Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Biologi

Skovbrande ændrer den skjulte underhistorie i australske skove

Vores forskning viser, at nye brandregimer presser selve karakteren af ​​vores skove. Billede:Tom Fairman, University of Melbourne

Ild er en naturlig del af det australske landskab. Men de hyppigere brande, vi har set for nylig – især de høje skovbrande, der fortærer eller brænder baldakiner af hele skove – er en stor bekymring for vores lands økosystemsundhed, kulstoflagring og biodiversitet.



Vi ser ofte ødelæggende optagelser af disse eukalyptuskove i flammer, men vi bør også være bekymrede over virkningen af ​​skovbrande, som vi ikke altid kan se – nogle gange under jorden.

Mere til skove end træer

Det meste af vores forståelse af virkningerne af brande kommer fra træerne, der danner overbygningen af ​​disse skove.

For eksempel ved vi, at hyppigere alvorlige brande fører til tab af brandfølsomme træer som alpeaske og en tilbagegang i ellers brandtolerante snegummiskove.

Overhistorien – det vegetationslag, der dannes af de højeste træer i skoven, som typisk modtager mest sollys og danner skovens øverste baldakin – er der, hvor det meste af kulstoffet er lagret, og hvor vi finder hulerne for dyr at leve i.

Selvom overhistorien er vigtig, er der meget mere i skovene end dens træer.

Undergrunden – de kortere træer, buske og planter, der vokser under overbygningen – er der, hvor vi finder det meste af plantediversiteten.

Og jorden nedenunder er der, hvor den "skjulte" underskov befinder sig - de underliggende arters frø ligger i dvale i jordens frøbank, nogle gange i årtier - og venter på deres mulighed for at spire.

Jordens frøbank er en vital forlængelse af den overjordiske plantediversitet.

Det repræsenterer arven fra underjordiske planter, som måske er døde for længe siden, og fungerer som en kilde til ny vækst for fremtidige generationer.

Tænk på jordens frøbank som en forsikringsreserve af plantediversitet i tilfælde af, at der sker noget katastrofalt med de levende underjordiske planter.

I en verden med hyppige alvorlige brande er denne ulykke ved at blive en realitet.

Så hvad sker der med disse dybere, mørkere, men vigtige dele af skovene i en ekstrem bushbrand? Vi er begyndt at besvare dette spørgsmål i vores nylige forskning offentliggjort i tidsskriftet Fire .

Montane skove har højere nedbør, så skoven generelt bliver højere, vådere, mørkere og mere tæt. Kredit:Benjamin Wagner

Ind i den 'skjulte' underhistorie

I vores to nyligt udgivne artikler, hvor den anden er udgivet i Forest Ecology and Management , undersøgte vores team, hvordan planteunderlaget reagerer på hyppigere, alvorlige brande på tværs af en række skovtyper.

Vi så på de tørre buskede skove i lav højde og bjergskovene i høje højder, hele vejen igennem til snegummiskovene, der grænser op til Victorias alpine tinder.

Montane skove har højere nedbør, så skoven bliver generelt højere, vådere, mørkere og mere tæt – og danner den mest omfattende zone i de australske alper.

Vi fandt på tværs af alle disse skovtyper, at der var et skift i plantesamfundets sammensætning – både i den levende vegetation og jordens frøbank – med hyppigere brand.

Hvis vi ser på de levende planter i underetagen, har hyppigere alvorlige brande ført til et fald i plantediversiteten i de laveste og højeste højder.

Men den overordnede karakter af understory-fællesskaber ændrer sig også. Med mere ild er der et skift i retning af græsklædte og urtedominerede underområder, især i højere højder – da mange buskearter ikke kan klare hyppige brande.

Bjergskæghede (Acrothamnus hookeri) - en lille busk med hvide blomster og kødfulde røde frugter - karakteristisk for underbygningen af ​​subalpine skove, en sådan art er nu fraværende på ofte brændte steder.

