Martín R. Aguiar, Pamela Graff, & Pablo Cipriotti Facultad de Agronomía, IFEVA (UBA-CONICET) 2009

1. COMPETENCIA Y FACILITACION EN LA ESTEPA PATAGÓNICA. Un primer esquema de la “interactions network” para la comunidad. Martín R. Aguiar, Pamela Graff, & Pablo Cipriotti Facultad de Agronomía, IFEVA (UBA-CONICET) 2009

2. Investigación de Largo Plazo • Seguimiento en el tiempo de organismos / reservorios en parcelas con o sin manipulaciones. Propuesta de una definición expandida…..

3. Investigación de Largo Plazo Programa de investigación basado en teorías que cambian en el tiempo con la incorporación de nuevos conocimientos. Componentes del programa de investigación: • Experimentación para poner a prueba predicciones derivadas de la teoría/leyes. • Seguimiento en el tiempo de organismos / reservorios en parcelas con o sin manipulaciones. • Estudios descriptivos de patrones espaciales (un patrón integra la suma de todas las interacciones y sus reguladores en el tiempo). • Modelos de simulación espacialmente explícitos. Aguiar & Marone, en preparación

4. Teorías / Leyes

5. ANTECEDENTES

6. Hipótesis sobre ecosistemas áridos • Hipótesis autoecológica: Las especies responden individualmente al ambiente físico estresante. Baja conectividad entre especies, retroalimentación poco significativa. • Hipótesis sinecológica: Las especies interactúan entre sí y con el ambiente pudiendo alterar el microambiente. Las retroalimentaciones son importantes. Noy- Meir 1970/80

7. El sistema(campo de juego)

9. ACTORES EN LA RED DE INTERACCIONES DE LA ESTEPA PATAGONICA Pastos Arbustos Poaligularis Ovejas Mulinum spinosum Bromus pictus Adesmia volckmanni Stipa speciosa Senecio filaginoides Stipa humilis

10. Patrones de organizaciónde la comunidad vegetal

11. Matriz (baja cobertura) Parches de alta cobertura Aguiar en progreso

12. Parches de alta cobertura/biomasa Pastos se asocian a arbustos hasta una distancia de 0,35 m. Cipriotti & Aguiar 1995

13. Modelo de Sucesión Cíclica Parche alta cobertura Matriz Soriano 1980

14. Experimentos manipulativos

15. Competencia y facilitación y el reclutamiento de pastos en el mosaico Respuesta poblacional Respuesta individual Aguiar, Soriano & Sala 1992

16. Seguimiento de parcelas experimentales en el tiempo

17. Interacción entre Pastos-Arbustos(validación de Hipótesis de Walter) Remoción de pastos Remoción de arbustos Remociones en 1983, 1984, 1985 12 años después ¿pudieron los arbustos recolonizar comunidades dominadas por pastos? Sala et al 1989

18. Treatment p=0.37 35 30 25 20 Total cover (%) 15 10 5 0 Control Grass-removed Shrub-removed Respuestas poblacionales competencia y facilitación Cobertura de pastos 12 años después…. Cipriotti & Aguiar en revisión

19. Respuestas poblacionales competencia y facilitación Densidad de arbustos 12 años después…. Control Grass-removed Shrub-removed Cipriotti & Aguiar en revisión

20. Respuestas poblacionales competencia y facilitación Densidad de arbustos después de 12 años Cipriotti & Aguiar en revisión

21. Seeds Seedlings Saplings Adults Adesmia Seeds Seedlings Saplings Adults Mulinum Seeds Seedlings Adults Grasses Seeds Seedlings Saplings Adults Senecio Competencia y facilitación entre pastos y arbustos (efectos poblacionales) Neta positiva Neta negativa Cipriotti & Aguiar en revisión

22. Interacciones entre pastos Menos preferidos por herbívoros Preferidos por herbívoros Poa ligularis Stipa speciosa Competencia intra- vs inter-específica Bromus pictus Stipa humilis

23. Competencia entre pastos dominantes Igual Bromus >> todas Bromus Algunas diferencias Poa > Stipahumilis Poa <Bromus Poa = S. speciosa Poa Igual S.speciosa > S.humilis S.speciosa < Bromus S.speciosa Algunas diferencias S.Humilis < Sspeciosa S.humilis Graff 2009

24. Primera síntesis

25. RED DE INTERACCIONES DE LA ESTEPA PATAGONICA Pastos Arbustos Poa ligularis Mulinum spinosum Bromus pictus Adesmia volckmanii Stipa speciosa Senecio filaginoides Stipa humilis Neta positiva Neta negativa

26. ¿qué ocurre cuando agregamos el pastoreo?

