For Meget Ild Nedbrydes Chaparral

Chaparral er meget modstandsdygtig over for periodiske brand, inden for det naturlige vifte af variation, og postfire samfund er bemærkelsesværdigt i, at deres kapacitet til at vende tilbage til prefire sammensætning inden for et årti eller så efter brand, med fællesskabet forsamling, fint afbalanceret med resprouting og såning arter. Ikke desto mindre kan denne elasticitet afbrydes i betragtning af stigninger i brandfrekvens., “Type konvertering” er udtrykket givet til ændringer i vegetationstype forårsaget af ændringer i det ydre miljø, og en af de mest almindelige forstyrrelser er accelereret brandfrekvens. Når keystone, ikke-resprouting (obligate såning) busk arter, som de fleste Ceanothus arter, erfaring tætliggende brande, deres befolkninger ofte er decimeret, og den effekt en type konvertering til en mindre mangfoldigt, resprouting-domineret chaparral (Zedler et al., 1983). Sådanne stande bliver mere åbne og bliver ofte efterfølgende invaderet af nonnative urteagtige arter., Brandreturintervaller på mindre end 6 år har vist sig at være meget skadelige for persistensen af ikke-respirerende chaparrale arter (Jacobsen et al., 2004); faktisk har flere brande inden for et 6-årsinterval endda reduceret respirerende arter, hvilket yderligere åbner chaparral-miljøet (Haidinger og Keeley, 1993).

At denne type konvertering har været en løbende proces siden ankomsten af mennesker i Californien, er tilsyneladende (Wells, 1962). Processen er kompleks, afhængig af brandhistorie, samfundssammensætning, og stedfaktorer., Tabet af buskdæksel og invasionen af brændbare græs skaber en positiv feedbackproces (Keeley et al., 2005a), hvorved fællesskabsforsamlingen ændrer sig, øger brandfrekvensen yderligere og forårsager yderligere typekonvertering væk fra den oprindelige standkomposition. Hastigheden af typen konverteringsproces kan øges dramatisk af mange variabler såsom tørke, kølige sæson brande (Knapp et al ., 2009), græsning af husdyr, jordtype, jordforstyrrelse og mekanisk rydningsaktiviteter (Bentley, 1967).,

i længere perioder med tørke reduceres frøplantesucces med obligatoriske såbuske, ligesom mange Ceanothus-arter, efter brand. I virkeligheden, overdrevne jordens temperaturer som følge af tørken baldakin reduktion efter voksen dør tilbage mellem brande har vist sig at forårsage en for tidlig spiring af Ceanothus megacarpus planter lige før sæsonåben tørke periode (Burns et al., 2014). Frøplanteoverlevelse under sådanne forhold er tvivlsom, og processen udtømmer frøbanken.,

Optag tørke efter brand også øge dødeligheden af resprouting chaparral buske som chamise (Adenostoma fasciculatum) og greenbark (Ceanothus spinosus). Resprouting busk arter, der kan tømme deres kulhydrat reserver i resprouting proces, hvilket gør dem særligt sårbare over for tørke på grund af behovet for at svede vand til at erhverve kuldioxid, som bruges til at levere energi til et stort, respiring root system (Pratt et al. 2014). En ekstra brand inden for et 10-årigt vindue tilføjer endnu mere stress til resprouting arter.,

Denne type konverteringer sker, og at alvorlige type konvertering fra evergreen chaparral at fremmede, der er domineret af græsland har markant ændret den Californiske landskab i fortiden, er hævet over enhver tvivl (Wells, 1962, Keeley, 1990), men et vigtigt spørgsmål er, hvorvidt denne moderne trussel. Talluto and Suding (2008) fandt, at over en 76-årig periode var 49% af sage scrub shrublands i et sydlige Californien amt blevet erstattet af årlige græs, og at en betydelig del af dette kunne tilskrives brandfrekvens.,

