Požární ekologie - Fire ecology

Old Fire spalování v San Bernardino hory (snímek pořízený z Mezinárodní vesmírné stanice )

Požární ekologie je vědecká disciplína zabývající se přírodními procesy zahrnujícími oheň v ekosystému a ekologickými efekty, interakcemi mezi ohněm a abiotickými a biotickými složkami ekosystému a úlohou ekosystémového procesu. Mnoho ekosystémů, zejména prérijní , savanové , chaparralské a jehličnaté lesy , se vyvinuly s ohněm, který zásadním způsobem přispívá k vitalitě a obnově stanovišť . Mnoho druhů rostlin v prostředí zasaženém požárem vyžaduje ke klíčení, zakládání nebo reprodukci oheň. Potlačení požáru nejenže eliminuje tyto druhy, ale také zvířata, která jsou na nich závislá.

Kampaně ve Spojených státech historicky formovaly veřejné mínění k přesvědčení, že požáry jsou vždy pro přírodu škodlivé. Tento pohled je založen na zastaralých přesvědčeních, že ekosystémy postupují směrem k rovnováze a že jakékoli narušení, jako je oheň, narušuje harmonii přírody. Novější ekologický výzkum však ukázal, že oheň je nedílnou součástí funkce a biologické rozmanitosti mnoha přírodních stanovišť a že organismy v těchto komunitách se přizpůsobily tak, aby odolávaly přírodním požárům a dokonce je využívaly. Obecněji je oheň nyní považován za „přirozené rušení“, podobné záplavám , větrným bouřím a sesuvům půdy , které vedlo k vývoji druhů a kontroluje vlastnosti ekosystémů.

Potlačení požáru v kombinaci s jinými environmentálními změnami způsobenými lidmi může mít za následek nepředvídané důsledky pro přírodní ekosystémy. Některé velké požáry ve Spojených státech byly obviňovány z let hašení požárů a pokračující expanze lidí do ekosystémů přizpůsobených požáru, ale za to pravděpodobně může změna klimatu . Správci pozemků čelí obtížným otázkám, jak obnovit režim přirozeného požáru , ale nechat hořet požáry je nejméně nákladná a pravděpodobně nejúčinnější metoda.

Panoramatické foto série posloupnosti v borovicovém lese na Floridě
Kombinace fotografií pořízených na fotografickém místě na Floridě Panther NWR. Fotografie jsou panoramatické a pokrývají 360 stupňový pohled z monitorovacího bodu. Tyto fotografie se pohybují od před vypálením po 2 roky po vypálení.

Požární komponenty

Požární režim popisuje vlastnosti ohně a jak to ovlivňuje se s konkrétním ekosystému. Jeho „závažnost“ je termín, který ekologové používají k označení dopadu, který má oheň na ekosystém. Ekologové to mohou definovat mnoha způsoby, ale jedním ze způsobů je odhad úmrtnosti rostlin. Oheň může hořet na třech úrovních. Pozemní požáry budou hořet půdou, která je bohatá na organické látky. Povrchové požáry budou hořet skrz mrtvý rostlinný materiál, který leží na zemi. Korunní ohně budou hořet ve vrcholcích keřů a stromů. Ekosystémy obecně zažívají kombinaci všech tří.

Požáry často vypuknou v období sucha, ale v některých oblastech může také běžně docházet k požárům v průběhu roku, kdy převládají blesky. Frekvence, po kterou se v určitém místě vyskytne požár, je měřítkem toho, jak jsou v daném ekosystému běžné požáry. Je definován buď jako průměrný interval mezi požáry v daném místě, nebo průměrný interval mezi požáry v ekvivalentní určené oblasti.

Intenzitu požáru lze definovat jako energii uvolněnou na jednotku délky topného potrubí (kW m −1 ).

  • produkt
    • lineární šíření (ms −1 ),
    • nízké spalné teplo (kJ kg −1 ),
    • a hmotnost spáleného paliva na jednotku plochy,
  • nebo to lze odhadnout z délky plamene.
Plantáž borovice Radiata shořela během východo viktoriánských alpských keřů v Austrálii v roce 2003

Abiotické reakce

Požáry mohou půdu postihnout zahříváním a spalováním. V závislosti na teplotách půd způsobených spalovacími procesy dojde k různým účinkům- od odpařování vody v nižších teplotních rozsazích až po spalování půdní organické hmoty a tvorbu pyrogenní organické hmoty, jinak známé jako dřevěné uhlí.

