Palabras clave
precipitación
productividad
zonas áridas
Cómo citar
Resumen
La introducción de zacate buffel (Cenchrus ciliaris) para incrementar la producción de forraje ha provocado modificaciones en grandes extensiones de terreno del Desierto Sonorense. Aunado a lo anterior, nuestro conocimiento acerca de la influencia de fenómenos climáticos, como El Niño, sobre la dinámica de productividad en la vegetación, es limitado. El presente trabajo pretende analizar la actividad fotosintética/productiva de la vegetación del Desierto Sonorense en sitios con matorral subtropical y praderas de buffel para determinar diferencias entre fases del fenómeno El Niño Oscilación del Sur (ENSO acrónimo en inglés). Se establecieron sitios de estudio en comunidades vegetales con y sin buffel. Se adquirieron imágenes satelitales del “Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)” para derivar el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI, acrónimo en inglés) en compuestos de 16 días. Se obtuvo información acerca de las diferentes fases de El Niño desde 2001 hasta 2017. Los resultados sugieren actividad productiva mayor durante la fase Neutra que durante las fases El Niño o La Niña. También, el matorral subtropical presenta mayor actividad productiva que las praderas de buffel en cualquiera de las combinaciones estación-fase analizadas, excepto en La Niña durante el verano
Citas
Andrade, E. R., & Sellers, W. D. (1988). El Niño and its effect on precipitation in Arizona. Journal of Climatology, 8, 403-410.
Bowers, J. E. (2005). El Niño and displays of spring-flowering annuals in the Mojave and Sonoran deserts. Journal of The Torrey Botanical Society, 132, 38-49.
Bravo-Peña, L. C., Doode-Matsumoto, S., Castellanos-Villegas, A. E., & Espejel-Carbajal, I. (2010). Políticas rurales y pérdida de cobertura vegetal. Elementos para reformular instrumentos de fomento agropecuario relacionados con la apertura de praderas ganaderas. Región y Sociedad, 22, 3-35.
Bravo, L. C., & Castellanos V. A. E. (2013). Tendencias del Índice de la Diferencia Normalizada de la Vegetación (NDVI) en el estado de Sonora. Implicaciones potenciales sobre el sector pecuario en el contexto del cambio climático. Pp. 285-323. En: Sánchez-Flores, E. y R. E. Díaz-Caravantes. Eds. Dinámicas Locales del Cambio Global. Aplicaciones de Percepción Remota y Análisis Espacial en la Evaluación del Uso del Territorio. Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Cd. Juárez. 547 p.
Brooks, M. L., D’Antonio, C. M., Richardson, D. M., Grace, J. B., Keeley, J. E.,…, Pyke, D. (2004). Effects of Invasive Alien Plants on Fire Regimes. BioScience, 54, 677-688.
Burquez-Montijo, A., Miller, M., & Martinez-Yrizar, A. (2002). Mexican grasslands, thornshrub, and the transformation of the Sonoran Desert by invasive exotic buffelgrass (Pennisetum ciliare). In: Tellman, B. (Eds.), Invasive Exotic Species in the Sonoran Region (pp. 126–146). The University of Arizona Press and The Arizona-Sonora Desert Museum, Tucson, Arizona.
Bustamante-Icedo, A. K., Romo-Leon, J. R., CastellanosVillegas, A. E., Mendez-Estrella, R., & GandarillaAizpuro, F. J. (2019). Análisis espacial del cambio de
cobertura/uso del suelo asociado a pastos exóticos en la Sierra Libre, Sonora. Biotecnia, 21, 79-86.
Castellanos, A. E., Yanes, G., & Valdez-Zamudio, D. (2002). Drought-tolerant exotic buffel-grass and desertification. In: Weeds Across Borders, Tellman B (Eds.), Arizona-Sonora Desert Museum. Tucson, Arizona.
Castellanos, A., Bravo, L., Koch, G., Llano, J., López, D., Méndez, R.,..., Yañes, G. (2010). Impactos ecológicos por el uso del terreno en el funcionamiento de ecosistemas áridos y semiáridos. En: Diversidad biológica de Sonora (pp. 157-186) Editores: Molina Freaner y Van Devender. UNAM. CONABIO.
