For At Forhindre En Anden Støvskål Skal Usa Sætte De Rigtige Frø

{h1}

Efter store brande, hvis landene genoprettes med de forkerte frø, kunne landet komme over for en anden støvskål - men nu vokser en hær af føderale forskere og så planter de rigtige planter for at holde de nationale landskaber levende.

Diane Banegas arbejder i øjeblikket inden for videnskabsleverance til forskningsarmen hos U.S. Forest Service. Hun har også arbejdet for National Science Foundation, Naval Research Office og Los Alamos National Laboratory. Banegas har bidraget med denne artikel til WordsSideKick.com's Ekspert stemmer: Op-Ed & Insights.

I 1930'erne forvandlede en stor tørke sammen med overdreven intensiv landbrugspraksis de amerikanske storfletter til en støvskål, der forårsagede økonomisk ødelæggelse for landmændene og deres lokalsamfund. Den frugtbare muldvarp, der fodrede en nation, spredte helt bogstaveligt i vinden.

Den amerikanske regering var desperat for noget - noget - det ville forankre den resterende jordbund tilbage til jorden.

Nye frø, nye racer

Løsningen var at plante en ny afgrødeavl, primært knust hvedegræs fra Rusland og andre nært beslægtede arter, der kunne holde jordbunden på trods af tørkeforhold.

Fordi crested wheatgrass trives i barske forhold, herunder tørke, og giver god græsning til husdyr, syntes planten som det ideelle middel til overdrevne rangelands i Great Plains og andre dele af landet. Men frøene af denne art, der en gang er etableret, skaber store befolkninger, der konkurrerer mod andre arter.

Et landskab domineret af et enkelt græs er en monokultur, der lever dårligt levested og foraging til dyrelivet og begrænser ressourcerne til pollinatorer.

"Sund økosystemer har brug for forskellige plantegrupper af græs, forbs [urteblomstrende planter bortset fra græs] og buske, der er indfødte arter med træk tilpasset de rigtige klimaer, så de kan etablere sig vellykket", sagde Francis Kilkenny, som leder Great Basin Native Plant Project, en fælles indsats fra det amerikanske Department of Agriculture's Forest Service og det amerikanske Institut for Indenrigs Bureau of Land Management (BLM).

Projektet evaluerer frø i "fælles have studier". Indfødte frø samles fra forskellige områder af landet med forskellige klimaer, dyrkes alle sammen i en enkelt have under de samme betingelser for at se, hvilke sorter der bedst gør. En fælles haveundersøgelse for planter ligner "twin studies" udført på mennesker for at adskille effekterne af naturen mod nurture.

De mest robuste frø bliver grundlaget for genoprettelsesprojekter for at genopbygge økosystemer efter store brande, som for eksempel dem, der i øjeblikket udslipper store sagebrush-udvidelser i Nevada, Idaho og Utah.

Matt Fisk (Venstre) og Francis Kilkenny (Højre) plante bluebunch wheatgrass (Pseudoroegneria spicata) på Atomic City eksperimentelle studieplads nær Atomic City, Idaho.

Matt Fisk (Venstre) og Francis Kilkenny (Højre) plante bluebunch wheatgrass (Pseudoroegneria spicata) på Atomic City eksperimentelle studieplads nær Atomic City, Idaho.

Kredit: Nancy Shaw

Gendannelse af jorden

I kølvandet på en stor ild vil den ansvarlige for landskabet foretage en hurtig vurdering af, hvad der er nødvendigt for restaurering, og derefter anmode de frø, der er nødvendige for at nå disse mål.

Hvis målene er så enkle som at forhindre erosion og stoppe "cheatgrass", en berygtet, ikke-indfødt invasiv, fra at dominere landskabet, kan ledere nok få fat i noget så billigt og let at etablere som en krummet hvedegrass sort. Dette gælder især hvis jorden er i en tør region med mindre end 11 inches (28 centimeter) årlig nedbør. På den anden side kan restaureringsmålene være et biologisk forskelligartet plantefællesskab, der kan leve og nære dyreliv og pollinatorer, hjælpe med at filtrere vand og luft til menneskelige samfund og reducere størrelsen og intensiteten af ​​efterfølgende wildlandbrande. I så fald vil en landleder på distrikts- eller skovniveau ønske en blanding af afprøvede frø.