I bjergskove og skove i lavere højder nåede de buske, der overlevede, typisk hurtigere reproduktiv modenhed, producerede frø, der overlevede i jorden i lang tid, og frø, der spirede som reaktion på brand.

Bitterært (Daviesia buxifolia) er en af ​​de buske, der er vokset med hyppigere brand - og er almindelig i både den levende vegetation og jordens frøbank.

Hver af disse tilpasninger hjælper disse planter med at overleve, når brande bliver hyppigere.

På tværs af alle skovtyper fandt vi et fald i diversiteten af ​​jordens frøbank – hvilket tyder på, at frøbankens forsikringsrolle er ved at blive udhulet af hyppige brande.

Denne erosion af bufferkapaciteten i jordfrøbanker peger på en øget afhængighed af andre mekanismer til opretholdelse af plantediversitet.

Disse mekanismer – inklusiv spredning efter brand eller spredning over lange afstande fra områder beskyttet mod brand – favoriserer nogle arter frem for andre, hvilket frembringer et skift i de arter, der udgør underjordiske samfund.

Med mere ild er der et skift i retning af græsklædte og urtedominerede undergrunde, især i højere højder. Kredit:Tom Fairman

Australske skoves skiftende karakter

Vores forskning viser, at nye brandregimer skubber selve karakteren af ​​vores skove – ikke kun træerne, men buskene, græsserne, urterne og jordens frøbank – ind på nyt territorium.

Disse ændringer i arternes type og mangfoldighed bør ikke kun være en bekymring for botanikere.

Når økosystemer bliver domineret af nye eller anderledes slags vegetation, er der konsekvenser for de dyr, der er afhængige af det habitat, og mere generelt konsekvenser for disse systemers brændbarhed - hvilket kan føre til mere brand - hvilket fortsætter med at forværre problemet.

Så hvordan kan vi håndtere dette?

I øjeblikket, når områder af skove bliver brændt af flere brande, handler regeringer ofte for at genså disse områder med de træarter, der er gået tabt. Dette fokuserer normalt på arter som bjergaske og alpeaske, som bliver dræbt af brand.

Vores forskning fremhæver et muligt behov for at udvide denne tilgang.

Med hyppigere brande, der ændrer sammensætningen af ​​vores skoves underbebyggelse, kan vi være nødt til at inkludere vigtige arter, der står over for at blive svedet ud af eksistens af hyppige brande.

Dette er et stort restaureringsforetagende, men et vi ikke bør vige tilbage fra.

Den største udfordring er at samle nok frø. Dette ville kræve en flerstrenget tilgang, herunder høst af frø fra naturen samt etablering af frøplantager til en bred vifte af arter.

En anden udfordring er problemets omfang.

En nylig undersøgelse af alpine askeskove alene forudsagde, at en gennemsnitlig stigning på 110 hektar om året ville blive brændt, før skoven var gammel nok til at producere frø og regenerere.

I betragtning af hyppige brande, der eroderer underjordernes mangfoldighed på tværs af flere skovtyper, er omfanget af restaureringsudfordringen meget større end de nuværende bestræbelser på at genoprette en enkelt overhistories art.

Hvis vi ønsker, at vores skove skal være modstandsdygtige over for fremtidige brande, skal vi vænne os til at give dem en hjælpende hånd på vejen.

Flere oplysninger: Sabine Kasel et al., Short-Interval, High-Severity Wildfire udtømmer mangfoldigheden af ​​både eksisterende vegetation og jordfrøbanker i brandtolerante eukalyptuskove, brand (2024). DOI:10.3390/fire7040148

Emily Duivenvoorden et al., høje skovbrande med kort intervaller forårsager fald i jordens frøbanksdiversitet i bjergskove i det sydøstlige Australien, Skovøkologi og -forvaltning (2023). DOI:10.1016/j.foreco.2023.121627

Journaloplysninger: Skovøkologi og -forvaltning

Leveret af University of Melbourne




Varme artikler