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Autumn and Spring Drought Periods Affect Vegetation on High Elevation Rangelands of Turkey

Ali Koç
Journal of Range Management
Vol. 54, No. 5 (Sep., 2001), pp. 622-627
DOI: 10.2307/4003594
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/4003594
Page Count: 6
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Autumn and Spring Drought Periods Affect Vegetation on High Elevation Rangelands of Turkey
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Abstract

The amount and temporal distribution of precipitation received is of critical importance for regrowth and plant production on rangelands. The effects of drought in the autumn, and spring/summer, as they affected sheep fescue (Festucaa ovina L.) dominated vegetation in Eastern Anatolia, Turkey, were examined between 1996 and 1998. Artificial drought was created using polyethylene rain-out shelters. The experiment was a randomized complete block design with 3 replications with a split-plot arrangement of treatments. Main plots included 2 autumn treatments: imposed artificial autumn-drought or a 40 mm of additional water plus rain. Sub-plots contained 4 treatments: artificial drought in May, June, July, or full spring rainfall. The number of reproductive shoots, aboveground biomass production, protein content, protein yield, canopy coverage and botanical composition were determined. Reproductive shoot numbers were reduced from 617 to $31\ {\rm m}^{-2}$ when plants entered winter without autumn regrowth as a result of autumn-drought. Plots subjected to drought in the autumn had aboveground biomass of $424\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$. Protein content of forage, crude protein yield and water use efficiency (WUE) were 11.6%, $49\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$ and 1.5, respectively. These were compared with $1,038\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$, 9.6%, $99\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$, and 2.4, respectively, for plots received normal autumn precipitation in addition to 40 mm of additional water. Aboveground biomass production increased as short-term drought in spring was delayed but WUE was decreased. Autumn-drought had no effect on the proportion of grasses, but reduced legumes and resulted in an increase in other species. Spring/summer-drought had no effect on legumes but, as the onset of drought was delayed, grasses decreased and other species increased in composition. Autumn-drought reduced canopy coverage from 34.7% to 23.8% but spring drought had a negligible effect. Results indicated that autumn precipitation was crucial for productivity of these high elevation rangelands. /// La cantidad y distribución temporal de la precipitación recibida es de importancia crítica para el rebrote y la producción de las plantas de los pastizales. Entre 1996 y 1998, al este de Anatolia, Turquía, se examino como la sequía en otoño y primavera/verano afectan la vegetación dominada por "Sheep fescue" (Festucaa ovina L.). Se creó una sequía artificial utilizando protectores contra lluvia hechos con polietileno. El experimento se condujo en un diseño de bloques completos al azar en parcelas divididas con tres repeticiones. Las parcelas principales incluyeron 2 tratamientos de otoño: 1. sequía de otoño impuesta artificialmente y 2. 40 mm de agua adicional mas lluvia. Las subparcelas contenían 4 tratamientos: sequía artificial en Mayo, Junio, Julio y la precipitación total de primavera. Se determinó el número de ramas reproductivos, la producción de biomasa aérea, el contenido y rendimiento de proteína, la cubertura de la copa y la composición botánica. Cuando las plantas llegaron al invierno sin rebrote de otoño como resultado de la sequía de otoño, el número de tallos reproductivos se redujo de 617 a $31\ {\rm m}^{-1}$. Las parcelas sujetas a sequía en otoño tuvieron una biomasa aérea de $424\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$. El contenido de proteína del forraje, el rendimiento de proteína cruda y la eficiencia del uso del agua (EUA) fueron: 11.6%, $49\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$ and 1.5, respectivamente. Estos valores se compararon con los de parcelas que recibieron la precipitación normal de otoño mas 40 mm de agua adicionales y que fueron: $1,038\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$, 9.6%, $99\ {\rm kg}\ {\rm ha}^{-1}$, and 2.4, respectivamente. La producción de biomasa aérea aumento conforme se retrasó la sequía de periodo corto de primavera, pero la EUA disminuyó. La sequía de otoño no tuvo efecto en la proporción de zacates, pero redujo las leguminosas y resulto en un incremento de otras especies. La sequía de primavera/verano no tuvo efecto en las leguminosas, pero conforme se retrasó el final de la sequía, los zacates disminuyeron y otras especies incrementaron su composición. La sequía de otoño redujo la cobertura de la copa de 34.7% a 23.% y la sequía de primavera no tuvo efecto significativo. Los resultados indican que la precipitación de otoño fue crucial para la productividad de estos pastizales de alta elevación.

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