Посягательство древесных растений - Woody plant encroachment

Посягательство древесных растений (также нарастание кустарников, нарастание кустарников, нарастание древесных растений, утолщение кустов, разрастание древесных растений) - естественное явление, характеризующееся увеличением плотности древесных растений, кустарников и кустарников за счет травяного яруса, трав и разнотравья. . Он преимущественно встречается на лугах, саваннах и лесах и может вызывать сдвиг биома с открытых лугов и саванн на закрытые лесные массивы. Термин «посягательство на кусты» относится к распространению местных растений, а не к распространению чужеродных инвазивных видов . Таким образом, он определяется плотностью растений, а не видами. Посягательство кустарников часто считается сдвигом экологического режима и может быть признаком деградации земель .

Его причины включают интенсификацию землепользования, такую ​​как высокая нагрузка на выпас скота и подавление лесных пожаров. Установлено, что изменение климата является фактором, ускоряющим распространение древесных растений. Воздействие посягательства древесных растений сильно зависит от контекста. Часто обнаруживается, что это имеет серьезные негативные последствия для ключевых экосистемных услуг , особенно для биоразнообразия, среды обитания животных, продуктивности земель и пополнения подземных вод . Посягательство древесины на пастбищных угодьях привело к значительному снижению продуктивности, угрожая средствам к существованию пострадавших землепользователей. Это явление наблюдается в разных экосистемах и имеет разные характеристики и интенсивность во всем мире.

Различные страны активно противодействуют посягательству древесных растений, применяя адаптированные методы управления пастбищами и целенаправленное прореживание кустов. В некоторых случаях территории, затронутые посягательством древесных растений, классифицируются как поглотители углерода и составляют часть национальных кадастров парниковых газов . Однако эффекты секвестрации углерода в результате посягательства древесины сильно зависят от контекста и все еще недостаточно изучены.

Причины

Предполагается, что посягательство древесных пород происходит в начале голоцена и в начале потепления, когда тропические виды расширяют свой ареал от экватора в более умеренные регионы. Но с середины 19 века это происходило беспрецедентными темпами. Среди первых опубликованных представлений о посягательстве древесных растений - публикации Р. Стейплза в 1945 году, О. Веста в 1947 году и Генриха Вальтера в 1954 году.

Было обнаружено, что различные факторы способствуют процессу посягательства древесных растений. Можно провести общее различие между посягательством древесных растений из-за интенсификации земель и посягательством древесных растений после заброшенных земель. Литература также предполагает, что причины посягательства древесины значительно различаются между влажной и сухой саванной. Что касается причин, то вторжение древесных растений резко отличается от вторжения чужеродных растений, которое вызвано распространением намеренно или случайно занесенных видов .

Заброшенные земли

Там, где земля заброшена, часто наблюдается быстрое распространение местных кустарниковых растений. Так обстоит дело, например, с бывшими лесными массивами в Альпах, которые были преобразованы в сельскохозяйственные угодья, а затем заброшены. Таким образом, в Южной Европе вторжение связано с исходом из сельских районов.

Интенсификация земель

Драйвер древесного посягательства со временем может измениться. Хотя в прошлом часто обнаруживалось, что перевыпас является основным фактором посягательства древесины, наблюдается, что посягательство древесины продолжается на соответствующих территориях даже после сокращения или даже прекращения выпаса.

