för mycket Branddegraderar Chaparral

Chaparral är mycket motståndskraftig mot periodisk Brand, inom det naturliga variabiliteten, och postfire-samhällen är anmärkningsvärda i sin förmåga att återvända till prefirekompositionen inom ett decennium eller så efter brand, med gemenskapsförsamlingen finbalanserad med resprouting och såddarter. Men med tanke på ökningar i brandfrekvensen kan denna resiliency avbrytas., ”Typkonvertering” är termen som ges till förändringar i vegetationstypen som orsakas av förändringar i den yttre miljön, och en av de vanligaste störningarna är accelererad brandfrekvens. När keystone, non-resprouting (obligate seeding) buskarter, som de flesta Ceanothusarter, upplever nära avstånd bränder, decimeras deras populationer ofta och påverkar en typomvandling till en mindre varierad, resprouting-dominerad chaparral (Zedler et al., 1983). Sådana ställen blir öppnare och invaderas ofta av icke-aktiva örtartade arter., Brandavbrottsintervaller på mindre än 6 år har visat sig vara mycket skadliga för persistensen av icke-resprouting chaparral arter (Jacobsen et al., 2004); i själva verket har flera bränder inom ett 6-års intervall till och med minskat resprouting-arter, vilket ytterligare öppnar chaparralmiljön (Haidinger och Keeley, 1993).

att denna typ konvertering har varit en pågående process sedan ankomsten av människor i Kalifornien är uppenbar (Wells, 1962). Processen är komplex, beroende av brandhistoria, gemenskapssammansättning och platsfaktorer., Förlusten av buskskydd och invasionen av brännbara gräs skapar en positiv återkopplingsprocess (Keeley et al., 2005a) varigenom gemenskapsförsamlingen ändras, vilket ytterligare ökar brandfrekvensen och orsakar ytterligare typomvandling bort från den ursprungliga stativkompositionen. Hastigheten på typen omvandlingsprocessen kan ökas dramatiskt av många variabler såsom torka, svalsäsong bränder (Knapp et al., 2009), boskapsbetening, jordart, jordförstöring och mekanisk clearance (Bentley, 1967).,

under långa perioder av torka, plantor framgång obligate sådd buskar, liksom många Ceanothus arter, reduceras efter brand. Faktum är att alltför stora jordtemperaturer som härrör från torkainducerad baldakinreduktion efter vuxen dör tillbaka mellan bränder har visat sig orsaka för tidig spiring av Ceanothus megacarpus-plantor strax före säsongens torkperiod (Burns et al., 2014). Seedling överlevnad under sådana förhållanden är tveksamt, och processen utarmar fröbanken.,

Registrera torka efter brand ökar också dödligheten av resprouting chaparral buskar som chamise (Adenostoma fasciculatum) och greenbark (Ceanothus spinosus). Resprouting buskarter bryter sannolikt sina kolhydratreserver under resprouting-processen, vilket gör dem särskilt utsatta för torka på grund av behovet av att transpirera vatten för att förvärva koldioxid som används för att leverera energi till ett stort, respirerande rotsystem (Pratt et al. 2014). En ytterligare Brand inom ett tioårigt fönster lägger ännu mer stress till resprouting arter.,

den typen omvandlingar inträffar och att allvarlig typ konvertering från evergreen chaparral till främmande dominerade gräsmarker har väsentligt förändrat kaliforniska landskapet i det förflutna är bortom fråga (Wells, 1962, Keeley, 1990), men en viktig fråga är omfattningen av denna samtida hot. Talluto och Suding (2008) fann att under en 76-årsperiod hade 49% av sage scrub shrublands i ett södra Kalifornien county ersatts av årliga gräs och att en stor del av detta kunde hänföras till brandfrekvens.,

