Centaurea Species: the Forb That Won the West


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Abstract

Abstract: Grasslands of the western United States and Canada are being converted to ecosystems that resemble “old fields,” dominated in terms of percent cover or biomass by forb species. In particular, five species of the genus Centaurea (star thistle, diffuse, spotted, squarrose, and Russian knapweed ) have invaded millions of hectares of western United States and Canadian grasslands. Centaurea species are fundamentally different from the preexisting dominant species and may exploit changes in resource availability to become established. We suspect that they then maintain dominance by preventing resources from returning to levels that favor the native species. Increased atmospheric nitrogen deposition, reduced fire frequency, and, possibly, direct and indirect fertilization resulting from cattle grazing appear to have reduced the historically strong nitrogen limitation to which native species of western grasslands are adapted. We suggest that the success of Centaurea species in dominating grasslands is explained by their ability to compete successfully for the new limiting resource or resources. Our preliminary evidence suggests that phosphorus limitation or a colimitation of phosphorus and water best explains the current dominance patterns.Especies de Centaurea: la Hierba que Conquistó el OesteResumen: Los pastizales del oeste de Estados Unidos y Canadá están siendo convertidos en ecosistemas que asemejan “campos viejos”, dominados por especies herbáceas en términos porcentuales de cobertura o biomasa. En particular, cinco especies del género Centaurea (centaura estrella, difusa, manchada, escamosa y Rusa) han invadido millones de hectáreas de pastizales del oeste de Estados Unidos y Canadá. Las especies de Centaurea son fundamentalmente diferentes a las especies dominantes preexistentes y pueden explotar cambios en la disponibilidad de recursos para establecerse. Sospechamos que luego mantienen su dominancia previniendo que los recursos retornen a niveles en los que favorecen a especies nativas. El incremento en la deposición de nitrógeno atmosférico, la reducción en la frecuencia de fuego y, posiblemente, la fertilización directa e indirecta resultante de la actividad ganadera parecen haber reducido la limitación histórica de nitrógeno a la que se adaptan las especies nativas de pastizales del oeste. Sugerimos que el éxito de las especies de Centaurea dominantes en pastizales se explica por su habilidad de competir exitosamente por el(los) nuevo(s) recurso(s) limitante(s). Nuestra evidencia preliminar sugiere que la limitación de fósforo o una colimitación de fósforo y agua explican mejor los patrones de dominancia actual.

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