• Чрезмерный выпас: в контексте интенсификации землепользования часто упоминаемой причиной посягательства древесных растений является чрезмерный выпас , обычно в результате затоваривания и ограждения ферм, а также отсутствия чередования животных и периодов отдыха на земле. Исследования показывают, что чрезмерный выпас играет особенно важную роль в мезиклиматических условиях, когда вторжение кустарников в основном ограничивается меньшей конкуренцией со стороны травянистого яруса. Обнаружено, что распространение семян через животных является фактором, способствующим распространению древесных растений.
• Пожары: Связанная причина посягательства древесных растений - снижение частоты природных пожаров, которые могут возникать естественным путем, но подавляются по частоте и интенсивности землевладельцами из-за связанных с этим рисков. Когда из-за отсутствия огня снижается гибель деревьев и, как следствие, уменьшается топливная нагрузка травы для пожаров, возникает петля отрицательной обратной связи . Было подсчитано, что при достижении порогового значения в 40% растительного покрова пожары на поверхности травы редки. Во время промежуточных дождей пожар может быть основным фактором, определяющим между развитием саванн и лесов. В ходе экспериментов в Соединенных Штатах было определено, что ежегодные пожары приводят к сохранению пастбищ, 4-летние интервалы горения приводят к созданию кустарниковой среды обитания, а 20-летние интервалы горения приводят к серьезному посягательству древесных растений. Кроме того, сокращение просмотра на травоядных , например , когда естественные среды обитания превращаются в сельскохозяйственные земли, способствует древесных растений вторжению, а кусты растут спокойно и с увеличением размера также становятся менее восприимчивы к огню. Уже одно десятилетие изменений в управлении земельными ресурсами, таких как исключение пожаров и чрезмерного выпаса скота, может привести к серьезному посягательству древесных растений.
• Конкуренция за воду: Еще одна петля положительной обратной связи возникает, когда вторжение древесных пород сокращает доступную воду для растений, создавая недостаток для трав, способствуя дальнейшему проникновению древесных растений. Согласно теории двух слоев, травы используют влажность верхнего слоя почвы, тогда как древесные растения преимущественно используют влажность почвы. Если травяной покров сокращается из-за чрезмерного выпаса, это снижает потребление воды и позволяет большему количеству воды проникать в подпочву для использования древесными растениями. Более того, исследования показывают, что корни кустов менее уязвимы к водному стрессу, чем корни травы во время засухи.
• Демографическое давление: демографическое давление может быть причиной посягательства древесных растений, когда большие деревья вырубают в качестве строительного материала или топлива. Это стимулирует рост поросли и приводит к появлению кустарниковой растительности.

Глобальные драйверы

В то время как изменения в управлении земельными ресурсами часто рассматриваются как главный фактор роста древесной растительности, некоторые исследования показывают, что глобальные факторы способствуют увеличению древесной растительности независимо от практики управления земельными ресурсами.

• Характер осадков: часто цитируемой теорией является модель состояния и перехода. Эта модель показывает, как осадки и их изменчивость являются ключевым фактором роста растительности и ее состава, вызывая посягательство древесных растений при определенных режимах выпадения осадков.
• Изменение климата: было установлено, что изменение климата является причиной или ускоряющим фактором посягательства древесных растений, поскольку повышенная концентрация CO _{2 в} атмосфере способствует росту древесных растений. Древесные растения с фотосинтетическим путем C ₃ процветают при высоких концентрациях CO ₂ , в отличие от трав с фотосинтетическим путем C ₄ . Изменения в количестве осадков, также связанные с изменением климата, могут способствовать распространению древесных растений. Увеличение количества осадков может способствовать укоренению, росту и густоте древесных растений. Также уменьшение количества осадков может способствовать вторжению древесных растений, поскольку оно способствует переходу от мезофитных трав к ксерофитным кустарникам. Посягательство древесины связано с потеплением в тундре , тогда как оно связано с увеличением количества осадков в саванне. Такие виды, как Vachelllia sieberiana, процветают при потеплении независимо от конкуренции с травами. Репрезентативная выборка лугопастбищных угодий Южной Африки, посягательства древесных растений оказались одинаковыми при разных видах землепользования и разном количестве осадков, что позволяет предположить, что изменение климата может быть основной причиной посягательства. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) в своем докладе «Глобальное потепление на 1,5 ° C» говорится , что в высоких широтах тундра и бореальных лесов, особенно подвержены риску деградации вследствие изменения климата, с высоким доверием кустарников уже посягает и это далее приступаем к дальнейшему утеплению.

