Biogeographic Distributions of Selected North American Grassland Plant Species

Abstract

It is unclear how the environmental heterogeneity of the prairie biome of North America contributes to the biogeographic ranges of vascular plant species, particularly herbaceous taxa. We examined the spatial distributions of 30 abundant plant species of the grasslands of North America distributed among four functional groups: C 4 grasses, C 3 grasses, forbs, and woody species. For each species, we mapped its distribution using occurrence data from georeferenced herbarium specimens and a species distribution model (MAXENT). We then assessed which of several climate, soil, and elevation variables contribute to determining its range. On average, these 30 plant species are distributed over large areas, with an average range size of 1,989,750 km 2 . Temperature variables contribute the most to the MAXENT model for 27 of the 30 species. Size of range, abruptness of boundary edges, and location of range vary among all 30 species. Functional groups differ primarily in range size and the centroid of the ranges. Conservation of tallgrass, mixed-grass, and shortgrass prairie biomes will require a flexible strategy with widely distributed habitat over the Great Plains along both north-south and east-west gradients. [

Untitled

“…En la presente investigación, los valores d e la curva operacional o curva ROC, la cual representa el ajuste de los datos de muestreo, fueron de 0.957 para B. gracilis en todos los escenarios climáticos y de 0.928 a 0.930 para B. repens (Tabla 1), la curva de los datos de entrenamiento y la curva de los datos de prueba se sitúan cercanas entre sí, lo que indica que no hay error de omisión (Hernández et al, 2018). Datos congruentes con el valor de 0.946 obtenido en otra investigación para B. curtipendula (Martinson et al, 2011). Los valores obtenidos con este modelo son satisfactorios, e indican la bondad para clasificar las áreas con aptitud ambiental de ambas especies (Parolo et al, 2008).…”

“…Estos cambios se presentarán principalmente en las zonas con precipitación menor a 600 mm; el estudio pronostica también que, habrá ligeros incrementos en las zonas con precipitación superior a los 2000 mm anuales, en estas zonas prolifera en gran medida la vegetación nativa de matorral xerófilo y pastizal natural, y se ubican principalmente en el centro, noreste y noroeste de México. Por lo anterior, una menor disponibilidad de humedad en el suelo, junto con un incremento en la temperatura media anual, en las áreas de pastizal provocaría alteraciones en la estructura y en la productividad primaria neta (Edwards & Smith 2010;Bocksberger et al, 2016), (Martinson et al, 2011). (Herrera et al, 2008), condiciones que presenta gran parte del territorio mexicano.…”

“…El clima es un determinante de la productividad primaria en los ecosistemas, por lo que el cambio climático tendrá efecto en las comunidades vegetales modificando a su vez los servicios y productos que proveen estas áreas (Sage & Zhu, 2011;Reeves et al, 2014), lo que ha motivado realizar estudios para evaluar el impacto del cambio climático en comunidades vegetales. Al respecto, Bocksberger et al (2016), al analizar la distribución de 302 especies de gramíneas encontraron que la precipitación fue la variable que ejerció mayor influencia en la distribución de las especies y que la adaptación en ambientes más secos está dada por el tamaño más pequeño de las plantas y por la ruta fotosintética tipo C4; por su parte, Martinson et al (2011), consignan que las especies de Bouteloua mostraron una relación negativa a la precipitación, lo que sugiere una ventaja adaptativa a condiciones de sequía. La presente investigación se realizó con el objetivo de analizar el impacto del cambio climático en las áreas con aptitud ambiental para las gramíneas B. gracilis y B. repens en México.…”

Topographic variables improve climatic models of forage species abundance in the northeastern United States

“…A few studies have examined the distribution of native grassland species, such as Martinson et al. () and Guidi & Foggi (), but there have been few models of herbaceous species abundance. If these models are to be of use for agricultural management, they must predict potential abundance, not presence alone.…”

“…Many of the most successful forays into species distribution modelling have been with long-lived forest species, or with rare herbaceous species, and most have used only presence data (Franklin 2009;Ehrlen & Morris 2015). A few studies have examined the distribution of native grassland species, such as Martinson et al (2011) and Guidi & Foggi (2012), but there have been few models of herbaceous species abundance. If these models are to be of use for agricultural management, they must predict potential abundance, not presence alone.…”