Сохраняющий выпас или целевой выпас [1] - это использование полудикого или одомашненного скота для выпаса скота для поддержания и увеличения биоразнообразия естественных или полуестественных пастбищ , пустошей , лесных пастбищ , водно-болотных угодий и многих других мест обитания . [2] [3] Сохраняющий выпас, как правило, менее интенсивен, чем такие практики, как предписанное выжигание , [3], но им все равно необходимо управлять, чтобы гарантировать, что не произойдет чрезмерного выпаса . Практика доказала свою эффективность в умеренных количествах для восстановления и поддержания экосистем пастбищ и пустошей . Сохраняющий или контролируемый выпас был внедрен в программы восстановительного сельского хозяйства для восстановления почвы и общего здоровья экосистемы текущих рабочих ландшафтов . Оптимальный уровень выпаса и выпаса животных будет зависеть от цели сохранения. Различные уровни выпаса, наряду с другими методами сохранения, могут использоваться для получения желаемых результатов. [4]
Исторически луга , пастбища, травоядные были важнейшей частью экосистемы. Когда травоядные исчезают, ранее пастбищные земли могут показывать снижение как плотности, так и разнообразия растительности, потерю биоразнообразия и лесные пожары . [5] История земли может помочь экологам и защитникам природы определить наилучший подход к проекту по сохранению. [6]
Исторические угрозы для лугов начались с преобразования земель в поля для выращивания сельскохозяйственных культур и рабочие ландшафты. По состоянию на 2017 год примерно 20% естественных пастбищных угодий во всем мире были преобразованы в сельскохозяйственные культуры, что привело к потере 60% почвенного углерода. [7] Этот сдвиг привел к ненадлежащим методам управления земельными ресурсами, а в последнее время и к распространению древесных растений из-за отсутствия управления и изменения климата . [8] Чрезмерный выпас и вытаптывание почвы и лугов завезенным человеком скотом привели к сокращению растительного покрова, усилению эрозии почвы из-за чрезмерного воздействия, [9] а в более засушливом климате — к опустыниванию, которое усиливается засухой. [10] В настоящее время пастбища являются наиболее деградированным видом землепользования во всем мире. [5]
Интенсивный выпас скота сохраняет территорию как среду обитания, в которой преобладают травы и небольшие кустарники, в значительной степени предотвращая экологическую сукцессию леса. [12] Экстенсивный выпас скота также обрабатывает среды обитания, в которых преобладают травы и небольшие кустарники, но не предотвращает сукцессию леса, а только замедляет ее. Сохраняющий выпас скота обычно осуществляется с экстенсивным выпасом из-за экологических недостатков интенсивного выпаса скота.
Необходимо тщательно контролировать выпас скота в целях сохранения. Чрезмерный выпас может вызвать эрозию , разрушение среды обитания, уплотнение почвы или снижение биоразнообразия ( видового богатства ). [13] Рэмбо и Фэт обнаружили, что использование позвоночных для выпаса скота на определенной территории увеличивает видовое богатство растений за счет снижения численности доминирующих видов и увеличения богатства более редких видов. Это может привести к более открытому пологу леса и большему пространству для появления других видов растений. [14]
Регенеративное управление выпасом направлено на возвращение к естественной, исторической динамике выпаса между пасущимися животными, землей и другими экологическими процессами, способствующими целевой экосистеме. [15] Управляя уровнем выпаса, скотоводы могут учитывать здоровье почвы, управлять эрозией, снижать риск пожаров и способствовать общему оздоровлению экосистемы и позволять травам восстанавливаться. Чтобы уменьшить последствия изменения климата в сельскохозяйственной системе и поощрять устойчивое земледелие , решающее значение имеют секвестрация углерода в почве , переработка питательных веществ и содействие биоразнообразию. [16] Это делается путем ротации стад скота через несколько замков через определенный промежуток времени. Контролируемые планы выпаса должны быть гибкими, чтобы учитывать: изменения формы и размера замков, плотность скота, продолжительность, интенсивность потери растений, частоту выпаса и время года. [15] Невозможно вернуть все земли к их историческому, естественному использованию путем полного удаления сельского хозяйства. Таким образом, восстановительное сельское хозяйство представляет собой метод восстановления истощенных пастбищ с одновременным продолжением ведения сельского хозяйства.