Разновидность

Широкий спектр различных древесных пород был идентифицирован как виды-нарушители во всем мире. В отличие от инвазивных видов, виды-посягатели являются коренными жителями соответствующей экосистемы, и их классификация в качестве вторгшихся зависит от того, насколько сильно они врастают в ландшафты, над которыми ранее не господствовали. Сравнение вторгающихся и не вторгающихся видов вакеллии показало, что вторгающиеся виды имеют более высокий уровень приобретения и конкуренции за ресурсы. У них другая архитектура навеса, и только вторгающиеся виды деревьев снижают продуктивность многолетней растительности.

Влияние на экосистемные услуги

Посягательство древесины представляет собой сдвиг в составе растений с далеко идущими последствиями для затронутых экосистем. Хотя это обычно определяется как форма деградации земель с серьезными негативными последствиями для различных экосистемных услуг , таких как биоразнообразие , пополнение подземных вод , емкость накопления углерода и емкость для травоядных животных, эта связь не является универсальной. Воздействие зависит от видов, масштаба и факторов окружающей среды, а вторжение кустарников также может оказать значительное положительное влияние на экосистемные услуги. Хотя посягательство древесных растений обычно не является синонимом деградации, установлено, что оно способствует деградации засушливых экосистем. Существует потребность в оценках конкретных экосистем и в ответных мерах на посягательство на древесину. Как правило, следующие факторы контекста определяют экологические последствия посягательства древесины:

• Преобладающее землепользование: в то время как положительные экологические эффекты могут иметь место в неуправляемых ландшафтах или определенных видах землепользования, отрицательные экологические эффекты наблюдаются, особенно в ландшафтах, где выпас скота.
• Плотность древесных растений. Разнообразие растений и многофункциональность экосистем обычно достигают пика при средних уровнях древесного покрова, а высокие древесные покровы обычно оказывают негативное воздействие.
• Условия окружающей среды: засушливые среды более негативно реагируют на посягательство древесины.

Посягательство древесины часто рассматривается как форма деградации земель и проявление опустынивания. Из-за его неоднозначной роли в озеленении и опустынивании его назвали «зеленым опустыниванием». Однако связь с опустыниванием не универсальна. Во время нарастания древесных растений травяной покров в межканальных зонах обычно остается нетронутым, в то время как при опустынивании эти зоны деградируют и превращаются в голую почву, лишенную органического вещества. Например, в Средиземноморском регионе создание кустарников может способствовать обращению вспять продолжающегося опустынивания.

Биоразнообразие

Кустарник разрастается за счет других видов растений, потенциально сокращая разнообразие растений и среды обитания животных. Эти эффекты зависят от контекста: метаанализ 43 публикаций за период с 1978 по 2016 год показал, что вторжение древесных растений оказывает отчетливое негативное влияние на видовое богатство и общую численность в Африке, особенно на млекопитающих и герпетофауну, но положительное влияние на Северную Америку. Однако в контексте специфических анализов также наблюдаются негативные эффекты в Северной Америке. Например, посягательство пиньона и можжевельника угрожает до 350 видов растений и животных, ассоциированных с полынью, в США. Изучение 30-летнего посягательства древесных растений в Бразилии показало значительное снижение видового богатства на 27%. Посягательство кустарников может привести к увеличению численности и богатства видов позвоночных . Однако эти вторгшиеся среды обитания и их видовые сообщества могут стать более чувствительными к засухе.

Свидетельства утраты биоразнообразия включают следующее:

