Bromus tectorum -Bromus tectorum

Bromus tectorum
Bromus tectorum - Flora Batava - svazek v13.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království: Plantae
Clade : Tracheofyty
Clade : Krytosemenné rostliny
Clade : Monocots
Clade : Commelinids
Objednat: Poales
Rodina: Poaceae
Podčeleď: Pooideae
Rod: Bromus
Druh:
B. tectorum
Binomické jméno
Bromus tectorum
Synonyma

Anisantha tectorum (L.) Nevski

Bromus tectorum , známý jako pýr brome , svěšený brome nebo cheatgrass , je zimní roční tráva původem z Evropy , jihozápadní Asie a severní Afriky , ale stala se invazivní v mnoha dalších oblastech. Nyní je přítomen ve většině Evropy, jižního Ruska, Japonska, Jižní Afriky, Austrálie, Nového Zélandu, Islandu, Grónska, Severní Ameriky a západní střední Asie . Na východě USA je B. tectorum běžné podél silnic a jako plevele plodin, ale obvykle neovládá ekosystém. Stal se dominantním druhem v Intermountain West a částech Kanady a vykazuje zvláště invazivní chování vekosystémech stepního keře, kde byl uveden jako škodlivý plevel . B. tectorum často vstupuje na místo v oblasti, která byla narušena, a poté rychle expanduje do okolního prostoru díky svému rychlému růstu a plodné produkci osiva.

Snížení původních rostlin a zvýšená četnost požárů způsobená B. tectorum přiměly americkou službu Fish and Wildlife Service (USFWS), aby prozkoumala, zda je třeba tetřeva šalvěje uvádět jako ohrožený nebo ohrožený druh v důsledku ničení stanovišť . Poté, co byla kontrola dokončena USFWS, byl podepsán sekretářský řád 3336 s cílem snížit hrozbu požárů v pastvinách a zachovat stanoviště snížením chmýří.

Výzkum ukázal, že ekosystémy se zdravou biologickou půdní kůrou a původním společenstvím rostlin budou odolné vůči invazi B. tectorum . V oblastech, kde je B. tectorum invazivní ošetření, které zkoumají/používají správci půdy ke kontrole B. tectorum, zahrnuje očkování původních rostlin a nepůvodních trsových trav, aby konkurovaly B. tectorum, herbicidy a předepsané popáleniny . Účinnost těchto úprav je úzce spojena s načasováním dostupnosti vody v lokalitě. Se srážením krátce po ošetření herbicidy a očkováním se zvyšuje úspěšnost a celkově vysoké srážky zvyšují růst B. tectorum , což způsobuje, že účinky léčby jsou statisticky nevýznamné.

Ekologie pelyňku v jižním Idahu po založení Bromus tectorum

Popis

Bromus pochází z řeckého slova pro typ ovsa a tectorum pochází z tectoru, což znamená překrytí, a tectum, což znamená střecha. Bromus tectorum je zimní jednoletá tráva původem z Eurasie, která obvykle klíčí na podzim, přezimuje jako sazenice a poté kvete na jaře nebo počátkem léta. B. tectorum může být mylně považováno za trs, protože může vyslat výhonky, které mu dodávají vzhled růžice . V oblastech, kde roste v hustých porostech, rostliny nevytvářejí tuto růžici podobnou strukturu, ale místo toho jsou jednostranné (stonkové).

Stonky jsou hladké ( lysé ) a štíhlé. Listy jsou chlupaté ( pubertální ) a mají pochvy, které jsou oddělené kromě uzlu, kde se list přichytává ke stonku. Obvykle dosahuje 40–90 centimetrů (16–35 palců) na výšku, ačkoli semena mohou produkovat rostliny o velikosti 2,5 cm (0,98 palce). Květy B. tectorum jsou uspořádány na visutém latě s přibližně 30 klásky s markýzami a po pěti až osmi květech. Je kleistogamní (samosprašná, neotevíratelná květina) bez zjevného křížení . B. tectorum má vláknitý kořenový systém s několika hlavními kořeny, který nedosahuje více než stopu do půdy , a má široce se rozprostírající postranní kořeny, díky nimž je účinný při absorpci vlhkosti z lehkých srážek . Studie ukázala, že má schopnost redukovat půdní vlhkost do bodu trvalého vadnutí (minimální vlhkost půdy potřebná k tomu, aby rostlina nevadla) do hloubky 70 centimetrů (28 palců), což snižuje konkurenci ostatních druhů.

