Ciclos de macronutrientes en pastizales serranos de Sierra de la Ventana

Autores/as

  • Carolina A. Pérez Lab. de Investigación de Sistemas Ecológicos y Ambientales (LISEA), Univ. Nac. de La Plata, La Plata, Argentina.
  • Jorge L. Frangi Lab. de Investigación de Sistemas Ecológicos y Ambientales (LISEA), Univ. Nac. de La Plata, La Plata, Argentina.

Palabras clave:

almacenaje, nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, gradiente altitudinal

Resumen

Los pastizales serranos de Sierra de la Ventana no muestran variaciones en la productividad primaria neta (PPN) a lo largo de un gradiente altitudinal a pesar de que la elevación determine condiciones de clima y suelos menos favorables para el crecimiento. No obstante, a lo largo de ese gradiente aumentan el cociente entre la biomasa subterránea y aérea, y la fracción de la PPN asignada a los tejidos subterráneos. El objetivo de este trabajo consistió en determinar si la falta de variación de la PPN, previamente documentada, se alcanza mediante cambios en la asignación y en las vías de circulación de nutrientes que resultan en cambios en su eficiencia de utilización. Se analizaron los cambios en concentración, mineralomasa, asignación y flujos de nutrientes en los distintos sitios a lo largo de un gradiente altitudinal. Con la mayor elevación aumentó el almacenaje de N, P, Ca y Mg en los tejidos vivos mientras que el K mostró una mayor mineralomasa en el sitio inferior. A mayor elevación aumentó el cociente entre mineralomasa subterránea y mineralomasa aérea. Los requerimientos de nutrientes decrecieron con el aumento de altitud, mientras que la redistribución de N, P y K disminuyó su contribución absoluta y porcentual a los requerimientos. La absorción fue la principal contribución a los requerimientos de N, P, Ca y Mg, pero no de K. El retorno de nutrientes se debió mayormente a la senescencia radical, excepto para el K que dependió de la caída aérea. Los sitios no difirieron en las eficiencias de redistribución de nutrientes. La eficiencia de redistribución de N fue elevada y la de P completa. El cociente foliar N:P y la tasa de circulación relativa de nutrientes sugirieron limitación por P en todo el gradiente estudiado. A mayor elevación hubo mayores eficiencias en el uso de P, K, Ca y Mg, debido a tiempos de residencia mayores y una mayor inversión de biomasa y producción en raíces cuyas concentraciones de nutrientes son más bajas que en los tejidos aéreos. El N no pareció actuar como limitante de la productividad en ninguno de los sitios. Estos resultados sugieren que la PPN similar, en ambientes diferentes, se logró mediante la combinación de cambios en dos componentes estratégicos en la obtención y uso de recursos: (1) las fracciones de carbono fijado asignados a la productividad y biomasa aérea y subterránea, y (2) la concentración, mineralomasa aérea, subterránea y total, requerimientos y vías de suministro de nutrientes, y tasas de renovación de minerales, que causan diferencias en sus eficiencias de utilización. Los cambios resultaron específicos para cada nutriente y evidenciarían su disponibilidad y limitación edáfica en relación a la demanda.

Citas

AERTS, R. 1995. The advantages of being evergreen. Trends Ecol. Evol., 10:402-407.

AERTS, R. 1996. Nutrient resorption from senescing leaves of perennials: are there general patterns? J. Ecol., 84:597-608.

AERTS, R & F BERENDSE. 1989. Above-ground nutrient turnover and net primary production of an evergreen and a deciduous species in a heathland ecosystem. J. Ecol., 77:343-356.

AERTS, R & FS CHAPIN III. 2000. The mineral nutrition of wild plant revisited: a re-evaluation of processes and patterns. Adv. Ecol. Res., 30:1-67.

AERTS, R & MJ VAN DER PEIJL. 1993. A simple model to explain the dominance of low-productive perennials in nutrient-poor habitats. Oikos, 66: 144-147.

BARRERA, MD & JL FRANGI. 1994. Estructura de la biomasa de pastizales en Sierra de la Ventana (Buenos Aires, Argentina). Revista del Museo de La Plata (NS), 14:243-262.

BERENDSE, F; H OUDHOF & J BOL. 1987. A comparative study on nutrient cycling in wet heathland ecosystems. I. Litter production and nutrient losses from the plant. Oecol., 74:174-184.