• Травы : исследования, проведенные в Южной Африке, показали, что насыщенность травы снижается более чем на 50% при интенсивном посягательстве древесных растений. В Северной Америке метаанализ 29 исследований, проведенных в 13 различных сообществах пастбищ, показал, что видовое богатство снизилось в среднем на 45% из-за посягательства древесных растений. Среди сильно пораженных растений - маленькие белые женские туфельки . Как правило, крупные кусты сосуществуют с травянистым ярусом, а более мелкие кусты конкурируют с ним.
• Млекопитающие : вторжение древесных растений оказывает значительное влияние на структуру сообщества травоядных и может привести к вытеснению травоядных и других видов млекопитающих, предпочитающих открытые территории. Среди видов , обитающих потерять обитания в районах , пострадавших от древесных растений посягательстве кошки , такие как гепард, белый ногами лисицы , а также антилоп , такие как топи , Бубал Хантера и равнинной зебры . На некоторых пастбищах посягательство древесных растений связано со снижением способности выпаса диких животных до 80%.
• Птицы : влияние посягательства древесных растений на виды птиц необходимо дифференцировать между видами, связанными с кустарниками, и специалистами по пастбищам. Исследования показывают, что виды, ассоциированные с кустарниками, выигрывают от посягательства древесины до определенного порога древесного покрова (например, 22 процентов в исследовании, проведенном в Северной Америке), в то время как популяции специалистов по пастбищам сокращаются. Эксперименты в Намибии показали, что птицы, добывающие пищу, такие как находящийся под угрозой исчезновения стервятник , избегают посягательств, превышающих 2600 древесных растений на гектар. На пастбищах Северной Америки сокращение популяции птиц в результате посягательства древесины было определено как важнейшая проблема сохранения. Среди птиц отрицательно пострадавшие от древесного растений являются посягательством птицы-секретарь , серый бананоед , Marico Sunbird , меньшей луговой тетерев , шалфейный тетерев , жаворонки лучника , Северная Bobwhite и дрофа Ko .
• Насекомые : посягательство древесных растений связано с потерей видов или сокращением видового богатства насекомых с предпочтением открытых мест обитания, таких как бабочка и муравей .

Питание грунтовых вод и влажность почвы

Посягательство древесных растений часто связано с уменьшением пополнения запасов грунтовых вод, что подтверждается данными о том, что кусты потребляют значительно больше дождевой воды, чем травы, и что их вторжение изменяет поток воды. Нисходящему движению воды препятствует увеличенная плотность и глубина корней. Воздействие на подпитку подземных вод различается в зависимости от коренных пород песчаника и карстовых регионов, а также от глубоких и мелководных почв. Хотя это сильно зависит от контекста, борьба с кустарниками может быть эффективным методом улучшения подпитки грунтовых вод. Прикладные исследования по оценке доступности воды после удаления щеток были проведены в Техасе, США, что привело к увеличению доступности воды во всех случаях. Исследования, проведенные в Соединенных Штатах, также показывают, что плотное заселение можжевельником виргинским может вызывать почти все осадки, что значительно изменяет подпитку грунтовых вод. Исключение составляют заросли кустарников на склонах, где подпитка грунтовых вод может увеличиваться.

Хотя существует общее мнение о том, что посягательство древесных растений оказывает экогидрологическое воздействие, конкретный опыт изменений в пополнении запасов подземных вод, тем не менее, в значительной степени основан на отдельных свидетельствах или ограниченных на региональном и временном уровнях исследовательских проектах. Более того, существует ограниченное понимание того, как гидрологические циклы через вторжение древесных пород влияют на приток и отток углерода, при этом возможны как прирост, так и потери углерода.

Помимо пополнения запасов грунтовых вод, нарастание древесных растений увеличивает транспирацию деревьев и испарение влаги из почвы из-за увеличенного покрова кроны.

Связывание углерода

На фоне глобальных усилий по смягчению последствий изменения климата все большее внимание уделяется улавливанию и хранению углерода в естественных экосистемах. Луга составляют 40% естественной растительности Земли и содержат значительное количество глобального почвенного органического углерода . Изменения в видовом составе растений и структуре экосистемы, особенно из-за посягательства древесины, приводят к значительной неопределенности в прогнозировании круговорота углерода на пастбищах. Влияние контроля над кустарниками на улавливание и накопление углерода в соответствующих экосистемах является важным аспектом управления.

Исследования изменений в связывании углерода в условиях вторжения древесных растений и борьбы с кустарниками все еще недостаточны. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится , что древесных растений посягательстве обычно приводит к увеличению надземной древесным углем, в то время как изменения углерода под землей зависит от годового количества осадков и типа почвы. Группа далее уточняет, что глобальная оценка чистого изменения запасов углерода из-за посягательства древесных растений еще не проводилась. Факторы , имеющие отношение к сравнению связывания углерода потенциалов между посягали и не посягают пастбища, включают в себя следующее: надземный чистая первичная продукция (ААЭС), под землей чистая первичная продукции (БАЭС), фотосинтез ставка, дыхание растений ставки, растения подстилки разложения нормы, микробактериальная активность почвы .

