Relationship between grass species richness and ecosystem stability in Kruger National Park, South Africa

Authors


A. D. Kennedy, Department of Geography, University of Western Australia, Crawley, WA 6009, Australia. Tel: +117 9289035; e-mail: Andrew.Kennedy@bristol.ac.uk

Abstract

The relationship between grass species richness and ecosystem stability was investigated in the Kruger National Park. A total of 135 489 individual grasses were identified from 189 sites spread across 19 485 km2 of savanna biome, making this one of the largest studies of its kind. At each site, grass percentage abundance and standing crop were measured at one year intervals to provide an index of ecosystem function. A severe drought that affected the region between 1991 and 1993 provided a convenient perturbation. At the height of the drought, mean species richness declined by 12.7% while standing crop declined by 38.1%, from 3199 to 1979 kg ha−1. Percentage grass abundance declined to 87.5% of its pre-drought value. After the drought had passed species richness, standing crop and percentage abundance recovered to 92.1%, 113.8% and 92.8% of their pre-perturbation values, respectively. Statistical analysis of these responses revealed that grass assemblages of low species richness were more resistant to drought than assemblages of high species richness. Species-poor sites also showed better recovery from perturbation after the drought had passed. These findings suggest that ecosystem stability may be negatively related to grass species richness in South African savanna grasslands.

Résumé

On a étudié au Parc National Kruger la relation entre la richesse en espèces herbacées et la stabilité de l'écosystème. On a identifié un total de 135.489 herbes récoltées à 189 sites dispersés sur 19.485 km2 de biome de savane, ce qui en fait une des études les plus importantes de ce genre. Sur chaque site, on a mesuréà des intervalles d'un an, l'abondance proportionnelle des herbacées et la masse sur pied afin de trouver un indice de la fonction de l'écosystème. Une sécheresse sévère, qui a affecté la région entre 1991 et 1993, a fourni une perturbation commode à utiliser. Au plus fort de la sécheresse, la richesse moyenne en espèces a diminué de 12, 7% tandis que la biomasse baissait de 38, 1%, passant de 3199 à 1979 kg/ha. Le pourcentage de l'abondance herbacée a baisséà 87, 5% de sa valeur avant la sécheresse. Après la fin de la sécheresse, la richesse en espèces, la biomasse et l'abondance proportionnelle sont repassées respectivement à 92, 1%, 113, 8% et 92, 8% de leurs valeurs pré-sécheresse. L'analyse statistique de ces réponses a révélé que les associations herbacées qui sont moins riches en espèces sont plus résistantes à la sécheresse que les associations plus riches. Les sites pauvres en espèces montraient aussi une meilleure récupération après la fin de la sécheresse. Ces découvertes suggèrent que la stabilité d'un écosystème pourrait être inversement liée à la richesse en espèces herbacées dans les prairies de savane d'Afrique du Sud.

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