Biorąc pod uwagę ogromny wpływ zaburzeń, takich jak ogień i ogniska owadów mają na lasy na całym świecie, Alexandro B. Leverkus i Simon Thorn zebrać wybór prac pokazujących jakości badań tych zaburzeń i strategii podejmowanych w celu zarządzania nimi.
Ten Virtual Issue zawiera artykuły z całego British Ecological Society czasopism, które są wolne do czytania przez ograniczony czas.
W ostatnich latach zaburzenia w gospodarce leśnej coraz częściej trafiają na czołówki światowych gazet. Rekordowe pożary w Amazonii, Australii, Syberii, Europie Śródziemnomorskiej, Kanadzie, Skandynawii i Kalifornii, jak również epidemie chrząszczy na dużą skalę w Europie i Ameryce Północnej, wywołały globalny niepokój o utratę gatunków i siedlisk w lasach świata. W ciągu ostatniego stulecia dowiedzieliśmy się, że naturalne zaburzenia odgrywają fundamentalną rolę ekologiczną i ewolucyjną. Jednakże, naturalny system zaburzeń - ich "normalne" występowanie w danym regionie, w tym ich częstotliwość, nasilenie i sezonowość - zmienia się w wyniku zmian klimatycznych, zmian w użytkowaniu gruntów, tłumienia pożarów i innych czynników związanych z działalnością człowieka. Zaburzenia naturalne dotykają również większych obszarów leśnych, powodują większe skutki i występują w niespotykanych dotąd miejscach i czasie. Nowe warunki zakłóceń, w połączeniu z rosnącą presją człowieka na ekosystemy, mogą przynieść nieoczekiwane rezultaty, spowodować zmiany reżimu ekologicznego i zagrozić ludzkim źródłom utrzymania i gospodarkom.
Aby zachować różnorodność biologiczną i funkcje lasów na świecie w antropocenie, potrzebujemy nowego zrozumienia złożonej, nowej dynamiki otaczającej zmieniające się reżimy zaburzeń poprzez badania koncepcyjne, metodologiczne, modelowanie, teledetekcję i badania terenowe. W ostatnich latach pojawiło się wiele publikacji naukowych poświęconych nowym zaburzeniom w lasach, skupiających się na takich aspektach, jak ich czynniki sprawcze, zdolność do wywoływania nieoczekiwanych skutków, mechanizmy sprzężenia zwrotnego między wieloma stresorami, rozwiązania w zakresie zarządzania oraz wezwania do działania. W tym wydaniu wirtualnym zestawiamy ostatnie prace opublikowane od 2018 roku w czasopismach Brytyjskiego Towarzystwa Ekologicznego, które mogą pomóc w badaniu, zrozumieniu i zarządzaniu coraz większą ilością lasów stojących w obliczu nowych reżimów zaburzeń.
Ognisko kornika europejskiego świerkaInvestigatingnovel disturbances
(Badanienowych zabu
rzeń)Kluczowym wyzwaniem dla uczenia się z naturalnych zaburzeń jest to, że zwykle występują one przypadkowo, a naukowcy nie mają możliwości randomizacji lub replikacji. W ostatnim przeglądzie zwrócono uwagę na sposoby pokonywania wyzwań statystycznych w nieeksperymentalnych badaniach wpływu kontroli, takich jak te dotyczące naturalnych zaburzeń. Czerpiąc z doświadczeń w długoterminowych badaniach zaburzeń, autorzy z Australii proponują kilka rodzajów projektów badań, aby uczyć się od naturalnych zakłóceń. Aby przewidzieć wpływ zaburzeń na zbiorowiska biotyczne, potrzebujemy mechanistycznego zrozumienia reakcji gatunków na zaburzenia, jak np. ostatnie badania nad reakcją gatunków roślin na różne poziomy ogrzewania gleby podczas eksperymentalnego pożaru. Również modele matematyczne mogą pomóc w prognozowaniu złożonych sprzężeń zwrotnych między zaburzeniem, regeneracją po zaburzeniu i kolejnymi zaburzeniami.
