el diseño experimental fue bloques completamente al azar con tres repeticiones que incluían 18 tratamientos de cortes en un arreglo de parcelas y sub-subparcelas divididas. Las parcelas completas consistieron en cuatro fechas de corte de verano (Mayo–Agosto). Los tratamientos de subparcela fueron dos intensidades de corte (cortes con altura residual para lograr el 25% o 50% de utilización). Las sub-subparcelas consistieron en dos intensidades de corte en invierno (sin cosecha o corte a altura residual para lograr un 65% de utilización total). Dos tratamientos testigos fueron arreglados en subparcela y separados en dos intensidades de corte de 50% y 65% de utilización). La biomasa de invierno para el tratamiento del 25% de Mayo fue similar a la biomasa de invierno para los cortes solo de invierno. No hubo aumento en la calidad del forraje de los cortes de verano comparado con los cortes de invierno. La combinación de tres años consecutivos de defoliación en temporada de crecimiento y dormancia al 65% de utilización resultaron en ningún cambio en la funcionalidad de la composición del grupo comparado con <50% de tratamientos de utilización. Los cortes en Junio resultaron en reducción de biomasa de pastos medianos en ambas estaciones y aumento en la biomasa de pastos cortos en Cottonwood. Los resultados sugieren que los productores podrán combinar el pastoreo en temporadas de crecimiento y dormancia para aumentar la cosechade forraje en praderas mixtas, pero deberán cambiar temporadas de uso periódicamente para evitar cambios no deseados en la composición de plantas.
    • Genecology and Seed Zones for Indian Ricegrass Collected in the Southwestern United States

      Johnson, R. C.; Cashman, M. J.; Vance-Borland, K. (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Indian ricegrass (Achnatherum hymenoides [Roemer J.A. Schultes] Barkworth) is a widely distributed, highly desirable native species in desert ecosystems in the western United States. Yet there are no studies linking genetic variation in Indian ricegrass with climate across major areas of its natural distribution. In this study, seeds from 106 collection locations from the southwestern United States were established in common gardens and four phenological traits (Phen; such as blooming date), six production traits (Pro; such as dry weight), and eight morphology traits (Morph; such as leaf dimensions) were measured in 2007 and 2008. Analyses of variance revealed that all basic garden traits differed among source locations (P<0.01), indicating widespread genetic variation. Within Phen, Pro, and Morph categories, canonical correlation was completed between basic garden traits and source location temperature and precipitation. This resulted in six significant (P<0.01) canonical variates (Phen 1, Pro 1 and 2, and Morph 1, 2, and 3) representing each category of traits. Linear correlations (r> +/- 0.25, P<0.01)consistently linked monthly temperature at collection locations with Phen 1, Pro 1, and Morph 1. For precipitation, however, correlations were more dependent on month, with the strongest correlations during the spring developmental period. Using regression models between traits and climate, a map with 12 seed zones was developed representing much of the southwestern United States. This generally distinguished genetic variation between cooler and warmer regions, usually separating more northern, higher elevation areas from more southern, lower elevation areas. The correspondence between climate and genetic variation suggested climate-driven differences in natural selection, likely leading to adaptation. The seed zone map is recommended to guide and broaden germplasm collection and utilization for Indian ricegrass restoration./Indian ricegrass (Achnatherum hymenoides [Roemer & J.A. Schultes] Barkworth) presenta una amplia distribución, es una especie altamente deseable en los ecosistemas desérticos en el oeste de los estados Unidos. Sin embargo, áun no hay ning ún estudio que relacione las variaciones genéticas de Indian ricegrass con el clima a través de las áreas de su distribución natural. Eneste estudio, semillas de 106 localidades del suroeste de Estados Unidos fueron colectadas y establecidas en jardines comunes ycon cuatro características fenológicas (Phen; como día de floración), seis características productivas (Pro; como peso seco), yocho características morfológicas (Morph; como dimensión de la hoja) fueron medidas en 2007 and 2008. Análisis de varianza revelaron que todas las características básicas fueron diferentes entre las localidades de origen (P<0.01), indicando una amplia variación genética. Dentro de las categorías Phen, Pro, y Morph una correlación crónica fue completada entre las características básicas de jardín y fuente de origen, temperatura y precipitación. Esto resultó en seis variables crónicas significativas (P<0.01; Phen 1, Pro 1 and 2, and Morph 1, 2, and 3) representando cada categoría de las características. Correlaciones lineales (r> +/- 0.25, P<0.01) unieron consistentemente cada mes con la temperatura en cada colección y locación con Phen 1, Pro 1,and Morph 1. Para precipitación, sin embargo, las correlaciones fueron más dependientes de la variable mes, con las relacion es más fuerte en el periodo de desarrollo de primavera. Usando los modelos de regresión entre las características climáticas un mapa con 12 zonas de colección de semillas fue desarrollado representando la mayor parte del suroeste de Estados Unidos. Este mapa en general distinguió la variación genética entre las regiones más frías y las más cálidas, separando las localizadas más hacia el norte, con elevaciones más altas de las áreas mas hacia el sur con elevaciones más bajas. La correspondencia entre lavariación genética y climática sugiere que el clima conduce a diferencias en selección natural, probablemente llevando a la adaptación. El mapa con las zonas de semillas se recomienda para guiar y ampliar la recolección de germoplasma y su utilización para la restauración de Indian ricegrass.
