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Targeted grazing of robust livestock for the restoration of green alder-encroached pastures

English title Targeted grazing of robust livestock for the restoration of green alder-encroached pastures
Applicant Probo Massimiliano
Number 184925
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution
Agroscope Domaine Amélioration des plantes
Eidg. Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW
Institution of higher education Research Institutes Agroscope - AGS
Main discipline Agricultural and Forestry Sciences
Start/End 01.07.2019 - 30.06.2023
Approved amount 256'048.00
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Keywords (7)

Alps; Restoration; Grazing; Shrubs; Nitrogen; Pastures; Alnus viridis

Lay Summary (French)

Lead
Récemment, la recherche écologique a identifié une série de problèmes environnementaux produits par l'augmentation de l'invasion de l'aulne vert sur les pâturages, par exemple perte de biodiversité, lessivage d'azote et acidification du sol. Cependant, aucune solution durable, liée au potentiel de gestion pastorale de ces zones, n'a été proposée jusqu'à présent. Cette recherche vise à combler les lacunes dans les connaissances sur (a) le potentiel fourrager du feuillage d'aulne vert pour des races bovines rustiques, (b) la dynamique de la végétation à court terme après une pression intense du bétail dans les zones dominées par l'aulne vert, (c) et la redistribution de l'azote dans les pâturages couverts de l'aulne vert.
Lay summary

Au cours des dernières décennies, la réduction des activités agro-pastorales dans les zones de montagne suisses a déterminé de profondes modifications du paysage, avec de vastes processus de reboisement sur des pâturages anciens. Aujourd'hui, la Suisse compte environ 679 km2 de zones dominés par des peuplements purs d'aulnes verts, l'espèce la plus répandue en Europe centrale. Les communautés végétales dominées par cette espèce pionnière et fixatrice de N2 présentent plusieurs conséquences agroenvironnementales négatives, telles qu'une faible diversité végétale et animale, le lessivage des nitrates et du carbone organique dissous ainsi que leur concentration dans les eaux de ruissellement et l'acidification des sols. Le projet vise à étudier des dynamiques écologiques spécifiques, telles que l'évolution de la composition botanique et les flux de translocation de l'azote, dans les pâturages envahis par l’aulne vert à travers la pâture ciblé. Nous proposons de placer stratégiquement des points d'attraction (PA), c'est-à-dire des blocs à base de mélasse ou des blocs de sel phosphaté, dans des zones recouvertes d'aulnes verts pour accroître leur utilisation par de races bovines rustiques, comme la race Highland. Avec le placement des PA, nous prévoyons d'augmenter le temps passé par les troupeaux dans les zones colonisées par l’aulne, leur consommation de feuilles d'aulnes verts, leur teneur en N dans leurs excréments, et par conséquent leur translocation vers les zones de repos du bétail, qui sont généralement situées dans les zones les plus plates des pâturages. De plus, grâce aux actions exercées par les animaux autour des sites PA, telles que l'augmentation de la défoliation des aulnes, les dommages mécaniques aux branches par piétinement, ainsi que le transport des semences, des variations importantes des communautés végétales sont également attendues, avec des effets bénéfiques sur la restauration de la composition végétale typique des pâturages. Pour bien comprendre la dynamique écologique, l'étude vise à évaluer (i) les caractéristiques chimiques et la digestibilité du feuillage de l'aulne vert, (ii) les changements induits par la présence de PA dans l'occupation des pâturages par le bétail, (iii) les effets produits sur la restauration de la végétation autour de PA et (iv) la redistribution de l’azote opérés par les animaux, depuis les zones recouvertes d'aulnes verts jusqu'aux diverses aires de repos du bétail. Par conséquent, cette recherche pourrait fournir des informations utiles pour concevoir des systèmes de gestion du pâturage innovants et durables pour la restauration des pâturages colonisés par Alnus viridis.

Direct link to Lay Summary Last update: 01.05.2019

Responsible applicant and co-applicants

Project partner

Abstract

Throughout the last decades, the reduction of agro-pastoral activities in Swiss mountain areas has determined profound landscape modifications, with extensive reforestation processes over former pastures. Nowadays, there are about 679 km2 of shrub forest in Switzerland, most of them dominated by pure stands of green alder (Alnus viridis (Chaix.) D. C.), which is the most expanding shrub species across all Central Europe. Vegetation communities dominated by this pioneer and N2-fixing species show several negative agro-environmental conditions, such as low plant and animal diversity, nitrate and dissolved organic carbon leaching and concentration in streamlet water, soil acidification, and gaseous N losses. The project aims to investigate specific ecological dynamics, such as botanical composition evolution and N translocation fluxes, in A.viridis-encroached pastures under the challenge of targeted grazing. We propose to strategically place attractive points (AP), i.e. molasses-based and phosphate salt blocks, within green alder-encroached areas to increase their exploitation by robust livestock species and breeds. With AP placement, we expect to increase the time spent by robust livestock herds and flocks within A. viridis-encroached areas, their consumption of green alder foliage, N content in their excreta, and consequently N translocation towards livestock resting areas, which are generally located within the flattest zones of pastures. Moreover, thanks to the actions exerted by animals around AP locations, such as increased A. viridis defoliation, mechanical damages to green alder branches by trampling, as well as seed transportation, significant variations in vegetation communities are also expected, with beneficial effects on the restoration of typical pasture botanical composition. To thoroughly understand ecological dynamics, the study aims to assess (i) the chemical characteristics and digestibility of green alder foliage in different alpine conditions (using wet chemistry and in vitro digestibility analyses), (ii) the changes induced by AP placement in the occupation patterns of encroached pastures by livestock (GPS tracking-based analyses), (iii) the effects produced on vegetation restoration around AP locations (botanical composition surveys), and (iv) N redistribution fluxes operated by animals, from green alder-encroached areas to livestock resting areas (assessment of foliage consumption, litter quantity, and chemical analysis of livestock faeces). Therefore, this research could help filling knowledge gaps on the (a) forage potential of A. viridis foliage for robust animals, (b) short-term vegetation dynamics after intense livestock pressure in green alder-dominated areas, (c) and N redistribution fluxes within green alder-encroached pastures. As a consequence, it could provide useful insights to design innovative and sustainable grazing management systems for the restoration of A. viridis-encroached pastures. These grazing regimes could lead to favourable agro-environmental outcomes, such as biodiversity conservation and beneficial N redistribution towards neighbouring open areas, which could mitigate intense N leaching and soil acidification processes under A.viridis dominated areas.
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