Místo výskytu

Bromus tectorum roste v mnoha různých klimatických podmínkách. Vyskytuje se především ve srážkové zóně 150–560 milimetrů (5,9–22,0 palce). Roste téměř na jakémkoli typu půdy, včetně horizontů B a C erodovaných oblastí a oblastí s nízkým obsahem dusíku . B. tectorum rychle kolonizuje narušené oblasti. Nejčastěji se vyskytuje na hrubozrnných půdách a neroste dobře na těžkých, suchých a/nebo slaných půdách. Roste v relativně úzkém rozmezí teplot půdy; růst začíná při 2,0–3,5 ° C (35,6–38,3 ° F) a zpomaluje, když teploty překročí 15 ° C (59 ° F).

Semena

Tyto semena dozrávají a disperzní v pozdním jaře a počátkem léta. Jsou rozptýleny větrem, malými hlodavci nebo připevněním ke zvířecí srsti do týdne zralosti. Jsou také přemisťovány jako kontaminující látky do sena, obilí, slámy a strojů. Bromus tectorum je hojným producentem osiva s potenciálem přesahujícím 300 semen na rostlinu; produkce osiva na rostlinu závisí na hustotě rostlin. Za optimálních podmínek může B. tectorum vyprodukovat 450 kg osiva na hektar (400 liber na akr) s asi 330 000 semeny/kg (150 000 semen/libru). Jak zrno B. tectorum dozrává, rostlina přechází ze zelené do purpurové až slámově zbarvené.

Semena B. tectorum vykazují rychlé klíčení, jakmile osivo přistane ve vhodných podmínkách. Pokud jsou zimní srážky omezující a klíčení je omezeno, ale jarní vlhkost je přiměřená, pak semena vyklíčí na jaře a rostliny v létě kvetou. Tato semena si zachovávají vysokou životaschopnost (schopnost klíčit za optimálních podmínek) v suchém skladování, které trvá více než 11 let. Na poli za zasypaných podmínek ztratí semena svoji životaschopnost za 2–5 let. Semena mohou odolat vysokým teplotám půdy a primární mez klíčivosti je nedostatečná vlhkost. Klíčení je nejlepší ve tmě nebo v rozptýleném světle. Klíčí nejrychleji, když jsou pokryty zeminou, ale nemusí být v kontaktu s holou půdou. Některé krycí listy obecně zlepšují klíčivost a zakládání sazenic. Sazenice rychle vycházejí z vrchních 2,5 cm (1 ") půdy a několik rostlin vychází z hloubky 8 cm (3"), ale ne ze semen 10 cm (4 ") pod povrchem.

Stav jako exotický plevel

Cheat grass in Elko, Nevada

Bromus tectorum byl zaveden do jižního Ruska , západní střední Asie , Severní Ameriky , Japonska , Jižní Afriky , Austrálie , Nového Zélandu , Islandu a Grónska . Poprvé byl nalezen ve Spojených státech (kde je znám jako plíseň brome nebo cheatgrass ) v roce 1861 v New Yorku a Pensylvánii a v roce 1928 se B. tectorum rozšířil do všech částí USA (včetně Havaje a Aljašky ), kromě pro Floridu a části Alabamy , Georgie a Jižní Karolíny . B. tectorum je nejhojnější v Great Basin , Columbia pánve a je součástí zavedených druhů , které nahradily Kalifornie původní rostliny v Kalifornii Floristické provincie ‚s pastvin a dalších lokalit . V Kanadě byl B. tectorum identifikován jako invazivní plevel ve všech provinciích a je extrémně rozšířený v Albertě a Britské Kolumbii.