Zrozumienie nowych zaburzeń: pożar
Ogień jest kluczową siłą ewolucyjną i istotnym czynnikiem wpływającym na różnorodność biologiczną i funkcje ekosystemów w wielu ekosystemach na całym świecie. Jednak zmiany w reżimie pożarowym są również ważnym czynnikiem zmian globalnych, co zostało podkreślone w ostatnim przeglądzie. Na przykład w lasach zachodniej Ameryki Północnej wpływ zmian klimatu na roślinność wykracza poza skutki samego klimatu, jeśli weźmiemy pod uwagę wywołany przez klimat wzrost aktywności dzikich pożarów. Również ekosystemy śródziemnomorskie mogą być zagrożone w wyniku sprzężonych zmian w systemie przeciwpożarowym i klimacie, co stwierdzono w badaniu modelowym przeprowadzonym w Hiszpanii. W Indonezji lasy tropikalne są zagrożone przez pożary, wycinkę drzew, przekształcanie w rolnictwo i osuszanie torfowisk, co prowadzi do zwiększenia ilości pożarów. Ponadto, w dorzeczu Amazonki, lasy mogą ucierpieć z powodu kombinacji pożarów, fragmentacji i wichur.
Zrozumienie nowych zaburzeń: ogniska owadów
Ogniska chrząszczy mają coraz większy zasięg i dotykają coraz większej części lasów, co może mieć wpływ na odnawianie lasu i ma ogromne znaczenie dla przemysłu drzewnego. Ogniska chrząszczy pojawiają się również poza ich rodzimymi obszarami występowania. Nowe ogniska szkodników mogą wywołać punkty krytyczne w ekosystemie, jak wykazały badania przeprowadzone w Skandynawii. Kluczową kwestią dla zrozumienia infestacji jest ocena przestrzennego rozmieszczenia ognisk choroby, tak jak to zrobiono w przypadku górskiego chrząszcza sosnowego. Musimy również zrozumieć przyczyny leżące u podstaw nowych ognisk. Na przykład, osłabienie drzew podczas okresów suszy może zmniejszyć ich obronę i zwiększyć podatność na atak, co stwierdzono w borealnej Kanadzie. Z drugiej strony, mogą również występować negatywne sprzężenia zwrotne, ponieważ defoliacja przez owady może zmniejszyć wrażliwość na suszę poprzez zmniejszenie transpiracji.
Zarządzanie w celu złagodzenia erozji po pożarze 10.000 ha w Parku Naturalnym Doñana, HiszpaniaZarządzanienowymi
zaburzeniamiW jaki sposób powinno się łagodzić skutki nowych zaburzeń w lasach i ich wpływ? A Practitioner's Perspective proponuje rozwiązania mające na celu zmniejszenie częstotliwości występowania pożarów w lasach amazońskich. Z drugiej strony, utrzymanie reżimu pożarowego może wiązać się z przywróceniem ognia w innych miejscach, jak podkreślono w Policy Direction. W ramach badania modelowania przestrzennego przeanalizowano skuteczność wspólnej strategii zarządzania, pozyskiwania drewna w ramach cięć ratunkowych,
w zakresie zdolności do łagodzenia ognisk owadów po wystąpieniu zaburzeń. Jednakże, chociaż pozyskiwanie drewna w celu ratowania lasu ma czasem na celu złagodzenie przyszłych zakłóceń, samo w sobie stanowi drugie zakłócenie. W jednym z ostatnich badań wykazano, że pozyskiwanie drewna po pożarze zmienia zbiorowiska grzybów glebowych, co ma negatywny wpływ na wzrost rodzimych sadzonek drzew. W ramach globalnego badania oceniono ponadto wpływ pozyskiwania drewna w ramach cięć rębnych po wystąpieniu naturalnych zaburzeń na zespoły ptaków.Sposoby na przyszłość
Na podstawie długoterminowego monitorowania wpływu różnych kombinacji zaburzeń na różnorodność biologiczną lasów w Australii zaproponowano programy zarządzania w celu ograniczenia możliwości wystąpienia katastrofalnych zmian w ekosystemie i związanych z tym strat różnorodności biologicznej. Podczas projektowania scenariuszy zarządzania zaburzeniami, uwzględnienie wielu zainteresowanych stron może przynieść różne wyniki związane ze zmianami klimatu i reżimu pożarowego. Wreszcie, nowe zakłócenia pozwalają ekosystemom i społeczeństwom ludzkim rozwijać reakcje adaptacyjne na zmiany klimatu i warunki zakłóceń.
Przeczytaj pełny Virtual Issue, Lasy poddawane nowych zakłóceń. Przedstawione artykuły są bezpłatne do czytania przez ograniczony czas.
