Divergences in carrying capacity estimation in North-western Patagonia: conceptual differences and practical consequences
Keywords:
desertification, grazing, harvest index, pastoral valueAbstract
An effective estimate of the carrying capacity of different vegetation types would contribute to reduce some grazing-induced desertification processes in Patagonia. At present there are several methods in use. However, none can be considered “a priori” as the reference-method. In this study, we compared the estimates obtained by two commonly used in northwestern Patagonia, Aboveground Net Primary Productivity Method (MPPNA) and Pastoral Value Method (MVP). Using both methods, we calculated the carrying capacity for 119 sites encompassing a wide range of ANPP (130 to 2100 kg DM.ha-1.y-1). Estimates obtained using MPPNA were generally higher than those obtained using MVP, and the difference widened as ANPP increased. We used Path Analysis to identify the determinants of both estimates and their difference. MPPNA values depend mainly on ANPP, as the other component of the metric (Harvest Index) is also calculated as a function of ANPP. On the other hand, MVP values are more strongly dependent on the value of Forage Consumed prior to measurement than on the Pastoral Value of the stand at that time (VPstand), as the latter is used to estimate the amount of Forage Available at the time of measurement. VPstand, in turn, depends more on Forage Cover than on the VP of the vegetation (VPveg). As expected, the difference between the two carrying capacity estimates widened as ANPP increased and as Forage Consumed prior to measurement decreased. The difference between estimates also broadened as VPstand increased, reflecting an indirect effect of ANPP as sites of high VPstand had also high ANPP and forage cover. The analysis suggests that MPPNA and MVP provide the upper and lower limits, respectively, to carrying capacity estimates. These estimates could be improved by developing more reliable models for the estimation of Harvest Index and Forage Available at the time of measurement, reducing the sensitivity to ANPP of the first variable and increasing the sensitivity to ANPP of the second.
References
BERTILLER, MB & GE DEFOSSÉ. 1990. Grazing and plant growth interactions in a semiarid Festuca pallescens grassland (Patagonia). J Range Manage 43(4):300-303.
BERTILLER, MB. 1996. Grazing effects on sustainable semiarid rangelands in Patagonia: the state and dynamics of the soil seed bank. Environ Manage 20(1):123-132.
BONINO, N; G BONVISUTO; A PELLIZA SBRILLER & R SOMLO. 1986. Hábitos alimentarios de los herbívoros en la zona central del área ecológica Sierras y Mesetas Occidentales de Patagonia. Rev Arg Prod Anim 6(5-6):275-287.
BONVISSUTO, G; E MORICZ; O ASTIBIA & J DE ANCHORENA. 1983. Resultados preliminares sobre los hábitos dietarios de ovinos en un pastizal semidesértico de Patagonia. IDIA Sup No 36:243-253.
BONVISSUTO, G; E MORICZ & R SOMLO. 1984. Observaciones sobre el efecto de la condición del pastizal en la dieta de ovinos. Actas VIIIo Reunión Nacional para el estudio de las regiones áridas y semiáridas, Trelew.
BONVISSUTO, G & R SOMLO. 1998. Guía de Condiciones para campos naturales de Precordillera y Sierras y Mesetas de Patagonia. PRODESAR 34, Bariloche
pp.
BONVISSUTO, G & ML LANCIOTTI. 2002. Guía de condición para los mallines con Pasto Salado (Distichlis spp.) en zonas de Río Negro con menos de 300 mm de precipitación. Estación Experimental Agropecuaria INTA Bariloche.
BORRELLI, P; C CHEPPI; M IACOMINI & A RAMSTROM. 1984. Condición de pastizales en el sitio Terrazas del Río Gallegos. Rev Arg Prod Anim 9(4):879-897.
BORRELLI, P; C BAETTI; C CHEPPI & M IACOMINI. 1990. Una metodología para evaluar los Pastizales de Santa Cruz. Rev Arg Prod Anim. Supl I(10):8.
BOTTARO, H; V NAKAMATSU; W OPAZO; G CIARI & M VILLA. 2007. Guía de condición para estepas arbustivo graminosas de cola de piche y coirón poa utilizadas con ovinos y caprinos. Estación Experimental Agropecuaria INTA Esquel.