• Надземный углерод: посягательство древесных растений подразумевает увеличение количества древесных растений, в большинстве случаев за счет трав. Учитывая, что древесные растения имеют более длительную продолжительность жизни и, как правило, большую массу, вторжение древесных растений может означать увеличение надземных хранилищ углерода за счет биосеквестрации . Однако исследования показывают, что это зависит от климатических условий: надземные резервуары углерода уменьшаются при нарастании древесных растений, когда среднегодовое количество осадков составляет менее 330 мм, и увеличивается, когда количество осадков выше. Способствующим фактором является то, что посягательство древесины снижает первичную продукцию наземных растений в мезо-экосистемах.
• Подземный углерод: в глобальном масштабе запасы органического углерода почвы в два раза больше, чем запасы углерода растений, поэтому его количественная оценка важна. Органический углерод почвы составляет две трети углерода почвы. Сравнение лугов, кустарников и лесов показывает, что леса и кустарники содержат больше углерода над землей, в то время как луга содержат больше углерода в почве. Как правило, травянистые растения выделяют больше биомассы под землей, чем древесные растения.

Установлено, что влияние древесного посягательства на органический углерод почвы зависит от количества осадков, при этом органический углерод почвы увеличивается в засушливых экосистемах и уменьшается в мезоэкосистемах при посягательстве. Во влажной среде луга содержат больше углерода в почве, чем кустарники и лесные массивы. При заселении кустарников потери углерода в почве могут быть достаточными, чтобы компенсировать прирост надземного углерода. Деградация пастбищ в некоторых районах привела к потере до 40% органического углерода почвы в экосистеме . Важным фактором является то, что при вторжении древесных растений повышенный фотосинтетический потенциал в значительной степени компенсируется усилением дыхания растений и соответствующими потерями углерода.

Изменения почвенного органического углерода необходимо рассматривать на уровне ландшафта, поскольку существуют различия между процессами под пологом и внутри полога. Когда ландшафт становится все более вторгшимся, а оставшиеся открытые участки пастбищ в результате перевыпасываются, органический углерод почвы может уменьшаться. В Южной Африке было обнаружено, что посягательство древесных растений замедляет скорость разложения подстилки, которой требуется в два раза больше времени для разложения под воздействием древесных растений по сравнению с открытыми саваннами. Это говорит о значительном влиянии посягательства древесных растений на баланс органического углерода в почве. На пастбищных землях Эфиопии посягательство древесных растений оказало незначительное положительное влияние на органический углерод почвы, а ограничение посягательства древесных растений было наиболее эффективным способом сохранения органического углерода почвы. В Соединенных Штатах после насаждения древесных пород в более глубоких частях почвы наблюдалось существенное связывание почвенного органического углерода.

Мета-анализ 142 исследований показал, что посягательство кустарников приводит к изменению содержания органического углерода в почве (0–50 см) с изменениями в диапазоне от -50 до 300 процентов. Органический углерод почвы увеличивался в следующих условиях: полузасушливые и влажные районы, заселенность бобовыми кустарниками в отличие от небобовых, песчаные почвы в отличие от глинистых почв. В исследовании также делается вывод о том, что посягательство кустарников оказывает в основном положительное влияние на содержание органического углерода в верхнем слое почвы со значительными различиями между климатом, типами почв и кустарников. Отсутствуют стандартизированные методики оценки воздействия древесного посягательства на органический углерод почвы.

