Из-за изменения климата высокогорные леса в горах Центрального каскада на северо-западе Тихого океана горят чаще и масштабнее, чем в недавнем прошлом, что побудило исследователей и пожарных задаваться вопросом, смогут ли леса оправиться от этих новых моделей пожаров и потребуется ли им для этого помощь человека.
Новое исследование, проведенное учеными Портлендского государственного университета, характеризует роль огненных убежищ — зеленых островков живых деревьев, оставшихся после лесных пожаров, — в восстановлении лесов после крупных и сильных пожаров в горах Высокого Каскада в Орегоне и Вашингтоне.
Результаты этого исследования могут помочь определить, когда вмешательство человека в виде пересадки деревьев оправдано, когда нет, где следует направить усилия по пересадке и каким видам следует отдавать приоритет. Это важно знать, поскольку повторная посадка может быть дорогостоящей, а перенасыщенные леса с аномально высокой плотностью деревьев и/или видами деревьев, доступными в питомниках, могут снизить качество среды обитания или создать повышенную пожароопасность в будущем.
Себастьян Басби, бывший доктор философии PSU. Студент и нынешний научный сотрудник Лесной службы США и Андрес Хольц, доцент географии, провели исследование, которое было опубликовано в журнале Frontiers in Forests and Global Change.
«В значительной степени эти пожары в высокогорных лесах происходят из-за изменения климата», — говорит Хольц. «После пожаров эти зеленые острова, которые мы называем убежищами, могут быть последней надеждой на естественное восстановление лесов».
Леса в Высоких Каскадах исторически могли гореть только раз в столетие (или даже реже) из-за влажного и холодного климата . Поскольку климат продолжал нагреваться, за последние двадцать лет некоторые районы горели два или более раз, при этом отдельные и / или повторяющиеся пожары были достаточно сильными, чтобы уничтожить подавляющее большинство деревьев на больших лесных массивах.
После пожара леса в Каскадах в основном восстанавливаются за счет рассеивания семян живых деревьев в огненных убежищах. Если есть только несколько живых деревьев, засеивающих территорию, лесу может быть трудно восстановиться естественным путем, и эти области могут перейти в другой тип экосистемы, такой как пастбища, кустарники или другой тип леса.
В этом исследовании Басби и Хольц использовали комбинацию спутниковых изображений и полевых работ, чтобы определить, как различные характеристики пожарных убежищ влияют на их способность восстанавливать окружающие лесные массивы.
Исследователи обнаружили, что определенные характеристики рефугиумов привели к большему восстановлению деревьев. Например, убежища с более высокими и предположительно старыми и крупными деревьями увеличили регенерацию деревьев, а некоторые виды, такие как болиголов горный, смогли распространить большее количество семян дальше на выжженные участки, что привело к гораздо более высокой регенерации деревьев по сравнению с другими видами, такими как субальпийская и пихта тихоокеанская.
«Это говорит нам о том, что мелкомасштабный состав и структура убежища важны и могут стимулировать очень разные реакции восстановления леса после пожара», — говорит Басби.
Басби и Хольц также использовали свои данные для создания показателей доступности исходных источников.
«Это дает нам представление о том, сколько семян произрастает в любом конкретном месте ландшафта и насколько вероятно восстановление деревьев», — говорит Басби.
При прогнозировании естественной регенерации деревьев на сгоревших ландшафтах исследователи обнаружили, что чрезвычайно важно учитывать как близость к огненным убежищам, так и их плотность, а также то, как эти атрибуты взаимодействуют с местными экологическими и климатическими условиями. В частности, более прохладные и влажные (мезические) условия после пожаров усиливали регенерацию деревьев, в то время как более жаркие и сухие (засушливые) условия препятствовали регенерации.
«Это означает, что в особенно мезических условиях, подобных тем, которые наблюдаются во многих районах Высоких каскадов, искусственная пересадка деревьев после пожара может быть не только ненужной тратой ресурсов, но и может привести к чрезмерно густым лесам, которые подвергаются более высокому риску гибели. от засухи, насекомых и огня, особенно в условиях потепления климата», — говорит Басби.
Фактически, результаты этого исследования показывают, что в некоторых более ранних усилиях по повторной посадке, возможно, не было необходимости, например, в 2010 году на месте пожара Гнарл-Ридж на горе Худ в 2008 году.
«Возможно, в этом не было необходимости, — говорит Басби. «То, что мы видели в полевых условиях, и работа по моделированию, которую мы провели, позволяют предположить, что естественное возобновление в этой области было достаточным, и, возможно, повторная посадка отрицательно повлияла на плотность деревьев для устойчивости леса к пожарам, засухе, насекомым и патогенам».
Результаты и методы этого исследования теперь могут использоваться лесоустроителями в качестве нового инструмента для точного определения того, где естественное восстановление деревьев после пожаров вероятно или маловероятно. Это предотвратит чрезмерную посадку, которая может быть неоправданно дорогой и фактически подвергать леса повышенному риску будущих пожаров.
«Если не подумать об этом, это может привести к непредвиденным негативным последствиям», — говорит Басби. «Лес может стать очень густым, и, если возникнет пожар, он, скорее всего, быстро распространится и сильно сгорит».