Požáry mohou způsobit změny v půdních živinách prostřednictvím řady mechanismů, mezi které patří oxidace, těkavost, eroze a vyluhování vodou, ale událost musí mít obvykle vysoké teploty, aby došlo ke značné ztrátě živin. Množství živin dostupných v půdách se však obvykle zvyšuje kvůli generovanému popelu, který je rychle dostupný, na rozdíl od pomalého uvolňování živin rozkladem. Odlupování hornin (nebo tepelná exfoliace ) urychluje zvětrávání hornin a potenciálně uvolňování některých živin.

Zvýšení ph půdy po požáru je běžně pozorováno, nejspíše v důsledku tvorby uhličitanu vápenatého a následného rozkladu tohoto uhličitanu vápenatého na oxid vápenatý, když se teploty ještě zvýší. Důvodem může být také zvýšený obsah kationtů v půdě v důsledku popela, který dočasně zvyšuje pH půdy . Mikrobiální aktivita v půdě se může také zvýšit v důsledku zahřívání půdy a zvýšeného obsahu živin v půdě, ačkoli studie také zjistily úplnou ztrátu mikrobů v horní vrstvě půdy po požáru. Celkově se půdy po požárech v důsledku kyselého spalování stávají zásaditějšími (vyšší pH) . Vyvoláním nových chemických reakcí při vysokých teplotách může oheň dokonce změnit strukturu a strukturu půdy ovlivněním obsahu jílu a pórovitosti půdy .

Odstranění vegetace po požáru může mít na půdu několik účinků, jako je zvýšení teplot půdy během dne v důsledku zvýšeného slunečního záření na povrchu půdy a větší ochlazení v důsledku ztráty sálavého tepla v noci. Méně listů k zachycení deště také způsobí, že se na povrch půdy dostane více deště a s menším počtem rostlin absorbujících vodu se množství obsahu vody v půdě může zvýšit. Mohlo by však být zřejmé, že popel může být za sucha vodoodpudivý, a proto se obsah a dostupnost vody nemusí ve skutečnosti zvýšit.

Biotické reakce a adaptace

Rostliny

Šišky ze stožáru

Rostliny vyvinuly mnoho adaptací, aby se vyrovnaly s ohněm. Z těchto adaptací je jednou z nejznámějších pravděpodobně pyriscence , kde je zrání a uvolňování semen zcela nebo zčásti spouštěno ohněm nebo kouřem; toto chování je často mylně nazýváno serotiny , ačkoli tento termín skutečně označuje mnohem širší kategorii uvolňování semen aktivovaného jakýmkoli podnětem. Všechny pyriscentní rostliny jsou serotinózní, ale ne všechny serotinózní rostliny jsou pyriscentní (některé jsou nekriscentní, hygriscentní, xeriscentní, soliscentní nebo jejich kombinace). Na druhé straně klíčivost osiva aktivovaného spouštěcí nesmí být zaměňována s pyriscencí; je znám jako fyziologický klid .

Například v chaparralských komunitách v jižní Kalifornii mají některé rostliny listy obalené hořlavými oleji, které podporují intenzivní požár. Toto teplo způsobí, že jejich semena aktivovaná ohněm vyklíčí (příklad vegetačního klidu) a mladé rostliny pak mohou vydělávat na nedostatku konkurence ve spálené krajině. Jiné rostliny mají semena aktivovaná kouřem nebo ohnivými pupeny. Šišky borovice lesní ( Pinus contorta ) jsou naopak pyriscentní: jsou utěsněny pryskyřicí, kterou oheň roztaví a uvolní semena. Mnoho rostlinných druhů, včetně sekvoje obrovské ( Sequoiadendron giganteum ), která vyžaduje stín , vyžaduje oheň, aby vytvořila mezery ve vegetačním baldachýnu, který propustí světlo, což umožní jejich sazenicím soutěžit se sazenicemi tolerantnějšími ke stínu jiných druhů, a tak vytvořit oni sami. Protože jejich stacionární povaha vylučuje jakékoli vyhýbání se požáru, mohou být rostlinné druhy odolné pouze vůči ohni, odolné vůči ohni nebo ohni odolné.

