Исследование изучает долгосрочные последствия восстановительной обработки сосны желтой

В 1996 году группа исследователей из Института экологических исследований (ERI) Национального университета Аризоны приступила к выполнению амбициозной миссии по изучению восстановления 5224 акров густых лесов желтой сосны в Аризонском Стрип — засушливом регионе на севере Аризоны, расположенном между Гранд-Каньоном и границей штата Юта.

После более чем 20 лет практического исследования, мониторинга засушливых ландшафтов с использованием современных полевых технологий и высокой текучести кадров эти же экологи успешно снизили плотность деревьев и уязвимость района к лесным пожарам.

Недавно они опубликовали свои выводы о долгосрочных эффектах этих усилий в журнале Реставрация Экология.

ERI провел бесчисленное количество исследовательских экспедиций для возрождения и защиты местных экосистем от неестественных лесных пожаров. В прошлом ограниченное время, человеческие усилия и ограничения по сбору данных для конкретных исследований ограничивали эти эксперименты исследованиями, охватывающими менее 1000 акров.

Поскольку лесные пожары на западе США становились все более интенсивными, а контрпродуктивные меры по борьбе с пожарами привели к тому, что слишком густые леса стали подвергаться большему риску засухи, конкуренции, патогенов и пожаров, распространяющихся в верхней части лесного полога, ERI счел необходимым расширить свои исследования по восстановлению лесов на тысячи дополнительных акров.

«В 1996 году было несколько пожаров площадью около 10 000 акров, которые в то время считались огромными», — сказал Джон Пол Роккафорте, научный сотрудник ERI и ведущий автор исследования. «Через несколько лет после этого мы говорим о нескольких миллионах акров. Наш подход заключался в том, что нам также нужно было масштабировать наши исследования».

Возможность расширить исследования представилась, когда Бюро по управлению земельными ресурсами (BLM) предложило провести совместное исследование: применить предписанные выжигания и механическое прореживание деревьев на исследуемом участке леса из желтой сосны и дуба Гамбел в национальном памятнике Гранд-Каньон-Парашант.

Работая с членами команды BLM, исследователи NAU установили 221 постоянный участок в этом районе в начале эксперимента в 1996 году, выделив около 1200 акров в качестве необработанной контрольной зоны. Затем они помогли обучить дополнительные пожарные подразделения и операторов машин для завершения прореживания деревьев и предписанных выжиганий до 2005 года.

ERI использовала уникальную технику прореживания, разработанную для защиты старых деревьев и возвращения ландшафта памятника к его исторически открытым условиям. Вместо прореживания постоянного количества деревьев на акр, ERI идентифицировала сосны пондероза до заселения, идентифицируемые по их уникальному желтому цвету, и сосны с диаметром на высоте груди более 70 сантиметров. Затем эти деревья были защищены во время прореживания и сжигания.

Кроме того, в соответствии с принципами реставрации ERI, команды оставляли дополнительно от одного до трех деревьев для замены везде, где они сталкивались с признаками погибшего исторического дерева.

«Что-то в огне действительно веселое», — сказал Роккафорте. «Вы можете планировать все на бумаге, но очень волнительно время от времени выходить на землю и действительно участвовать в реализации. Просто быть там, поджигать что-то и наблюдать, как сжигается топливо, это как помогать восстановлению, происходящему прямо на ваших глазах».

До завершения исследования в 2018 году исследователи регулярно отслеживали структуру леса, регенерацию, гибель старых деревьев и рост деревьев в этом районе. Две команды по пять исследователей в каждой будут поочередно посещать участок в течение восьми дней, собирая измерения и сравнивая фотографии, чтобы выявить заметные изменения в рельефе.

Исследователи обнаружили, что обработка снизила плотность леса более чем на 50%, при этом почти удвоив темпы роста отдельных деревьев, продемонстрировав новую устойчивость к лесным пожарам и вариативность покрытия полога, полезную для дикой природы. Они также наблюдали дополнительные участки лиственных деревьев вместо сосен после обработки, явление, распространенное в сухих хвойных лесах с меньшим количеством конкурентов за ресурсы.

Чтобы обеспечить долгосрочную эффективность стратегий восстановления в схожем сухом климате, исследование показывает, что лесоводы должны регулярно использовать огонь как инструмент для содействия восстановлению, а не полагаться на другие превентивные меры. Таким образом, участки плотной лиственной древесины или уязвимых старых дубов, реагирующих на предписанные ожоги, могут быть идентифицированы и отслежены в зависимости от целей каждого леса.

«До запрета пожаров в конце 1800-х годов пожары в этих районах случались очень часто», — сказал Роккафорте. «Пожары поддерживали и сдерживали возобновление деревьев. Если мы не будем продолжать частое низкоинтенсивное сжигание, то мы можем вернуться к тому же месту, с которого начали, с точки зрения слишком густых насаждений, будь то сосна пондероза или лиственные породы».

Хотя планы по дальнейшему исследованию участка не были подтверждены, Роккафорте заявил, что постоянные участки, установленные в этом исследовании, могут быть использованы для дополнительных исследований. ERI и BLM проведут совместные исследования в будущем.