Результат восстановления зависит от вида выпаса. Например, вапити и лошади имеют схожую с крупным рогатым скотом частоту выпаса, но, как правило, выпасают на большей площади поверхности, оказывая меньшее воздействие на землю, чем крупный рогатый скот. [17] Было обнаружено, что крупный рогатый скот более полезен для восстановления пастбищ с низким видовым богатством, тогда как овцы были признаны полезными для восстановления заброшенных полей. [18] Целевая область восстановления определит вид травоядных, идеальный для природоохранного выпаса. Дюмон и коллеги [19] обнаружили при использовании различных пород быков, что «традиционные породы оказались немного менее избирательными, чем коммерческие породы», но не оказали существенного влияния на биоразнообразие. В этом конкретном исследовании биоразнообразие поддерживалось в одинаковой степени обоими типами пород.
Сохраняющий выпас — это инструмент, используемый для сохранения биоразнообразия. Однако одной из опасностей выпаса является потенциал для увеличения инвазивных видов наряду с местным биоразнообразием . Исследование Лозера и др. показало, что области с высокой интенсивностью выпаса и удалением травоядных увеличили биомассу неместных интродуцированных видов . Оба показали, что промежуточный подход является наилучшим методом. Неместные виды действительно продемонстрировали, что они не так хорошо адаптированы к нарушениям , таким как засуха . Это показало, что реализация контролируемых методов выпаса снизит численность неместных видов на тех участках, которые не управлялись должным образом. [20]
Эффекты выпаса также могут зависеть от отдельных видов растений и их реакции на выпас. Растения, которые адаптированы к экстенсивному выпасу (например, к выпасу крупного рогатого скота), будут быстрее и эффективнее реагировать на выпас, чем местные виды, которым в прошлом не приходилось справляться с интенсивным давлением выпаса. Эксперимент, проведенный Кимбаллом и Шиффманом, показал, что выпас увеличил покрытие некоторых местных видов, но не уменьшил покрытие неместных видов. Видовое разнообразие местных растений смогло отреагировать на выпас и увеличить разнообразие. Сообщество стало бы плотнее, чем изначально, с возросшим биоразнообразием. (Однако, это могло быть просто дисперсией на участках из-за того, что местные и неместные составы были из разных видов на выпасаемых и невыпасаемых участках.) [17]
Степень выпаса скота оказывает значительное влияние на видовое богатство и обилие насекомых на лугах. Управление землей в форме выпаса скота имеет тенденцию к уменьшению разнообразия с увеличением интенсивности. Крюсс и Чарнтке связывают эту разницу с увеличением высоты трав на невыпасаемых территориях. Исследование показало, что обилие и разнообразие насекомых (таких как взрослые бабочки, пчелы-ловушки и осы) увеличивались с увеличением высоты травы. Однако другие насекомые, такие как кузнечики, лучше реагировали на неоднородность растительности. [21]
Выпас скота может иметь различные эффекты для позвоночных. Кунерт и др. наблюдали, что разные виды птиц по-разному реагируют на изменения интенсивности выпаса. [22] Также считалось, что выпас скота снижает численность позвоночных, таких как луговая собачка и пустынная черепаха . Однако Казмайер и др. обнаружили, что умеренный выпас скота не оказал никакого эффекта на техасскую черепаху . [13]
Кролики широко обсуждались из-за их влияния на состав земель. Белл и Уотсон обнаружили, что кролики демонстрируют предпочтение при выпасе различных видов растений. [23] Это предпочтение может изменить состав растительного сообщества. [24] В некоторых случаях, если предпочтение отдается неместному, инвазивному растению, выпас кроликов может принести пользу сообществу, сокращая численность неместных растений и создавая пространство для заполнения местными видами растений. [25] Когда кролики пасутся умеренно, они могут создать более сложную экосистему, создавая более изменчивую среду, которая позволит большему количеству хищников-конкурентов между различными организмами. [24] Однако, помимо воздействия на дикую растительность, кролики уничтожают посевы, конкурируют с другими травоядными и могут привести к чрезвычайному экологическому ущербу. Конкуренция может быть прямой или косвенной. Кролики могут специально поедать целевую пищу конкурентов или подавлять рост трав, которые едят другие виды. Например, выпас кроликов в Нидерландах препятствует тому, чтобы высокие травы стали доминирующими. Это, в свою очередь, повышает пригодность пастбища для казарок . Однако они могут быть полезны хищникам, которые лучше себя чувствуют на открытых территориях, поскольку кролики уменьшают количество растительности, что облегчает хищникам обнаружение добычи. [24]