Nesnášenlivost ohně

Druhy rostlin nesnášející oheň často bývají vysoce hořlavé a jsou požárem zcela zničeny. Některé z těchto rostlin a jejich semena mohou po ohni jednoduše zmizet z komunity a nevrátit se; jiní se přizpůsobili, aby zajistili, že jejich potomci přežijí do další generace. "Obligátní secí stroje" jsou rostliny s velkými, ohněm aktivovanými semennými bankami, které klíčí, rostou a rychle dozrávají po požáru, aby se reprodukovaly a obnovily banky semen před dalším požárem. Semena mohou obsahovat receptorový protein KAI2, který je aktivován růstovými hormony karrikin uvolňovanými ohněm.

Tolerance ohně. Typický růst po australském požáru

Tolerance ohně

Druhy odolné vůči ohni jsou schopné odolat určitému stupni spálení a i přes poškození ohněm nadále rostou. Tyto rostliny jsou někdy označovány jako „ resproutery “. Ekologové ukázali, že některé druhy resprouterů ukládají ve svých kořenech extra energii, aby pomohly zotavení a opětovnému růstu po požáru. Například poté, co australský bushfire je Mountain Gray Gum strom ( Eucalyptus cypellocarpa ) začne produkovat hmotnost výhonků listů od paty stromu po celou cestu až do kufru směrem nahoru, aby to vypadalo jako černá hůl zcela pokryté s mladými, zelenými listy.

Ohnivzdornost

Požárně odolné rostliny během charakteristického požárního režimu utrpí malé poškození. Patří sem velké stromy, jejichž hořlavé části jsou vysoko nad povrchovými požáry. Zralá borovice borovice ( Pinus ponderosa ) je příkladem dřeviny, která při přirozeně mírném požárním režimu neutrpí prakticky žádné poškození koruny, protože při dozrávání vrhá své spodní zranitelné větve.

Zvířata, ptáci a mikrobi

Smíšené hejno jestřábů lovících kolem a kolem ohně

Stejně jako rostliny, i zvířata vykazují řadu schopností vyrovnat se s ohněm, ale liší se od většiny rostlin v tom, že se musí vyhnout skutečnému ohni, aby přežily. Ačkoli ptáci mohou být při hnízdění zranitelní, obecně jsou schopni uniknout ohni; skutečně často těží z toho, že dokážou vzít kořist prchající před ohněm a poté rychle znovu lokalizovat spálené oblasti. Ve skutečnosti je mnoho druhů volně žijících živočichů na celém světě závislých na opakujících se požárech v ekosystémech závislých na požáru při vytváření a udržování stanovišť. Některé antropologické a etnoornitologické důkazy naznačují, že určité druhy dravců požárujících potravu se mohou zapojit do záměrného šíření ohně, aby vypláchly kořist. Savci jsou často schopni uprchnout z ohně nebo hledat úkryt, pokud se mohou zavrtat. Obojživelníci a plazi se mohou vyhnout plamenům zavrtáním do země nebo použitím nor jiných zvířat. Zvláště obojživelníci se dokážou uchýlit do vody nebo velmi mokrého bahna.

Někteří členovci se také uchýlí během ohně, ačkoli teplo a kouř mohou některé z nich ve skutečnosti přitahovat k nebezpečí. Mikrobiální organismy v půdě se liší svou tepelnou tolerancí, ale je pravděpodobnější, že budou schopny přežít požár, čím hlouběji jsou v půdě. Pomůže také nízká intenzita požáru, rychlý průchod plamenů a suchá půda. Zvýšení dostupných živin po požáru může mít za následek větší mikrobiální komunity než před požárem. Obecně větší tepelná tolerance bakterií ve srovnání s houbami umožňuje, aby se rozmanitost mikrobiální populace půdy po požáru změnila v závislosti na závažnosti požáru, hloubce mikrobů v půdě a přítomnosti rostlinného krytu. Některé druhy hub, jako je Cylindrocarpon destructans, se zdají být neovlivněny spalovacími kontaminanty, které mohou bránit opětovnému osídlení spálené půdy jinými mikroorganismy, a proto mají vyšší šanci přežít požární poruchy a poté znovu kolonizovat a konkurovat jiným druhům hub později.