    • A Nondestructive Method to Estimate Standing Crop of Purple Threeawn and Blue Grama

      Sorensen, Grant E.; Wester, David B.; Rideout-Hanzak, Sandra (Society for Range Management, 2012-09-01)
      We used multiple regression analysis to develop models to predict standing crop of purple threeawn (Aristida purpurea Nutt.) and blue grama (Bouteloua gracilis [H.B.K.] Griffiths) nondestructively. Data were collected for 3 yr on the Texas Tech University Native Rangeland, Lubbock, TX, USA. Independent variables included plant length and area measurements (basal area and cross-sectional area at a 7.5-cm plant height and at 50% of total plant height). One hundred randomly selected plants of each species were measured in June 2008; 50 plants of each species were measured in June 2009 and 2010. Coefficients of determination exceeded 0.91 for both species in all 3 yr of measurement. For both species and years, cross-sectional area at 7.5 cm was the most important single predictor variable. For each species, models differed among years. Our regression models were successful at predicting mid- to late-season standing crop of purple threeawn and blue grama grass and provide an effective method for nondestructive monitoring of these species. This approach should be applicable to similar morphotypes of these species./Usamos un análisis de regresión múltiple para desarrollar modelos no destructivos para predecir la producción de purple threeawn (Aristida purpurea Nutt.) y blue grama (Bouteloua gracilis [H.B.K.] Griffiths). Los datos fueron recolectados durante 3 años en el pastizal nativo de Texas Tech University, Lubbock TX, USA. Variables independientes incluyeron longitud de la planta, y mediciones de área (área basal y área de la sección transversal a 7.5 cm de la altura de la planta, área de la sección transversal al 50% del total de la longitud de la planta). Cien plantas de cada especie fueron seleccionadas aleatoriamente y medidas en junio de 2008; 50 plantas de cada especie fueron medidas en junio de 2009 y 2010. Los coeficientes de determinación excedieron 0.91 para ambas especies durante los tres años que se llevaron a cabo las mediciones. Para ambas especies y años, el área transversal a la altura de 7.5 cm fue la variable única de predicción más importante. Para cada especie,los modelos fueron diferentes entre años. Nuestros modelos de regresión fueron exitosos en la predicción de la biomasa en la etapa media a tardía de crecimiento de de los pastos purple threeawn y blue grama y proporcionan un método efectivo no destructivo para el monitoreo de estas especies. Esta metodología debería ser aplicable para morfo tipos similares de estas especies.
    • Consequences of Treating Wyoming Big Sagebrush to Enhance Wildlife Habitats

      Beck, Jeffrey L.; Connelly, John W.; Wambolt, Carl L. (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Sagebrush (Artemisia L.) taxa historically functioned as the keystone species on 1 090 000 km2 of rangeland across the western United States, and Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentata Nutt. ssp. wyomingensis Beetle and Young) is or was dominant on a substantial amount of this landscape. Wyoming big sagebrush provides habitat for numerous wildlife species. Nevertheless,Wyoming big sagebrush communities are commonly manipulated to decrease shrub cover and density and increase the productivity and diversity of herbaceous plants. We examined relationships between management-directed changes in Wyoming big sagebrush and greater sage-grouse (Centrocercus urophasianus), elk (Cervus elaphus), pronghorn (Antilocapra americana), and mule deer (Odocoileushemionus), species commonly associated with these ecosystems. We focused on herbicide applications, mechanical treatments, and prescribed burning, because they are commonly applied to large areas in big sagebrush communities, often with the goal to improve wildlife habitats. Specifically, our objective was to identify treatments that either enhance or imperil sagebrush habitats for these wildlife species. The preponderance of literature indicates that habitat management programs that emphasize treating Wyoming big sagebrush are not supported with respect to positive responses by sage-grouse habitats or populations. There is less empirical information on ungulate habitat response to Wyoming big sagebrush treatments, but the value of sagebrush as cover and food to these species is clearly documented. A few studies suggest small-scale treatments (<60-m width) in mountain big sagebrush (Artemisiatridentata ssp. vaseyana [Rydb.] Beetle) may create attractive foraging conditions for brooding sage-grouse, but these may have little relevance