Наконец, выпас скота продемонстрировал свою эффективность в расчистке сухих кустарников для снижения пожарной опасности в районах, пострадавших от засухи. [26]
Деградация эфемерных водно-болотных угодий и потеря биоразнообразия в какой-то момент времени были списаны на неправильное управление выпасом как местных, так и неместных копытных и других травоядных. Исследование, проведенное Джейми Марти из The Nature Conservancy, изучило воздействие на весенние водоемы , образовавшиеся в Калифорнии, когда были удалены травоядные. [27] Результаты короткого исследования показали, что области, где были удалены травоядные, имели более низкое разнообразие местных трав, беспозвоночных и позвоночных в водоемах, с увеличением обилия и распространения неместных трав в этом районе. Исследование также продемонстрировало снижение успешности воспроизводства отдельных видов в этом районе, таких как западная лопатоногая жаба и калифорнийская тигровая саламандра . Марти утверждает, что это снижение связано с адаптацией экосистем к историческим изменениям в травоядных и их влиянию. Другими словами, историческая экосистема, теоретически, должна была бы положительно отреагировать на прекращение выпаса скота, однако система адаптировалась к европейским видам, завезенным извне, и теперь может нуждаться в них для поддержания разнообразия. [27] В другом исследовании, проведенном Пайком и Марти, измерения показали, что в среднем весенние пруды на пастбищах накапливали воду дольше, чем непастбищные участки, а почва была более устойчива к поглощению воды на пастбищах. [28]
Недавним синонимом или почти синонимом природоохранного выпаса является «целевой выпас», термин, введенный в справочнике 2006 года [1] в отличие от предписанного выпаса, который Национальная служба охраны ресурсов Министерства сельского хозяйства США использовала для описания всех управляемых выпасов. [1] [29] [30] Целевой выпас часто используется в сочетании с другими методами, такими как сжигание, применение гербицидов или расчистка земель. Целевой выпас может конкурировать с традиционными гербицидами и механическими методами контроля инвазивных растений от инвазивного разнотравья до можжевеловых деревьев, и использовался для сокращения мелкого топлива в пожароопасных районах. [31] [32] [33]
Самым важным навыком для разработки целевой программы выпаса является терпение и приверженность. Однако понимание реакции скота и растений на выпас имеет решающее значение для разработки целевой программы выпаса. Программа должна иметь четкое указание вида животного, времени и скорости выпаса, необходимых для подавления проблемных растений и поддержания здорового ландшафта. Применение выпаса должно 1) наносить значительный ущерб целевым растениям 2) ограничивать ущерб желаемой растительности и 3) быть интегрировано с другими стратегиями контроля. Во-первых, для нанесения значительного ущерба целевым растениям необходимо понимать, когда целевое растение наиболее восприимчиво к повреждению выпасом и когда оно наиболее приемлемо для скота. Вкусовая привлекательность целевых растений зависит от унаследованных и развитых предпочтений пасущихся животных к растениям (например, форма рта овец и коз делает их хорошо подходящими для поедания широколиственных сорняков). Козы также хорошо приспособлены для поедания кустарников. [34] [35] Во-вторых, целевые растения часто существуют в растительном сообществе со многими желаемыми растениями. Задача состоит в том, чтобы выбрать правильное животное, время выпаса и интенсивность выпаса, чтобы максимизировать воздействие на целевое растение, одновременно уменьшая его на связанное растительное сообщество. Наконец, цели управления, целевые виды растений, погода, топография, физиология растений и связанные растительные сообщества являются одними из многих переменных, которые могут определять тип и продолжительность обработки. Должны быть хорошо разработаны целевые цели выпаса и адаптивный план управления , который учитывает другие стратегии контроля.