Oheň a ekologická posloupnost

Chování při požáru je v každém ekosystému jiné a organismy v těchto ekosystémech se tomu přizpůsobily. Jedna obecná obecnost je, že ve všech ekosystémech oheň vytváří mozaiku různých skvrn stanovišť , přičemž oblasti sahají od těch, které byly právě spáleny, až po ty, které byly po mnoho let nedotčeny ohněm. Jedná se o formu ekologické posloupnosti, ve které čerstvě spálené místo bude postupovat nepřetržitými a směrovými fázemi kolonizace po zničení způsobeném požárem. Ekologové obvykle charakterizují posloupnost prostřednictvím změn vegetace, které postupně vznikají. Po požáru budou prvními druhy, které budou znovu kolonizovány, ty, které mají v půdě již přítomná semena, nebo ty, které mají semena, mohou rychle cestovat do spálené oblasti. Obecně se jedná o rychle rostoucí byliny, které vyžadují světlo a netolerují stínování. Jak čas plyne, pomalu rostoucí, ke stínu tolerantní dřeviny potlačí některé bylinné rostliny. Jehličnany jsou často rané po sobě jdoucí druhy, zatímco široké listy je často nahrazují bez ohně. Mnoho jehličnatých lesů je tedy samo závislých na opakujícím se požáru.

Různé druhy rostlin, zvířat a mikrobů se specializují na zkoumání různých fází tohoto procesu posloupnosti a vytvářením těchto různých typů záplat umožňuje oheň v krajině existenci většího počtu druhů. Charakteristiky půdy budou faktorem při určování specifické povahy ekosystému přizpůsobeného požáru, stejně jako klima a topografie.

Příklady požárů v různých ekosystémech

Lesy

Mírné až středně požáry hořet v lese podrost , odstranění malých stromů a zelených groundcover . Požáry vysoké závažnosti vyhoří do korun stromů a zabijí většinu dominantní vegetace. Korunní požáry mohou vyžadovat podporu ze zemních paliv k udržení ohně v lesním baldachýnu (pasivní korunové požáry), nebo může oheň hořet v baldachýnu nezávisle na jakékoli podpoře zemního paliva (aktivní korunový oheň). Vysoce závažný požár vytváří komplexní raná stanoviště serálových lesů nebo zaseknutý les s vysokou úrovní biodiverzity. Když les často hoří a má tak méně nahromaděné rostlinné podestýlky, teploty pod zemí se zvýší jen mírně a nebudou smrtící pro kořeny, které leží hluboko v půdě. Ačkoli dopad požáru na les ovlivní jiné vlastnosti lesa, faktory jako klima a topografie hrají důležitou roli při určování závažnosti požáru a rozsahu požáru. Požáry se nejvíce šíří v období sucha, jsou nejzávažnější na horních svazích a jsou ovlivněny typem vegetace, která roste.

Lesy v Britské Kolumbii

V Kanadě lesy pokrývají asi 10% rozlohy a přesto v sobě skrývají 70% druhů ptáků a suchozemských savců v zemi. Přirozené požární režimy jsou důležité pro udržení rozmanité soustavy druhů obratlovců až u dvanácti různých typů lesů v Britské Kolumbii . Různé druhy se přizpůsobily tak, aby využívaly různé fáze posloupnosti, opětovného růstu a změn stanovišť, ke kterým dochází po epizodě hoření, jako jsou popadané stromy a úlomky. Charakteristiky počátečního ohně, jako je jeho velikost a intenzita, způsobují, že se stanoviště poté vyvíjí odlišně a ovlivňuje, jak jsou druhy obratlovců schopny využít spálené oblasti.

Keře

Blesky vyvolané požáry jsou častým výskytem na keřích a pastvinách v Nevadě .