to Wyoming big sagebrush. Recommendations or management programs that emphasize treatments to reduce Wyoming big sagebrush could lead to declines of wildlife species. More research is needed to evaluate the response of sagebrush wildlife habitats and populations to treatments, and until that time, managers should refrain from applying them in Wyoming big sagebrush communities./Sagebrush (Artemisia L.) históricamente ha funcionado como un especie clave en 1 090 000 km2 de pastizales a través del oeste de los Estados Unidos y Wyoming big sagebrush (A. tridentata Nutt. Ssp. Wyomingensis Beetle and Young) es o fue dominante en una granárea de este paisaje. En Wyoming big sagebrush provee hábitat para una gran cantidad de especies de fauna silvestre. Sin embargo, en Wyoming las comunidades de big sagebrush son comúnmente manipuladas para disminuir su cobertura y densidad para incrementarla productividad y diversidad de plantas herbáceas. Se examinó la relación entre los cambios debidos al manejo dirigido en Wyoming big sagebrush y las especies de sage-grouse (Centrocercus urophasianus), elk (Cervus elaphus), berrendo (Antilocapra americana) y venado mula (Odocoileus hemionus), comúnmente asociadas con estos ecosistemas. Nos enfocamos en la aplicación de herbicidas, tratamientos mecánicos, y fuego prescrito, ya que ellos son se aplican comúnmente en áreas extensas de comunidades de big sagebrush, frecuentemente con la meta de mejorar el hábitat para fauna silvestre. Específicamente, nuestro objetivo fue identificar los tratamientos que mejoran o ponen en riesgo los hábitats de sagebrush para estas especies silvestres. La preferencia de la literatura indica que los programas de manejo de hábitat que enfatizan el tratamiento de big sagebrush en Wyoming no están apoyados con respecto a las respuestas positivas por los hábitats o poblaciones de sage-grouse. Existe información menos empírica acerca de la respuesta del hábitat de ungulados a los tratamientos de Wyoming big sagebrush, pero el valor de sagebrush como fuente de coberturay alimentación para estas especies está claramente documentada. Pocos estudios sugieren tratamientos a pequeña escala ( <60 mancho) en mountain big sagebrush (A. t. ssp. Vaseyana [Rydb.] Beetle) podrían crear condiciones atractivas forrajeras para el anidamiento de sage-grouse, pero éstas podrían tener poca relevancia para Wyoming big sagebrush. Recomendaciones o programas de manejo que enfoquen sus tratamientos en la reducción de Wyoming big sagebrush podrían conducir a la reducción de especies silvestres. Más investigación es necesaria para evaluar en mejor manera la respuesta de los hábitats de sagebrush para fauna silvestre y sus poblaciones a estos tratamientos y hasta entonces, manejadores deben abstenerse de aplicarlas en las comunidades de big sagebrush en Wyoming.
    • Linkages Between Riparian Characteristics, Ungulate Grazing, and Geomorphology and Nutrient Cycling in Montane Grassland Streams

      Van Horn, David J.; White, Carleton S.; Martinez, Edward A.; Hernandez, Christina; Merrill, Joshua P.; Parmenter, Robert R.; Dahm, Clifford N. (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Catchment characteristics and disturbances control the conditions and processes found in stream ecosystems. We examined nutrient cycling linkages between riparian soils and adjacent streams and the impacts of the removal of ungulate grazing on these ecosystems and processes at six grazing exclosure sites in the Valles Caldera National Preserve, NM, USA. The exclusion of native and domestic ungulate grazers for 3 yr significantly increased the riparian aboveground biomass of standing vegetation (273 +/- 155 in grazed vs. 400 +/- 178 g m-2 in exclosures) and litter (58 +/- 75 in grazed vs. 110 +/- 76 g . m2 in exclosures) (P=0.003 and 0.006, respectively). Except for an increase in total soil phosphorous (P) at three of the six sites, soil nutrient values were minimally affected by grazing after five growing seasons. Within the six sites studied, no connection was found between 0-15-cm depth soils, which were P-limited based on stoichiometric ratios, and stream nutrient availability or limitation, which were nitrogen limited. Stream geomorphology was not significantly altered by 5 yr of grazing exclusion. The elimination of grazing suppressed instream nutrient processing with significantly longer NH4 uptake lengths (P=0.003). These results suggest the exclusion of ungulate grazing impacts terrestrial characteristics (increased standing vegetative biomass) that are linked to ecosystem services provided by adjacent aquatic ecosystems (reduced N-uptake). Management plans should carefully balance the positive effect of