I Great Basin - en region i de vestlige Forenede Stater, der ikke har dræning til havet og omfatter det meste af Nevada og dele af Utah, Californien, Oregon og Idaho - brande er blevet hyppigere og sværere. Dette skyldes dels tørke og invasive arter som cheatgrass. Det har skabt et problem, der ligner støvskålen fra 1930'ernes store sletter, men påvirket af de samlede kræfter af tørke, brand og invasioner af ikke-indfødte arter.

"Udvidet tørke i Great Basin truer ikke straks den amerikanske fødevareforsyning som støvskålen, men konsekvenserne kan være lige så alvorlige over tid," sagde Kilkenny. [En anden 1930'erne Støvskål tørke mulig i dette århundrede (Op-Ed)]

Disse konsekvenser omfatter forsvinder pollinatorer, tab af vildtlevende levesteder for vigtige arter som salviehvalen og landskaber, der ikke længere kan fungere som naturens vandfiltreringssystem for de vandløb og floder, der anvendes af landbrug og byer. Også store vildbrændte brændt af cheatgrass forurener luften med røg, og efter ilden resulterer erosion i større støvstorme. Hvis landskabet ikke hurtigt genoprettes, overtager cheatgrass igen, hvilket fører til en anden stor brand.

"Det er en ond, gentagen cyklus," tilføjede Kilkenny. "Og husdyr spiser kun cheatgrass i omkring to uger, når det er grønt og spire. Resten af ​​tiden er det ubrugeligt som foder" - dermed ordet "snyde" i artenes fælles navn.

Et mere "holistisk" landskab

For at hjælpe ledere med at genoprette landskaber med et holistisk, biologisk forskelligartet økosystem, der nyder dyreliv, landbrug og mennesker, opdrætter Kilkenny og hans kolleger indfødte plantearter, såsom bluebunch wheatgrass, der passer godt til lokale og regionale klimaer.

Forskerne bruger fælles haveforsøg for at vurdere, hvilke sorter der vil fungere bedst på hvilke steder, men forskerne undgår landbrugspraksis at vælge for et enkelt træk over flere generationer.

"Vi ønsker en god frøproduktion, så vi kan markedsføre nok frø til restaurationsformål, men sorterne skal forblive vildt, ikke tamme, eller de vil ikke være så tørke-tolerante og etablere så godt en gang plantet," sagde Kilkenny.

Indfødte, vilde arter producerer typisk ikke frø i takt med tamplede planter. Forædlingsplanter til frøproduktion kan dog komme på bekostning af andre træk, såsom tørke tolerance, og reducere planternes evne til at etablere sig og trives i naturen.

"Det er en fin linje at gå, og en af ​​grundene til, at der skabes en tilstrækkelig forsyning af forskellige sorter af indfødte frøblandinger til store landskabsområder restaureringsprojekter tager så lang tid," tilføjede Kilkenny. Anatone, en række bluebunch wheatgrass plantet på tværs af Vesten, bekymrer sig om ham, sagde han, fordi der kun rejser en enkelt art, selv en indfødte plantearter, også rejser monokultur bekymringer.

I sidste ende kan tabet af genetisk mangfoldighed reducere, hvordan elastiske bluebunchpopulationer ændrer klima og tørke, og gør også genbevarelse, der er nødvendig for at udvikle fremtidige sorter, endnu sværere.

"Vi skal bruge sande regionale sorter for vellykkede restaureringer," sagde Kilkenny. Med dette mål i tankerne har han udviklet retningslinjer for jordforvaltere at vælge de bedste frø til rådighed for brændte områder, som de forsøger at genoprette.

Jameson Rigg (venstre) og Jeff Ott (venstre) vand-i-plantede bluebunch wheatgrass på Kuhn Ridge eksperimentelle studieplads nær Enterprise, Washington.

Jameson Rigg (venstre) og Jeff Ott (venstre) vand-i-plantede bluebunch wheatgrass på Kuhn Ridge eksperimentelle studieplads nær Enterprise, Washington.

Kredit: Brad St. Clair

Det levende landskab

Et sundt rangelandekosystem skal indeholde mindst tre af de fire store plantegrupper: græs, forbs, buske og træer.

Græs, der holder jorden bedst i tørre omgivelser, er vindbestøvet. Græsser forhindrer erosion, og deres frø fodrer gnavere, som præriehunde. Forbs holder ikke jorden, men deres blomster er gode til pollinatorer og insekter, og insekter er mad til fugle. Buske som sagebrush giver habitat til fugle, såsom den større salvie grouse, hvis rækkevidde er sagebrush land i det vestlige USA. Træer giver mad og levesteder til mange arter.

