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Keywords:

  • biodiversity;
  • bison;
  • disturbance ecology;
  • fire;
  • grasslands;
  • grazing;
  • herbivory;
  • heterogeneity
  • biodiversidad;
  • bisonte;
  • ecología de la perturbación;
  • fuego;
  • herbivoría;
  • heterogeneidad;
  • pastizales;
  • pastoreo

Abstract: Our understanding of fire and grazing is largely based on small-scale experimental studies in which treatments are uniformly applied to experimental units that are considered homogenous. Any discussion of an interaction between fire and grazing is usually based on a statistical approach that ignores the spatial and temporal interactions on complex landscapes. We propose a new focus on the ecological interaction of fire and grazing in which each disturbance is spatially and temporally dependent on the other and results in a landscape where disturbance is best described as a shifting mosaic (a landscape with patches that vary with time since disturbance) that is critical to ecological structure and function of many ecosystems. We call this spatiotemporal interaction pyric herbivory (literal interpretation means grazing driven by fire). Pyric herbivory is the spatial and temporal interaction of fire and grazing, where positive and negative feedbacks promote a shifting pattern of disturbance across the landscape. We present data we collected from the Tallgrass Prairie Preserve in the southern Great Plains of North America that demonstrates that the interaction between free-roaming bison (Bison bison) and random fires promotes heterogeneity and provides the foundation for biological diversity and ecosystem function of North American and African grasslands. This study is different from other studies of fire and grazing because the fires we examined were random and grazing animals were free to roam and select from burned and unburned patches. For ecosystems across the globe with a long history of fire and grazing, pyric herbivory with any grazing herbivore is likely more effective at restoring evolutionary disturbance patterns than a focus on restoring any large vertebrate while ignoring the interaction with fire and other disturbances.

Resumen: Nuestro entendimiento del fuego y del pastoreo se basa principalmente en estudios experimentales de pequeña escala en los que se aplican tratamientos uniformes a las unidades experimentales que son consideradas homogéneas. Cualquier discusión sobre una interacción entre fuego y pastoreo generalmente se basa en un método estadístico que ignora las interacciones espaciales y temporales de los paisajes complejos. Proponemos un nuevo enfoque de la interacción ecológica de fuego y pastoreo en el que cada perturbación es dependiente espacial y temporalmente de la otra y resulta en un paisaje en el que la perturbación es mejor descrita como un mosaico cambiante (un paisaje con parches que varían con el tiempo desde la perturbación) que es crítico para la estructura y función ecológica de muchos ecosistemas. Denominamos herbivoría pírica a esta interacción espaciotemporal (la interpretación literal significa pastoreo dirigido por fuego). La herbivoría pírica es la interacción espacial y temporal del fuego y el pastoreo, donde la retroalimentación negativa y positiva promueve un cambio del patrón de perturbación en el paisaje. Presentamos datos que recolectamos en la Reserva Tallgrass Prairie en las Grandes Planicies de Norte América que demuestran que la interacción entre los bisontes (Bison bison) libres y los incendios ocasionales promueve la heterogeneidad y proporciona el fundamento para la diversidad biológica y el funcionamiento del ecosistema de los pastizales de Norte América y de África. Este estudio es diferente de otros estudios de fuego y pastoreo porque los incendios que examinamos fueron aleatorios y los animales estaban libres y podían seleccionar entre parches quemados y no quemados. Para ecosistemas con una larga historia de fuego y pastoreo en todo el mundo, es probable que la herbivoría pírica de cualquier herbívoro sea más efectiva para la restauración de los patrones de perturbación que enfocar la restauración de un vertebrado mayor ignorando la interacción con el fuego y otras perturbaciones.