grazing on stream nutrient processing and retention reported here with the well-documented grazing-related loss of other ecosystem services such as decreased fish and aquatic invertebrate habitat and effects on water-quality parameters such as turbidity and water temperature./Las características del escurrimiento y los disturbios contralan las condiciones y procesos encontrados en ecosistemas dearroyos. Examinamos la relación del ciclo de nutrientes entre suelos ripiaros y arroyos adyacentes y el impacto de la remoción de ungulados pastoreando en esos ecosistemas y procesos en seis sitios excluidos al pastoreo en Valles Caldera National Preserve, NM, USA. La exclusión de ungulados nativos y exóticos pastoreando, por tres aNNNos incremento significativamente labiomasa aérea de la vegetación (273 +/- 155 en pastoreo vs. 400 +/- 178 g m -2 en exclusiones) y mantillo (58 +/- 75 en pastoreo vs. 110 +/- 76 g.m 2 en exclusiones) (P=0.003 and 0.006, respectivamente). A excepción de un incremento total de fósforo (P) en el suelo en tres de los seis sitios, los valores de nutrientes del suelo fueron mínimamente afectados por el pastoreo después decinco temporadas de pastoreo. Dentro de los seis sitios estudiados, no se encontró conexión entre 0 a 15 cm de profundidad del suelo, las cuales fueron limitadas en P basados en proporciones estequiométricas, y la disponibilidad de nutrientes del arroyo o limitaciones las cuales fueron limitadas en nitrógeno. La geomorfología del arroyo no fue significativamente alterada por los cinco aNNNos de exclusión al pastoreo. La eliminación del pastoreo suprimió el proceso de nutrientes dentro del arroyo consignificativamente mayor duración en la absorción de NH4 (P=0.003). Estos resultados sugieren que la exclusión de ungulados pastoreando impacta las características terrestres (incremento en la biomasa de la vegetación de pie) que está relacionada a los servicios que provee el ecosistema por ecosistemas acuáticos adyacentes (reducción de absorción de N). Los planes de manejodeberán equilibrar cuidadosamente el efecto positivo del pastoreo en procesado de nutrientes en los arroyos y la retención reportada aquí con la bien documentada perdida de otros servicios del ecosistema por pastoreo tales como la disminución del hábitat de peces e invertebrados acua ́ticos y efectos en parámetros de calidad del agua como la turbidez y temperatura del agua.
    • Potential Use of Willingness to Accept (WTA) to Compensate Herders in Maqu County, China, for Reduced Stocking

      Cao, Jian-Jun; Holden, Nicholas M.; Qin, Yan-Yan; Song, Xiao-Yu (Society for Range Management, 2012-09-01)
      In grassland areas subject to degradation caused by overgrazing such as the Maqu grasslands, excess livestock could be removed in order to balance available forage and animal numbers. As the number of animals owned by a herder family represents wealth, income, lifestyle, and culture, reducing livestock numbers is problematic and some form of compensation is required to encourage change. Willingness to accept compensation (WTA) was assessed with the use of contingent valuation (CV) methodology to estimate the value that herder families place on the livestock numbers that lead to overgrazing. The minimum acceptable compensation was estimated as 3 717 RMB (~555) per head of cattle and 503 RMB (~75) per head of sheep at 2005 prices. The total compensation required for herder families in Maqu was estimated to be between 2.5 X108 RMB and 3.7 X108 RMB at 2005 prices to reduce stocking to levels considered sustainable based on an estimate of 5 X105 sheep overgrazing equivalents in 2006./Las aéreas de pastizal están sujetas a degradación por el pastoreo como en los pastizales de Maqu, el exceso de ganado podríaser removido con el fin de balancear la disponibilidad de forraje y el número de animales. Cómo el número de animales en posesión de una familia representa riqueza, ingreso, estilo de vida y cultura, la reducción del número de animales es un problema y una forma de compensación se requiere para llevar a cabo es cambio. La Disposición a Aceptar una Compensación (DAC) fue evaluada usando la metodología de Valuación Contingente (VC) para estimar el valor que el hato familiar tiene en el número de animales que provocan el sobrepastoreo. La compensación mínima aceptada fue estimada en 3 717 RMB (~555) por cabezade bovino y de 503 RMB (~75) por cabeza de oveja a precios de 2005. La compensacion total requerida por hato familiar en Maqu fue estimada entre 2.5 X 108 RMB y 3.7 X 108 RMB a precios de 2005 para reducir la carga animal a niveles considerados sostenibles basados en una estimación de 5 X 105 sobrepastoreo de ovejas equivalente en 2006.