• Общий углерод экосистемы : если в общих чертах отождествить посягательство древесных растений с облесением , учитывая только наземную биомассу, посягательство можно рассматривать как поглотитель углерода . Однако, учитывая потери в травяном слое, а также изменения в почвенном органическом углероде , количественная оценка земных резервуаров и потоков углерода становится более сложной и зависит от контекста. Изменения в связывании и хранении углерода необходимо определять для каждой соответствующей экосистемы в целом, то есть с учетом как надземных, так и подземных накоплений углерода. Как правило, повышенный уровень CO ₂ приводит к усилению роста древесных растений, что означает, что древесные растения увеличивают потребление питательных веществ из почвы, снижая способность почвы накапливать углерод. Напротив, травы увеличивают небольшую надземную биомассу, но вносят значительный вклад в связывание углерода под землей. Установлено, что прирост углерода над землей может быть полностью компенсирован потерями углерода под землей во время вторжения. Значительные потери углерода происходят из-за усиления речной эрозии, и, что важно, это включает ранее стабилизированный органический углерод с унаследованных пастбищ. Некоторые исследования показывают, что связывание углерода может увеличиваться в течение ряда лет при нашествии древесных растений, в то время как величина этого увеличения сильно зависит от годового количества осадков. Установлено, что насаждение древесных пород мало влияет на потенциал секвестрации в засушливых районах с количеством осадков менее 400 мм. Затронутые экосистемы с большей вероятностью, чем открытые луга, будут терять углерод во время засухи. Обычно наблюдается, что углерод в целом увеличивается в более влажных экосистемах при вторжении и может уменьшаться в засушливых экосистемах при вторжении. Это означает, что положительный углеродный эффект посягательства древесных растений может уменьшаться с прогрессирующим изменением климата, особенно в экосистемах, которые, согласно прогнозам, испытают уменьшение количества осадков и повышение температуры. Среди экосистем, которые, как ожидается, потеряют запасы углерода в результате посягательства древесины, является тундра. Более того, необходимо учитывать взаимодействие с другими процессами, имеющими отношение к климату. Наиболее важно то, что посягательство древесины приводит к уменьшению или даже прекращению наземных пожаров и связанных с ними выбросов парниковых газов.

Продуктивность земли

Древесный завод посягательство непосредственно влияет приземляться производительность, так как широко документировано в контексте животных несущей способности . В южноафриканской стране Намибия предполагается, что сельскохозяйственная продуктивность пастбищных угодий снизилась на две трети из-за посягательства древесных растений. В Восточной Африке есть свидетельства того, что увеличение кустарникового покрова на 10 процентов сокращает выпас на 7 процентов, при этом земля становится непригодной для использования в качестве пастбищ, когда кустарниковый покров достигает 90 процентов. В Северной Америке каждый 1 процент увеличения древесного покрова означает сокращение на 0,6–1,6 крупного рогатого скота на 100 га.

Также обнаружено, что туристический потенциал земли снижается в районах с заселением сильными древесными растениями, при этом посетители перемещаются в менее заселенные районы и с большей видимостью дикой природы.

Средства к существованию в сельской местности

В то время как экологические последствия посягательства древесины многогранны и варьируются в зависимости от плотности посягательства и факторов контекста, часто считается, что посягательство на древесину оказывает негативное влияние на средства к существованию в сельской местности. В Африке 21% населения зависит от ресурсов пастбищных угодий. Посягательство древесины обычно приводит к увеличению количества менее вкусных древесных пород за счет вкусных трав. Это сокращает ресурсы, доступные пастбищным общинам и сельскому хозяйству на пастбищах в целом. Посягательство древесных растений отрицательно сказывается на средствах к существованию, особенно в засушливых районах, которые обеспечивают жизнь одной трети населения мира.

Другие

В Соединенных Штатах посягательство древесных растений связывают с распространением клещевых патогенов и соответствующим риском заболеваний для людей и животных. В арктической тундре вторжение кустарников может уменьшить облачность и способствовать повышению температуры. В Северной Америке значительное повышение температуры и количества осадков было связано с нашествием древесины, составившее значения до 214 мм и 0,68 ° C соответственно. Это вызвано уменьшением альбедо поверхности.

Установлено, что целенаправленная борьба с кустарниками в сочетании с защитой более крупных деревьев улучшает очистку мусора, которая регулирует процессы болезней, изменяет распределение видов и влияет на круговорот питательных веществ.

Количественная оценка и мониторинг

Не существует статического определения того, что считается посягательством на древесину, особенно когда имеет место посягательство на местные растения. Хотя определить тенденции роста растительности (например, увеличение количества древесных растений с течением времени) несложно, сложнее определить пороговые значения, при превышении которых территория должна считаться вторгшейся. Были разработаны различные определения, а также методы количественной оценки и картирования.