BRAN, D. 1992. Las regiones ecológicas de la Patagonia y sus principales formaciones vegetales. En: Actas Curso de planificación integral de campos. INTA EEA Bariloche-PRECODEPA.
CIBILS, A. 1993. Manejo de pastizales. En: Cambio Rural-INTA EEA Santa Cruz (eds.) Catálogo de Prácticas. Tecnología disponible. INTA. Río Gallegos, Santa Cruz.
CINGOLANI, A. 1999. Efectos de 100 años de pastoreo ovino sobre la vegetación y suelos del Norte de Tierra del Fuego. Tesis doctoral. Doctorado en Ciencias Biológicas (UBA).
CINGOLANI, A; J ANCHORENA; S STOFFELLA & M COLLANTES. 2002. A landscape-scale model for optimal management of sheep grazing in the Magellanic steppe. Appl Veg Sci 5:159-166.
COUGHENOUR, MB. 1985. Graminoid responses to grazing by large herbivores: adaptations, exaptations, and interacting processes. Annals of the Missouri Botanical Garden 72:852-863.
DAGET, P & S POISSONET. 1971. Une méthode d’analyze phytologique des prairies. Annales Agronomiques 22(1):5-41.
DANCKWERTS, J. 1989. Animal Performance. Cap. 6. Pp.: 53-55 en: Veld management in the Eastern Cape. Pasture Research Section, Eastern Cape Region. Department of Agriculture and Water Supply.
DEL VALLE, HF. 1998. Patagonian soils: a regional synthesis. Ecol Aust 8:103-124.
DEL VALLE, H; N ELISSALDE; D GAGLIARDINI & J MILOVICH. 1998. Status of desertification in the Patagonian region: assessment and mapping from satellite imagery. Arid Soil Res Rehabil 12:195-198.
DIRECCIÓN DE MARCAS Y SEÑALES. 2003. Estadísticas ganaderas de Chubut. Ministerio de Industria, Agricultura y Ganadería. Provincia de Chubut.
DREGNE, HE. 1983. Desertification of arid lands. Harwood Academic, New York. New York, USA. 242 pp.
DODD, J. 1994. Desertification and degradation in Sub-Saharan Africa. Bioscience 44(1):28-34.
ELISSALDE, N & J GARRIDO. 1984. Un nuevo método para establecer índice de condición en campos de pastoreo. Contribución, 83, CENPAT, 12, Puerto Madryn.
ELISSALDE, N; J ESCOBAR & V NAKAMATSU. 2002. Inventario y evaluación de pastizales naturales de la zona árida y semiárida de la Patagonia. Programa de acción nacional de lucha contra la desertificación. Cooperación técnica argentino-alemana, Convenio SA y DS- INTA- GTZ.
ELLIS, JE & DM SWIFT. 1988. Stability of African pastoral ecosystems: Alternate paradigms and implications for development. J Range Manage 41:450-459.
ESCOBAR, J. 1997. Desertificación en Chubut. Prodesar EEA INTA Chubut 29, Trelew.
ETCHEVEHERE, P. 1971. Mapa de suelos de la República Argentina, Sistema Séptima Aproximación. INTA, Buenos Aires.
FISHER, R & N TURNER. 1978. Plant productivity in the arid and semiarid zones. Ann Rev Plant Physiol 29:277-317.
GOLLUSCIO, RA; JM PARUELO; JL MERCAU & VA DEREGIBUS. 1998a. Urea supplementation effects on low-quality forage utilisation and lamb production in Patagonian rangelands. Grass Forage Sci 53:47-56.
GOLLUSCIO, RA; A DEREGIBUS & J PARUELO. 1998b. Sustentabilidad y manejo de pastizales en la Estepa Patagónica. Ecol Aust 8:265-284.
GRUPO INFOSTAT. 2007. Software estadístico generado por el equipo de trabajo conformado por docentes- investigadores de Estadística y Biometría y de Diseño de Experimentos de la Universidad Nacional de Córdoba (FCA-UNC).
HOLECHEK, J; R PIEPER & C HERBEL. 1989. Range Management: principles and practices. Prentice Hall, 501 pp.