    • Mapping Total Vegetation Cover Across Western Rangelands With Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer Data

      Hagen, Stephen C.; Heilman, Philip; Marsett, Robert; Torbick, Nathan; Salas, William; van Ravensway, Jenni; Qi, Jiaguo (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Remotely sensed observations of rangelands provide a synoptic view of vegetation condition unavailable from other means. Multiple satellite platforms in operation today (e.g. Landsat, moderate-resolution imaging spectroradiometer [MODIS]) offer opportunities for regional monitoring of rangelands. However, the spatial and temporal variability of rangelands pose challenges to consistent and accurate mapping of vegetation condition. For instance, soil properties can have a large impact on the reflectance registered at the satellite sensor. Additionally, senescent vegetation, which is often abundant on rangeland, is dynamic and its physical and photochemical properties can change rapidly along with moisture availability. Remote sensing has been successfully used to map local rangeland conditions. However, regional and frequently updated maps of vegetation cover in rangelands are not currently available. In this research, we compare ground measurements of total vegetation cover, including both green and senescent cover, to reflectance observed by the satellite and develop a robust method for estimating total vegetation canopy cover over diverse regions of the western United States. We test the effects of scaling from ground observations up to the Landsat 30-m scale, then to the MODIS 500-m scale, and quantify sources of noise. The soil-adjusted total vegetation index (SATVI) captures 55% of the variability in ground measured total vegetation cover from diverse sites in New Mexico, Arizona, Wyoming, and Nevada. Scaling from the Landsat to MODIS scale introduces noise and loss of spatial detail, but offers inexpensive and frequent observations and the ability to track trends in cover over large regions./Observaciones de pastizales con sensores remotos proporcionan una vista sin óptica de la condición de la vegetación que no está disponible usando otros medios. Múltiples plataformas satelitales en operación hoy en día (e.g. Landsat, MODIS) proporcionan oportunidades para un monitoreo regional de los pastizales. Sin embargo, la variabilidad espacial y temporal de los pastizales posee retos relacionados con el mapeo de la condición de la vegetación. Por ejemplo, las propiedades del suelo pueden tener gran impacto en la reflectancia registrada por el sensor del satélite. Adicionalmente, la vegetación senescente, lacual es a menudo abundante en los pastizales, es dinámica y sus propiedades físicas y fotoquímicas pueden cambiar rápidamente debido al contenido de humedad disponible. Los sensores remotos han sido utilizados con éxito para mapear las condiciones locales de los pastizales. Sin embargo, mapas regionales y frecuentemente actualizados de la cobertura de la vegetación en pastizales no están disponibles en la actualidad. En esta investigación, se compararon medidas del suelo del total de la cobertura, incluyendo ambas coberturas la verde y la senescente, contra la observada por el satélite para desarrollar un método robusto con la finalidad de estimar el total de la cobertura de la copa de la vegetación sobre la diversa región del Oeste de estado Unidos. Se evaluaron los efectos de escala desde observaciones al ras de suelo hasta aquellas usando Landsat auna escala de 30 m, entonces a la escala de 500 m en MODIS y se cuantificaron las fuentes de variación. El índice ajustado total de vegetación (SATV) captura 55% de la variabilidad en la estimación del total de la cobertura vegetal de diversos sitios en Nuevo México, Arizona, Wyoming, y Nevada. La conversión de escala de Landsat a MODIS introduce cierto margen de error y pérdida de detalle espacial, pero ofrece observaciones baratas y frecuentes así como la capacidad de rastrear las tendencias en cobertura sobre extensas regiones.
    • Framework for Comparing Ecosystem Impacts of Developing Unconventional Energy Resources on Western US Rangelands

      Kreuter, Urs P.; Fox, William E.; Tanaka, John A.; Maczko, Kristie A.; McCollum, Daniel W.; Mitchell, John E.; Duke, Clifford S.; Hidinger, Lori (Society for Range Management, 2012-09-01)
      More diverse sources of energy are needed for countries to progress toward energy independence and to meet future food production needs. The US Task Force on Strategic Unconventional Fuels concluded that to achieve this objective it is essential to develop a domestic unconventional fuels industry. Rangelands, which cover 50% to 70% of the earth’s terrestrial surface and dominate much of the western half of the United States, represent a major source of alternative energy resources. A framework to systematically identify biophysical-socioeconomic links that influence the delivery of ecosystem services affected by alternative uses of rangelands has been lacking. The Integrated Social, Economic, and Ecological Conceptual framework was developed by the Sustainable Rangeland Roundtable to address this deficiency. We apply this framework to demonstrate how the effect on ecosystem services of exploiting rangeland-based biofuel, natural gas, and wind energy resources can be systematically compared. We also demonstrate the use of this framework for selecting suitable indicators to monitor changes in the biophysical-socioeconomic links affected by the development of these unconventional energy sources. This type of approach can potentially enhance coordination between federal, state, and local agencies that are attempting to set polices and regulations for the sustainable development of unconventional energy resources on rangelands./Más diversidad de fuentes de energía es necesaria para que los países progresen hacia la independencia energética y cumplan con sus necesidades futuras de alimentaci ́on. El grupo estratégico para combustibles no-convencionales de los EUA concluyó que para lograr el éste objetivo, es esencial desarrollar una industria de combustibles no-convencionales interna. Los pastizales, quienes cubren entre el 50 al 70% de la superficie del planeta y dominan más de la mitad del oeste de EUA representan la mayor fuente de recursos de energía alternativa. Hace falta desarrollar un marco conceptual que sistemáticamente identifique los enlaces biofísicos-socioeconómicos que influyen en la entrega de los servicios de los ecosistemas que son afectados por los usos alternativos de los pastizales. El Marco Conceptual de Integración Social, Económica y Ecológica desarrollado por la Mesa de Sostenibilidad de los Pastizales está dirigido para atender esta deficiencia. Aplicamos este marco conceptual para demostrarcomo el efecto en los servicios del ecosistema por la explotación de biocombustibles basados en los pastizales, gas natural y fuentes de energía e ́olica pueden ser comparados sistemáticamente. También demostramos que el uso de este marco conceptual para seleccionar indicadores adecuados para monitorear cambios en los enlaces biofísicos-socioeconómicos afectados por el desarrollo de estas fuentes de energía no convencionales. Este tipo de punto de vista puede potencialmente enriquecer lacoordinación entre las agencias federales, estatales y locales que están intentando establecer políticas y regulaciones en el desarrollo sostenible de fuentes de energía no convencional en pastizales.
