Get access

Impact of Grazing Intensity during Drought in an Arizona Grassland

Authors


‡ Current address: Biology Department, Yakima Valley Community College, P.O. Box 22520, Yakima, WA 98907-2520, U.S.A., email mloeser@ yvcc.edu

Abstract

Abstract: The ecological benefits of changing cattle grazing practices in the western United States remain controversial, due in part to a lack of experimentation. In 1997 we initiated an experimental study of two rangeland alternatives, cattle removal and high-impact grazing, and compared grassland community responses with those with more conventional, moderate grazing practices. The study was conducted in a high-elevation, semiarid grassland near Flagstaff, Arizona (U.S.A.). We conducted annual plant surveys of modified Whittaker plots for 8 years and examined plant composition shifts among treatments and years. High-impact grazing had strong directional effects that led to a decline in perennial forb cover and an increase in annual plants, particularly the exotic cheatgrass (Bromus tectorum L.). A twofold increase in plant cover by exotic species followed a severe drought in the sixth year of the study, and this increase was greatest in the high-impact grazing plots, where native cover declined by one-half. Cattle removal resulted in little increase in native plant cover and reduced plant species richness relative to the moderate grazing control. Our results suggest that some intermediate level of cattle grazing may maintain greater levels of native plant diversity than the alternatives of cattle removal or high-density, short-duration grazing practices. Furthermore, episodic drought interacts with cattle grazing, leading to infrequent, but biologically important shifts in plant communities. Our results demonstrate the importance of climatic variation in determining ecological effects of grazing practices, and we recommend improving conservation efforts in arid rangelands by developing management plans that anticipate this variation.

Abstract

Resumen: Los beneficios ecológicos del cambio de prácticas de pastoreo de ganado en el oeste de Estados Unidos aun son controversiales, en parte por la falta de experimentación. En 1997 iniciamos un estudio experimental de dos alternativas, remoción de ganado y pastoreo de alto impacto, y comparamos las respuestas de la comunidad de pastizal con las de prácticas de pastoreo moderadas, más convencionales. El estudio se llevó a cabo en un pastizal semiárido, de alta elevación, cerca de Flagstaff, Arizona (E.U.A.). Durante 8 años realizamos muestreos anuales de plantas en parcelas Whittaker modificadas y examinamos los cambios en la composición de plantas entre tratamientos y años. El pastoreo de alto impacto tuvo dos efectos direccionales que llevaron a una declinación en la cobertura de hierbas perennes y al incremento de plantas anuales, particularmente de pasto exótico Bromus tectorum L. Después de una sequía severa la cobertura de especies exóticas incrementó al doble en el sexto año del estudio, y este incremento fue mayor en las parcelas de pastoreo de alto impacto, en las que la cobertura de especies nativas declinó a la mitad. La remoción de ganado resultó en un leve incremento en la cobertura de plantas nativas y redujo la riqueza de especies de plantas en relación con el control con pastoreo moderado. Nuestros resultados sugieren que algún nivel intermedio de pastoreo puede mantener mayores niveles de diversidad de plantas nativas que las alternativas de remoción de ganado o de prácticas de pastoreo de alta densidad y corta duración. Más aun, las sequías episódicas interactúan con el pastoreo de ganado, conduciendo a cambios, poco frecuentes pero biológicamente importantes, en las comunidades de plantas. Nuestros resultados demuestran la importancia de la variación climática en la determinación de los efectos ecológicos de las prácticas de pastoreo, y recomendamos el mejoramiento de los esfuerzos de conservación en llanuras áridas mediante el desarrollo de planes de gestión que anticipen esta variación.

Ancillary