En BLM-manager kan nemt få og plante flere frøtyper for at optimere en restaurations succes, men ikke flere hundrede. Forskningsresultaterne fortæller ledere, hvilke frø der har den bedste chance for at lykkes i en given region, i en bestemt højde for en vis årstid under de nuværende klimaforhold.

Disse resultater kommer ikke let. Det har taget årtier at udvikle succesfulde nye frøarter til græs. For det første skal frøene samles i naturen, en tidskrævende og arbejdskrævende indsats. Disse frø skal testes i fælles haveforsøg for at finde de hårdeste stammer, og disse stammer skal dyrkes til frøproduktion. Derefter skal frøene høstes og markedsføres, og jordforvaltere skal gøres opmærksomme på dem og deres kvaliteter, så de kan plante de rigtige frø på de rigtige steder på de rigtige tidspunkter ved hjælp af de rigtige planteteknikker.

Som et direkte resultat af Kilkenny og hans kollegers arbejde har landschefs restaureringsmål skiftet fra de forenklede mål om at plante noget hurtigt over store områder for at standse erosion og give foder til husdyr, at plante et forskelligartet plantefællesskab, der også tjener mennesker og dyreliv.

Forskerne bygger på deres succes med at producere indfødte græsfrøblandinger med lignende arbejde på forbs, som producerer vildblommerne så afgørende for pollinatorer. Hidtil har forskerne øget antallet af forbs tilgængelige, men dette arbejde ligger bag forskernes succes med græs.

"Ingen har perfektioneret kunsten til sagebrush recovery endnu, men vi har nogle ideer" Kilkenny sagde. "Vi ved, at restaurering af habitat er nemmere i områder med høj nedbør. Vi ved også, at sagebrushfrø kan undlade at fastslå, om en frøblanding indeholder et aggressivt græs som knust hvedegræs. Og genopretning af sagebrush eller enhver anden form for habitat er meget lettere, hvis frøene stammer fra samme type klima som den, de går ind i. "

Et århundrede studie

"Vi har lært en forfærdelig masse om, hvad der ikke virker," sagde Kilkenny. "Men vores viden er avanceret betydeligt siden 1930'erne." Han noterer sig fem store resultater siden da:

  • Klima er vigtigere end geografi, når man forudsiger, hvor godt frøene vil vokse og etablere sig. Frøer er ligeglade med, hvor deres forældre levede, hvis temperaturen passer dem, og hvis de får den rigtige mængde solskin og nedbør.
  • Timing af frøplantning gør en stor forskel. År til år, selv uge til uge, kan variation i vejrmønstre påvirke restaurationssuccesen for et brændt sted.
  • Metoden til plantning sager. At blæse frø fra et fly kan være en hurtig måde at dække en masse territorium på, men det er ikke så effektivt. Frøene faldt fra store trommer fastgjort til flyene, spredt i vinden, sparsomt dækket jorden nedenunder. Deres kontakt med jorden er også mindre sikker end for frø, der er plantet i fure af en traktor. Som følge heraf undlader mange af frøene at etablere sig, og de få individer, der gør det, vil ikke konkurrere så godt i naturen som de tætte plantede frø. For at opnå de bedste resultater anbefaler forskerne, at de springer frø i jorden for at sikre, at de har god kontakt med jorden eller i nogle tilfælde plantning af en art i form af "propper".
  • Langsigtet overvågning efter plantning er afgørende for at bestemme effektiviteten af ​​forskellige frøblandinger og restaureringsteknikker. Hvis en restaureringsindsats fejler i det indre vest, er et sandsynligt resultat, at aggressive ikke-indfødte arter som cheatgrass eller medusa-hoved vil bevæge sig ind. Disse arter masserer indfødte arter og byder på næring til pollinatorer, dyreliv eller husdyr. Cheatgrass er også en berygtet brandfare.
  • At holde husdyr væk fra frøet land i mindst tre år forbedrer en restaureringsindsats sandsynligheden for succes.

Videnskabelig forskning er kun halvdelen af ​​kampen. At levere viden om vellykket udsåning af indfødte arter til jordforvaltere er den anden halvdel. Kilkenny og hans kolleger rapporterer, at deres marketingindsats langsomt gør fremskridt på grund af den voksende krop af viden om frøvidenskab; partnerskabsindsatsen med andre agenturer, især BLM; og internetbaserede ressourcer, som Land Treatments Digital Library (administreret af U.S. Geological Survey, katalogiserer legacy landingsoplysninger om BLM lander i det vestlige USA).