i de senere år har det sydlige Californien oplevet nogle ret omfattende reburns med anomalt korte intervaller (Keeley et al., 2009b), der potentielt sætter scenen for forstyrrelse af naturlige økosystemprocesser og type-konvertering af disse buske til en mosaik af eksotiske og indfødte arter. Dette er allerede blevet dokumenteret tydeligt for en række steder (Keeley og Brennan, 2012), hvor brande med kort interval har udryddet nogle indfødte arter og stærkt forbedrede fremmede arter., Som nævnt ovenfor, inden for de fire sydlige og centrale/coastal national skove i Californien, de fleste af de shrublands—den dominerende plante fællesskaber inden for disse føderale bevarer—er truet af uforholdsmæssigt store brand, der henviser til, at bjerget skove i det sydlige Californien har et samlet brand underskud (Figur 7.7).

Figur 7.7., De fleste chaparral i Californien er truet af for meget ild, som det fremgår af kortets farvevariationer, der repræsenterer fire return interval departure (PFRID) procenter for national forest lands i Californien. Bemærk farveforskellene mellem de sydlige Californiens nationale skove, der domineres af chaparral (gule) og de nåletræsdominerede skove i Sierra Nevada (blues). De varme farver identificere områder, hvor den aktuelle brand afkast interval er kortere end før europæisk afvikling (negative pfrid procenter)., Kølige farver repræsenterer aktuelle brandreturintervaller, der er længere end dem før europæisk bosættelse (positive pfrid-procenter) (foto: R. Hal. Halsey).

fra Safford og Van De Waterater (2014).

kvantificering af, hvor meget chaparral er blevet kompromitteret eller fuldstændig type konverteret, er et udfordrende forskningsspørgsmål, fordi meget af skaden sandsynligvis blev opnået, før nøjagtige optegnelser over plantedække blev opbevaret., Baseret på interessante levn pletter af chamise og historiske vidnesbyrd, Cooper (1922) spekuleret på, at store områder af chaparral er blevet elimineret, og konverteret til græsarealer, herunder gulvet i Santa Clara Valley, er store dele af Sacramento og San Joaquin Dale, og mange af de græsklædte regioner i Kyst områder og den vestlige Sierra foothills. Store områder langs Interstate 5 i Cajon Pass-regionen, foden over San Bernardino, og Chino-bakkerne syd for Pomona ser også ud til at være type-konverterede Landskaber.,

fokus på fuldstændig type konvertering til græsarealer har ført til, at nogle ignorerer begyndelsen af processen: forenkling af habitat ved tab af biodiversitet (Keeley, 2005). For eksempel hævdede San Diego County i et kommentarbrev om udkastet til 2010-Californiens Brandplan, at chaparral brændte i både brande i 2003 og 2007 “forblev chaparral og er ved at komme sig” (Steinhoff, 2010)., Faktisk er meget af den chaparral pågældende ikke var i god bedring til alle på grund af tabet af flere keystone busk arter, og var det viser betydelig invasion af nonnative græsser (Keeley og Brennan, 2012) (Figur 7.8).

Figur 7.8. Virkningen af overdreven brand på chaparral. Hele det viste område blev brændt i 1970. Det midterste / venstre område brændte igen i 2001 og vender tilbage med et komplet supplement til indfødte chaparrale arter., I den rigtige del, der brændte igen i 2003, er obligatoriske såningsarter fraværende, antallet af respirerende arter er reduceret, og ikke-indfødte ukrudt er invaderet. Intervallet mellem de to sidste brande var for kort, hvilket medførte en dramatisk reduktion i biodiversiteten og førte til typekonvertering. Placeringen afbildet er i nærheden af Alpine, San Diego County, Californien.