Invazivní druhy

V USA roste na pastvinách , pastvinách , prériích , polích, pustých oblastech, erodovaných lokalitách a silnicích. Rančery a správce pozemků to hodně nadává. Semena B. tectorum jsou také kritickou částí stravy chukara a koroptve šedé, které byly zavedeny do USA. Intenzivní procházení ovcí B. tectorum na začátku jara bylo použito jako strategie snižování palby v horách v sousedství Carson City v Nevadě . Kvůli požárům v pastvinách a invazi Bromus tectorum zvažovala v roce 2010 americká služba pro ryby a divokou zvěř (USFWS) možnost rozšířit ochranu zákona o ohrožených druzích na tetřeva šalvěje. Primárním cílem sekretariátu 3336, podepsaného v roce 2015 v reakci na přezkoumání stavu USFWS, bylo snížit hrozby pro větší stanoviště šalvěje a tetřeva snížením frekvence a závažnosti palby z pastvin. Sekretářský řád 3336 se konkrétně zaměřil na to, jak by snížení B. tectorum mohlo snížit četnost a rozsah požárů v pastvinách. Od přezkoumání stavu tetřeva šalvěje USFWS v roce 2010 a implementačního sekretariátu 3336 v roce 2015 byla většina výzkumu zaměřeného na ekologii a kontrolu B. tectorum dokončena. 

Bromus tectorum prokázal kvantitativní a kvalitativní reakci na nedávné a blízké změny koncentrace atmosférického oxidu uhličitého . Laboratorní experimenty ukázaly, že nadzemní biomasa vzrostla o 1,5–2,7 gramu na rostlinu na každých 10 dílů na milion (ppm) nárůst nad 270 ppm předindustriální základní linie. Na kvalitativní straně stoupající oxid uhličitý snížil stravitelnost a potenciální rozklad B. tectorum . Kromě stimulace biomasy může stoupající oxid uhličitý také zvýšit retenci biomasy B. tectorum nad zemí snížením odstraňování živočichy nebo bakteriemi. Pokračující nárůst atmosférického oxidu uhličitého může významně přispět k produktivitě B. tectorum a zátěži palivem s následnými účinky na frekvenci a intenzitu požárů .

Bylo prokázáno, že Bromus tectorum těží z endofytické kolonizace smrže ( Morchella sextelata , M. snyderi ) v západní Severní Americe.    

Možnosti léčby

Očkování

Dostupnost původního osiva bude vždy limitujícím faktorem obnovy ekosystémů pelyňku po požáru pastvin. Málo se rozumí požadavkům na klíčivost původních druhů. Tento nedostatek porozumění je komplikován epizodickou povahou usazování ve vyprahlých pastvinách. V reakci na omezenou dostupnost původního osiva vysadili správci půdy osivo Agropyron cristatum , vytrvalé buginy pocházející z Ruska a Asie. Použití očkování jiného nepůvodního člověka ke kontrole exotického, problémového druhu se nazývá asistovaná posloupnost. A. cristatum je mnohem snazší stanovit než původní trvalky a bylo prokázáno, že je silným konkurentem Bromus tectorum.

Nicméně, A. cristatum mohou vykazovat invazivní chování a je silným konkurentem nativních trvalek. Důvod, proč se používá, bez ohledu na jeho invazivní chování, je ten, že obnovuje některé funkce vytrvalých travních porostů.  A. cristatum je odolný vůči lesním požárům a je vhodný pro skot a dobytek. Intenzivní kontrola, která by byla nutná k vytvoření původního rostlinného společenství v  monokultuře A. cristatum, by však způsobila narušení, které by také zvýšilo invazivní druhy, do kterých byla vysazena, aby konkurovaly. Alternativou k použití A. cristatum jako zástupného druhu v asistované posloupnosti je jeho založení vedle základových druhů, jako je pelyněk . Přidání šalvěje by diverzifikovalo ekosystém a zajistilo stanoviště pro šalvěj. To by však znamenalo přijmout možnost, že se původní rostlinná komunita nikdy nezačne.