Castellanos, A. E., Celaya, H., Hinojo, C., Ibarra, A., & Romo, J. R. (2013). Biodiversity effects on ecosystem function due to land use: The case of buffel savannas in the Sky Islands Seas in the central region of Sonora. En: Gottfried, Gerald J., Ffolliott, Peter F., Gebow, Brooke S., Eskew, Lane G., Collins, Loa C. (Eds.). Merging science and management in a rapidly changing world: Biodiversity and management of the Madrean Archipelago III and 7th Conference on Research and Resource Management in the Southwestern Deserts (pp 191-196). Tucson, Arizona.
Cayan, D. R., Redmond, K. T., & Riddle, L. G. (1999). ENSO and hydrologic extremes in the western United States. Journal of Climate, 12, 2881–2893.
Cerano-Paredes, J., Villanueva-Díaz, J., Valdez-Cepeda, R.D, Arreola-Ávila, J., & Constante-García, V. (2011). El Niño Oscilación del Sur y sus efectos en la precipitación en la parte alta de la cuenca del río Nazas. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente,17, 207-215.
Challen Ger, A., & J. Soberón. (2008). Los ecosistemas terrestres. En Capital natural de México, vol. I: Conocimiento actual de la biodiversidad. CONABIO,
México, pp. 87-108.
Cornejo-Denman, L. A., Romo-Leon J. R., Castellanos-Villegas, A. E., Diaz-Caravantes, R. E., Moreno-Vázquez, J. L., & Méndez-Estrella, R. (2018). Assessing Riparian Vegetation Condition and Function in Disturbed Sites of the Arid Northwestern Mexico. Land, 7, 13. https://doi.org/10.3390/land7010013.
Crimmins, T. M., Crimmins, M. A., & Bertelsen, C. D. (2010). Complex responses to climate drivers in onset of spring flowering across a semi-arid elevation gradient. Journal of Ecology, 98, 1042–1051.
De la Casa, A., & Ovando, G. (2006). The influence of El Niño Southern Oscillation (ENSO) episodes on rainfall and corn yields in Córdoba Province, Argentina. Agricultura Tecnica. 66.
Fedorov, A. V., & Philander, S. G. (2000). Is El Niño changing? Science, 288, 1997- 2002.
Fensholt, R. (2004). Earth observation of vegetation status in the Sahelian and Sudanian West Africa: comparison of Terra MODIS and NOAA AVHRR satellite data. International Journal of Remote Sensing, 25, 1641-1659.
Franklin, K., & Molina-Freaner, F. (2010). Consequences of Buffelgrass Pasture Development for Primary Productivity, Perennial Plant Richness, and Vegetation Structure in the Drylands of Sonora, Mexico. Conservation Biology, 24, 1664–1673.
Hinojo-Hinojo, C., Castellanos, A. E., Rodríguez, J. C., Delgado-Balbuena, J., Romo-León, J. R., Celaya-Michel, H., & Huxman, T. E. (2016). Carbon and water fluxes in an exotic buffelgrass savanna. Rangeland Ecology & Management, 69, 334-341.
Hinojo-Hinojo, C., Castellanos, A. E., Huxman, T., Rodriguez, J. C., Vargas, R., Romo-León, J. R., & Biederman, J. (2019). Native shrubland and managed buffelgrass savanna in drylands: Implications for ecosystem carbon and water fluxes. Agricultural and Forest Meteorology, 268, 269-278.
Holmgren, M., & Scheffer, M. (2001). El Niño as a window of opportunity for the restoration of degraded arid ecosystems. Ecosystems, 4, 151–159.
Holmgren, M., Stapp, P., Dickman, C. R., Gracia, C., Graham, S., Gutiérrez, J. R.,..., Yañes, G., (2010). Extreme climatic events shape arid and semiarid ecosystems. Frontiers in Ecology and the Environment, 4, 87-95.
Ibarra-Flores, F., Moreno Medina, S., Martín, M. H., Denogean Ballesteros, F., & Gerlach Barrera, L. E. (2005). La siembra de zacate buffel como una alternativa para incrementar la rentabilidad de los ranchos ganaderos de la sierra de Sonora. Técnica Pecuaria en México, 43, 173-183.
Jensen, J. R. (2005). Introductory Digital Image Processing: A remote sensing perspective. Third edition. Prentice-Hall Inc. Estados Unidos.
Johnson, G. D., & Navarro C. (1992). Zacate buffel y biodiversidad en el desierto sonorense. Fomento Ganadero. Secretaría de Fomento Ganadero del Gobierno del Estado de Sonora, 36, 5-7.
Kiladis, G. N., & Diaz, H. (1989). Global climatic anomalies associated with extremes in the Southern Oscillation. Journal of Climate, 2, 1069–1090.