Bluebunch hvedegræsplanter er forberedt til udendørs plantager ved Moskva Skovbrugsvidenskabelige Lab Greenhouse i Moskva, Idaho.

Bluebunch hvedegræsplanter er forberedt til udendørs plantager ved Moskva Skovbrugsvidenskabelige Lab Greenhouse i Moskva, Idaho.

Kredit: Katherine McBurney

En national tilgang

"I dag køber BLM landschef 70 procent indfødte arter frø," sagde Kilkenny. "Det plejede at være det modsatte. Vores tidlige skridt til at få landscheferne til at begynde at bruge indfødte snarere end ikke-indfødte arter gjorde en enorm forskel. Denne skiftende politik siden århundredeskiftet resulterede i National Seed Strategy."

Dette er et partnerskab, der involverer US Department of Agriculture, USA's Institut for Indenrigs- og Plantebeskyttelsesalliance, og den styrer økologisk restaurering på tværs af store landskaber, især de lande, der er beskadiget af landbrande, invasive arter, svære storme og tørke.

"Brande, invasive arter og andre trusler respekterer ikke statslige, lokale eller andre jurisdiktion grænser," Kilkenny sagde. "Succesfuld restaurering efter store brande som sodavanden sydvest for Boise, Idaho, der nåede til Oregon, er en national indsats, der involverer flere agenturer og organisationer. Vores års forskning og samarbejde med andre betaler sig, fordi gennem BLM's indsats frøkoordinator og distriktsforvaltere, anvendes passende sagebrushfrø i stor skala i frøblandinger til sodavanden. "

Succes på nationalt plan vil fortsat ske gennem et landsdækkende netværk af indfødte frøopsamlere, et netværk af landmænd og dyrkere, der arbejder for at udvikle frø, et netværk af planteskoler og frøoplagringsfaciliteter for at levere tilstrækkelige mængder af passende frø og et restaureringsnetværk økologer, der ved, hvordan man sætter det rigtige frø på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt.

De videnskabelige data og eksperimentelle mønstre, der kører genoprettelsesprojekter, forbedres også, bemærkede Kilkenny. Der er mange trin mellem et restaurationshold, der vælger en frøblanding og faktisk plantning af blandingen i marken. Da fokus var primært på de umiddelbare bekymringer for at forhindre erosion og blokere cheatgrass, var ledere mindre bekymrede over, hvilken sort frø de brugte. Dagens fokus på en varieret frøblanding, der giver større biodiversitet til kort og langvarig genopretning kræver, og har ført til meget mere præcis registrering.

Kilkennys laboratorium vurderer i øjeblikket også plantager 15 år efter restaurering, fordi langtidsresultater fra plantager ikke er godt undersøgt. "I dag er den fremherskende ide, at hvis du sætter en mangfoldig frøblanding derude, vil der i sidste ende noget fungere, men vi skal vide mere om det fra et videnskabeligt perspektiv."

Al denne undersøgelse af frø er nødvendig for en vellykket restaurering af økosystemer, der er beskadiget af ild og invasioner af ikke-indfødte arter i Great Basin og videre. Forskningsresultaterne vil fortsat forbedre landschefernes evne til at indhente og anvende indfødte planter til rehabiliterings- og restaureringsprojekter. Når det kommer til restaurering, er indfødte arter nøglen til at sikre, at Great Basin ikke har en støvskål i sin fremtid.

En nylig offentliggjort rapport giver mere information om skovtjenesteforskning om virkningerne af tørke af skove og rangelands i USA: Effekter af tørke på skove og Rangelands i USA: En omfattende videnskabssyntese. En samarbejdsindsats forfattet af 77 forskere fra skovtjenesten og andre føderale agenturer, forskningsinstitutioner og forskellige universiteter i USA. Evalueringen etablerer videnskaben for at styre landskaber for modstandsdygtighed og tilpasning til tørke.

Følg alle spørgsmålene og debatterne fra Expert Voices - og blive en del af diskussionen - på Facebook, Twitter og Google+. Synspunkterne er de af forfatteren og afspejler ikke nødvendigvis udgiverens synspunkter. Denne version af artiklen blev oprindeligt udgivet på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com