Herbicidy

Většina výzkumu v letech 2011-2017 se zaměřila na použití herbicidů ke kontrole B. tectorum a jejich vliv na původní rostlinná společenstva. Při používání herbicidů k ​​potlačení zimních jednoletých tráv jsou dva nejdůležitější faktory, které ovlivňují úspěch, načasování aplikace a zbytková aktivita půdy. Načasování aplikace je rozděleno do tří hlavních kategorií: preemergence na podzim před klíčením Bromus tectorum , časná postemergence na začátku jara, kdy je B. tectorum sazenice, a pozdní postemergence na konci jara poté, co B. tectorum dospěje.

Aby byla postemergentní aplikace nejúčinnější, musí být provedena co nejdříve na jaře, aby bylo zajištěno, že ošetření herbicidy zasáhne většinu populace B. tectorum . Pozdní aplikace však ohrožuje původní trvalou vegetaci, protože mohou pocházet z vegetačního klidu . Herbicidy bez zbytkové aktivity půdy se obecně nepoužívají, protože jsou účinné pouze v roce aplikace. Pokud herbicid nemá žádnou zbytkovou půdní aktivitu, musí být herbicid aplikován postemergentně brzy na jaře, ale dává se přednost aplikaci před vzejitím, protože před vzejitím je menší pravděpodobnost poškození původní vegetace.

Studie naznačují, že používání herbicidů může vybírat pro trávy v teplém období a snižovat množství trav v chladném období. K regulaci B. tectorum se používá pět hlavních herbicidů : imazapic , rimsulfuron, tebuthiuron , glyphosate a indaziflam. Většina nedávného výzkumu však byla provedena na glyfosátu, indaziflamu a imazapicu.

Glyfosát nemá žádnou zbytkovou půdní aktivitu a musí být použit postemergentně, což omezuje jeho kontrolu B. tectorum na jeden rok. Aby byla účinná kontrola, musí být aplikována na stejnou oblast po dobu delší než pět let, aby se dostala před produkci osiva, aby se zabránilo zpětné kolonizaci. Imazapic je herbicid, který manažeři půdy nejčastěji používají k regulaci B. tectorum . Z uvedených herbicidů je také nejčastěji studován. Imazapic je upřednostňován, protože může být aplikován preemergentně i postemergentně, je schválen pro použití v pastvinách a má zbytkovou aktivitu půdy, která umožňuje kontrolu na jeden až dva roky. Indaziflam je jedním z nejnovějších herbicidů, licencovaných v roce 2010. Má zbytkovou půdní aktivitu 2–3 roky a je také účinný proti mnoha dalším invazivním travám. Nejenže snižuje početnost a biomasu B. tectorum , ale také snižuje vysoce hořlavé stelivo, které B. tectorum produkuje. V počátečních pokusech trvale konkuroval imazapikům. Od roku 2017 nebyl indaziflam schválen pro použití mimo obytné a komerční nemovitosti.

Předepsané pálení

Předepsané spalování samotné snižuje biomasu Bromus tectorum na přibližně dva roky. Cílem předepsaného popálení v oblasti napadené B. tectorum je kontrolované odstranění vysoce hořlavého rostlinného steliva. Načasování předepsaných popálenin může ovlivnit rozmanitost a množství vracející se vegetace. Studie ukazuje, že jarní popáleniny mohou mít za následek významné snížení původní vegetace, ale ukázalo se, že pádové popáleniny zvyšují druhovou bohatost. Podzimní popáleniny mohou také podpořit vybrané trávy a rostliny odolné proti ohni. Další kontrolou pro popáleniny B. tectorum je ohled na hustoty a požární úpravy okolních listů. V některých případech může existence přilehlé morchelly vyvolat vzájemné vztahy, jako je zvýšená vláknina a potažmo paliva, která podporují návrat cheatgrassu. Podobně, když hustě zabalené jehličnany začnou naplňovat společenstva pelyňku, sníží se podrostová vytrvalá vegetace; když jsou tyto oblasti předepsány spálené, dominuje posloupnost B. tectorum ve prospěch vyšších trav, takže popáleniny jsou situačně horší.