under de senaste åren har södra Kalifornien upplevt några ganska omfattande reburns med avvikande korta intervall (Keeley et al., 2009b), som potentiellt ställer in scenen för störningen av naturliga ekosystemprocesser och omvandlar dessa shrublands till en mosaik av exotiska och inhemska arter. Detta har redan dokumenterats tydligt för ett antal platser (Keeley och Brennan, 2012), där kortvariga bränder har utrotat vissa inhemska arter och kraftigt förbättrade främmande arter., Som diskuterats ovan hotas de flesta av buskmarkerna—de dominerande växtgemenskaperna inom dessa federala konserver—inom de fyra södra och centrala/kustnära nationella skogarna i Kalifornien av alltför stor eld, medan bergskogarna i södra Kalifornien har ett totalt brandunderskott (figur 7.7).

figur 7.7., De flesta chaparral i Kalifornien hotas av för mycket eld, vilket framgår av kartans färgvariationer som representerar andelen fire return interval departure (PFRID) för national forest lands i Kalifornien. Notera färgskillnaderna mellan södra Kalifornien nationella skogar, som domineras av chaparral (gula), och Barrträd dominerade skogar i Sierra Nevada (blues). De varma färgerna identifierar områden där det aktuella brandavkastningsintervallet är kortare än det före Europeisk bosättning (negativa PFRID-procentsatser)., Coola färger representerar nuvarande brandreturintervaller som är längre än de före Europeisk bosättning (positiva PFRID-procentsatser) (foto: R. W. Halsey).

Från Safford och Van de Water (2014).

kvantifiering av hur mycket chaparral har äventyrats eller helt konverterad typ är en utmanande forskningsfråga eftersom mycket av skadan sannolikt uppnåddes innan noggranna register över växttäcket hölls., Baserat på intressanta reliker av chamise och historiskt vittnesbörd spekulerade Cooper (1922) att omfattande områden av chaparral har eliminerats och omvandlats till gräsmarker, inklusive golvet i Santa Clara Valley, stora delar av Sacramento och San Joaquin Dalarna, och många av de gräsbevuxna regionerna i kustområdena och västra Sierra foten. Stora områden längs Interstate 5 i Cajon Pass-regionen, foten ovanför San Bernardino och Chino Hills söder om Pomona verkar också vara typkonverterade landskap.,

fokus på Fullständig typomvandling till gräsmark har lett till att vissa ignorerar processens början: förenkling av livsmiljö genom förlust av biologisk mångfald (Keeley, 2005). Till exempel, i en kommentar skrivelse om utkastet 2010 California Fire Plan, San Diego County hävdade att chaparral brändes i både 2003 och 2007 wildland bränder ”förblev chaparral och återhämtar sig” (Steinhoff, 2010)., Faktum är att en stor del av chaparralen i fråga inte återhämtade sig bra alls på grund av förlusten av flera keystone buskarter, och det visade sig betydande invasion av nonnative gräs (Keeley och Brennan, 2012) (figur 7.8).

figur 7.8. Effekten av överdriven eld på chaparral. Hela området som visades brändes 1970. Det mellersta / vänstra området brändes igen 2001 och återvänder med ett komplett komplement av infödda chaparrala arter., I den högra delen, som brändes igen 2003, är obligatoriska såddarter frånvarande, antalet resprouting arter har minskat och nonnative ogräs har invaderat. Intervallet mellan de två senaste bränderna var för kort, vilket orsakade en dramatisk minskning av den biologiska mångfalden och ledde till typomvandling. Platsen bilden är nära Alpine, San Diego County, Kalifornien.

