Chaparral
te veel vuur degradeert Chaparral
Chaparral is zeer veerkrachtig tegen periodieke brand, binnen het natuurlijke bereik van variabiliteit, en gemeenschappen na brand zijn opmerkelijk in hun vermogen om binnen een decennium of zo na brand terug te keren naar prefire-samenstelling, waarbij de gemeenschapsvergadering fijn gebalanceerd is met resprouterende en zaaiende soorten. Gezien de toename van de brandfrequentie kan deze veerkracht echter worden onderbroken., “Typeconversie” is de term die wordt gebruikt voor veranderingen in het vegetatietype veroorzaakt door veranderingen in de externe omgeving, en een van de meest voorkomende storingen is versnelde brandfrequentie. Wanneer keystone, niet-resprouting (obligate seeding) struik soorten, zoals de meeste Ceanothus soorten, ervaren dicht gescheiden branden, hun populaties vaak gedecimeerd en het effect van een type conversie naar een minder diverse, resprouting-gedomineerde chaparral (Zedler et al., 1983). Dergelijke tribunes worden meer open en vaak worden vervolgens binnengevallen door niet-bindende kruidachtige soorten., De intervallen van de terugslag van de brand van minder dan 6 jaar blijken zeer schadelijk te zijn voor de persistentie van niet-resprouterende chaparrale soorten (Jacobsen et al., 2004); in feite hebben meerdere branden binnen een periode van 6 jaar de resprouterende soorten zelfs verminderd, waardoor de chaparrale omgeving verder werd geopend (Haidinger and Keeley, 1993).
dat dit type conversie een continu proces is geweest sinds de komst van de mens in Californië is duidelijk (Wells, 1962). Het proces is complex, afhankelijk van de geschiedenis van het vuur, de samenstelling van de Gemeenschap, en de locatie factoren., Het verlies van struik dekking en de invasie van brandbare grassen creëert een positieve feedback proces (Keeley et al., 2005a) waarbij de gemeenschapsassemblage verandert, de brandfrequentie verder verhoogt en verdere typeconversie veroorzaakt van de oorspronkelijke standsamenstelling. De snelheid van het type conversie proces kan dramatisch worden verhoogd door tal van variabelen zoals droogte, koel-seizoen branden (Knapp et al., 2009), vee grazen, bodemtype, bodemverstoring, en mechanische ontruiming activiteiten (Bentley, 1967).,
tijdens langdurige perioden van droogte wordt het zaailingsucces van verplichte zaaiende struiken, zoals veel Ceanothus-soorten, na brand verminderd. In feite, overmatige bodemtemperaturen als gevolg van droogte-geïnduceerde bladerdak vermindering na volwassen sterven terug tussen branden is aangetoond dat de voortijdige ontkieming van Ceanothus megacarpus zaailingen veroorzaken net voor de seizoensgebonden droogteperiode (Burns et al., 2014). Het overleven van zaailingen onder dergelijke omstandigheden is twijfelachtig, en het proces put de zaadbank uit.,
Record droogteomstandigheden na brand verhogen ook de mortaliteit van resprouterende chaparrale struiken zoals chamise (Adenostoma fasciculatum) en greenbark (Ceanothus spinosus). Resprouting struik soorten waarschijnlijk uitputten hun koolhydraatreserves tijdens het resprouting proces, waardoor ze bijzonder kwetsbaar voor droogte vanwege de noodzaak om water te transpireren om kooldioxide dat wordt gebruikt om energie te leveren aan een grote, respiring wortelsysteem (Pratt et al. 2014). Een extra brand in een venster van 10 jaar voegt nog meer stress toe aan de resprouterende soorten.,
dat typeconversie optreedt en dat ernstige typeconversie van evergreen chaparral naar door buitenaardse wezens gedomineerde graslanden het Californische landschap in het verleden aanzienlijk heeft veranderd, staat buiten kijf (Wells, 1962, Keeley, 1990), maar een belangrijk probleem is de omvang van deze hedendaagse bedreiging. Talluto and Suding (2008) constateerde dat in een periode van 76 jaar 49% van de sage scrub struikgewas in één Zuid-Californië was vervangen door jaarlijkse grassen en dat een aanzienlijk deel hiervan kon worden toegeschreven aan de brandfrequentie.,
in de afgelopen jaren heeft Zuid-Californië met abnormaal korte tussenpozen een aantal tamelijk uitgebreide reburns meegemaakt (Keeley et al., 2009b), mogelijk het podium voor de verstoring van natuurlijke ecosysteemprocessen en het type-omzetten van deze struikgewas naar een mozaïek van exotische en inheemse soorten. Dit is al duidelijk gedocumenteerd voor een aantal sites (Keeley en Brennan, 2012), waar korte-interval branden hebben uitgeroeid sommige inheemse soorten en sterk versterkt uitheemse soorten., Zoals hierboven besproken, worden de meeste struikgewas—de dominante plantengemeenschappen in deze federale natuurgebieden—in de vier Zuidelijke en centrale/kustnationale bossen van Californië bedreigd door excessieve brand, terwijl de bergbossen van Zuid-Californië een algemeen brandtekort hebben (figuur 7.7).
