Как выглядит «устойчивый» лес в калифорнийской Сьерра-Неваде? Согласно исследованию лесов с частыми пожарами, проведенному Калифорнийским университетом в Дэвисе, деревьев намного меньше, чем мы привыкли.
Более века назад леса Сьерра-Невады почти не сталкивались с конкуренцией со стороны соседних деревьев за ресурсы. Плотность деревьев конца 1800-х годов поразила бы сегодня большинство калифорнийцев. Из-за подавления огня деревья в нынешних лесах живут рядом с в шесть-семь раз большим количеством деревьев, чем их предки, конкурируя за меньшее количество воды в более сухих и жарких условиях.
Исследование, опубликованное в журнале Forest Ecology and Management, предполагает, что насаждения с низкой плотностью, которые в значительной степени устраняют конкуренцию деревьев, являются ключом к созданию лесов, устойчивых к многочисленным стрессовым факторам, таким как сильные лесные пожары, засуха, короеды и изменение климата.
Этот подход был бы существенным отходом от существующих стратегий управления, которые используют конкуренцию между деревьями для управления развитием леса.
Определение «устойчивости»
Но сначала в исследовании задается вопрос: что вообще означает «устойчивость»? Этот термин, все чаще появляющийся в планах управления, был расплывчатым, и его было трудно определить количественно. Авторы разработали следующее рабочее определение: «Устойчивость - это мера приспособляемости леса к целому ряду стрессов, отражающая функциональную целостность экосистемы».
Они также обнаружили, что общий лесохозяйственный инструмент - индекс плотности насаждений, или SDI - эффективен для оценки устойчивости леса.
«Устойчивые леса реагируют на целый ряд факторов стресса, а не только на один», - сказал ведущий автор Малкольм Норт, аффилированный профессор лесной экологии Департамента наук о растениях Калифорнийского университета в Дэвисе и эколог-исследователь Лесной службы США. Тихоокеанская юго-западная исследовательская станция. «Сопротивление - это переживание определенного стресса, например, пожара, но в этих лесах происходит гораздо больше, особенно в связи с изменением климата».
Соревновательный характер
Для адаптированных к пожарам лесов в Сьерре управление для обеспечения устойчивости требует резкого снижения плотности - в некоторых случаях до 80% деревьев.
«Обработки для восстановления устойчивости в современных лесах должны быть гораздо более интенсивными, чем текущий акцент на сокращение использования топлива», - сказал Скотт Стивенс из Калифорнийского университета в Беркли, соавтор статьи.
В исследовании сравнивались крупномасштабные исторические и современные наборы данных и состояние лесов в южной и центральной части Сьерра-Невады, от Национального леса Секвойя до Национального леса Станислав. Было установлено, что в период с 1911 по 2011 год плотность деревьев увеличилась в шесть-семь раз, а средний размер деревьев уменьшился вдвое.
Век назад и плотность насаждений, и конкуренция были низкими. Более трех четвертей лесонасаждений имели низкую или отсутствующую конкуренцию за замедление роста дерева и снижение его силы. Напротив, почти все - 82%-95% - современных частопожарных лесов считаются «полноконкурентными».
Исследование показывает, что леса с очень низкой плотностью деревьев могут быть более устойчивыми к комплексным угрозам пожаров, засухи и других климатических стрессоров, сохраняя при этом здоровое качество воды, среду обитания диких животных и другие природные преимущества. Леса, сожженные сильными пожарами или погибшие от засухи, теряют такие экосистемные услуги.
Тревожный звонок
Авторы говорят, что засуха 2012-2016 годов, во время которой почти 150 миллионов деревьев погибли от вызванного засухой нашествия короедов, послужила тревожным сигналом для лесного сообщества о том, что необходимы разные подходы, чтобы помочь лесам противостоять многочисленным угрозы, а не только сильные лесные пожары.
Переход от управления конкурентоспособными лесами к устранению конкуренции может позволить немногим процветать и быть более устойчивыми.
«Люди привыкли к густому лесу, в котором мы живем», - сказал Норт. «Большинство людей были бы удивлены, увидев, как когда-то выглядели эти леса, когда из-за частых поверхностных пожаров их плотность была очень низкой. очень открытые условия с небольшой конкуренцией между деревьями. Но есть много исторических данных, подтверждающих это».
«Мы думаем, что устойчивые леса можно создать, но для этого необходимо резко сократить плотность деревьев до тех пор, пока конкуренция практически не исчезнет», - сказал Брэндон Коллинз из Калифорнийского университета в Беркли, еще один соавтор статьи. «Это позволит этим лесам адаптироваться к будущему климату».
Дополнительными соавторами являются Райан Томпкинс из UC Cooperative Extension, а также Алексис Бернал и Роберт Йорк из Калифорнийского университета в Беркли.
Исследование финансировалось Службой национальных парков Тихоокеанского западного региона, Тихоокеанской юго-западной исследовательской станцией Лесной службы США, Совместной программой пожарных наук США и Отделом сельского хозяйства и природных ресурсов Калифорнийского университета.