    • Assessing the Success of Postfire Reseeding in Semiarid Rangelands Using Terra MODIS

      Chen, Fang; Weber, Keith T.; Schnase, John L. (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Successful postfire reseeding efforts can aid rangeland ecosystem recovery by rapidly establishing a desired plant community and thereby reducing the likelihood of infestation by invasive plants. Although the success of postfire remediation is critical, few efforts have been made to leverage existing geospatial technologies to develop methodologies to assess reseeding success following a fire. In this study, Terra Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) satellite data were used to improve the capacity to assess postfire reseeding rehabilitation efforts, with particular emphasis on the semiarid rangelands of Idaho. Analysis of MODIS data demonstrated a positive effect of reseeding on rangeland ecosystem recovery, as well as differences in vegetation between reseeded areas and burned areas where no reseeding had occurred (P<0.05). We conclude that MODIS provides useful data to assess the success of postfire reseeding./Esfuerzos exitosos de resiembra post-fuego pueden ayudar a los ecosistemas de pastizales para regenerarse rápidamente, estableciendo una comunidad deseable de plantas y reduciendo la probabilidad de infestación de plantas invasivas. Mientras el éxito del mejoramiento post-fuego es crucial, pocos esfuerzos se han hecho para aprovechar las tecnologías geospeciales existentes para desarrollar metodologías encaminadas a medir el éxito en la resiembra después de la presencia de fuego. En este estudio, información de satélite Terra Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) se usó para mejorar la capacidad de determinar los trabajos de rehabilitación post-fuego, con un particular énfasis en los pastizales semiáridos de Idaho. Análisis de información de MODIS demostraron un efecto positivo de resiembra en la recuperación de los ecosistemas depastizales así como en diferencias en vegetación entre áreas resembradas y áreas quemadas donde la resiembra no ha ocurrido (P<0.05). Se concluyó que MODIS provee información útil para determinar el é́xito de las resiembras post-fuego.
    • Differences in Plant Species Composition as Evidence of Alternate States in the Sagebrush Steppe

      Kachergis, Emily; Fernandez-Gimenez, Maria E.; Rocca, Monique E. (Society for Range Management, 2012-09-01)
      State-and-transition models (STMs), conceptual models of vegetation change based on alternate state theory, are increasingly applied as tools for land management decision-making. As STMs are created throughout the United States, it is crucial to ensure that they are supported by ecological evidence. Plant species composition reflects ecosystem processes that are difficult to measure and may be a useful indicator of alternate states. This study aims to create data-driven STMs based on plant species composition for two ecological sites (Claypan and Mountain Loam) in northwestern Colorado sagebrush steppe. We sampled 76 plots with different management and disturbance histories. Drawing on the hierarchical approach currently taken to build STMs, we hypothesized that A) differences in species composition between the two ecological sites would be related to environmental factors and B) differences in species composition within each ecological site would be related to management and disturbance history. Relationships among species composition, site history, and environmental variables were evaluated using multivariate statistics. We found that between ecological sites, species composition was related to differences in soil texture, supporting Hypothesis A and the creation of separate STMs for each site. Within ecological sites, species composition was related to site history and also to environmental variation. This finding partially supports Hypothesis B and the identification of alternate states using species composition, but also suggests that these ecological sites are not uniform physical templates upon which plant community dynamics play out. This data-driven, plant species-based approach created two objective, credible STMs with states and transitions that are consistent with the sagebrush steppe literature. Our findings support the hierarchical view of landscapes currently applied in building STMs. An approach that acknowledges environmental heterogeneity within ecological sites is necessary to help define finer-resolution ecological sites and elucidate cases in which specific abiotic conditions make transitions between states more likely./Los Modelos de Estado y Transición (MET), que son modelos conceptuales en cambios de la vegetación basados la teoría delestado alternativo, su aplicación está en aumento como herramienta para la tomada de decisiones en el manejo de la tierra. Como los MET se han creado a través de los Estados Unidos, es vital que aseguremos que estos están apoyados por evidencia ecológica. La composición de especies refleja el proceso del ecosistema que es difícil de medir y podría ser un indicador útil d eestados alternativos. Este estudio ayuda a crear un MET dirigido por datos basado en las composición de especies de plantas dedos sitios ecológicos (Claypan y Mountain Loam) en la estepa de artemisa al noroeste de de Colorado. Muestramos 76 parcelas con diferente manejo e historias de disturbio. Dibujando el concepto jerárquico actualmente usado para construir los MET, establecimos las siguientes hipótesis A) Las diferencias en la composición de especies entre los dos sitios ecológicos podrían estar relacionadas a factores medioambientales y B) las diferencias en la composición de especies