figuur 7.7., De meeste chaparral in Californië worden bedreigd door te veel vuur, zoals blijkt uit de kleurvariaties van de kaart die de percentages voor het vertrek van het fire return interval (PFRID) voor nationale bosgebieden in Californië weergeven. Let op de kleurverschillen tussen de Southern California national forests, die gedomineerd worden door chaparral (yellows), en de coniferen gedomineerde bossen in de Sierra Nevada (blues). De warme kleuren identificeren gebieden waar het huidige brandterugloopinterval korter is dan vóór de Europese nederzetting (negatieve PFRID-percentages)., Koele kleuren vertegenwoordigen de huidige intervallen van de brandterugkeer die langer zijn dan die van vóór de Europese nederzetting (positieve PFRID-percentages) (foto: R. W. Halsey).*van Safford and van de Water (2014).
kwantificeren hoeveel chaparral is gecompromitteerd of volledig type geconverteerd is een uitdagende onderzoeksvraag, omdat veel van de schade waarschijnlijk werd bereikt voordat nauwkeurige records van plant cover werden bijgehouden., Gebaseerd op interessante relikwieën van chamise en historische getuigenissen, speculeerde Cooper (1922) dat uitgestrekte gebieden van chaparral zijn geëlimineerd en omgebouwd tot graslanden, waaronder de bodem van de Santa Clara Valley, grote delen van de Sacramento en San Joaquin valleien, en veel van de grazige regio ‘ s in de Kustketens en de westelijke Sierra uitlopers. Grote gebieden langs Interstate 5 in de Cajon Pass regio, de uitlopers boven San Bernardino, en de Chino heuvels ten zuiden van Pomona lijken ook type-omgebouwde Landschappen.,
de focus op volledige typeconversie naar grasland heeft sommigen ertoe gebracht de beginfasen van het proces te negeren: de vereenvoudiging van habitat door het verlies van biodiversiteit (Keeley, 2005). Bijvoorbeeld, in een commentaar brief op de ontwerp 2010 Californië Brandplan, San Diego County beweerde dat chaparral verbrand in zowel de 2003 en 2007 wildland branden “bleef chaparral en is herstellende” (Steinhoff, 2010)., In feite herstelde veel van de chaparral in kwestie helemaal niet goed door het verlies van verschillende keystone struik soorten, en het vertoonde significante invasie door nietnatieve grassen (Keeley and Brennan, 2012) (figuur 7.8).
figuur 7.8. De impact van overmatig vuur op chaparral. Het gehele getoonde gebied werd in 1970 afgebrand. Het midden / links gebied brandde opnieuw in 2001 en keert terug met een volledige aanvulling van inheemse chaparrale soorten., In het juiste gedeelte, dat in 2003 opnieuw brandde, ontbreken verplicht zaaiende soorten, is het aantal resprouterende soorten verminderd en is er geen onkruid binnengevallen. Het interval tussen de laatste twee branden was te kort, waardoor de biodiversiteit drastisch verminderde en typeomzetting ontstond. De locatie op de foto is in de buurt van Alpine, San Diego County, Californië.
