Grassland biomass dynamics along an altitudinal gradient in the Pampa

Abstract

Above and below-ground biomass and necromass dynamics were assessed for 3 grassland sites located at 550, 850, and 1,025 m elevation in Sierra de la Ventana range (38 degrees 1'S 62 degrees 2'W) in Argentina. The objective was to determine if differences existed in dry matter structure, mycorrhizae infection, net primary productivity (NPP) partitioning to aboveground and belowground tissues, senescence and litter fall, and seasonal patterns of dry matter fluxes with altitude. Soil properties, water budgets and temperature at the sites were also assessed. Biomass plus necromass (without litter) was 1,184 +/- 41, 1,208 +/- 70, and 1,507 +/- 63 gDM m-2 for the lower, intermediate and upper sites, respectively. The below:aboveground biomass ratio increased with elevation. Total NPP was 1,131, 1,280, and 1,157 gDM m-2 year-1, respectively, for the 3 grassland sites. belowground allocation of net productivity increased with altitude. Both mass and proportion of thin roots increased with elevation, and so did mycorrhizae infection. The aboveground and belowground turnover rates decreased with altitude, but rates were faster for aboveground tissues. We found different temporal patterns in productivity, senescence and disappearance among grassland sites despite similar total NPP. Water holding capacity of soils and temperature were important factors related to several of the observed trends in structure and function. Differences in grassland structure and fluxes are discussed as related to soils and local climate at each site.

Se evaluó la dinámica de la biomasa y necromasa, aéreas y subterráneas, de tres sitios de pastizal ubicados a 550, 850, y 1,025 m de elevación en la Sierra de la Ventana (38˚1'S 62˚2'O), Argentina. El objetivo fue determinar si existían diferencias en la estructura de la materia seca, la micorrización, la asignación de la producción primaria neta (NPP) a tejidos aéreos y subterráneos, la senescencia y caída al mantillo, y los patrones de los flujos de materia seca con la altitud. También se consideraron las propiedades del suelo, los balances de agua y la temperatura de cada sitio. La biomasa más la necromasa (sin broza) fue de 1,184 ± 41, 1,208 ± 70 y 1,507 ± 63 gMS m- 2 para los sitios inferior, intermedio y superior, respectivamente. El cociente biomasa subterránea:aérea se incrementó con la elevación. La NPP total fue 1,131, 1,280 y 1,157 gMS m-2 año-1, respectivamente, para los tres sitios de pastizal. La asignación subterránea de la productividad primaria neta se incrementó con la altitud. La masa y la proporción de raíces finas, como también el porcentaje de micorrización, aumentaron con la elevación. Las tasas de renovación aérea y subterránea decrecieron con el aumento de la altitud, pero las tasas fueron más rápidas para los tejidos aéreos. Nosotros encontramos distintos patrones temporales en la productividad, senescencia y desaparición entre pastizales a pesar de su similar NPP. La capacidad de retención de agua del suelo y la temperatura fueron importantes factores relacionados a varias de las tendencias observadas en la estructura y funcionamiento de los pastizales. Las diferencias en la estructura y los flujos de los pastizales son comentadas en relación a los suelos y clima local de cada sitio.