dentro de cada sitio ecológicos podrían estar relacionadas por el manejo y la historia de disturbio. Las relaciones entre la composición de especies, la historia del sitio y las variables medioambientales fueron evaluadas usando estadística multivariada. Encontramos que entre sitios ecológicos, la composición de especies estuvo relacionada con las diferentes texturas del suelo, apoyando la Hipotesis A y la creación de MET separados. Dentro de los sitios ecológicos, la composición de especies estuvo relacionada a la historia del sitio y también a variables medioambientales. Estos resultados apoyan parcialmente la Hipotesis B y la identificación de estados alternativos usando la composición de especies, pero también sugieren que estos sitios ecológicos no son uniformes en laplantilla física que es donde la dinámica de la comunidad vegetal se desenvuelve. Este concepto basado en datos dirigidos en especies de plantas creo dos objetivos, creíbles MET con estados y transiciones que son consistentes con la literatura de la estepade artemisa. Nuestros resultados apoyan el punto de vista jerárquico de paisajes que se usan actualmente para construir MET’s.Un enfoque que reconoce la heterogeneidad medioambiental dentro de sitios ecológicos es necesaria para ayudar a definir mejor resolución de sitios ecológicos y aclarar casos donde condiciones abióticas especificas hacen la transición mas probable.
    • Mowing Wyoming Big Sagebrush Communities With Degraded Herbaceous Understories: Has a Threshold Been Crossed?

      Davies, Kirk W.; Bates, Jonathan D.; Nafus, Aleta M. (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentata ssp. wyomingensis [Beetle A. Young] S.L. Welsh) plant communities with degraded native herbaceous understories occupy vast expanses of the western United States. Restoring the native herbaceous understory in these communities is needed to provide higher-quality wildlife habitat, decrease the risk of exotic plant invasion, and increase forage for livestock. Though mowing is commonly applied in sagebrush communities with the objective of increasing native herbaceous vegetation, vegetation response to this treatment in degraded Wyoming big sagebrush communities is largely unknown. We compared mowed and untreated control plots in five Wyoming big sagebrush plant communities with degraded herbaceous understories in eastern Oregon for 3 yr posttreatment. Native perennial herbaceous vegetation did not respond to mowing, but exotic annuals increased with mowing. Density of cheatgrass (Bromus tectorum L.), a problematic exotic annual grass, was 3.3-fold greater in the mowed than untreated control treatment in the third year posttreatment. Annual forb cover, largely consisting of exotic species, was 1.8-fold greater in the mowed treatment compared to the untreated control in the third year posttreatment. Large perennial grass cover was not influenced by mowing and remained below 2%. Mowing does not appear to promote native herbaceous vegetation in degraded Wyoming big sagebrush plant communities and may facilitate the conversion of shrublands to exotic annual grasslands. The results of this study suggest that mowing, as a stand-alone treatment, does not restore the herbaceous understory in degraded Wyoming big sagebrush plant communities. We recommend that mowing not be applied in Wyoming big sagebrush plant communities with degraded understories without additional treatments to limit exotic annuals and promote perennial herbaceous vegetation./Las comunidades de plantas de artemisia Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentate ssp. Wyomingensis [Beetle & A. Young] S.L. Welsh) con degradadas coberturas herbáceas ocupan una gran extensión del oeste de los Estados Unidos. El restablecimiento de la cobertura herbácea nativa en estas comunidades es necesario para mejorar la calidad del hábitat para fauna silvestre, mitigar el riesgo de la invasión de plantas exóticas e incrementar la producción de forraje para ganado. A pesarde que comúnmente se hacen cortes en comunidades de artemisia con el objetivo de incrementar la vegetación nativa, se desconoce la respuesta de la vegetación al tratamiento en áreas con comunidades degradadas de Wyoming big sagebrush. Se compararon parcelas segadas y áreas control sin tratamientos en cinco comunidades de Wyoming big sagebrush con cobertura herbácea degradada en el este de Oregón durante tres años posteriores a la aplicación de los tratamientos. La vegetación perenne herbácea no respondió a la siega, pero las plantas exóticas anuales se incrementaron con esta práctica. La densidad de cheatgrass (Bromus tectorum L.), una especie problemática exótica fue tres veces mayor en áreas segadas que en áreas control sintratamiento tres años después de la aplicación de los tratamientos. La cobertura herbácea anual en gran parte formada por especies exóticas fue 1.8 veces mayor en las zonas segadas que en las áreas control sin tratamiento tres años posteriores a la aplicación de tratamientos. La gran cobertura de pastos perennes no fue influenciada por la siega y permaneció debajo del 2%.La siega parece no promover la vegetación herbácea nativa en comunidades degradadas de Wyoming big sagebrush y podría facilitar el cambio de áreas de matorrales a pastizales anuales exóticos. Los resultados de este estudio sugieren que la siega, como un tratamiento independiente, no restablece la cobertura herbácea en comunidades de Wyoming big sagebrush. Nosotros recomendamos que la siega no se practique en comunidades de Wyoming big sagebrush con cobertura degradada sin tratamientos adicionales para limitar la presencia de plantas anuales exóticas y estimular la vegetación herbácea perenne.