Kummerow, C., Barnes, W., Kozu, T., Shiue, J., & J. Simpson. (1998). The Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Sensor Package. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 15, 809–816.
Lyons, K. G., Moldonado-Leal, B. G., & Owen, G. (2009). Community and Ecosystem Impacts of the NonIndigenous C4 Buffelgrass (Pennisetum ciliare) in the
Sonoran Desert, Sonora, Mexico. En: Van Devender, T. R., Espinosa-García, F. J., Harper-Lore, B. L., y Hubbard, T. (Eds.), Invasive Plants on the Move: Controlling them in North America (pp 251-264). Arizona-Sonora Desert Museum Press, Tucson, Arizona, Estados Unidos de América.
Magaña, V., Amador, J. A., & Medina, S. (1999). The Midsummer drought over México and Central America. Journal of Climate, 12, 1577-1578.
Magaña, V., & Conde, C. (2003). Climate variability and climate change and their impacts on the freshwater resources in the border region: A case study for Sonora, Mexico. Climate and Water-Transboundary Challenges in the Americas, H. F. Díaz and B. S. Morehouse, (Eds.), Kluwer Academic Publishers, (pp 373–393).
Marshall, N. A. (2011). Considering the social dimension of invasive species: the case of buffel grass. Environmental Science and Policy, 14, 327-338.
Mendez-Estrella, R., Romo-Leon, J. R., Castellanos, A. E., Gandarilla-Aizpuro, F. J., & Hartfield, K. (2016). Analyzing landscape trends on agriculture, introduced exotic grasslands and riparian ecosystems in arid regions of Mexico. Remote Sensing, 8, 664.
Millennium Ecosystem Assessment (MEA). (2005). Ecosystems and Human Well-Being: Synthesis. World Resources Institute, Washington, DC.
Miller, R. G. (1966). Simultaneous Statistical Inference. McGrawHill. New York, NY, Estados Unidos de América. Montaño, N. M., Ayala, F., Bullock, S. H., Briones, O., García O., F., García S., F.,..., Yépez, E. (2016). Almacenes y flujos de carbono en ecosistemas áridos y semiáridos de México: Síntesis y perspectivas. Terra Latinoamericana 34, 39-59.
Nagler, P. L., Glenn, E. P., Franklin, K. A., Lampkin, D. & Huete, A. R. (2009). Remote sensing methods to monitor buffelgrass (Pennisetum ciliare) and native ecosystem productivity in the plains of Sonora, Mexico. pp. 265-74. En: Van Devender, T. R., Espinosa-García, F. J., HarperLore, B. L. and Hubbard, T. (Eds.). Invasive plants on the move: Controlling them in North America, University of Arizona Press, Tucson, Arizona, Estados Unidos de América.
NASA, MODIS: Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer. (2018). (https://modis.gsfc.nasa.gov/about/)
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). (2018). National Weather Service: Climate Prediction Center. College Park, Maryland, USA: Cold & Warm Episodes by Season.
Noy-Meir, I. (1973). Desert ecosystems: environment and producers. Annual Review of Ecology and Systematics, 4, 23-51.
O’Hara, S. L., Street-Perrot, F. A., & Burt, T. P. (1993). Accelerated soil erosion around a Mexican highland lake caused by prehispanic agriculture. Nature, 362, 48-51.
ORNL DAAC. (2017). MODIS Collection 6 Land Product Subsets Web Service. ORNL DAAC, Oak Ridge, Tennessee, USA. https://doi.org/10.3334/ORNLDAAC/1557
Philander, S. G. (1990). El Niño, La Niña, and the Southern Oscillation. Academic Press, San Diego, California, Estados Unidos de América.
Pontifes, P. A., García-Meneses, P. M., Gómez-Aíza, L., Monterroso-Rivas, A. I., & Caso-Chávez, M. (2018). Land use/land cover change and extreme climatic events in the arid and semi-arid ecoregions of Mexico. Atmósfera, 31, 355-372.
Quinn, W. H., Neal, W. T. & Antunez de Mayolo, S. E. (1987). El Niño occurrences over the past four-and-a-half centuries. Journal of Geophysical, 92, 14449-14461.
Ramírez, R. (1999). Feed resources and feeding techniques of small ruminants under extensive management conditions. Small Ruminant Research, 34, 215-230.