Dostupnost vody a úspěch úpravy

Dostupná voda má velký vliv na úspěch léčby Bromus tectorum . V letech vysokých srážek se nábor B. tectorum a biomasa zvýší a může způsobit, že léčba bude neúčinná. Ve většině dlouhodobých studií B. tectorum se spekulovalo, že příčinou rozdílů v účinnosti jsou srážkové rozdíly mezi lety. Dobře načasované srážení po aplikaci herbicidu však může zvýšit množství herbicidu, který se dostane do půdy. Když je na oblast aplikován herbicid a na zemi je podestýlka B. tectorum , velká část herbicidu bude absorbována do podestýlky a část se k podestýlce přichytí. Podestýlka vytváří přikrývku, pod kterou může B. tectorum vyklíčit i po aplikaci herbicidu. Pokud ale krátce po aplikaci herbicidu prší, část herbicidu, který je uvězněn ve stelivu, lze uvolnit a zapracovat do půdy. Déšť může také umožnit původním druhům překonat dopady herbicidů. Zvýšené srážky na začátku jara mohou zvýšit úspěšnost výsevu zvýšením rychlosti klíčivosti původních trav a odstranit konkurenční výhodu B. tectorum .

Invazivní Bromus tectorum na smrkové hoře, Nevada

Charakteristika rezistentní původní komunity

Existuje pozitivní korelace mezi původními vegetačními společenstvy a biologickou půdní kůrou (BSC). BSC se skládá ze sinic , řas , lišejníků a mechů žijících na půdě. Ve vyprahlých oblastech kolonizují BSC prostory mezi rostlinami, zvyšují biodiverzitu oblasti, často jsou dominantním krytem a jsou životně důležité pro fungování ekosystému. Kromě zajištění ochrany proti erozi je BSC životně důležitý pro cyklování živin a fixaci uhlíku . Oheň a pošlapávání dobytka jsou hlavními hrozbami pro komunity BSC, a jakmile jsou narušeny, může trvat desítky až staletí, než se BSC reformuje. Pokles zdraví komunity BSC slouží jako indikátor včasného varování před invazí Bromus tectorum . Pokud je komunita BSC zdravá, bude bránit klíčení B. tectorum a sníží pravděpodobnost invaze. Pokud však dojde k narušení biologické půdní kůry a je schopen vytvořit plísňový chrom, pak B. tectorum bude bránit obnově komunity BSC.

Nativní víceleté trávy mají kořeny, které často sahají až čtyři stopy do půdy. Tyto kořeny poskytují organickou hmotu, která živí půdní organismy , které pomáhají při koloběhu vody a živin v suchých ekosystémech a zlepšují kvalitu půdy . Bromus tectorum má mělce se šířící kořenový systém, díky čemuž je mnohem efektivnější absorbovat vlhkost z lehkých srážek a narušuje koloběh živin. Několik studií ukázalo, že přirozená rostlinná biomasa, zejména ta, která má svazkovité trávy, negativně ovlivňuje krytí a biomasu B. tectorum , což naznačuje, že různorodá původní společenská trvalka bude odolnější vůči invazi B. tectorum .

Studie zjistily Poa secunda , pseudoroegneria spicata , a Achnatherum thurberianum jako klíčové trav pro B. tectorum odporu. Životní strategie těchto tří trav se liší takovým způsobem, že poskytují neustálou interakci a konkurenci s B. tectorum. P. spicata a A. thurberianum jsou hluboce zakořeněné a dokončují většinu svého růstu na konci jara a P. secunda je mělce zakořeněný a dokončuje většinu svého růstu na konci zimy a brzy na jaře. 

Trvalé travní ekosystémy jsou méně náchylné k hoření. B. tectorum bylo historicky považováno za vytvoření smyčky pozitivní zpětné vazby. Taylor a kol. (2014) naznačuje, že samotný oheň B. tectorum nepodporuje . Pokud nějaká oblast hoří, kryt B. tectorum a biomasa se nezvětší, jak se kdysi myslelo, ale obnoví se na předchozí úrovně. Zvýšené požáry způsobené B. tectorum mohou sloužit k udržení, nikoli ke zvýšení populace B. tectorum tím, že zabrání domorodcům v založení.

Reference

externí odkazy