Medusahead Dispersal and Establishment in Sagebrush Steppe Plant Communities

Abstract

Medusahead (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski) is an invasive annual grass that reduces biodiversity and production of rangelands. To prevent medusahead invasion land managers need to know more about its invasion process. Specifically, they must know about 1) the timing and spatial extent of medusahead seed dispersal and 2) the establishment rates and interactions with plant communities being invaded. The timing and distance medusahead seeds dispersed from invasion fronts were measured using seed traps along 23 35-m transects. Medusahead establishment was evaluated by introducing medusahead at 1, 10, 100, 1 000, and 10 000 seeds · m−2 at 12 sites. Most medusahead seeds dispersed less than 0.5 m from the invasion front (P < 0.01) and none were captured beyond 2 m. Medusahead seeds dispersed from the parent plants from early July to the end of October. More seeds were trapped in August than in the other months (P < 0.01). Medusahead establishment increased with higher seed introduction rates (P < 0.01). Medusahead density was negatively correlated to tall tussock perennial grass density and positively correlated to annual grass density of the preexisting plant communities (P = 0.02). Medusahead cover was also negatively correlated with tall tussock perennial grass density (P = 0.03). The results suggest that containment barriers around medusahead infestations would only have to be a few meters wide to be effective. This study also suggests that promoting or maintaining tall tussock perennial grass in areas at risk of invasion can reduce the establishment success of medusahead. Tall tussock perennial grass and annual grass density, in combination with soil data, may be useful in predicting susceptibility to medusahead invasion. “Medusahead” (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski) es un zacate anual invasor que reduce la biodiversidad y productividad del pastizal. Para prevenir la invasión de esta especie, los manejadores del pastizal deben saber más acerca de su proceso de invasión, específicamente: 1) la época y distancia de dispersión de la semilla del “Medusahead” y 2) las tasas de establecimiento y las interacciones con las comunidades vegetales que esta invadiendo. La época y la distancia a partir de los frentes de invasión, a la que las semillas de “Medusahead” son dispersadas se midieron usando trampas a lo largo de 23 transectos de 35 m. El establecimiento de “Medusahead” se evaluó introduciendo 1, 10, 100, 1 000, y 10 000 semillas · m−2 en 12 sitios. La mayoría de las semillas de “Medusahead” se dispersaron a menos de 0.5 m del frente de invasión (P < 0.01) y ninguna fue capturada más allá de 2 m. Las semillas de “Medusahead” fueron dispersadas de las plantas madre de inicios de julio a fines de octubre, se capturaron más semillas en agosto que en los otros meses (P < 0.01). El establecimiento de “Medusahead” se incrementó al aumentar el número de semillas introducidas (P < 0.01). La densidad de “Medusahead” se correlacionó negativamente con la densidad de zacates amacollados perennes y positivamente con la densidad de zacates anuales de las comunidades vegetales preexistentes (P = 0.02). La cobertura de “Medusahead” también se correlacionó negativamente con la densidad de los zacates amacollados altos perennes (P = 0.03). Estos resultados sugieren que las barreras de contención alrededor de las infestaciones de “Medusahead” solo deberían ser de unos pocos metros de ancho para ser efectivas. Este estudio también sugiere que promover o mantener zacates amacollados altos perennes en áreas con riesgo de invasión puede reducir el éxito de establecimiento del “Medusahead”. La densidad de zacates amacollados altos perennes y zacates anuales, en combinación con datos de suelo, pueden ser útiles para predecir la susceptibilidad a la invasión de “Medusahead”.