Ramirez, R., Foroughbackhch, R., Haud, L., Alba-Avila, J., Garcia-Castillo, C., & Espinosa-Vasquez, E. (2001). Seasonal dynamics of dry matter, crude protein and cell wall digestion in total plant, leaves and stems of common buffelgrass (Cenchrus ciliaris). Journal of Applied Animal Research, 19, 209-218.
Reyes, S., & Mejía-Trejo, A. (1991): Tropical perturbations in the eastern Pacific and the precipitation field over northwestern Mexico in relation to the ENSO phenomenon. International Journal of Climatology, 11, 515-528.
Reynolds J. F., Kemp P. R., Ogle K., & Fernandez R. J. (2004). Modifying the ‘pulse-reserve’ paradigm for deserts of North America: precipitation pulses, soil water, and plant responses. Oecologia, 141, 194-210.
Reynolds, J. F., Stafford Smith, D. M., Lambin, E. F., Turner, B. L., Mortimore, M., Batterbury, S. P. J.,..., Walker, B. (2007). Global desertification: Building a science for dryland development. Science, 316, 847–851.
Reynolds, J. F., Grainger, A., Stafford Smith, D. M., Bastin G., Garcia-Barrios, L., Fernandez, R. J.,..., Zdruli, P. (2011). Scientific concepts for an integrated analysis of desertification. Land Degradation & Development, 22, 166–183.
Ropelewski, C. F. & Halpert, M. S. (1986). North American precipitation and temperature patterns associated with the ENSO. Monthly Weather Review, 114, 2352-2362.
Romo-Leon, J. R. (2006). Conservation and the changing pattern of land cover and land use in central Sonora, Mexico. In: Environmental Sciences and Policy (pp 103). Northern Arizona University, Flagstaff, Arizona.
Romo-León, J. R., W. J. D. van Leeuwen, A. & Castellanos. (2013). Percepción remota para el análisis de la distribución y cambios de uso de suelo en zonas áridas y semiáridas. pp.17-48. En: Sánchez-Flores, E. y R. E. Díaz-Caravantes. Eds. Dinámicas Locales del Cambio Global. Aplicaciones de Percepción Remota y Análisis Espacial en la Evaluación del Uso del Territorio. Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Cd. Juárez. 547 pp.
Romo-Leon, J. R., Van Leeuwen, W. & Castellanos-Villegas, A. E. (2014). Using remote sensing tools to assess land use transitions in unsustainable arid agro-ecosystems. Journal of Arid Environments, 106, 27-35.
Sanderson, M., Voight, P., & Jones, R. (1999). Yield and quality of warm-season grasses in central Texas. Journal of Range Management, 52, 45-150.
Salinas-Zavala, C. A., Douglas, A. V., & Diaz, H. F. (2002). Interannual variability of NDVI in northwest Mexico. Associated climatic mechanisms and ecological implications. Remote Sensing of Environment, 82, 417–430,
Shreve, F. & Wiggins, I. L. (1964). Vegetation and Flora of the Sonoran Desert. Stanford University Press, California.
Sivakumar, M. V. K. (2007). Interactions between climate and desertification. Agric. For. Meteorol. 142, 143–155.
Tarpley, J., Schneider, S. & Money, R. (1984). Global vegetation indices from NOAA-7 meteorological satellite. Journal of Applied Meteorology, 23, 491-494.
Turner R. M., Bowers, J. E. & Burgess, T. L. (1995). Sonoran Desert Plants. An Ecological Atlas. The University of Arizona Press, Tucson, Arizona.
Valdez-Zamudio, D., Castellanos Villegas, A. & Marsh, S. E. (2000). Land Cover Changes in Central Sonora, Mexico. USDA Forest Service Proceedings RMRS-P-13, 349-351.
Vitousek, P. M., Mooney, H. A., Lubchenco, J. & Melillo, J. M. (1997). Human Domination of Earth’s Ecosystems. Science 277, 494–500.
Webb, R. H. & Betancourt, J. L. (1992). Climatic variability and flood frequency of the Santa Cruz River, Pima County, Arizona. US. Geological Survey, Water-Supply Paper 2379, 40.
Woodhouse, C. A. (1997). Winter climate and atmospheric circulation patterns in the Sonoran Desert region, USA. International Journal of Climatology, 17, 859–873.
Zolotokrilyn, A., Titkova, T., & Brito-Castillo, L. (2016). Wet and dry patterns associated with ENSO events in the Sonoran Desert from, 2000–2015. Journal of Arid Environments, 134, 21-32.
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Derechos de autor 2020 Revista Chapingo Serie Zonas Áridas