Лесные пожары потребляют живое и мертвое топливо, дестабилизируют физические и экологические ландшафты и влияют на социальные и экономические системы человека. [1] Посев после пожара изначально использовался для стабилизации почв. В последнее время он используется для восстановления видов растений после пожара, управления инвазивными неместными популяциями растений и создания ценных растительных композиций.
Посев после пожара возник из желания стабилизировать склоновые почвы в холмистой местности после лесного пожара и предотвратить затопление ниже по течению и сход селевых потоков/грязи. Предположение, что дополнительный посев сразу после лесного пожара восполнит растительный покров, потерянный в результате лесного пожара. Некоторые из самых ранних посевов были в Южной Калифорнии после того, как лесные пожары прожгли предгорья , подверженные пожарам , и аллювиальные конусы выноса, застроенные домами. Хотя недавние исследования подтверждают, что вероятность наводнений и схода селевых потоков/грязи значительно увеличивается после лесного пожара [2] и что интенсивность осадков, сила ожогов и сокращение почвенного покрова являются причиной большей части эрозии склонов, [3] посев после пожара не является наиболее эффективным методом лечения.
Обзор 37 публикаций и 25 отчетов по мониторингу посева для стабилизации почвы показал, что менее половины из них показали какое-либо снижение движения осадка при посеве. [4] Посев не оказался эффективным в увеличении покрытия или снижении выхода осадка на выжженных территориях в хребте Колорадо Фронт по сравнению с контрольными группами, даже для штормов с периодами повторяемости менее одного года. [5] Сравнение обычно используемых методов стабилизации почвы показало, что древесная и соломенная мульча снижали скорость водной эрозии на 60–80%, контурные противоэрозионные барьеры из бревен на 50–70%, гидромульча на 19% и посев травы имели небольшой эффект в первый год во время осадков низкой интенсивности и все были относительно неэффективны во время осадков высокой интенсивности. [6] Растительный покров от дополнительного посева существенно не отличался от естественного восстановления растительности. [7]
В засушливых сообществах послепожарный посев пытается уменьшить ветровую эрозию и осаждение. Существует мало объективных доказательств того, что дополнительный посев лучше, чем естественное восстановление растительности из послепожарного семенного банка . После пожара на железной дороге в Юте ни засеянные (буровые или воздушные) или незасеянные области не показали существенных признаков ветровой эрозии или осаждения, о чем свидетельствует небольшая разница (<2 мм) в высоте шайб на кольях для измерения эрозии. [8] Было отмечено, что ветровая эрозия почвы была в некоторой степени смягчена после пожара Command 24 в Вашингтоне только за счет естественного восстановления участка. [9]
Посев, особенно смесями местных семян, все чаще предлагается для восстановления видов растений после лесных пожаров, управления популяциями инвазивных неместных растений и создания ценных растительных композиций. По сравнению с посевом для стабилизации почвы, восстановление и реконструкция экосистемы гораздо сложнее и требуют нескольких десятилетий для полной оценки.
Некоторые недавние сравнительные исследования предоставляют ранние доказательства вклада посева в общее восстановление после лесных пожаров. Исследование в Национальном парке Меса-Верде сравнило засеянные сожженные участки с незасеянными сожженными участками и незасеянными сожженными участками и обнаружило, что засеянные сожженные участки имели значительно меньше неместных растений, чем незасеянные сожженные участки, но значительно больше, чем незасеянные участки, за исключением того, что не было значительной разницы в читере кровельном ( Bromus tectorum ) между засеянными и незасеянными сожженными участками. [10] На северо-западе Невады с 1984 по 1997 год плотность читера изменялась путем изменения норм высева различных местных и неместных многолетних трав и смесей семян разнотравья. Плотность читграсса была снижена до 2,6 растений на кв. м при норме высева 22,5–25 PLS на кв. фут. Плотность читграсса составила 4,07 и 3,58 растений на кв. м при норме высева 10 и 35 PLS на кв. фут соответственно. [11] На трех выжженных территориях в Колорадо и Нью-Мексико , где местный посев трав производился вручную, рядовым способом или с воздуха, наблюдалась положительная связь между богатством местных видов и покрытием неместными видами и отрицательная связь между доминирующим местным растительным покровом и покрытием неместными видами. [12] В исследовании, проведенном в Юте, все местные засеянные многолетними растениями участки имели более низкий покров однолетних видов, чем незасеянные участки; однако к третьему году после посева наблюдалось мало изменений в плотности засеянных местных видов, но плотность однолетних растений увеличилась более чем вдвое, причем большую часть плотности растений составляли читграс и три однолетних разнотравья . [13] Исследование лугов в Калифорнии показало, что независимо от обработки экзотические однолетние и местные многолетние растения могли сосуществовать; ни один из них не истреблял другой: экзотические однолетние растения сохранялись на участках, к которым были добавлены местные многолетние растения, и наоборот . [14]
Возможно, что субсидии на высев местных растений на самом деле не нужны. Большой беличий хвост ( Elymus multisetus ) из Большого Бассейна , по-видимому, развил конкурентные преимущества в присутствии читграсса. [15]
Некоторые непреднамеренные последствия наблюдались при посеве после пожара. Смеси семян, даже «сертифицированные без сорняков», были загрязнены инвазивными видами и инициировали новые заражения. [16] Успешный рост посеянных трав (т. е. достаточный для воздействия на водную эрозию) вытеснил местные или натурализованные виды, включая саженцы кустарников и деревьев. [17] [18] [19] Подготовка семенного ложа и процесс посева способствовали росту и распространению натурализованных неместных видов. [20] Техника, используемая при посеве ландшафтов (например, сеялки и цепи), влияет на выживающие местные растения и нарушает микробные почвенные корки. [21]
Другие виды деятельности по управлению земельными ресурсами могут повлиять на эффективность посева после пожара. Выпас на засеянных выжженных территориях усугубляет проблему вторжения неместных однолетних трав, даже если проводится после двухлетнего перерыва. [22] Исторические обработки семян после вырубки леса оказали значительное влияние на эффективность посева после пожара Родео-Чедиски . [23]