Способность некоторых западных хвойных лесов восстанавливаться после сильного пожара может стать все более ограниченной, поскольку климат продолжает нагреваться, считают ученые из Смитсоновского института биологии сохранения (SCBI) и Гарвардского леса в новом исследовании, опубликованном в Global Change. Биология. Хотя большинство этих вечнозеленых деревьев с шишками хорошо приспособлены к пожарам, в исследовании изучается, могут ли два вероятных аспекта изменения климата - более жаркие и сухие условия и более крупные, более частые и сильные лесные пожары - потенциально преобразовать ландшафты из лесных в системы с преобладанием кустарников..
В рамках исследования, которое финансировалось Национальным научным фондом, ученые исследовали хвойные леса в богатом разнообразием регионе Кламат в северной Калифорнии и юго-западном Орегоне. Крегион - это ботаническая горячая точка, где произрастают 29 видов хвойных деревьев и набор видов растений, которых нет больше нигде на земле.
Исследователи отобрали участки, сильно пострадавшие от лесных пожаров в период с 1987 по 2008 год. Они обнаружили, что после пожара лиственные деревья и кустарники быстро приживаются, либо вновь прорастая из уцелевшей корневой системы, либо быстро разрастаясь из семян, сохранившихся в почве. почвы. Эти растения доминировали в растительности, по крайней мере, первые несколько десятилетий после пожара. С другой стороны, большинство хвойных не спешат конкурировать, полагаясь на укоренение новых саженцев деревьев на менее сильно выгоревших участках или за пределами пожарного периметра..
В результате у хвойных было всего несколько лет, чтобы прижиться, прежде чем регенерирующие лиственные породы и кустарники стали достаточно плотными, чтобы подавить их.«Если они пропустят это окно, шансов на успешное укоренение будет гораздо меньше, и их рост будет медленнее», - говорит автор исследования Кристина Андерсон-Тейшейра, лесной эколог из SCBI и Смитсоновского института тропических исследований. Фактически, исследование показало, что чем дольше интервал между пожаром и укоренением хвойного дерева, тем медленнее растет дерево.
«Экосистема Кламат является важной переходной зоной, отделяющей кустарники калифорнийского чапараля от умеренного тропического леса Тихоокеанского северо-запада», - говорит Джонатан Томпсон, старший эколог Гарвардского леса и соавтор исследования. «Наша работа предполагает, что изменение климата вытеснит чапараль на север за счет существующих хвойных лесов Кламата».
Поскольку большинство хвойных растений зависят от распространения семян от уцелевших деревьев, большие очаги сильного пожара могут подвергнуть растущую часть ландшафта риску плохой регенерации хвойных пород после пожара. Исследование предполагает, что эта тенденция может быть еще более выраженной, потому что в более засушливых условиях необходимы более обильные источники семян для поддержки саженцев хвойных деревьев с плотностью, достаточной для восстановления леса. Кроме того, предыдущие исследования Томпсона и других показывают, что молодая растительность с преобладанием кустарников, которая развивается после сильного пожара, имеет тенденцию к более сильному выгоранию при последующих пожарах, чем старые хвойные леса, а это означает, что после сильного пожара хвойный лес превращается в систему с преобладанием кустарника., нелесная растительность может сохраняться почти бесконечно благодаря циклу повторного сжигания.
«Мы видим, как изменение климата влияет на систему с двух сторон, - говорит Томпсон. «Во-первых, это замедляет рост хвойных деревьев, удерживая их низко над землей и делая их более уязвимыми для будущих пожаров в течение более длительного периода времени. Во-вторых, изменение климата приводит к более частым пожарам. Это явление, которое исследователи называют «интервальным сжатием», угрожает преобразовать этот и другие засушливые, подверженные пожарам леса во всем мире."
Тем не менее, некоторые участки ландшафта могут быть относительно устойчивыми. Например, хвойные деревья смогли регенерировать в более влажных местах, даже среди относительно больших участков с высокой степенью суровости с небольшим количеством выживших деревьев. «Регион Кламат поддерживает хвойные деревья на протяжении тысячелетий, - говорит Томпсон. «Некоторые участки обязательно выживут независимо от климата».
Исследователи надеются, что эти результаты помогут предоставить информацию, необходимую для определения приоритетов управленческих усилий. «Наше исследование помогает определить места, подверженные наибольшему риску потери леса, где менеджеры могут либо нацелить управление на содействие восстановлению леса после пожара, либо признать, что в ближайшие десятилетия мы увидим некоторую степень трансформации ландшафта и научиться достигать экологических целей в условиях нового климата и режимов нарушений», - говорит Алан Тепли, лесной эколог из SCBI и ведущий автор исследования.
Эти выводы можно также применить в более широком контексте к другим лесным экосистемам.«Есть опасения, что в большей части западной части США и других подобных ландшафтов при изменении климата вероятность восстановления лесов может быть меньше», - говорит Андерсон-Тейшейра. «И это может затем уменьшить лесной покров на ландшафте и привести к большим потерям хранения углерода». По словам Андерсона-Тейшейры, судьба региона Кламат частично зависит от социальных выбросов углерода, где увеличение выбросов приводит к еще большему потеплению, что в конечном итоге может привести к еще большей потере лесов.