Comparison of Medusahead-Invaded and Noninvaded Wyoming Big Sagebrush Steppe in Southeastern Oregon

Abstract

Medusahead (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski) is an exotic, annual grass invading sagebrush steppe rangelands in the western United States. Medusahead invasion has been demonstrated to reduce livestock forage, but otherwise information comparing vegetation characteristics of medusahead-invaded to noninvaded sagebrush steppe communities is limited. This lack of knowledge makes it difficult to determine the cost–benefit ratio of controlling and preventing medusahead invasion. To estimate the impact of medusahead invasion, vegetation characteristics were compared between invaded and noninvaded Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentata subsp. wyomingensis [Beetle & A. Young] S. L. Welsh) steppe communities that had similar soils, topography, climate, and management. Noninvaded plant communities had greater cover and density of all native herbaceous functional groups compared to medusahead-invaded communities (P < 0.01). Large perennial grass cover was 15-fold greater in the noninvaded compared to invaded plant communities. Sagebrush cover and density were greater in the noninvaded compared to the medusahead-invaded communities (P < 0.01). Biomass production of all native herbaceous functional groups was higher in noninvaded compared to invaded plant communities (P < 0.02). Perennial and annual forb biomass production was 1.9- and 45-fold more, respectively, in the noninvaded than invaded communities. Species richness and diversity were greater in the noninvaded than invaded plant communities (P < 0.01). The results of this study suggest that medusahead invasion substantially alters vegetation characteristics of sagebrush steppe plant communities, and thereby diminishes wildlife habitat, forage production, and ecosystem functions. Because of the broad negative influence of medusahead invasion, greater efforts should be directed at preventing its continued expansion. La cabeza de medusa (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski) es una grama anual exótica que invade los pastizales de triguillo crestado en el oeste de los Estados Unidos. Se ha demostrado que la invasión de la cabeza de medusa reduce el forraje para el ganado, sin embargo otra información sobre las estepas de triguillo crestado invadida y no invadida por la cabeza de medusa es limitada. Esta ausencia de conocimiento hace difícil determinar la relación costo–beneficio para controlar y prevenir la invasión de la cabeza de medusa. Para estimar el impacto de la invasión de cabeza de medusa, se compararon las características vegetativas entre las comunidades de estepas de triguillo crestado grande de Wyoming (Artemisia tridentata subsp. wyomingensis [Beetle & A. Young] S. L. Welsh) invadida y no invadida con suelos, topografía, clima, y manejo similares. Las comunidades de plantas no invadidas tuvieron la mayor cobertura y densidad de todos los grupos funcionales de las herbáceas nativas comparadas a las comunidades de cabeza de medusa invadida (P < 0.01). La cobertura grande de grama perene fue 15 veces mayor en las comunidades no invadidas comparada con las comunidades de plantas invadidas. La cobertura del triguillo crestado fue mayor en las comunidades no invadidas comparada con las comunidades de cabeza de medusa invadidas (P < 0.01). La producción de biomasa de todos los grupos funcionales de herbáceas nativas fueron mayor en las no invadidas comparadas con las comunidades de plantas invadidas (P < 0.02). La producción de biomasa de la hierba anual y perene fue de 1.9 y 45 veces más, respectivamente, en las comunidades no invadidas que en las comunidades invadidas. La diversidad y la riqueza de especies fueron mayor en las comunidades no invadidas que en las comunidades de planta invadidas (P < 0.01). Los resultados de este estudio sugieren que la invasión de la cabeza de medusa altera sustancialmente las características vegetativas de las comunidades de estepas de triguillo crestado; y de ese modo, disminuye el hábitat de vida silvestre, la producción de forraje y las funciones del ecosistema. Debido a la amplia influencia negativa en la invasión de la cabeza de medusa mayores esfuerzos deben ser dirigidos para prevenir su continua expansión.