[email protected] of Nebraska – Lincoln

Abstract

Montane grasslands are an important ecosystem type in Southwestern landscapes, occurring from the forest borders of piñon-juniper woodland to high elevation subalpine and alpine ecosystems. W związku z tym, często stanowią one element mozaikowy osadzony w matrycy krajobrazu leśnego, odgrywając kluczową rolę w przetwarzaniu wody i składników odżywczych oraz zapewniając siedlisko dla unikalnych zestawów gatunków, często na wyższym poziomie różnorodności niż te występujące na otaczających wyżynach. Gleby, lokalne gradienty temperatury i wilgotności oraz zakłócenia odgrywają rolę w określaniu rozmieszczenia i zasięgu górskich muraw. Spośród tych czynników, ogień odgrywa najbardziej dynamiczną rolę w regulacji lokalizacji i składu ekotonu łąkowo-leśnego. W tym projekcie podjęliśmy się pierwszej w skali krajobrazu charakterystyki historycznego reżimu pożarowego jednego z głównych kompleksów górskich muraw i lasów w południowo-zachodniej części Ameryki Północnej, rezerwatu Valles Caldera National Preserve (VCNP) o powierzchni 36 400 ha (90 000 akrów) w sercu gór Jemez w północnym Nowym Meksyku. VCNP jest powulkaniczny krajobraz składający się z wielu zalesionych kopuł odradzających się w matrycy wysoko położonych valle grasslands. Tam, gdzie las spotyka się z użytkami zielonymi, występuje strefa ekotonalna z umiarkowanym pokryciem drzewami i wysoką produktywnością roślin zielnych. Postawiliśmy hipotezę, że ekoton reprezentuje najwyższą częstotliwość pożarów i służy jako droga rozprzestrzeniania się ognia wśród dolin. Aby sprawdzić tę hipotezę, zebraliśmy próbki słojów z ponad 450 drzew z ekotonu leśno-trawiastego we wszystkich głównych dolinach VCNP, co czyni tę kolekcję jedną z najbardziej wszechstronnych kolekcji historii pożarów w Stanach Zjednoczonych. Wszystkie lokalizacje próbek zostały oznaczone georeferencyjnie, aby ułatwić określenie przestrzennych i czasowych wzorców występowania historycznych pożarów. Aby umożliwić lepszą interpretację zapisu punktowej blizny ogniowej jako wskaźnika rozprzestrzeniania się pożaru, modelowaliśmy zachowanie się ognia w tym samym krajobrazie przy użyciu Minimalnego Czasu Przejazdu (MTT) i innych możliwości systemu FlamMap, wykorzystując model skalibrowany do lokalnych strumieni pogodowych, zapłonów i paliw (Finney 2002). Uzyskany w ten sposób zapis słojów drzew VCNP sięga początku AD 1418, tworząc 591-letni okres zapisu. Datowaliśmy ponad 2000 blizn po pożarach, z których najwcześniejsza datowana jest na 1501 rok, co daje 468 lat występowania pożarów. Nasza analiza historii pożarów pokazuje wysoką częstotliwość pożarów w ekotonie leśno-trawiastym, ze średnim średnim odstępem między pożarami (MFI) 6,9 lat w poszczególnych dolinach i 1,3 lat między pożarami w VCNP jako całości. Częstotliwość pożarów była najwyższa w największych dolinach, a MFI był istotnie związany z powierzchnią doliny. Historycznie, pożary występowały w latach o znacząco niskim wskaźniku PDSI (Palmer Drought Severity Index); najbardziej rozpowszechnione lata z pożarami reprezentowały kombinacje warunkowe niskiego PDSI roku pożaru poprzedzone 2-3 latami niezwykle wysokiego PDSI (warunki chłodno-wodne), co wskazuje na kontrolę klimatu nad produkcją drobnego paliwa. W krajobrazie VCNP wystąpiło ponad 20 przypadków pożarów następujących po sobie, na ogół związanych z następującymi po sobie latami o niskim PDSI, jak również z przestrzennym rozdzieleniem spalonych obszarów. Symulacje modelowania pożaru zidentyfikowały ekoton las-użytki zielone jako optymalną drogę rozprzestrzeniania się pożaru: zarówno bardziej mezosferyczne, zamknięte lasy na zboczach, jak i mezosferyczne wewnętrzne wilgotne warunki łąkowe użytków zielonych utrudniają rozprzestrzenianie się ognia, podczas gdy względnie bardziej suche warunki z dużą ilością drobnych paliw ułatwiają szybkie rozprzestrzenianie się ognia w całym krajobrazie VCNP. Wyniki te są przekazywane zarządcom VCNP w celu nieformalnego zarządzania ekosystemem, w tym ich programu zarządzania pożarami.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.