PARENT SESSION
Poster Session 3 / Sesion Carteles 3: Production Systems / Sistemas de Produccion
Thursday, January 12 / Jueves, 12 de Enero, 6:00 - 7:30 pm, Salon Yucatan, Lobby Level, Fiesta Americana

Water use efficiency of plant communities in N.W. Patagonia Argentina: Effects of land use changes and availability of water resources.

Rivero, Dario ^{*,1, 2}, Gyenge, Javier^{1, 2}, Fernandez, Maria Elena^{1, 2}, Licata, Julian ³, Schlichter, Tomas¹, Bond, Barbara³, ¹ Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria EEA Bariloche, Bariloche, Rio Negro, Argentina² CONICET, Bariloche, Rio Negro, Argentina³ Oregon State University, Corvallis, OR, USA

ABSTRACT- In N.W. Patagonia, Argentina, the climate is semiarid, and productivity is limited by water availability. Afforestation with exotic conifers is currently encouraged by subsidies provided in the relatively new Forest Investment Law. Natural grasslands and woodlands dominated by the native cypress Austrocedrus chilensis are being replaced by Ponderosa pine plantations. Currently, there are only 70 000 ha with forest plantations, but there is potential for afforestation of about 2 million ha. Therefore, it is very important to determine the potential impact of this land use change on local water resources. Water use and productivity of forest plantations and native ecosystems are being studied at different spatial scales using sap flow measurements, water balances and remote sensing analysis. In this poster, we present results concerning water use efficiency (WUE; (the ratio between annual biomass accumulation and transpiration) of forest plantations compared to adjacent ecosystems. At the individual tree level, if we compare pines of the same age and size, WUE is higher in those trees growing in more dense stands (e.g. DBH: 25 cm, WUE: 0,9 and 0,6 kg/m3 at 1300 and 500 pines/ha, p<0.05). However, because WUE increases with pine size (this trend was not observed in the studied cypresses), at the stand level WUE is higher in open pine stands than in dense stands of the same age (9 and 7 kg/ ha year mm). This is due to the higher mean tree size in open stands. Within a stand, WUE of dominant trees is higher than in suppressed pines. This suggests that WUE increases when relative availability of water resources also increases. Analysis at the landscape level was carried out considering a precipitation gradient (from 400 to 1200 mm of mean annual precipitation). In all sites, WUE of forest plantations was higher than that of native grasslands or shrublands (mean: 7.7 and 3.9 kg/ha year mm). We also observed a trend towards a higher WUE in sites with higher water availability in the precipitation gradient. This was observed in forest plantations as well in native ecosystems. These results are important for forest management and to quantify the impact of land use changes, as well they provide valuable information for the current debate about changes in resource use efficiency as a function of resource availability.

SPANISH ABSTRACT- En el N.O. de la Patagonia argentina, el clima es semiárido, por lo que el agua es el principal recurso limitante. La actividad forestal con coníferas exóticas ha surgido como actividad promisoria en los últimos años gracias a la Ley de Inversiones Forestales que la subsidia. Las plantaciones de pino ponderosa se instalan reemplazando pastizales naturales y lugares donde hubo bosques de ciprés Austrocedrus chilensis. Hoy existen 70 000 ha forestadas, y se considera que la zona de aptitud forestal es de 2 mill. de ha., por lo que es fundamental determinar el impacto del cambio en el uso de la tierra sobre los recursos hídricos locales. Se estudia el uso de agua y productividad de forestaciones y ecosistemas nativos a distintas escalas espaciales mediante mediciones de flujo de savia, balances hídricos e imágenes satelitales. En este trabajo se presentan resultados sobre la eficiencia en el uso del agua (EUA) de las forestaciones en comparación con los ecosistemas contíguos. A nivel de árbol individual, al comparar pinos de la misma edad y tamaño, la EUA es mayor en aquellos que crecen a mayor densidad de plantación (ej. DAP: 25 cm, EUA: 0,9 y 0,6 kg/m3 a 1300 y 500 pinos/ha, p<0.05). Sin embargo, debido a que en esta especie la EUA aumenta con el tamaño del árbol (tendencia no verificada en los cipreses estudiados), a escala de rodal, la EUA es mayor en rodales ralos que en densos (9 y 7 kg/ ha año mm) debido a que en los primeros el tamaño promedio de los árboles es mayor. Dentro de un mismo rodal, los árboles dominantes tienen mayor EUA que los suprimidos. Esto sugiere que la EUA aumenta cuando aumenta la disponibilidad relativa de recursos. El análisis a nivel de paisaje consideró un gradiente de precipitaciones (sitios con 400 hasta 1200 mm de precipitación anual). En todos los sitios la EUA de las forestaciones fue mayor que la de los pastizales o matorrales adyacentes (prom.: 7.7 y 3.9 kg/ ha año mm). También se verificó una tendencia a una mayor EUA, tanto en los ecosistemas plantados como naturales, a medida que aumenta la disponibilidad de recursos hídricos en el gradiente pluviométrico. Estos resultados son importantes para el manejo forestal y la cuantificación del impacto de cambios en el uso de la tierra, así como brinda evidencias para el actual debate acerca de los cambios en la EU de los recursos con la disponibilidad de los mismos.