BERTILLER, MB; CL SAIN; AL CARRERA & DN VARGAS. 2005. Patterns of nitrogen and phosphorus conservation in dominant perennial grasses and shrubs across an aridity gradient in Patagonia, Argentina. J. Arid Environ., 62:209-223.

BLACK, RA; J RICHARDS & JH MANWARING. 1994. Nutrient uptake from enriched soil microsites by three Great Basin perennials. Ecol., 75:110-122.

BREVEDAN, RE; CA BUSSO; T MONTANI & OA FERNÁNDEZ. 1996. Production and nitrogen cycling in an ecosystem of Eragrostis curvula in semiarid Argentina. II. Nitrogen content and transfers. Acta Oecol., 17:211-223.

BURGOS, JJ & A VIDAL. 1951. Los climas de la República Argentina, según la nueva clasificación de C.W.Thornthwaite. Meteoros, 1:3-32.

CABRERA, AL. 1963-1970. Flora de la Provincia de Buenos Aires. Colección Científica del INTA, Buenos Aires. Argentina.

CARRERA, AL; MB BERTILLER; CL SAIN & MJ MAZZARINO. 2003. Relationship between plant nitrogen conservation strategies and the dynamics of soil nitrogen in the arid Patagonian Monte, Argentina. Plant Soil, 255:595-604.

CARRERA, AL; CL SAIN & MB BERTILLER. 2000. Patterns of nitrogen conservation in shrubs and grasses in the Patagonian Monte, Argentina. Plant Soil, 224:185-193.

CHANETON, EJ; JH LEMCOFF & RS LAVADO. 1996. Nitrogen and phosphorus cycling in grazed and ungrazed plots in a temperate subhumid grassland in Argentina. J. Appl. Ecol., 33:291-302.

CHAPIN, FS III. 1980. The mineral nutrition of wild plants. Annu. Rev. Ecol. Syst., 11:233-260.

CHAPIN, FS III; J FOLLETT & KF O’CONNOR. 1982. Growth, phosphate absorption, and phosphorus chemical fractions in two Chionochloa species. J. Ecol., 70:305-321.

CHAPMAN, HD & PF PRATT. 1979. Métodos de análisis para suelos, plantas y aguas. Ed. Trillas. México.

CLARK, FE. 1977. Internal cycling of 15N in shortgrass prairie. Ecology, 58:1322-1333.

CLARK, FE & RG WOODMANSEE. 1992. Nutrient cycling. Pp. 137-146 in: RT Coupland (ed.). Natural grasslands: Introduction and western hemisphere. Ecosystems of the world 8A. Elsevier, NY., USA.

COLE, DW & M RAPP. 1981. Elemental cycling in forest ecosystems. Pp. 341-401 in: CE Reichle (ed.). Dynamic Properties of Forest Ecosystems. Cambridge University Press. Cambridge,UK.

DISTEL, RA & OA FERNÁNDEZ. 1986. Productivity of Stipa tenuis and Piptochaetium napostaense (Speg.) Hack in semiarid Argentina. J. Arid Env., 11:93-96.

DISTEL, RA; AS MORETTO & NG DIDONÉ. 2003. Nutrient resorption from senescing leaves in two Stipa species native to central Argentina. Austral Ecology, 28:210-215.

FRANGI, JL & O BOTTINO. 1995. Las comunidades vegetales de la Sierra de la Ventana, Provincia de Buenos Aires, Argentina. Revista de la Facultad Agronomía, La Plata, 71:93-133.

FRANGI, JL; MG RONCO; NE SÁNCHEZ; G ROVETTA & R VICARI. 1980a. Efecto del fuego sobre la composición y dinámica de la biomasa de un pastizal de Sierra de la Ventana (Buenos Aires, Argentina). Darwiniana, 22:565-585.

FRANGI, JL; NE SÁNCHEZ; MG RONCO; G ROVETTA & R VICARI. 1980b. Dinámica de la biomasa y productividad primaria aérea neta de un pastizal de “flechillas” de Sierra de la Ventana (Buenos Aires, Argentina). Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica, 19:203-228.

GRAY, JT. 1983. Nutrient use by evergreen and deciduous shrubs in southern California. J. Ecol., 71:21-41.

