Invasion of Euryops floribundus in degraded South African communal grassland: Unpacking the invasion relationship with elevation, soil properties, the quality and quantity of the herbaceous layer

• Published in: African journal of ecology Vol. 58; no. 1; pp. 69 - 79
• Main Authors: Masibonge, Gxasheka, Tefera, Solomon, Mota, Lesoli
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Nairobi Blackwell Publishing Ltd 01.03.2020
• Subjects: Biomass; Calcium; Density gradients; Ecosystem assessment; Eragrostis plana; Euryops; Geographical distribution; Grasses; Grasslands; Highlands; Hydroxyapatite; Indigenous species; Invasive species; Nitrogen; Organic carbon; Organic soils; palatable grass; Prairies; Rangelands; shrub density; Sloping sites; soil; Soil density; Soil properties; Soils; Sporobolus africanus; Themeda triandra; topography; Vegetation
• ISSN: 0141-6707; 1365-2028
• DOI: 10.1111/aje.12642

Shrub invasion is a recent occurrence in African grassland ecosystems. This study assessed the distribution of Euryops floribundus (a native shrub species) along an elevation and invasion intensity gradients, and its relationship with soil and herbaceous vegetation in a South African grassland. Shrub density increased (p < 0.05) from the uplands (2,301 plants/ha) to the bottomlands (4,888 plants/ha). Themeda triandra (a highly palatable grass) was dominant at the uplands and sloping sites, whereas Eragrostis plana and Sporobolus africanus (poorly palatable grasses) dominated the bottomlands. Upland soils had the highest organic carbon (OC), phosphorous (P), calcium and nitrogen (N) contents, but the lowest shrub density and herbaceous biomass. Canonical correspondence analysis indicated that elevation, soil OC and N contents determine important vegetation variables along the elevation gradient. In the shrub density gradient, soil P, OC and N responded positively to E. floribundus density. Grass biomass in the moderate and heavily invaded sites was high, but the abundance of palatable grasses declined, suggesting that E. floribundus invasion may be concomitant with a decrease in rangeland condition in terms of quality forage provision. Résumé L'invasion d'arbustes est un phénomène récent dans les écosystèmes de prairies africaines. Cette étude a évalué la distribution d’Euryops floribundus (une espèce d'arbuste indigène) le long de gradients d'intensité d'élévation et d'invasion, ainsi que sa relation avec le sol et la végétation herbacée dans une prairie sud‐africaine. La densité des arbustes a augmenté (P < 0,05) des hautes terres (2301 plantes ha‐1) aux bas‐fonds (4888 plantes ha‐1). La Themeda triandra (une herbe très agréable au goût) était dominante dans les hautes terres et les sites en pente, tandis qu’Eragrostis plana et Sporobolus africanus (des herbes peu agréables au goût) dominaient les bas‐fonds. Les sols des hautes terres présentaient les teneurs les plus élevées en carbone organique (CO), en phosphore (P), en calcium et en azote (N), mais la densité d'arbustes et de biomasse herbacée étaient les plus faibles. L’analyse de correspondance canonique a montré que l’élévation, la teneur en CO et en N du sol déterminent des variables de végétation importantes le long du gradient d’élévation. Dans le gradient de densité des arbustes, les sols P, CO et N ont répondu positivement à la densité d’E. floribundus. La biomasse herbacée dans les sites modérément et fortement envahis était élevée, mais l'abondance d'herbes agréables au goût a diminué, ce qui suggère que l'invasion d’E. floribundus pourrait être concomitante avec une diminution de l'état des pâturages en termes de fourniture de fourrage de qualité.