PARENT SESSION
Poster Session 2 / Sesion Carteles 2: Production Systems / Sistemas de Produccion
Wednesday, January 11 / Miercoles, 11 de Enero, 6:00 - 7:30 pm, Salon Yucatan, Lobby Level, Fiesta Americana

Grazing effects on root fungal symbionts and soil biogeochemical properties in semiarid grasslands of Central Mexico.

Medina-Roldán, Eduardo^*,1, Arredondo, Tulio¹, Huber-Sannwald, Elisabeth¹, ¹ Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, San Luis Potosí, San Luis Potosí, México

ABSTRACT- Grazing by domestic herbivores is one of the principal land use forms and land use change drivers in semiarid grasslands of Central Mexico. Despite the vast expansion of grassland ecosystems and the extent of land degradation associated with overgrazing, we have limited understanding of the effects of overgrazing on crucial ecological aspects, such as nutrient dynamics and productivity of these grasslands. Hence, we chose a historical grazing gradient in a shortgrass steppe of Central Mexico including a 30-year exclosure, a well-managed private ranch and two sites with different levels of overgrazing to study the effects of grazing on root colonization by root fungal symbionts (arbuscular mycorrhizae (AMF) and dark septate endophytes (DSE)) associated with Bouteloua gracilis (blue grama). We also examined soil nutrient storage and soil nitrogen availability in response to these different grazing regimes. Roots of blue grama plants were sampled and root fungal colonization (AMF and DSE) determined. Soil samples from all grazing conditions were analyzed for total carbon, total nitrogen and extractable ammonium. Moderate grazing increased the concentration of C, N and extractable NH₄, while no-grazing and heavy grazing decreased the concentrations (F=5.22, P< 0.01; F= 5.92, P< 0.01; F=7.65, P< 0.001 for C, N and NH₄, respectively). No relationship was observed between root fungal colonization and different grazing intensities (F= 0.660, P> 0.50, F= 1.017, P>0.35 for DSE and AMF, respectively), however root fungal colonization was overall relatively high (average colonization by DSE=37.24 % and by AMF =10.18 %). The difference in total C, total N, and NH₄ between low and high intensity grazing was almost 20 %. Hence, we found a nonlinear response of the biogeochemical variables along the grazing gradient. These results suggest that under moderate grazing soil C and N storage and N availability are highest in the shortgrass steppe of Central Mexico and that the ongoing impact of overgrazing is leading to a gradual decline in soil fertility, while B. gracilis maintains itself in the systems by investing into symbiotic root fungal associations.

SPANISH ABSTRACT- La explotación de agostaderos por ganado doméstico es una de las principales formas de uso de suelo en pastizales semiáridos del centro de México. A pesar de la vasta extensión de estos pastizales y su alta degradación asociada a sobrepastoreo, la comprensión de los efectos del sobrepastoreo sobre aspectos ecológicos como dinámica de nutrientes y productividad es limitada para estos pastizales. Luego, nosotros estudiamos los efectos del apacentamiento sobre colonización de raíces de hongos simbióticos de la raíz (micorrizas arbusculares (AMF) y endófitos septados obscuros (DSE)) asociados con Bouteloua gracilis (navajita azul) en un gradiente de apacentamiento histórico que incluyó una exclusión de herbívoros de 30 años, un rancho privado con buenas prácticas de manejo y otros dos sitios con diferentes niveles de sobrepastoreo en el pastizal mediano abierto. También examinamos almacenamiento de nutrientes y disponibilidad de N en suelo en respuesta a este gradiente de pastoreo. Muestreamos raíces de navajita azul y determinamos la colonización de hongos simbióticos. También muestreamos suelo de las condiciones de pastoreo mencionadas y se analizó el C total, N total y NH₄ extraíble. El pastoreo moderado incrementó la concentración de C, N, y de NH₄ mientras que la exclusión de herbívoros y sobrepastoreo la redujeron (F=5.22, P< 0.01; F= 5.92, P< 0.01; F=7.65, P< 0.001 para C, N y NH₄, respectivamente). No se observó relación entre la colonización de hongos de la raíz y el pastoreo (F= 0.660, P> 0.50, F= 1.017, P>0.35 para DSE y AMF, respectivamente), aunque la colonización en navajita azul fue relativamente alta (colonización media de DSE=37.24 % y de AMF =10.18 %). La diferencia en C y N totales, así como en NH₄ entre pastoreo de baja y alta intensidad fue de casi 20 %. Así, encontramos una respuesta no lineal de las variables biogeoquímicas a lo largo del gradiente de apacentamiento. Estos resultados sugieren que bajo apacentamiento moderado el almacenamiento de C y N y disponibilidad de N son superiores en el pastizal mediano abierto del centro de México, y que el sobrepastoreo reduce la fertilidad del suelo, mientras que B. gracilis persiste en el sistema por invertir en asociaciones simbióticas con hongos.