(foto: R. W. Halsey)

Meng et al., (2014) rejste for nylig en vis skepsis over evnen til at gentage brand til at påvirke typekonvertering ved at påpege vanskeligheden tidlige tyvende århundredes ledere oplevede, når de brugte ild til at “forbedre” områder, der angiveligt var plaget af chaparral. Disse ledere var typisk afhængige af herbicider og mekanisk ødelæggelse til grundig udskiftning af buske for at skabe mere nyttige græsningsarealer., Som påpeget af Keeley og Brennan (2012), men ledere udnytte ilden under snævre recept betingelser, der generelt ikke er i stand til at gennemføre gentag brande på kort ild vende tilbage intervaller—og dermed deres vanskeligheder med at opfylde deres mål. Derimod brænder brande typisk uden recept, ofte med 100 km/t (om 60 mile / h) vindstød og relativ luftfugtighed mindre end 5%.

brug af telemåling, Meng et al. (2014) forsøgte at besvare spørgsmålet om, hvor omfattende type konvertering er forårsaget af gentagne brande, der forekommer i det sidste årti., Mens teknikken ikke kan adressere ændringer i mangfoldighed og artssammensætning, der vides at forekomme ved brande med kort interval, det har et vist potentiale for at se mere bruttoændringer i funktionelle typer såsom buske og årlige planter., Selv om disse forfattere konkluderede, at en udbredt type konvertering er ikke en umiddelbar trussel i det sydlige Californien, denne konklusion fortjener en nærmere undersøgelse, fordi der dokumenterer brand-relaterede ændringer i vegetation på tværs af store landskaber, der i løbet af blot en 25-årig periode ved hjælp af remote sensing er fyldt med potentielle fejl og kan fungere som en effektiv proxy for området data.,

en årsag til fejl er, at mange rumligt og tidsmæssigt forskellige menneskelige og biofysiske faktorer kan påvirke processen med postfire recovery; disse faktorer bør kontrolleres for før attribution kan bestemmes. I papiret af Meng et al. (2014) var kontrol-og overlapningsområderne placeret på noget tilstødende, men meget forskellige dele af landskabet, der varierede efter faktorer som aspekt, terræn eller jordtype. Områderne kunne også have oplevet forskellige landskabsforstyrrelseshistorier., Dette er især muligt i betragtning af regionens topografiske kompleksitet og forskernes brug af Californiens Fire Resource and Assessment programs Fire History Database (FRAP) til kræsne præcise standalder. Denne database er stort set nyttig til ledelsesplanlægning, men skal bruges omhyggeligt i en forskningssammenhæng. For eksempel Keeley et al., (2008) fandt, at over 250 steder FRAP-database ikke præcist skildre stå alder (som bestemt af ring tæller) for 47% af de steder, formentlig på grund af den skala, som brande, der er kortlagt, og ved generelt at ignorere brande mindre end 40 ha.

en anden bekymring er, at metoden til dokumentation af vegetationsændring, der anvendes af Meng et al. (2014) er muligvis ikke følsom nok til at løse gradvise forskydninger i sammensætning, der sandsynligvis vil forekomme efter kun en gentagelsesbegivenhed., De brugte en vegetation indeks stammer fra billedsprog fornemmede fjernt fra en satellit som en måde at vurdere vegetation “dækning,” eller “greenness,” af hver 30-m billedpi .el. Fordi forskellige pigmenter stimuleres af forskellige dele af lysspektret, vurderer dette indeks i det væsentlige klorofylindhold, som er korreleret med biomasse og antages at repræsentere det relative dækning af stedsegrønne buske. Den gør dog ikke rede for forskelle mellem de chaparrale arter, hvis sammensætning i parcellerne var ukendt., Ud over, forskellige arter af chaparral har forskellige følsomheder for at gentage brande, og således kan det være nødvendigt med flere gentagelsesbrande med forskellige intervaller for at skelne nok vegetationsændring til at blive opdaget af dette indeks.

i betragtning af at vegetationsændring sandsynligvis er en gradvis, kumulativ proces, er resultaterne rapporteret af Meng et al. (2014) er faktisk i overensstemmelse med et potentiale for udbredt chaparral konvertering—i modsætning til deres konklusioner. Over halvdelen af det område, der brændte to gange i deres undersøgelse havde lavere dækning, som defineret af indekset, end kontrolområdet., I betragtning af tilstrækkelig ild på landskabet over en lang nok periode, gradvise skift kan resultere i betydelig ændring og påvirkning.