Požáry keřů se obvykle koncentrují v korunách stromů a šíří se nepřetržitě, pokud jsou keře dostatečně blízko u sebe. Křoviny jsou typicky suché a jsou náchylné ke hromadění vysoce těkavých paliv, zejména na svazích. Požáry budou sledovat cestu nejmenší vlhkosti a největšího množství mrtvého palivového materiálu. Povrchové a podzemní teploty půdy během hoření jsou obecně vyšší než teploty lesních požárů, protože centra spalování leží blíže zemi, i když se to může velmi lišit. Mezi běžné rostliny v křovinách nebo chaparralu patří manzanita , chamise a Coyote Brush .

Kalifornské keře

Kalifornský keř, běžně známý jako chaparral , je rozšířené rostlinné společenství nízko rostoucích druhů, typicky ve vyprahlých svažitých oblastech Kalifornského pobřežního pásma nebo západního podhůří Sierry Nevady . Existuje celá řada společných keřů a stromů keře formy v této souvislosti, včetně Salal , TOYON , coffeeberry a západní jedovatého dubu . Regenerace po požáru je obvykle hlavním faktorem asociace těchto druhů.

Jihoafrický keř Fynbos

Křoviny Fynbos se vyskytují v malém pásu napříč Jižní Afrikou . Rostlinné druhy v tomto ekosystému jsou velmi rozmanité, přesto je většina těchto druhů povinnými secími stroji, to znamená, že oheň způsobí klíčení semen a rostliny kvůli tomu zahájí nový životní cyklus. Tyto rostliny se mohly v důsledku reakce na oheň a půdy chudé na živiny společně vyvinout do povinných secích strojů . Vzhledem k tomu, že oheň je v tomto ekosystému běžný a půda má omezené živiny, je pro rostliny nejúčinnější produkovat mnoho semen a poté uhynout při dalším požáru. Investování spousty energie do kořenů, aby přežilo příští oheň, když tyto kořeny budou schopny extrahovat malý extra užitek z půdy chudé na živiny, by bylo méně účinné. Je možné, že rychlá doba generování, kterou tito povinní secí stroje zobrazují, vedla k rychlejší evoluci a specializaci v tomto ekosystému, což vedlo k jeho velmi rozmanitému rostlinnému společenství.

Pastviny

Travní porosty hoří snáze než lesní a keřové ekosystémy, přičemž oheň se pohybuje stonky a listy bylin a pouze mírně ohřívá podkladní půdu, a to i v případech vysoké intenzity. Ve většině ekosystémů travních porostů je oheň primárním způsobem rozkladu , což je zásadní při recyklaci živin . V některých pastvinových systémech se oheň stal primárním způsobem rozkladu až poté, co zmizela velká stěhovací stáda brouzdající nebo spásající megafauny poháněná tlakem predátora. Při absenci funkčních společenstev velkých migračních stád býložravých megafaun a doprovodných predátorů může nadměrné používání ohně k udržování ekosystémů travních porostů vést k nadměrné oxidaci, ztrátě uhlíku a desertifikaci ve vnímavém podnebí. Některé ekosystémy travních porostů reagují na oheň špatně.

Severoamerické pastviny

V Severní Americe přispívají ohně přizpůsobené invazivní trávy, jako je Bromus tectorum, ke zvýšené frekvenci požáru, která vyvíjí selektivní tlak proti původním druhům. To je problém pro pastviny v západních Spojených státech .

V méně vyprahlých pastvinách fungovaly požáry na přesídlení ve shodě s pastvou a vytvářely zdravý travní ekosystém, jak ukazuje akumulace půdní organické hmoty, která se požárem výrazně změnila. Tallgrass prérie ekosystému v Flint Hills východní Kansas a Oklahoma se pozitivně reagovat na aktuální používání ohně v kombinaci s pastvu.

Jihoafrická savana

V savaně v Jižní Africe mají nedávno spálené oblasti nový růst, který poskytuje chutnější a výživnější krmivo ve srovnání se staršími, tvrdšími travami. Tato nová píce přitahuje velké býložravce z oblastí nespálených a spásaných travních porostů, které byly udržovány krátké díky neustálému spásání. Na těchto nespálených „trávnících“ jsou schopny přetrvávat pouze ty rostlinné druhy přizpůsobené těžké pastvě; Ale rozptýlení, které poskytují nově spálené oblasti, umožňuje trávám, které netolerují pastvu, růst zpět do trávníků, které byly dočasně opuštěny, což umožňuje těmto druhům přetrvávat v tomto ekosystému.