(Foto: R. W. Halsey)
Meng et al., (2014) onlangs verhoogde enige scepsis over het vermogen van herhaalde brand om type conversie door te wijzen op de moeilijkheid begin twintigste-eeuwse range managers ervaren bij het gebruik van vuur te “verbeteren” ranges die zogenaamd werden geplaagd door chaparral. Deze managers vertrouwden meestal op herbiciden en mechanische vernietiging voor een grondige vervanging van struiken om nuttiger grasland te creëren., Zoals opgemerkt door Keeley and Brennan (2012), echter, managers gebruik maken van vuur alleen onder smalle voorgeschreven voorwaarden, die over het algemeen niet in staat zijn om herhaalde branden met korte brandterugkeer intervallen—vandaar hun moeilijkheid in het voldoen aan hun doel. In tegenstelling, branden bosbranden meestal buiten recept, vaak met 100 km/h (ongeveer 60 mijl / h) windstoten en relatieve vochtigheid minder dan 5%.
met behulp van teledetectie, Meng et al. (2014) probeerde de vraag te beantwoorden hoe extensief typeconversie wordt veroorzaakt door herhaalde branden die zich in het afgelopen decennium hebben voorgedaan., Hoewel de techniek veranderingen in Diversiteit en soortensamenstelling niet kan aanpakken waarvan bekend is dat ze optreden bij korte-intervalbranden, heeft ze een potentieel voor het bekijken van meer grove veranderingen in functionele types zoals struiken en eenjarige planten., Hoewel deze auteurs concludeerden dat wijdverbreide typeconversie geen directe bedreiging is in Zuid-Californië, verdient deze conclusie nadere beschouwing omdat het documenteren van brandgerelateerde vegetatieveranderingen in grote landschappen over slechts een periode van 25 jaar met behulp van teledetectie beladen is met potentiële fouten en niet kan dienen als een effectieve proxy voor veldgegevens.,
een reden voor de fout is dat talrijke ruimtelijk en temporeel verschillende menselijke en Biofysische factoren het proces van herstel na brand kunnen beïnvloeden; deze factoren moeten worden gecontroleerd voordat de attributie kan worden bepaald. In de krant van Meng et al. (2014), de controle en overlap gebieden waren gelegen op iets aangrenzende, maar zeer verschillende, delen van het landschap die varieerden door factoren zoals aspect, terrein, of bodemtype. De gebieden kunnen ook verschillende landschapsverstoring geschiedenissen hebben ervaren., Dit is vooral mogelijk gezien de topografische complexiteit van de regio en het gebruik door onderzoekers van de California’ s Fire Resource and Assessment Program ‘ S Fire History Database (FRAP) voor het onderscheiden van precieze stand leeftijden. Deze database is in grote lijnen nuttig voor managementplanning, maar moet zorgvuldig worden gebruikt in een onderzoekscontext. Bijvoorbeeld, Keeley et al., (2008) vond dat over 250 sites de FRAP-database niet accuraat stand leeftijd (zoals bepaald door ringtellingen) voor 47% van de sites, vermoedelijk vanwege de schaal waarop branden in kaart worden gebracht en door het algemeen negeren van branden minder dan 40 ha.
een ander punt van zorg is dat de methode voor het documenteren van vegetatieveranderingen gebruikt door Meng et al. (2014) misschien niet gevoelig genoeg om geleidelijke verschuivingen in de samenstelling die waarschijnlijk zou optreden na slechts een herhaling brand gebeurtenis op te lossen., Ze gebruikten een vegetatie-index afgeleid van beelden die op afstand van een satelliet werden waargenomen als een manier om de vegetatie ‘dekking’ of de ‘groenheid’ van elke 30-m beeldpixel te beoordelen. Omdat verschillende pigmenten worden gestimuleerd door verschillende delen van het lichtspectrum, beoordeelt deze index in wezen het chlorofylgehalte, dat gecorreleerd is met biomassa en verondersteld wordt de relatieve dekking van groenblijvende struiken te vertegenwoordigen. Het houdt echter geen rekening met verschillen tussen chaparrale soorten, waarvan de samenstelling in de percelen onbekend was., Bovendien hebben verschillende soorten chaparral verschillende gevoeligheden om branden te herhalen, en dus kunnen meerdere herhaalde branden met verschillende intervallen nodig zijn om voldoende vegetatieverandering te onderscheiden om door deze index te worden gedetecteerd.
gezien het feit dat vegetatieverandering waarschijnlijk een geleidelijk, cumulatief proces is, worden de resultaten gerapporteerd door Meng et al. (2014) zijn eigenlijk consistent met een potentieel voor wijdverbreide chaparrale conversie—in tegenstelling tot hun conclusies. Meer dan de helft van het gebied dat twee keer verbrandde in hun studie had een lagere dekking, zoals gedefinieerd door de index, dan het controlegebied., Bij voldoende vuur op het landschap over een voldoende lange periode van tijd, geleidelijke verschuivingen kunnen leiden tot significante verandering en impact.