HUERTA, G & H MÉNDEZ CASARIEGO. 2004. Existencias ganaderas en la Patagonia. EEA INTA Bariloche. http://www.inta.gov.ar/bariloche/ssd/existen/t06.htm.
INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS. 2002. Censo Nacional Agropecuario 2002. http://www.indec.gov.ar.
LE HOUEROU, H. 1977. The nature and causes of desertization. Pp. 17-38 en: Glantz, MH. (ed.). Desertification: environmental degradation in and around Arid Lands. Westview Press, Boulder, CO. USA.
LEÓN, R & M AGUIAR. 1985. El deterioro por uso pastoril en estepas herbáceas patagónicas. Phytocoenologia 13(2):181-196.
LEÓN, R; D BRAN; M COLLANTES; J PARUELO & A SORIANO. 1998. Grandes unidades de vegetación de la Patagonia Extrandina. Ecol Aust 8:125-144.
MATAZEDIAN, I & S SHARROW. 1986. Defoliation effects on forage dry matter production of a perennial ryegrass-clover pasture. Agron J 78:581-584.
MCNAUGHTON, SJ; M OESTERHELD; DA FRANK & KJ WILLIAMS. 1989. Ecosystem-level patterns of primary productivity and herbivory in terrestrial habitats. Nature 341:142-144.
MONTEITH, JL. 1972. Solar radiation and productivity in tropical ecosystems. J Appl Ecol 9:747-66.
NAKAMATSU, V; M LAGARRIGUE; M LOCATTELLI; M SENDIN; N ELISSALDE ET AL. 1998. Disponibilidad de forraje estimada a través del valor pastoral en zonas áridas del Chubut (Patagonia). Rev Argentina Prod Anim 8(1).
OESTERHELD, M; O SALA & S MCNAUGHTON. 1992. Effect of animal husbandry on herbivore-carrying capacity at a regional scale. Nature 356:234-236.
OESTERHELD, M; J LORETI; M SEMMARTIN & J PARUELO. 1999. Grazing, fire, and climate effects on primary productivity of grasslands and savannas. Capítulo 11. Pp.: 287-306 en: Ecosystems of disturbed ground. L. Walker. Amsterdam, Elsevier (Publ.).
PARUELO, J; H EPSTEIN; W LAUENROTH & J BURKE. 1997. ANPP estimates form NDVI for the Central Grassland Region of United States. Ecology 78:953-958.
PARUELO, J; A BELTRÁN; E JOBBÁGY; O SALA & R GOLLUSCIO. 1998. The Climate of Patagonia: general patterns and controls on biotic processes. Ecol Aust
:85-101.
PARUELO, J; M OESTERHELD; C DI BELLA; M ARZADUM; J LAFONTAINE ET AL. 2000. Estimation of primary production of subhumid rangelands from remote sensing data. Appl Veg Sci 3:189-195.
PARUELO, J & M AGUIAR. 2003. Impacto humano sobre los ecosistemas: El caso de la desertificación. Ciencia Hoy 13(77): 48-59.
PARUELO, J; R GOLLUSCIO; JP GUERSCHMAN; A CESA; V JOUVE ET AL. 2004. Regional scale relationships between ecosystem structure and functioning: the
case of the Patagonian steppes. Global Ecol Biogeogr 13(5):385-395.
PERELMAN, S; R LEÓN & J BUSSACCA. 1997. Floristic changes related to grazing intensity in a Patagonian shrub steppe. Ecography 20:400-406.
PIÑEIRO, G; M OESTERHELD & J PARUELO. 2006. Seasonal Variation in Aboveground Production and Radiation-use Efficiency of Temperate rangelands Estimated through Remote Sensing. Ecosystems 9:357-373.
PRINCE, SD; E BROWN DE COLSTOUN & L KRAVITZ. 1998. Evidence from rain-use efficiencies does not indicate extensive Sahelian desertification. Global Change Biol 4:359-374.
SALA, O; J PARTON; L JOYCE & K LAUENROTH. 1988. Primary Production of the Central Grassland Region of the United States. Ecology 69(1):40-45.
