Исследование показало, что сильные пожары не останавливают нашествие кустарников в африканской саванне.

Десятилетний эксперимент по использованию высокоинтенсивных пожаров для борьбы с вторжением кустарников в национальный парк Крюгера (KNP) в Южной Африке показал, что, несмотря на первоначальный краткосрочный эффект, эти пожары не привели к значимому обращению вспять вторжения кустарников в долгосрочный.

Результаты этого длительного и масштабного эксперимента были опубликованы в Журнал прикладной экологии сегодня (16 февраля 2023 г.) в статье под названием «Высокоинтенсивные пожары могут иметь ограниченную среднесрочную эффективность для предотвращения вторжения древесных растений в африканскую саванну».

Профессор Брайан ван Вильген, почетный профессор биологии вторжений в Стелленбосском университете (SU) и один из соавторов, говорит, что большинство статей, пропагандирующих использование высокоинтенсивных пожаров, основаны на наблюдениях в течение короткого времени. «Я думаю, что это первое исследование, в котором оценивается эффективность этой практики управления за последние десять лет», — добавляет он.

Десятилетний эксперимент

Кустарниковое или древесное вторжение, которое представляет собой процесс увеличения плотности более мелких деревьев и кустарников, происходит во всем мире. Это вызывает беспокойство, потому что увеличение древесного покрова приводит к тому, что для животных, которые едят траву или используют ее в качестве среды обитания, становится меньше травы. Хотя причины сложны и не совсем ясны, уменьшение использования огня в сочетании с увеличением выбросов CO_2,может быть виноват в саванне.

В 2010 г. и повторно в 2013 г. прилегающие участки в южных частях КНП площадью в тысячи гектаров были выжжены пожарами малой, средней и высокой интенсивности. Цель состояла в том, чтобы изучить, можно ли использовать интенсивные пожары для предотвращения вторжения кустарников. Во время первого заявления о сжигании чиновникам KNP пришлось столкнуться с серьезной негативной рекламой после того, как некоторые животные были смертельно ранены.

Исследование 2016 года, в котором сообщалось о воздействии на древесный растительный покров через год после завершения второй серии экспериментальных пожаров, показало, что древесный растительный покров действительно значительно сократился за этот короткий период. Первоначальное исследование, однако, предупредило, что долгосрочная эффективность этих пожаров высокой интенсивности все еще нуждается в подтверждении.

В 2020 году, используя комбинацию наземных съемок и данных дистанционного зондирования, ученые из Южноафриканских национальных парков (SANParks), Гарвардского университета и Центра биологии вторжений Стелленбосского университета сравнили данные 2010 года со своими наблюдениями 2020 года. Несмотря на первоначальные обнадеживающие результаты, они обнаружили, что уменьшенный древесный растительный покров не сохранился через десять лет. Несмотря на то, что через год после экспериментальных пожаров между участками пожаротушения были большие различия, эти различия исчезли через 10 лет, что убедительно свидетельствует о том, что различия в интенсивности пожаров не оказали долгосрочного влияния на вторжение кустарников.

Еще более тревожной была тенденция потери высоких деревьев в КНП. За последнее десятилетие количество деревьев высотой более десяти метров сократилось примерно на 65% на всех экспериментальных участках, независимо от противопожарной обработки.

По словам ученого из SANParks и первого автора статьи Терции Стридом, это произошло из-за сочетания повреждения слоном и огнем. «Высокие деревья обычно способны выдерживать частые пожары в саванне благодаря своей толстой коре. Но когда слоны обдирают дерево (потому что они его едят), эта толстая защитная кора удаляется, обнажая внутреннюю древесину. Когда эта внутренняя древесина высыхает, она горит и тлеет внутри дерева, пока дерево в конце концов не погибнет», — объясняет она.

Уроки выучены

По словам профессора ван Вильгена, документ показывает ценность долгосрочного мониторинга для установления реальных результатов, а не для поспешных выводов. «Это также показывает, насколько сложными могут быть вещи, и что нет простого решения для вторжения в кусты».

Доктор Изак Смит, старший научный сотрудник SANParks и еще один соавтор, говорит, что парк продолжает следовать стратегическому адаптивному подходу к управлению, в котором первостепенное значение имеет местный контекст. «Наилучшие доступные знания должны быть собраны из литературы, и на основе этого тщательная оценка должна дать информацию о том, какие управленческие действия вы считаете целесообразными для реализации в интересующей вас области. действительно получить ожидаемые результаты».

«Таким образом, экология раскрывает свою сложность и нюансы в различных контекстах и ​​позволяет нам точно настроить то, как мы управляем охраняемыми территориями, учась по мере того, как мы продолжаем управлять в условиях неопределенности», — добавляет он.

Исследователи предупреждают, что в глобальном масштабе межконтинентальные и даже внутриконтинентальные обобщения относительно наиболее подходящих действий по борьбе с вторжением кустарников остаются труднодостижимыми. Согласно Strydom, это тематическое исследование может даже не быть репрезентативным для других частей юга Африки из-за различий в плотности слонов, типа почвы и количества осадков, а также множества других факторов.

Путь вперед

KNP имеет долгую историю научных исследований, и д-р Смит говорит, что в настоящее время они изучают потенциал пожаров в начале влажного или раннего засушливого сезона, чтобы решить проблему вторжения кустарников в качестве альтернативы интенсивным пожарам.

Он объясняет: «Когда древесные виды спят в засушливый сезон, они перемещают много своих ресурсов к своим корням, в то время как верхние части «отдыхают». Если в этот период огонь поглотит надземные части, у растения все еще есть много ресурсов, хранящихся под землей, из которых оно может прорасти, когда условия станут благоприятными».

«Однако, если растение находится в листве и огонь сжигает надземные части, ожидается, что ущерб будет более дорогостоящим для растения, чего мы и хотим, когда беспокоимся о вторжении в кусты. горят, когда есть достаточно сухой травы, чтобы переносить пожары разумной интенсивности, в то же время кустарниковые виды находятся в более уязвимой фазе листопада. виды уже находятся в листе и, таким образом, более уязвимы для повреждения огнем».

В конце концов, говорит он, необходимо понимать как локальные (например, пожары, выпас скота), так и глобальные факторы изменений (такие как повышенное содержание CO в атмосфере).₂) и их взаимодействие друг с другом, чтобы выяснить, могут ли и каким образом различные действия (или бездействие) руководства улучшить ситуацию или даже ухудшить ее.