Savany dlouhé borovice

Rostlina žlutého džbánu je závislá na opakujícím se požáru v pobřežních pláních savan a plochých lesů.

Velká část jihovýchodních Spojených států byla kdysi otevřená borovicovým lesem s bohatým podrostem trav, ostřic, masožravých rostlin a orchidejí. Výše uvedené mapy ukazují, že tyto ekosystémy (kódované jako světle modré) měly nejvyšší četnost požárů ze všech stanovišť, jednou za deset let nebo méně. Bez ohně napadají listnaté lesní stromy a jejich stín eliminuje borovice i podrost. Některé z typických rostlin spojených s ohněm zahrnují žlutý džbán a růžový pogonia . Hojnost a rozmanitost takových rostlin úzce souvisí s četností požárů. Na těchto otevřených pastvinách a plochých lesích závisí také vzácná zvířata, jako jsou želvy gophery a indigoví hadi . Obnova ohně je proto prioritou pro zachování druhového složení a biologické rozmanitosti.

Požár v mokřadech

Ačkoli to může vypadat divně, mnoho druhů mokřadů je také ovlivněno ohněm. K tomu obvykle dochází v období sucha. V krajině s rašelinovými půdami, jako jsou rašeliniště, může samotný rašelinový substrát shořet a zanechat otvory, které se znovu naplní vodou, jako nové rybníky. Méně intenzivní požáry odstraní nahromaděné stelivo a umožní dalším mokřadním rostlinám regenerovat se ze zakopaných semen nebo z oddenků. Mokřady, které jsou ovlivněny požárem, zahrnují pobřežní močály , mokré prérie, rašeliniště , nivy , bažiny a pralesy . Vzhledem k tomu, že mokřady mohou v rašelině ukládat velké množství uhlíku, je frekvence požárů rozsáhlých severních rašelinišť spojena s procesy kontrolujícími hladinu oxidu uhličitého v atmosféře a s fenoménem globálního oteplování. Rozpuštěný organický uhlík (DOC) je v mokřadech hojný a hraje zásadní roli v jejich ekologii. Na Floridě Everglades je významnou částí DOC „rozpuštěné uhlí“, což naznačuje, že oheň může hrát zásadní roli v mokřadních ekosystémech.

Hašení požáru

Oheň slouží mnoha důležitým funkcím v rámci ekosystémů přizpůsobených požáru. Oheň hraje důležitou roli v koloběhu živin, zachování rozmanitosti a struktuře stanovišť. Potlačení ohně může vést k nepředvídaným změnám v ekosystémech, které často nepříznivě ovlivňují rostliny, zvířata a lidi závislé na tomto stanovišti. Požáry, které se kvůli hašení požáru odchylují od historického požárního režimu, se nazývají „necharakteristické požáry“.

Chaparralská společenství

Hasičský vůz se blíží doutnajícím kartáčem u požáru Tumbleweed poblíž Los Angeles v červenci 2021

V roce 2003 byla jižní Kalifornie svědkem silných chaparrálních požárů. Stovky domů a statisíce akrů půdy shořely v plamenech. Extrémní požární počasí (nízká vlhkost, nízká vlhkost paliva a silný vítr) a hromadění mrtvého rostlinného materiálu po dobu 8 let sucha přispěly ke katastrofickému výsledku. Ačkoli někteří tvrdili, že hašení požáru přispělo k nepřirozenému nárůstu zatížení palivem, podrobná analýza historických dat o požáru ukázala, že tomu tak nemuselo být. Protipožární činnosti nedokázaly vyloučit oheň z chaparralu v jižní Kalifornii. Výzkum, který ukazuje rozdíly ve velikosti a frekvenci požárů mezi jižní Kalifornií a Bajou, byl použit k naznačení, že větší požáry na sever od hranice jsou důsledkem hašení požáru, ale tento názor byl zpochybněn mnoha vyšetřovateli a většina jej již nepodporuje hasičských ekologů.

