Bud banks of perennial savanna grasses in Botswana

Authors


*E-mail: dchart@ksu.edu

Abstract

Three semi-arid savanna grasses in Botswana (Stipagrostis uniplumis, Eragrostis lehmanniana, and Aristida stipitata) were sampled to quantify their belowground bud banks during the dormant season and to estimate their relative allocation to vegetative and sexual reproduction. Bud banks of these African perennial caespitose grasses were also compared with four perennial caespitose grasses of semi-arid North American grasslands. The three African grasses each maintained approximately two buds per tiller and showed a high percentage (88–99%) of tillers producing seed. Only E. lehmanniana produced new aerial tillers from axillary buds at elevated nodes on the stem as well as from the belowground bud bank. Compared with species of North American grasslands, these African grasses produced fewer belowground buds but showed a much higher percentage of tillers producing seed. These patterns indicate relatively greater belowground meristem limitation, lower allocation to vegetative reproduction (tillering) and higher allocation to seed reproduction in these African grasses, although studies of more species are needed to assess the generality of this pattern. The management of savannas in ways that favour the maintenance of a reserve population of belowground buds may increase the ability of grasses to respond to pulses of resource availability, increase their compensatory growth capacity following grazing or drought, and decrease the invasibility of these plant communities by exotic species, whereas maintaining allocation to sexual reproduction may be important for conserving genetic variation and enhancing their capacity to adapt to environmental change.

Résumé

On a récolté des échantillons de trois herbes de savane semi-aride au Botswana (Stipagrostis uniplumis, Eragrostis lehmanniana et Aristida stipitata) pour pouvoir quantifier les réseaux de bourgeons souterrains pendant la saison dormante et estimer leur évolution future relative vers la reproduction végétative ou sexuée. Les réseaux de bourgeons de ces herbes africaines cespiteuses et pérennes ont aussi été comparés à quatre herbes cespiteuses des prairies semi-arides d'Amérique du Nord. Les herbes africaines avaient environ deux bourgeons par tige et présentaient un fort pourcentage (88–99%) de tiges produisant des semences. Seul E. lehmanniana produisait de nouvelles pousses aériennes à partir de bourgeons axillaires des nœuds situés plus haut sur la tige ainsi qu’à partir du réseau de bourgeons souterrains. Comparées aux espèces des prairies nord-américaines, ces herbes africaines produisent moins de bourgeons souterrains, mais présentent un pourcentage beaucoup plus élevé de tiges produisant des graines. Ces schémas indiquent une limitation relativement plus grande du méristème souterrain, une reproduction moins végétative (moins de tiges) et plus orientée vers la production de semences chez ces herbes africaines, bien qu'il faille étudier plus d'espèces pour évaluer la généralité de ce pattern. La gestion des savanes de façon à favoriser le maintien d'une population de réserve de bourgeons souterrains pourrait accroître la capacité des herbes de répondre aux variations de la disponibilité des ressources, augmenter leur capacité de croissance compensatoire en réponse au pâturage ou à la sécheresse et diminuer le potentiel d'envahissement de ces communautés végétales par des espèces exotiques, tandis que le maintien de la reproduction sexuée peut être important pour conserver la variété génétique et augmenter leur capacité de s'adapter aux changements environnementaux.

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