    • Chemical Control of Sand Sagebrush: Implications for Lesser Prairie-Chicken Habitat

      Thacker, Eric T.; Gillen, Robert L.; Gunter, Stacey A.; Springer, Tim L. (Society for Range Management, 2012-09-01)
      Traditional management of sand sagebrush (Artemisia filifolia) rangelands has emphasized sagebrush control to increase forage for livestock. Since the 1950s shrub removal has been primarily achieved with herbicides. Concerns over declining lesser prairie chicken (Tympanuchus pallidicinctus; LPC) populations have led to increased scrutiny over the use of herbicides to control shrubs. The objective of our research was to describe changes to LPC habitat qualities following chemical control of sand sagebrush in northwest Oklahoma. Study pastures ranged in size from 10 to 21 ha. Five pastures were sprayed with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) in 2003 (RECENT), five were sprayed with 2,4-D in 1984 (OLD), and four received no treatment (SAGE). We measured habitat structure (sagebrush cover, sagebrush density, visual obstruction [VO], and basal grass cover), and dietary resources (forb density, forb richness, and grasshopper density) in all pastures from 2003 to 2006. OLD and RECENT pastures had less sagebrush (cover and density) and VO than SAGE pastures. OLD pastures produced more annual forbs than either SAGE or RECENT pastures. SAGE pastures had more perennial forbs than RECENT pastures. Herbicide application reduced protective cover while providing no increase in forb abundance in RECENT pastures. Our results indicated that it may take several years to realize increases in annual forbs following application of 2,4-D. However, loss of protective cover may persist for multiple years (20+ yr), and removal of sagebrush did not increase forb richness or grasshopper abundance. Thus, 2,4-D may have limited use as a habitat management tool because it takes numerous years to reap the benefit of increased forb abundance while reducing habitat structure in the long term./El manejo tradicional de pastizales de artemisa (Artemisia filifolia) ha enfatizado el control de artemisa para aumentar el forraje para el ganado. Desde los 1950s la remoción de arbustivas ha sido lograda principalmente con herbicidas. La preocupación por la disminución de las poblaciones de gallinas de pradera (Tympanuchus pallidicinctus; LPC) ha llevado a aumentar la vigilancia sobre el uso de herbicidas para el control de arbustivas. El objetivo de nuestra investigación fue describir los cambios en la calidad del hábitat de LPC después de controles químicos de Artemisia filifolia en el noroeste de Oklahoma. Los potreros en estudio variaron en tamaño de 10 a 21 ha. Cinco potreros fueron asperjados con 2,4-acido diclorofenoxiacético (2,4-D) en 2003 (RECIENTE), otros cinco fueron asperjados con 2,4-D en 1984 (VIEJO) y cuatro no recibieron tratamiento (ARTEMISA). Medimos la estructura del hábitat (cobertura y densidad de artemisa, obstrucción visual [OV] y cobertura basal de pastos) y fuentes de dieta (densidad y riqueza de hierbas y densidad de chapulines) en todos los potreros de 2003 a 2006. Potreros VIEJO Y RECIENTE tuvieron menos artemisa (cobertura y densidad) y OV que los potreros ARTEMISA. Los porteros VIEJO produjeron más hierbas anuales los porteros ARTEMISA Y RECIENTE. Los potreros ARTEMISA tuvieron más hierbas perennes que los potreros RECIENTE. La aplicación de herbicida reduce la cubierta protectora mientras que no aumenta la abundancia de hierbas en los potreros RECIENTE. Nuestros resultados indican que puede tomar varios años el lograr incrementar las hierbas anuales después de la aplicación de 2,4-D. Sin embargo, la pérdida de cubierta protectora podrá mantenerse por múltiples años (20+ años) y el remover la artemisa no aumenta la riqueza de hierbas y abundancia de chapulines. Entonces, 2,4-D podrá tener uso limitado como herramienta de manejo de hábitat porque toma muchos años obtener el beneficio de aumentar la abundancia de hierbas mientras que se reduce la estructura del hábitat en el largo plazo.