• How Can Science Be General, Yet Specific? The Conundrum of Rangeland Science in the 21st Century

      Peters, Debra P. C.; Belnap, Jayne; Ludwig, John A.; Collins, Scott L.; Paruelo, José; Hoffman, M. Timm; Havstad, Kris M. (Society for Range Management, 2012-11-01)
      A critical challenge for range scientists is to provide input to management decisions for land units where little or no data exist. The disciplines of range science, basic ecology, and global ecology use different perspectives and approaches with different levels of detail to extrapolate information and understanding from well-studied locations to other land units. However, these traditional approaches are expected to be insufficient in the future as both human and climatic drivers change in magnitude and direction, spatial heterogeneity in land cover and its use increases, and rangelands become increasingly connected at local to global scales by flows of materials, people, and information. Here we argue that to overcome limitations of each individual discipline, and to address future rangeland problems effectively, scientists will need to integrate these disciplines successfully and in novel ways. The objectives of this article are 1) to describe the background, historical development, and limitations of current approaches employed by these disciplines; 2) to describe an integrated approach that takes advantage of the strengths and minimizes the weaknesses of these individual approaches; and 3) to discuss the challenges and implications of this integrated approach to the future of range science when climate and human drivers are nonstationary. This integration will be critical for applying range science to the management of specific land units; will contribute to and benefit from the development of general ecological principles; and will assist in addressing problems facing society at regional, continental, and global scales./Un reto muy crítico para los científicos en pastizales es proveer de información para toma decisiones de manejo de unidades de tierra donde hay pocos o nulos datos. Las disciplinas de ciencia del pastizal, ecología básica y ecología global usan diferentes perspectivas y enfoques con diferentes niveles de detalle para extrapolar la información y el conocimiento de lugares bien estudiados a otras unidades de tierra. Sin embargo, estos enfoques tradicionales se espera que sean insuficientes en el futuro porque los humanos y el clima generan cambios en el magnitud y dirección, especial heterogeneidad en cubierta del suelo y sus usos se incrementa y los pastizales llegan a estar con el escala local y global por el flujo de materiales, personas e información. Aquí discutimos que para sortear las limitaciones de cada disciplina de manera efectiva y atender los problemas de los pastizales, en el futuro los científicos necesitaran integrar de manera novedosa y exitosa estas diciplinas. Los objetivos de este articulo son 1) describir los antecedentes, desarrollo histórico y limitaciones de los enfoques actuales empleados por estas disciplinas, 2) describir un enfoque integrado que resalte las fortalezas y minimice las debilidades de cada enfoque en lo particular y 3) discutir los retos e implicaciones de este enfoque integrado en el futuro de la ciencia del pastizal cuando el clima y los humanos son conductores no pasivos. Esta integración será crítica para aplicar la ciencia del pastizal para el manejo específico de unidades de tierra y contribuirá para el beneficio en el desarrollo de principios ecológicos y también direccionar los problemas que enfrenta la sociedad a escalas regional, continental y global.
    • Introduced and Invasive Species in Novel Rangeland Ecosystems: Friends or Foes?

      Belnap, Jayne; Ludwig, John A.; Wilcox, Bradford P.; Betancourt, Julio L.; Dean, W. Richard J.; Hoffmann, Benjamin D.; Milton, Sue J. (Society for Range Management, 2012-11-01)
      Globally, new combinations of introduced and native plant and animal species have changed rangelands into novel ecosystems. Whereas many rangeland stakeholders (people who use or have an interest in rangelands) view intentional species introductions to improve forage and control erosion as beneficial, others focus on unintended costs, such as increased fire risk, loss of rangeland biodiversity, and threats to conservation efforts, specifically in nature reserves and parks. These conflicting views challenge all rangeland stakeholders, especially those making decisions on how best to manage novel ecosystems. To formulate a conceptual framework for decision making, we examined a wide range of novel ecosystems, created by intentional and unintentional introductions of nonnative species and land-use-facilitated spread of native ones. This framework simply divides decision making into two types: 1) straightforward-certain, and 2) complex-uncertain. We argue that management decisions to retain novel ecosystems are certain when goods and services provided by the system far outweigh the costs of restoration, for example in the case of intensively managed Cenchrus pastures. Decisions to return novel ecosystems to natural systems are also certain when the value of the system is low and restoration is easy and inexpensive as in the case of biocontrol of Opuntia infestations. In contrast, decisions whether to retain or restore novel ecosystems become complex and uncertain in cases where benefits are low and costs of control are high as, for example, in the case of stopping the expansion of Prosopis and Juniperus into semiarid rangelands. Decisions to retain or restore novel ecosystems are also complex and uncertain when, for example, nonnative Eucalyptus trees expand along natural streams, negatively affecting biodiversity, but also providing timber and honey. When decision making is complex and uncertain, we suggest that rangeland managers utilize cost-benefit analyses and hold stakeholder workshops to resolve conflicts./Mundialmente, nuevas combinaciones de plantas introducidas e inducidas y especies de animales han cambiado los pastizales a nuevos ecosistemas. Mientras que muchos de los interesados en los pastizales (personas que usan o tienen interés en los pastizales) ven un beneficio en la introducción de especies para el mejoramiento de la producción de forraje y control de la erosión, otros se interesan en los costos no planeados tales como el aumento en el riesgo de fuego, pérdida de biodiversidad en los pastizales y amenazas en los esfuerzos de conservación especialmente en reservas naturales y parques. Estos puntos de vista conflictivos son retos para todos los interesados en los pastizales, especialmente para la toma de decisiones en cómo manejar mejor los ecosistemas nuevos. Para formular un modelo conceptual para toma de decisiones, examinamos un amplio rango de ecosistemas nuevos, creados de manera intencional y no intencional de especies no nativas y el uso de terras que facilitan la expansión de especies nativas. Este modelo simplemente divide la toma de decisiones en dos tipos: 1) francamente-seguro y 2) complejo-no seguro. Discutimos que las decisiones de manejo para mantener ecosistemas nuevos son seguras cuando los bienes y servicios proporcionados por el sistema sobrepasan por mucho el costo de restauración, por ejemplo en el caso de las praderas intensivas de Cenchrus. Las decisiones para devolver ecosistemas nuevos a sistemas naturales son también seguras cuando el valor del sistema decisiones ya sea de mantener o recuperar ecosistemas nuevos se complican y son inciertas en casos donde los beneficios son bajos o los costos altos, por ejemplo en el caso de detener la expansión del Prosopis y Juniperus en los pastizales semiáidos. También las decisiones para mantener o renovar un ecosistema nuevo son dificiles e inciertas cuando por ejemplo, especies no nativas como el Eucalipto se extienden sobre arroyos naturales afectando negativamente la biodiversidad pero también proveyendo madera y miel. Cuando el proceso de toma de decisiones es complejo e incierto sugerimos que los manejadores de pastizales usen el análisis de costo beneficio y talleres entre los interesados para resolver conflictos.