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

Characterization of the biological soil crust in a degraded semiarid grassland ecosystem in Northern Mexico.

Jiménez Aguilar, Angélica^*,1, Huber Sannwald, Elisabeth¹, Smart, David ², Belnap, Jayne ³, ¹ Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, San Luis Potosí, San Luis Potosí, México² University of California, Davis, CA, USA³ U.S. Geological Survey-Biological Resources Division, Moab, UT, USA

ABSTRACT- In the semiarid region of Northern Mexico, overgrazing has led to severe reduction in grassland productivity. Diverse biological soil crusts frequently cover open interspaces devoid of vegetation. Even though this ecosystem type is very abundant in the semiarid zones of Mexico, we have limited knowledge on the identity and functional role of biological crusts especially for soil stability. Hence, the objective of this study was to characterize the biological crusts of degraded grassland and to examine its influence on the soil stability. We characterized the species composition of the vegetation and biological soil crusts and determined the proportion of basal cover (vegetation and crust) and gap in vertical and horizontal direction with respect to the slope. At the microsite level, we characterized the spatial distribution of the biological crust in association with grass tussocks and with respect to their position along the slope. Overall, the grass cover was lower than that of the biological crust. Bouteloua scorpioides was the dominant grass species. The soil was covered by six crust types with different morphology and capacity to fix dinitrogen (N₂), Acarospora schecheri, Buellia sp., Disploschistes sp. and Placynthiella uliginosa, Peltula michoacanensis, (N₂ fixer), one cyanobacteria, fungi and green algae. P. uliginosa was the most abundant crust type at the landscape level. At the microsite level, cyanobacterias were more common and abundant below the tussock than above the tussock with respect to the slope. Crusts with a greater microtopography conferred greater soil stability than the thin films of cyanobacteria. The grass tussocks do not exhibit band arrangement, thus allowing for extensive run-off, hence the abundant crust cover in the interspaces appears crucial for the stability of the soil and for nitrogen fixation. This work is a first effort to improve our understanding on the functional role of the biological soil crusts in degraded grasslands.

SPANISH ABSTRACT- En zonas semiáridas del norte de México la sobreexplotación de pastizales ha ocasionado severa reducción de su productividad. Su fisonomía se caracteriza por espacios abiertos con presencia de costras biológicas del suelo. Aunque este tipo de paisaje es representativo de zonas semiáridas de México, no existe información relacionada con el papel de las costras biológicas. El objetivo de éste estudio fue el de identificar y caracterizar la distribución espacial de las costras biológicas de un pastizal degradado, así como su influencia sobre la estabilidad del suelo. Se determinó la cobertura y composición de la vegetación y de las costras biológicas del suelo en dirección vertical y horizontal con respecto a la pendiente. También se realizó un análisis espacial de las costras a nivel de micrositio en asociación con plantas. Se determinó la estabilidad de suelo, para evaluar el papel de las costras en la reducción de la erosión de suelo. Se observó una mayor frecuencia de espacios abiertos que de espacios con vegetación, siendo Bouteloua scorpioides la especie dominante de la vegetación. En el suelo, se identificaron seis tipos de costras con diferentes morfologías y capacidad para fijar nitrógeno (N₂), Acarospora schecheri, Buellia sp., Disploschistes sp. y Placynthiella uliginosa, Peltula michoacanensis (fijadora de N₂) y un tipo de cianobacterias. La mayor cobertura de costra a nivel de paisaje se observo por P. uliginosa. A nivel de micrositio se detectó que las cianobacterias se encontraron con mayor frecuencia y abundancia aguas-abajo comparado a aguas arriba de las plantas y con respecto a la pendiente. También, las costras con microtopografía confieren mayor estabilidad al suelo que las cianobacterias. Por otro lado, se observó que la vegetación no tiene un arreglo en bandas con respecto a la pendiente, por tal motivo, la presencia de costras en los interespacios resulta crucial para la estabilidad del suelo y fijación de nitrógeno. Este trabajo es una primera aproximación al papel funcional de las costras biológicas en pastizales degradados, por tal motivo estudios más profundos son necesarios con la finalidad de plantear estrategias para la recuperación de sistemas similares.