Effects of Annual Weather Variation on Peak Herbaceous Yield Date in Sagebrush Steppe

Abstract

Abstract. Interannual climate variability impacts forage yield in semiarid rangelands, but it also affects the timing of peak yields. Knowledge of peak standing crop or yield dates would be useful when planning fieldwork for various research or management activities and for developing more accurate models linking herbage production to climatic variables. In this study, herbaceous yield was measured every 2 weeks (April–August) over an 8-year period in a Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentata ssp. wyomingensis) community in southeastern Oregon. Date of peak yield (Julian day) was calculated for morphological groups (tall perennial bunchgrasses, perennial forbs, annual forbs), Sandberg bluegrass (Poa secunda J. Pressl), and total herbaceous yield. Linear and multiple regression analyses were used to correlate date of peak yield of herbaceous morphological groups with spring precipitation, reference evapotranspiration (RET), and air temperature. Peak yield dates for the herbaceous response variables were strongly correlated to annual climatic variation, commonly a combination of early growing season precipitation (March to 16 May) and March through May RET. Depending on morphological group, peak yield date varied by 3 to 7 weeks during the growing season. The best regression coefficients for peak yield date of perennial bunchgrasses, perennial forbs, Sandberg bluegrass, annual forbs, and total herbaceous vegetation alone or with various combinations of precipitation, temperature, and RET were 0.97, 0.82, 0.86, 0.90, and 0.98, respectively. For planning fieldwork, estimates of peak yield date can be used to accurately sample for yields of herbaceous morphological groups and community production potentials. Resumen. La variabilidad climática interanual influye en el rendimiento del forraje de los pastizales semiáridos, pero también afecta al momento en que alcanzan su rendimiento máximo. El conocimiento de las fechas de máxima cosecha o rendimiento podría ser útil en el momento de planificar el trabajo de campo para diversas actividades de investigación o gestión y para desarrollar modelos más precisos que relacionen la producción de hierba con las variables climáticas. En este estudio, se midió el rendimiento herbáceo cada dos semanas (abril-agosto), durante un periodo de ocho años, en una comunidad de artemisa de Wyoming (Artemisia tridentata ssp. wyomingensis) en el sureste de Oregón. Se calculó la fecha de máximo rendimiento (en días julianos) para cada grupo morfológico (hierbas altas o pasrtos perennes, hierbas perennes, hierbas anuales), el pasto azul de Sandberg (Poa secunda J. Pressl) y el rendimiento herbáceo total. Se utilizaron análisis de regresión lineal y múltiple para correlacionar la fecha de máximo rendimiento de los grupos morfológicos herbáceos con la precipitación primaveral, la evapotranspiración de referencia (RET) y la temperatura del aire. Las fechas de máximo rendimiento para las variables de respuesta herbáceas se correlacionaron fuertemente con la variación climática anual, comúnmente una combinación de precipitaciones a principios de la estación de crecimiento (de marzo al 16 de mayo) y RET de marzo a mayo. Dependiendo del grupo morfológico, la fecha de máximo rendimiento varió entre tres y siete semanas durante la estación de crecimiento. Los mejores coeficientes de regresión para la fecha de máximo rendimiento de los pastos perennes, hierbas perennes, Sandberg bluegrass, hierbas anuales y herbáceas totales solas o con varias combinaciones de precipitación, temperatura y RET fueron de 0.97, 0.82, 0.86, 0.90 y 0.98, respectivamente. Para planificar el trabajo de campo, las estimaciones de la fecha de máximo rendimiento pueden utilizarse para muestrear con precisión los rendimientos de los grupos morfológicos herbáceos y los potenciales de producción de la comunidad.