Spatio-temporal heterogeneity of grazing systems

Abstract

Manejo de pastagens tem sido tradicionalmente baseado em variáveis que são calculadas usando massa média de recurso e animal por unidade de área e, portanto, desconsideram a heterogeneidade presente nos sistemas de pastejo. No entanto, tais variáveis são o resultado das verdadeiras variáveis de manejo que podemos controlar: área e forma do potreiro, número, massa e espécies de animais, e tempo e duração do pastejo. Portanto, um experimento foi realizado e um modelo foi desenvolvido para explorar como os sistemas de pastejo heterogêneos funcionam quando gerenciados por meio de uma variável de manejo tradicional, mas com diferentes combinações das verdadeiras variáveis de manejo, e para demonstrar a importância de incorporar totalmente a heterogeneidade na ciência do pastejo. No capítulo II, descrevo um experimento no qual ovelhas foram expostas a dois manejos de pastejo contrastantes com altura média do pasto semelhante ao longo de todo o período de pastejo. No entanto, um teve pastos iniciais altos e alta densidade animal, esperando um alto nível de depleção; e o outro teve pastos iniciais intermediários e baixa densidade animal, esperando um baixo nível de depleção. Observamos o comportamento de forrageamento por meio do monitoramento contínuo de bocados e pareamos os registros com uma descrição detalhada da estrutura do pasto. Eu testei como a taxa de ingestão diária e os mecanismos de pastejo variaram em função das condições instantâneas do pasto e dos tratamentos de pastejo. No capítulo III, descrevo um modelo dinâmico de pastejo e crescimento do pasto como funções de uma população de pasto estruturada por altura para explorar a natureza multidimensional das situações de pastejo e determinar quais combinações de fatores levam a resultados inesperados para investigação posterior. Múltiplas condições de manejo foram simuladas para determinar a interação entre as escalas espaço-temporais inerente

Traditional grazing management has been based on variables that are calculated through average resource and animal biomass per unit area, and thus they disregard the heterogeneity present in grazing systems. However, such variables are result of the true management variables that we can control: paddock area and shape, number, mass and species of animals, and timing and duration of grazing. Therefore, an experiment was performed, and a model was developed to explore how heterogeneous grazing systems function when managed through a traditional management variable but with different combinations of the true management variables, and to demonstrate the importance of fully incorporate heterogeneity into grazing science. In chapter II, we described an experiment where sheep were exposed to two contrasting grazing management with similar average sward height over the whole grazing period. However, one had tall initial swards and high animal density, expecting a high depletion level; and the other had intermediate initial swards and low animal density, expecting a low depletion level. We observed the foraging behavior through continuous bite monitoring and paired the recordings with a detailed description of the sward structure. I tested how daily intake rate and grazing mechanisms varied as a function of the instantaneous sward conditions and grazing treatments. In chapter III, I describe a dynamic model of grazing and sward growth as functions of a sward population structured by height to investigate how the combinations of factors lead to unexpected results for further investigation. Multiple grazing management conditions were simulated to determine the interaction between the inherent spatio-temporal scales of grazing with those imposed by management.