SALA, OE & AT AUSTIN. 2000. Methods of Estimating Aboveground Net Primary Productivity. Pp. 31-43 en: Sala, OE; RB Jackson; HA Mooney & RW Howarth (eds.). Methods in Ecosystem Science. Springer Verlag, New York.
SCARNECCHIA, DL. 1990. Concepts of carrying capacity and substitution ratios: a system’s viewpoint. J Range Manage 43:553-555.
SIFFREDI, G; A SARMIENTO & E MORICZ. 1981. Aplicación de la fenología al manejo de los pastizales naturales. Memoria Técnica EEA INTA Bariloche 1981, pp. 52-56.
SIFFREDI, G & G BECKER. 2001. Guía de evaluación forrajera de campos para determinación de la carga animal. Taller de actualización sobre métodos de evaluación, monitoreo y recuperación de pastizales naturales patagónicos. IV Reunión del Grupo Regional Patagónico de Pastoreo, auspiciado por FAO. 31 pp.
SIFFREDI, G; C LÓPEZ; J AYESA; P QUIROGA & J GAITÁN. 2005a. Guía de recomendación de carga animal para estepas de la región de Los Menucos, Río Negro. Prinder EEA INTA Bariloche.
SIFFREDI, G; C LÓPEZ; J AYESA; P QUIROGA & J GAITÁN. 2005b. Guía de recomendación de carga animal para estepas de la región de Sierra Colorada, Río Negro. Proinder - EEA INTA Bariloche.
SIFFREDI, G; J GAITÁN; C LÓPEZ & J AYESA. 2005c. Guía de recomendación de carga animal para mallines. Ley Ovina - PAN - EEA INTA Bariloche.
SOCIETY FOR RANGE MANAGEMENT. 1989. A glossary of terms used in range management. Denver, Colorado.
SOKAL, RR & FJ ROHLF. 1981. Biometry. The principles and practice of statistics in biological research. San Francisco, WH Freeman and Company.
SOMLO, R; G DURAÑONA & R ORTIZ. 1985. Valor nutritivo de las especies forrajeras patagónicas. Rev Arg Prod Anim 5:589-605.
SOMLO, R; G BONVISUTO; A SBRILLER; N BONINO & E MORICZ. 1994. La influencia de la condición del pastizal sobre la dieta estacional de los herbívoros y el pastoreo múltiple, en Sierras y Mesetas occidentales de Patagonia. Rev Arg Prod Anim 14:187-207.
SOMLO, R & L COHEN. 1995. Valor nutritivo de las especies forrajeras patagónicas. Pp.: 39-40 en: Somlo, R y G. Becker (eds.). Actas Seminario Taller sobre producción, nutrición y utilización de pastizales. FAO-UNESCO/MAB-INTA Trelew.
SOMLO, R; G BECKER & G SIFFREDI. 1995. Ajuste del método de valor pastoral para determinar la carga animal en el área ecológica de Precordillera. Pp.: 93-94 en: Somlo, R y G. Becker (eds.). Actas Seminario Taller sobre producción, nutrición y utilización de pastizales. FAO-UNESCO/MAB-INTA Trelew.
SOMLO, R; A PELLIZA DE SBRILLER; P WILLEMS; V NAKAMAATSU & A MANERO. 1997. Atlas dietario de herbívoros patagónicos. PRODESAR, INTA, GTZ, 109 pp. Bariloche. Argentina.
SORIANO, A. 1956. Los distritos florísticos de la Provincia Patagónica. Rev Investig Agríc 10(4):323-347.
SORIANO, A & C MOVIA. 1986. Erosión y desertización en la Patagonia. Interciencia 11:77-83.
SORIANO, A & J PARUELO. 1990. El pastoreo ovino: principios ecológicos para el manejo de los campos. Ciencia Hoy 2(7):44-53.
TEXEIRA, M & J PARUELO. 2006. Demography, population dynamics and sustainability of the Patagonian sheep flocks. Agric Syst 87:123-146.
TUCKER, CJ; JE PINZÓN; ME BROWN; DA SLAYBACK; EW PAK ET AL. 2005. An extended AVHRR 8- km NDVI dataset compatible with MODIS and SPOT vegetation NDVI data. Int J Remote Sens 26:4485-4498.
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