27. Pastoreo y el mosaico de vegetación

28. Más Teoría (Para entender que pasa con lo pastos y los herbívoros)

29. Modelo de Bertness & Callaway Adaptado de Bertness & Callaway 1994 + + Protección anti-herbívoro Facilitación Contra estrés Balance de interacciones Balance de interacciones - - Competencia Competencia Estrés físico Presi ó ó n de consumo Adaptado de Adaptado de Bertness Bertness & & Callaway Callaway 1994 1994

30. Un poco de macroecología…. Productividad primaria y proporción consumida Productividad primaria y biomasa de herbívoros Agroecosistemas Dominados por vertebrados Sistemas naturales Dominados por invertebrados Oesterheld et al 1992 Oesterheld et al. 1999

31. 100 No palatables 80 CL: Clausura PM: Pastoreo moderado PS: Pastoreo intenso 60 Abundancia relativa % Palatables 40 20 0 CL PM PS Intensidad de pastoreo Patrón de densidad de especies en un gradiente de pastoreo ovino El patrón de abundancia corrobora SELECTIVIDAD de las ovejas.

32. Modelo de Bertness & Callaway(modificado para incluir agroecosistemas) Adaptado de Bertness & Callaway 1994 Protección anti-herbívoro + + + Protección anti-herbívoro Facilitación contra estrés Balance de interacciones Balance de interacciones - - Competencia Competencia Estrés físico En agroecosistemas Presi Presi ó ó n de consumo n de consumo Adaptado de Adaptado de Bertness Bertness & & Callaway Callaway 1994 1994

33. Defensas asociativas contra herbívoros Facilitación (protección anti-herbívoros Facilitación contra estrés Palatable No Palatable Competencia La disposición de las plantas controla su interacción con otros organismos

34. Distancia a una planta no-palatable y la preferencia del herbívoro determinan la intensidad de la defoliación. Poa ligularis Bromus pictus 100 Cerca 75 Lejos No palatable provee refugio anti-herbívoro Plantas pastoreadas (%) 50 25 0 0 PM PS PM PS PM: pastoreo moderado PS: pastoreo intenso Graff et al 2007

35. Cl PM PI 0 0 - Efecto neto de la competencia y la facilitación contra estrés y proteccióncontra herbívoros Biomasa total “La herbivoría transforma la interacción de negativa a neutral por protección contra herbívoros” Graff et al. 2007

36. Patrones de distribución de pastos Pastoreo moderado Pastoreo intenso Clausura Graff 2009

37. Pastoreo intenso Pastoreo moderado Clausura Este cambio es relevante para la organización de la comunidad Asociaciones entre pastos palatables y no-palatables Graff 2009

38. Defoliación + competencia entre pastos Bromus >>>> todas Igual Bromus Poa > todas Igual Poa Igual S.speciosa > Poa S.speciosa > S.humilis S.speciosa < Bromus S.speciosa Igual S.humilis > Poa S.humilis Graff 2009

39. Pastoreo y dinámica poblacional de los arbustos Cipriotti & Aguiar enviado

40. Segunda síntesis

41. RED DE INTERACCIONES DE LA ESTEPA PATAGONICA Pastos Arbustos Poa ligularis Mulinum spinosum Bromus pictus Adesmia volckmanii Stipa speciosa Senecio filaginoides Stipa humilis Neta positiva Neta negativa

42. RED DE INTERACCIONES DE LA ESTEPA PATAGONICA Pastos Arbustos PASTOREO OVINO Poa ligularis Mulinum spinosum Bromus pictus Adesmia volckmanii Stipa speciosa Senecio filaginoides Stipa humilis Herbivoría Neta positiva Neta negativa I. Indirecta

43. Conclusiones

44. Hipótesis sobre ecosistemas áridos • Hipótesis autoecológica: Las especies responden individualmente al ambiente físico estresante. Baja conectividad entre especies, retroalimentación poco significativa. • Hipótesis sinecológica: Las especies interactúan entre sí y con el ambiente pudiendo alterar el microambiente. Las retroalimentaciones son importantes. Noy- Meir 1970/80

45. RED DE INTERFERENCIAS EN NEGATIVAS CLAUSURA PASTOREO Max betw Poa Max grado=7 Poa Centro Poa Max betw Stsp Max grado=5 Sen Centro Sen Aguiar, Cipriotti & Graff en prep.

46. RED DE INTERFERENCIAS POSITIVAS CLAUSURA PASTOREO Max betw Mul Max grado=6 Mul Centro Mul Max betw Mul Max grado=8 Mul Centro Mul Aguiar, Cipriotti & Graff en prep.

47. Investigación de Largo Plazo Programa de investigación basado en teorías que cambian en el tiempo con la incorporación de nuevos conocimientos. Componentes del programa de investigación: • Experimentación para poner a prueba predicciones derivadas de la teoría/leyes. • Seguimiento de organismos/reservorios en el tiempo de parcelas (con o sin manipulaciones). • Estudios descriptivos de patrones espaciales (un patrón integra la suma de todas las interacciones y sus reguladores). • Modelos de simulación espacialmente explícitos. Aguiar & Marone, en preparación

50. Estudio I Poa Carex Festuca Bromus setifolius B. pictus Stipa humilis S. speciosa Hordeum • RESULTADOS Individuos de las ocho especies estudiadas luego de los 3 meses de crecimiento en el invernáculo: Las especies estudiadas difirieron en su morfología & funcionamiento radical. Los atributos más importantes para diferenciar las especies por sus raíces fueron: el color, el diámetro y las ramificaciones laterales.