GRUBB, PJ. 1989. Minerals nutrients: a plant ecologist’ view. Pp. 416-439 in: J Proctor (ed.). Mineral nutrients in tropical forest and savanna ecosystems. Blackwell Scientific Publications. Oxford, UK.

HURLBERT, SH. 1984. Pseudoreplication and the design of ecological field experiments. Ecol. Monogr., 54:187-211.

INGESTAD, T & GI ÅGREN. 1988. Nutrient uptake and allocation at steady state nutrition. Physiol. Plant., 72:450-459.

JONES, MB & RG WOODMANSEE. 1979. Biogeochemical cycling in annual grassland ecosystems. Bot. Rev., 45:111-114.

KILLINGBECK, K.1996. Nutrients in senesced leaves: Key to the search for potential resorption and resorption proficiency. Ecology, 77:1716-1727.

KOERSELMAN, W & AFM MEULEMAN. 1996. The vegetation N:P ratio: a new tool to detect the nature of nutrient limitation. J. Appl. Ecol., 33: 1441-1450.

KRISTENSEN, MJ & JL FRANGI. 1995. Mesoclimas de pastizales de la Sierra de la Ventana. Ecol. Austral, 5:55-64.

LAMBERS, H; FS CHAPIN III & TL PONS. 1998. Plant physiological ecology. Springer-Verlag, NY.

LAMBERS, H & H POORTERS. 1992. Inherent variation in growth rate between higher plants: a search for physiological causes and ecological consequences. Adv. Ecol. Res., 22:187-261.

LUH HUANG, CY & EE SCHULTE. 1985. Digestion of plant tissue for analysis by ICP Emission Spectroscopy. Commun. in Soil Sci. Plant Anal., 16:943-958.

MAZZARINO, MJ; M BERTILLER; T SCHLICHTER & M GOBBI. 1998. Nutrient cycling in Patagonian ecosystems. Ecol. Austral, 8:167-181.

MONTANI, T; SE DELMASTRO & OA FERNÁNDEZ. 1989. Biomasa radical y la dinámica de su crecimiento en Eragrostis curvula (Schrad.) Ness. Stvdia (Ecologica), 6:79-96.

OADES, JM. 1988. The retention of organic matter in soils. Biogeochemistry, 5:35-70.

PÉREZ, CA. 1996. Productividad en pastizales serranos a lo largo del gradiente altitudinal. Tesis doctoral, Universidad Nacional de La Plata. Argentina.

PÉREZ, CA & JL FRANGI. 2000. Grassland biomass dynamics along an altitudinal gradient in the Argentine Pampas. J. Range Manage., 53:518-528.

SALA, OE; VA DEREGIBUS; T SCHLICHTER & H ALIPPE. 1981. Productivity dynamics of a native temperate grassland in Argentina. J. Range Manage., 34:48-51.

SCHLÄPFER, B & P RYSER. 1996. Leaf and root turnover of three ecologically contrasting grass species in relation to their performance along a productivity gradient. Oikos, 75:398-406.

SEMMARTIN, M; MR AGUIAR; RA DISTEL; AS MORETTO & CM GHERSA. 2004. Litter quality and nutrient cycling affected by grazing-induced species replacements along a precipitation gradient. Oikos, 107:148-160.

SOKAL, RR & FJ ROHLF. 1979. Biometría. Ed. Blume. Madrid. España.

SORIANO, A. 1992. Río de la Plata grasslands. Pp. 367-407 in: RT Coupland (ed.). Natural grasslands: Introduction and western hemisphere. Ecosystems of the world 8A. Elsevier. NY., USA.

VAN DER WERF, A & OW NAGEL. 1996. Carbon allocation to shoots and roots in relation to nitrogen supply is mediated by cytokinins and sucrose: opinion. Plant Soil, 185:21-31.

VERHOEVEN, JTA; W KOERSELMAN & AFM MEULEMAN. 1996. Nitrogen- or phosphorus-limited growth in herbaceous, wet vegetation: relations with atmospheric inputs and management regimes. Tree, 11: 494-497.

Descargas

Publicado

2007-12-01

Cómo citar

Pérez, C. A., & Frangi, J. L. (2007). Ciclos de macronutrientes en pastizales serranos de Sierra de la Ventana. Ecología Austral, 17(2), 199–216. Recuperado a partir de https://ojs.ecologiaaustral.com.ar/index.php/Ecologia_Austral/article/view/1407

Número

Sección

Artículos