Выживаемость саженцев в ландшафте после лесных пожаров: от эксперимента к прогнозу

Учёные из Университета Нью-Мексико (UNM) исследуют проблемы лесовосстановления в полузасушливом юго-западном США, где выживаемость высаженных хвойных саженцев после пожаров традиционно низка. Исследование изучает влияние климата, топографии, биотических факторов и микроклимата на успех послепожарных посадок.

Контекст проблемы

Количество высокоинтенсивных пожаров, вызывающих массовую гибель деревьев, на юго-западе США растёт. Естественное восстановление хвойных лесов на сильно выгоревших территориях ограничено, так как семена сосны жёлтой (Pinus ponderosa) распространяются лишь на расстояние до 200 метров от края уцелевшего леса. Посадка саженцев необходима, но их выживаемость остаётся низкой.

Эксперимент и методология

Команда под руководством Кристофера Марша и Джозефа Крокетта высадила 2000 саженцев четырёх видов в зоне пожара Лас-Кончас (2011 год) в северном Нью-Мексико:

• Сосна жёлтая (Ponderosa pine)
• Сосна съедобная (Piñon)
• Сосна белая юго-западная (Southwestern white pine)
• Псевдотсуга Мензиса (Douglas-fir)

Посадки проводились в 2016 и 2017 годах, с последующим трёхлетним мониторингом выживаемости и микроклиматических данных (температура воздуха на высоте саженцев). Анализ включал микроклиматические переменные и детальные топографические индексы с разрешением один метр.

Ключевые выводы

• Топография определяет микроклимат и выживаемость. Участки, получающие меньше солнечной радиации (например, северные склоны) и аккумулирующие больше влаги (например, понижения рельефа), способствовали повышению выживаемости саженцев.
• Построена прогнозная модель. Поскольку топография стабильна во времени, данные эксперимента вместе с данными о 1145 дополнительных саженцах от Лесной службы США (USFS) позволили создать модель для прогнозирования выживаемости сосны жёлтой на всей площади пожара Лас-Кончас.
• Гетерогенность ландшафта формирует предсказуемые микроклиматические условия, влияющие на успех посадок.

Практическое значение

Использование детальных топографических данных (с разрешением 1 метр / 3.28 фута) позволяет идентифицировать участки с более подходящими условиями для выживания саженцев в жаркой и сухой послепожарной среде. Модель разработана с возможностью интеграции новых данных из будущих проектов по посадке, что повысит её точность.

Цель — помочь управляющим земельными ресурсами повысить выживаемость саженцев и снизить стоимость лесовосстановления. Методология уже применяется для моделирования последствий пожаров Hermits Peak и Calf Canyon.