Jedním z důsledků požárů v roce 2003 byla zvýšená hustota invazivních a nepůvodních druhů rostlin, které rychle kolonizovaly spálené oblasti, zejména ty, které již byly spáleny v předchozích 15 letech. Protože keře v těchto komunitách jsou přizpůsobeny konkrétnímu historickému požárnímu režimu, mohou změněné režimy ohně změnit selektivní tlaky na rostliny a upřednostňovat invazivní a nepůvodní druhy, které dokážou lépe využívat nové podmínky po požáru.

Dopady ryb

Boise National Forest je americký národní les se nachází na sever a na východ od města Boise, Idaho . Po několika neobvykle velkých požárech byl pozorován bezprostředně negativní dopad na populace ryb, což představuje zvláštní nebezpečí pro malé a izolované populace ryb. V dlouhodobém horizontu se však zdá, že oheň omlazuje stanoviště ryb způsobením hydraulických změn, které zvyšují záplavy a vedou k odstraňování bahna a ukládání příznivého substrátu stanoviště. To vede k větší populaci ryb po požáru, které jsou schopny tyto vylepšené oblasti znovu osídlit. Ale i když se oheň obecně jeví jako příznivý pro populace ryb v těchto ekosystémech, intenzivnější účinky necharakteristických lesních požárů v kombinaci s fragmentací populací lidskými překážkami bránící šíření, jako jsou jezy a přehrady, budou představovat hrozbu pro rybí populace.

Fire jako nástroj pro správu

Předepsané Burn in Oak Savannah in Iowa

Ekologie restaurování je název pro pokus zvrátit nebo zmírnit některé změny, které lidé v ekosystému způsobili. Řízené vypalování je jedním z nástrojů, kterému se v současné době věnuje značná pozornost jako prostředku obnovy a správy. Aplikace ohně na ekosystém může vytvořit stanoviště pro druhy, které byly negativně ovlivněny hašením požáru, nebo může být požár použit jako způsob ovládání invazivních druhů, aniž by bylo nutné se uchýlit k herbicidům nebo pesticidům. Diskutuje se však o tom, na co by se státní správci měli zaměřit, aby obnovili své ekosystémy, zejména o tom, zda „přirozený“ znamená předlidský nebo předevropský. Indiánské používání ohně , nikoli přírodních požárů, historicky udržovalo rozmanitost savan Severní Ameriky . Kdy, jak a kde by manažeři měli používat oheň jako nástroj řízení, je předmětem debaty.

Shortgrassová prérie Great Plains

Kombinace pastvy těžkých hospodářských zvířat a hašení požárů drasticky změnila strukturu, složení a rozmanitost ekosystému krátkých travních prérií na Great Plains , což umožňuje dřevinám dominovat v mnoha oblastech a propagovat invazivní druhy odolné vůči ohni. V polosuchých ekosystémech, kde je rozklad dřevin pomalý, je oheň zásadní pro návrat živin do půdy a umožnění pastvinám udržet si vysokou produktivitu.

Ačkoli oheň může dojít během vegetačního nebo odložených období, se podařilo požár během vegetačního klidu sezóny je nejúčinnější při zvyšování trávy a forb kryt, biologické rozmanitosti a rostlinné živiny příjem v Shortgrass prérie. Manažeři musí také vzít v úvahu, jak invazivní a nepůvodní druhy reagují na oheň, pokud chtějí obnovit integritu původního ekosystému. Například oheň může v létě ovládat pouze invazivní plevel skvrnitý ( Centaurea maculosa ) na Michiganské vysočině, protože právě v tomto období je životní cyklus plevelů nejdůležitější pro jeho reprodukční růst.

Smíšené jehličnaté lesy v USA Sierra Nevada

Smíšené jehličnaté lesy ve Spojených státech Sierra Nevada mívaly intervaly návratu ohně, které se pohybovaly od 5 let do 300 let, v závislosti na místním klimatu. Nižší nadmořské výšky měly častější intervaly návratu ohně, zatímco vyšší a vlhčí nadmořské výšky vykazovaly mnohem delší intervaly mezi požáry. Domorodí Američané měli tendenci zakládat požáry na podzim a v zimě a pozemky ve vyšších polohách byly vesměs domorodými Američany obsazeny pouze v létě.