(foto: R. W. Halsey)

Meng et al., (2014) nyligen höjde viss skepticism om förmågan att repetera eld för att åstadkomma typkonvertering genom att påpeka svårigheten i början av 1900-talet som erfarna chefer upplevde när de använde eld för att ”förbättra” intervall som förmodligen plågades av chaparral. Dessa chefer förlitade sig vanligtvis på herbicider och mekanisk förstörelse för noggrann ersättning av buskar för att skapa mer användbara betesmarker., Som påpekats av Keeley och Brennan (2012), använder Chefer endast eld under smala receptbelagda förhållanden, som i allmänhet inte kan bära upprepade bränder med korta brandåtervinningsintervaller—därmed deras svårigheter att uppfylla sitt mål. Däremot bränder vanligtvis utanför recept, ofta med 100 km/t (ca 60 mil / h) Vindbyar och relativ fuktighet mindre än 5%.

använda fjärranalys, Meng et al. (2014) försökte svara på frågan om hur omfattande typkonvertering orsakas av upprepade bränder som inträffar under det senaste decenniet., Även om tekniken inte kan ta itu med förändringar i mångfald och artsammansättning som är kända för att uppstå med kortvariga bränder, har den en viss potential för att se mer grova förändringar i funktionella typer som buskar och årliga växter., Även om dessa författare drog slutsatsen att utbredd typkonvertering inte är ett omedelbart hot i södra Kalifornien, förtjänar denna slutsats närmare granskning eftersom dokumentation av brandrelaterad vegetationsförändring över stora landskap under bara en 25-årsperiod med fjärranalys är fylld med potentiella fel och inte kan fungera som en effektiv proxy för fältdata.,

en orsak till fel är att många rumsligt och tidsmässigt olika mänskliga och biofysiska faktorer kan påverka processen för postfire recovery; dessa faktorer bör kontrolleras för innan tillskrivning kan bestämmas. I tidningen av Meng et al. (2014), kontroll-och överlappningsområdena var belägna på något intilliggande, men mycket olika delar av landskapet som varierade av faktorer som aspekt, terräng eller jordart. Områdena kunde också ha upplevt olika landskapsförstöringshistorier., Detta är särskilt möjligt med tanke på den topografiska komplexiteten i regionen och forskarnas användning av Kaliforniens Fire Resource and Assessment Program’ s Fire History Database (FRAP) för kräsna exakta Ställ åldrar. Denna databas är i stort sett användbar för förvaltningsplanering men måste användas noggrant i ett forskningssammanhang. Till exempel, Keeley et al., (2008) fann att FRAP-databasen på 250 platser inte korrekt skildrade stativåldern (enligt ringantal) för 47% av platserna, förmodligen på grund av den skala där bränder kartläggs och genom att i allmänhet ignorera bränder mindre än 40 ha.

ett annat problem är att metoden för att dokumentera vegetationsförändring som används av Meng et al. (2014) kanske inte är tillräckligt känslig för att lösa gradvisa förändringar i sammansättning som sannolikt skulle uppstå efter endast en upprepad brandhändelse., De använde ett vegetationsindex som härrör från bilder som avkänns på distans från en satellit som ett sätt att bedöma vegetation ”cover” eller ”greenness” av varje 30-m bildpixel. Eftersom olika pigment stimuleras av olika delar av ljusspektrumet, bedömer detta index i huvudsak klorofyllinnehållet, vilket är korrelerat med biomassa och antas representera det relativa locket på vintergröna buskar. Det står emellertid inte för skillnader mellan chaparrala arter, vars sammansättning i tomterna var okänd., Dessutom har olika arter av chaparral varierande känslighet för upprepade bränder, och därför kan flera upprepade bränder med olika intervall krävas för att urskilja tillräckligt med vegetationsförändring för att kunna detekteras av detta index.

med tanke på att växtlighetsförändringen sannolikt är en gradvis, kumulativ process, rapporteras resultaten av Meng et al. (2014) är faktiskt förenliga med en potential för utbredd chaparral omvandling—i motsats till deras slutsatser. Över hälften av det område som brann två gånger i sin studie hade lägre täckning, enligt definitionen av indexet, än kontrollområdet., Med tanke på tillräcklig eld på landskapet under en tillräckligt lång tid kan gradvisa förändringar leda till betydande förändringar och effekter.