Impact of different tree species canopy on diversity and productivity of understorey vegetation in Indian desert

Community biomass of understorey vegetation under widely scattered trees of Prosopis cineraria, P. juliflora, Azadirachta indica and Acacia nilotica was assessed with the objectives to monitor diversity-productivity relation and to utilize positive interactions in silvopastoral and agroforestry systems. There was 83 to 88% reduction in photosynthetically active radiation (PAR) and 9 to 22% reduction in soil water content (SWC) in plots under tree canopy than in control plots. Species richness and species evenness were highest under A. nilotica and P. juliflora, respectively, whereas diversity index and species dominance were highest under A. indica and P. cineraria, respectively. Average population and community biomass was 3.1 and 2.9-fold higher under P. cineraria than in the control plots, whereas these variables were lowest under A. nilotica plots. Smaller population size and higher community biomass in P. juliflora compared to that in the A. nilotica and control plots was due to compensatory growth of Peristrophe paniculata (50% of total dry biomass) and reduced regeneration and population of species susceptible to P. juliflora. Negative value of relative neighbour effects (RNE) for population size and biomass in all the systems indicated facilitative effects of trees on vegetation productivity. Study indicated weak negative correlation between species richness and community biomass indicating interspecies competition. However, the increased productivity in tree canopy zone indicated that tree integration with grass would increase the productivity of pastureland in dry areas. P. cineraria is the best tree species for pasturelands with highest biomass of under canopy vegetation. Resumen: Se evaluó la biomasa de la vegetación del sotobosque bajo árboles muy dispersos de Prosopis cineraria, P. juliflora, Azadirachta indica y Acacia nilotica con los objetivos de hacer un seguimiento de la relación diversidad-productividad y de utilizar las interacciones positivas en sistemas silvopastoriles y agroforestales. Hubo una reducción de 83 a 88% en la radiación fotosintéticamente activa (RFA) y una reducción de 9 a 22% en el contenido de agua del suelo (CAS) en parcelas ubicadas bajo el dosel arbóreo que en las parcelas control. La riqueza de especies y la equitatividad de las especies fueron mayores bajo A. nilotica y P. juliflora, respectivamente, mientras que el índice de diversidad y la dominancia de las especies alcanzaron sus máximos bajo A. indica y P. cineraria, respectivamente. La biomasa poblacional y la biomasa comunitaria promedios fueron 3.1 y 2.9 veces mayores bajo P. cineraria que en las parcelas control, mientras que estas variables tuvieron sus valores mínimos bajo variables bajo A. nilotica. El tamaño poblacional más pequeño y la biomasa mayor de la comunidad en P. juliflora en comparación con los de A. nilotica y las parcelas control se debió a un crecimiento compensatorio de Peristrophe paniculata (50% de la biomasa seca total) y a una reducción en la regeneración y en el tamaño poblacional de las especies susceptibles a P. juliflora. Un valor negativo de los Efectos Relativos de los Vecinos (ERV) para el tamaño poblacional y la biomasa * Corresponding Author; e-mail: singh_g_dr@yahoomail.com;gsingh@icfre.org 14 VEGETATION DIVERSITY AND PRODUCTIVITY en todos los sistemas indicaron que los árboles tienen efectos facilitadores sobre la productividad de la vegetación. El estudio mostró una correlación negativa débil entre la riqueza de especies y la biomasa de la comunidad, indicando que existe competencia interespecífica. Sin embargo, el aumento en la productividad en la zona del dosel arbóreo indicó que la integración de los árboles con el pasto podría incrementar la productividad del pastizal en sus áreas secas. P. cineraria es la mejor especie arbórea para las tierras de pastizal por tener la biomasa más grande bajo la vegetación del dosel. Resumo: A biomassa da comunidade da vegetação de subcoberto de árvores muito espaçadas de Prosopis cineraria, P. juliflora, Azadirachta indica e Acacia nilotica foi avaliada com o objectivo de monitorizar a relação diversidade-produtividade e para utilizar as interacções positivas nos sistemas silvopastorais e agroflorestais. Verificou-se uma redução na radiação fotossintética activa (PAR) de 83 a 88% e 9 a 22% de redução no teor de água do solo (SWC) e de 9 a 22% nas parcelas debaixo da copa das árvores em comparação com as parcelas controlo. A riqueza e a uniformidade específica foi mais elevado debaixo de A. nilotica e P. juliflora, respectivamente, enquanto que o índice de diversidade e a dominância eram as mais altas debaixo de A. indica e P. cineraria, respectivamente. A população média e a biomassa da comunidade era de 3.1 e 2.9 vezes mais alta sob P. cineraria do que nas parcelas controlo, enquanto que foram as mais baixas sob as parcelas de A. nilotica. Menor tamanho da população e maior biomassa da comunidade na P. juliflora, comparada com a de A. nilotica e das parcelas controlo, ficou a dever-se ao crescimento compensatório da Peristrophe paniculata (50% da biomassa total seca) e baixa regeneração e da população de espécies susceptíveis à P. juliflora. O valor negativo dos Efeitos Relativos de Vizinhança (RNE) para o tamanho da população e da biomassa em todos os sistemas, indicam os efeitos facilitadores das árvores na produtividade da vegetação. O estudo indicou uma correlação negativa fraca entre a riqueza específica e a biomassa da comunidade indicando competição interespecífica. Contudo, a produtividade acrescida na zona do copado das árvores indica que a integração das árvores com a vegetação herbácea aumenta a produtividade da pastagem nas áreas secas. A P. cineraria é a melhor das espécies arbóreas para as pastagens com mais elevada biomassa debaixo do copado da vegetação.