Fire ud af fem pinyon-enebærtræarter, der falder i deres udbredelsesområde i Vesten

Pinyon-enebærskove er vært for unikke dyre- og dyrelivshabitater samt områder til vandreture og udendørs rekreation. De er også en del af et net af sunde økosystemer, der tilsammen hjælper med at balancere vandtilgængelighed, lagring og afstrømning; og forhindre erosion. En ny undersøgelse offentliggjort i Global Ecology and Biogeography og ledet af University of Nevada kaster Reno-forsker Robert Shriver nyt lys over, hvad der sker i pinyon-enebærskove over hele Vesten. Forskningen er unik, idet den ser på både trædødelighed, samt rekruttering eller nye frøplanter og unger for at beregne en "nettoeffekt". Og nyhederne er ikke nødvendigvis gode, især på varmere, tørrere steder.

"Vi fandt ud af, at fire af de fem arter var i tilbagegang," sagde Shriver, en assisterende professor ved University's College of Agriculture, Biotechnology &Natural Resources. "Og på de tørreste, varmeste steder falder op til omkring 50 % af befolkningen. Det er ret alvorligt på de steder, som normalt er i lavere højder, der har tendens til at være varmere og få mindre vand end skove i højere højder."

Shriver sagde, at når man kiggede på alle undersøgte lokaliteter, som omfattede over 6.000 grunde og mere end 59.000 mærkede træer, var op til 10-20% af befolkningerne faldende. Af de fem arter, herunder to pinyonfyr og tre enebær, Pinus edulis , mere almindeligt omtalt som to-nålet pinyon eller blot pinyon, viste de største fald, med omkring 24% af dens befolkninger i tilbagegang. De andre pinyonarter og to af enebærarterne viste generelt mere moderate tilbagegang, men stadig ret kraftige tilbagegange i de varmere, tørrere områder. Disse arter omfatter Pinus monophylla (enkeltbladet pinyon), Juniperus monosperma (enfrø enebær) og Juniperus scopulorum (Rocky Mountain enebær). Juniperus osteosperma (Utah enebær) var den eneste art, der ikke viste en tilbagegang.

"Utah enebær var undtagelsen fra alt," sagde Shriver, der udfører forskning som en del af College's Department of Natural Resources &Environmental Science and Experiment Station. "Det, vi fandt, stemmer stort set overens med, hvad vi ved om artens modstandsdygtighed. Det er det mest udbredte i det store bassin og er typisk mindre sårbart over for varmere, tørrere klimaforhold, så det kan betyde, at der kan forekomme sammensætningsskift. i fremtiden, hvor nogle områder, der er blandede arter, kan blive mere enebærdominerede."

Indsamling af data og opbygning af modeller

Dels brugte Shriver data fra Forest Inventory and Analysis, en landsdækkende undersøgelse af skovklædte arealer i USA, udført af U.S. Forest Service.

"De mærker træerne og vender tilbage til de samme parceller til sammenligning mindst hvert 10. år, men de har et systematisk skema til at bestemme hvor," forklarede han. "De sørger for, at de får et bredt udsnit af både føderalt og privat jord. Resultatet er et repræsentativt udsnit af, hvordan alle skove ser ud i hele USA, endda dækkende nogle meget fjerntliggende steder. Det er forskudt, med 10 % af de undersøgte grunde i et givet år."

Shriver sagde, at parcellerne, der var inkluderet i denne pinyon-enebærforskning, først blev udtaget mellem 2000 og 2007 og blev undersøgt anden gang mellem 2010 og 2017. Det er data, der er opnået inden for de 10-årige spænd, som han brugte til forskningen. Han påpegede dog, at Forest Service-undersøgelsen ikke fanger fuldstændige data om rekruttering eller frøplanter, da de ikke mærker noget under 1 tomme i diameter. Træer af denne størrelse tælles, men ikke mærkes.

"Rekruttering er den virkelig svære del," sagde han. "Trædødelighed er let at se, men rekruttering er sværere at observere, så det har været sværere at redegøre for. At have en stabil befolkning er afhængig af både dødelighed og rekruttering. Så vi udviklede en ny statistisk tilgang, der gjorde det muligt for os at forstå og faktorisere i rekruttering. Ved hjælp af disse modelleringstilgange var vi i stand til at kvantificere, hvad rekrutteringsraten er inden for disse forskellige områder, og derefter kombinere disse data med dødelighedsdataene for at få et mere klart og præcist billede af, hvad der virkelig foregår i form af forandringer. i arternes populationer under forskellige klimaforhold og skovtætheder i forskellige regioner."

Forskningen udelukkede plots, hvor branddødelighed eller bevidst træhøst fandt sted, hvilket gjorde det muligt for forskerne mere direkte at observere ændringer, der opstår på grund af klimatiske forhold på tværs af hver arts område.

Konsekvenserne af resultaterne

Shriver siger, at faldet i populationer, de beregnede, kunne være betydelige af en række årsager.

"Med hensyn til dyreliv er den nok mest markante effekt på pinyon jay, som har været i tilbagegang i de sidste par årtier, og er virkelig afhængig af frøet, der produceres af pinyon pine," sagde han. "De områder, hvor pinyon jay har en tendens til at vælge, er på grænsen mellem asgebrush og pinyon. Den kan godt lide de levesteder, der nok er de mest sårbare. Men ud over pinyon jay, kan en række arter bestemt blive påvirket - muldyrshjort , og andre fugle og dyreliv."

Derudover sagde Shriver, at pinyoner og pinjekernehøst er kulturelt vigtigt for indianere og andre, og pinyon-enebærskove giver rekreativ værdi for vandrere og udendørsentusiaster. Vigtigt, tilføjer han, er der de funktioner, som pinyon-enebærskove spiller i vores vandskel. Pinyon-enebærskove spiller en vigtig rolle i fastholdelse af vand og jord nogle steder.

Hvad byder fremtiden på?

"Vi vil sandsynligvis se ret store ændringer i, hvor vi finder skove i Great Basin og Southwest i løbet af de næste par årtier," sagde Shriver. "Mange steder, hvor vi så skove, kan vi ikke se dem, især i lavere højder, fordi de har tendens til at være de varmeste og tørreste."

Shriver sagde, at der har været megen ekspansion i disse skove siden midten af ​​1800-tallet, og at nogle fald måske ikke er en dårlig ting overalt. For example, in some areas the pinyon-juniper woodlands have encroached on shrubland ecosystems that provide important ecosystem services and unique wildlife habitat. And, the trees, especially when packed in too densely and without enough moisture, also increase the intensity of wildfires.

"Our results also suggest that for some locations, management actions could slow down or reverse the woodland declines," Shriver said. "As it gets warmer and drier, the density of trees a landscape is able to support lessens, so reductions in tree density might expand the envelope of where the trees can be, reducing the chance of large tree mortality events."

While woodland decline could create an opportunity for expansion of native shrublands such as sagebrush, Shriver cautioned that other, less beneficial vegetation could also take hold.

"Just because the pinyon and juniper die off, doesn't mean something desirable would establish in their place," he said. "You might get cheatgrass or other undesirable vegetation."

Shriver said the purpose of the research and models it created is to help anticipate the vulnerability of woodlands and forecast coming range shifts, so that we might be able to sway the outcomes to be more positive ones.

"If we know where this is likely to happen, we can do the best we can to influence what might happen next," he said. "We might be able to direct these into ecosystems that might support native plants and animals in the Great Basin and the Southwest, and fit into our watersheds in a beneficial way." + Udforsk yderligere

New map may help conservation efforts for an endangered songbird