Finské boreální lesy

Pokles oblasti stanoviště a kvality způsobil, že mnoho druhů populací je zařazeno na seznam Červeného seznamu Mezinárodní unie pro ochranu přírody. Podle studie o obhospodařování lesů finských boreálních lesů může zlepšení kvality stanovišť oblastí mimo rezervy pomoci v úsilí o ochranu ohrožených brouků závislých na mrtvém dřevě. Tito brouci a různé druhy hub oba potřebují, aby přežili, mrtvé stromy. Starý les může poskytnout toto konkrétní stanoviště. Většina fenoscandských boreálních zalesněných oblastí se však používá na dřevo, a proto je nechráněná. Bylo studováno využití řízeného spalování a zadržování stromů v zalesněné oblasti s mrtvým dřevem a jeho vliv na ohrožené brouky. Studie zjistila, že po prvním roce řízení se počet druhů zvýšil v hojnosti a bohatosti ve srovnání s ošetřením před požárem. Hojnost brouků se následující rok stále zvyšovala v lokalitách, kde byla vysoká retence stromů a hojné bylo mrtvé dřevo. Korelace mezi řízením lesních požárů a zvýšenou populací brouků ukazuje klíč k ochraně těchto druhů zařazených do červeného seznamu.

Australské eukalyptové lesy

Hodně ze starého růstového eukalyptového lesa v Austrálii je určeno k ochraně. Správa těchto lesů je důležitá, protože druhy jako Eucalyptus grandis se spoléhají na oheň, aby přežily. Existuje několik druhů eukalyptu, které nemají lignotuber , strukturu bobtnající kořeny, která obsahuje pupeny, kde pak mohou vyrůst nové výhonky. Při požáru pomáhá lignotuber při obnově závodu. Protože některé eukalypty nemají tento konkrétní mechanismus, může být správa lesních požárů užitečná tím, že vytvoří bohatou půdu, zabije konkurenty a umožní uvolnění semen.

Zásady řízení

Spojené státy

Požární politika ve Spojených státech zahrnuje federální vládu, vlády jednotlivých států, kmenové vlády, zájmové skupiny a širokou veřejnost. Nový federální pohled na požární politiku je paralelní s pokrokem v ekologii a směřuje k názoru, že mnoho ekosystémů závisí na narušení kvůli své rozmanitosti a správné údržbě svých přírodních procesů. Přestože bezpečnost člověka je stále prioritou číslo jedna v požárním managementu, nové cíle americké vlády zahrnují dlouhodobý pohled na ekosystémy. Nejnovější politika umožňuje manažerům měřit relativní hodnoty soukromého majetku a zdrojů v konkrétních situacích a podle toho nastavit své priority.

Jedním z hlavních cílů v oblasti požárního managementu je zlepšit osvětu veřejnosti s cílem potlačit mentalitu hašení požáru „ Smokey Bear “ a seznámit veřejnost s výhodami běžných přírodních požárů.

Viz také

Reference

Bibliografie

Federal Wildland Fire Management Policy and Program Review (FWFMP).
http://www.fs.fed.us/land/wdfire.htm .
  • United States National Park Service (USNPS). www.nps.gov.
Národní parky Sequoia a King's Canyon. 13. února 2006. „Obří sekvoje a oheň“.
https://www.nps.gov/seki/learn/nature/fic_segi.htm
  • Vitt, DH, LA Halsey a BJ Nicholson. 2005. Povodí řeky Mackenzie. s. 166–202 v LH Fraser a PA Keddy (eds.). Největší mokřady na světě: ekologie a ochrana. Cambridge University Press, Cambridge, Velká Británie. 488 s.
  • Whitlock, C., Higuera, PE, McWethy, DB, & Briles, CE 2010. Paleoekologické pohledy na požární ekologii: přehodnocení koncepce požárního režimu. Open Ecology Journal 3: 6-23.
  • Wisheu, IC, ML Rosenzweig, L. Olsvig-Whittaker, A. Shmida. 2000. Proč jsou středomořská vřesoviště chudá na živiny tak bohatá na rozmanitost rostlin? Evolutionary Ecology Research 2: 935-955.

externí odkazy