В южной части Африки часто находит применение метод BECVOL (оценка биомассы по объему растительного покрова). Он определяет эквиваленты дерева эвапотранспирации (ETTE) для выбранной области. Эти данные используются для сравнения с климатическими факторами, в первую очередь с годовым количеством осадков, чтобы определить, есть ли на соответствующих территориях большее количество древесных растений, чем считается устойчивым.

Изображения дистанционного зондирования часто используются для определения степени распространения лесов на сушу. К недостаткам этой методики можно отнести трудности с различением видов и невозможность обнаружить небольшие кустарники. Более того, мультиспектральные данные на основе БПЛА и данные лидаров часто используются для количественной оценки проникновения древесных пород. Вероятность посягательства древесных растений на африканском континенте была нанесена на карту с использованием данных ГИС и переменных осадков, влажности почвы и плотности скота.

Было установлено, что перефотосъемка является эффективным инструментом для мониторинга изменений растительности, в том числе посягательства древесины, и составляет основу различных оценок посягательств.

В большинстве затронутых экосистем знание исторического земного покрова ограничивается доступностью фотографических свидетельств или письменных записей. Методы преодоления этого пробела в знаниях включают оценку записей пыльцы . В недавней заявке был установлен растительный покров последних 130 лет в районе посадки древесных растений в Намибии.

Буш контроль

Под контролем кустарников понимается активное управление плотностью древесных пород на пастбищах. Хотя посягательство древесины во многих случаях является прямым следствием неустойчивой практики управления, маловероятно, что внедрение более устойчивых методов само по себе (например, управление режимами пожаров и выпаса скота) приведет к восстановлению и без того деградированных территорий. Зараженные луга могут составлять стабильное состояние, а это означает, что без вмешательства растительность не вернется к своему прежнему состоянию. Ответные меры, такие как механическое удаление, необходимы для восстановления различного баланса между древесными и травянистыми растениями. Как только образуется высокая плотность древесных растений, древесные растения вносят больший вклад в семенной фонд почвы, чем травы, а отсутствие трав представляет меньше топлива для пожаров, снижая их интенсивность. Это увековечивает посягательство древесины и требует вмешательства, если такое посягательство нежелательно для функций и использования соответствующих экосистем. Большинство вмешательств представляют собой выборочное прореживание кустов, хотя в некоторых контекстах также было показано, что повторные сплошные рубки эффективно восстанавливают разнообразие типичных видов саванн. При принятии решения о том, какие древесные породы проредить, а какие оставить, структурные и функциональные особенности породы играют ключевую роль.

Виды вмешательств

Термин «управление кустами» или «управление кустами» относится к действиям, которые нацелены на управление плотностью и составом кустов и кустарников в данной области. Такие меры служат либо для снижения рисков, связанных с посягательством древесных растений, таких как лесные пожары, либо для восстановления затронутых экосистем. Принято считать, что количество вторгшихся местных древесных растений следует сокращать, но не искоренять. Это очень важно, поскольку эти растения выполняют важные функции в соответствующих экосистемах, например, они служат средой обитания для животных. Усилия по противодействию посягательству древесных растений относятся к научной области реставрационной экологии и в первую очередь руководствуются экологическими параметрами, а затем экономическими показателями. Можно выделить три разные категории мер:

• Профилактические меры: применение проверенных передовых методов управления для предотвращения чрезмерного роста древесных пород, например, посредством соответствующих норм поголовья и ротационного выпаса в случае пастбищного земледелия. Обычно считается, что превентивные меры являются более экономичным методом борьбы с посягательством древесных растений, чем обработка экосистем после того, как деградация уже произошла.
• Меры реагирования: уменьшение плотности кустов за счет целенаправленной уборки кустов или других форм удаления (прореживание кустов).
• Меры по уходу: повторяющиеся или постоянные меры по поддержанию плотности и состава куста, которые были установлены в результате прореживания куста.

Методы контроля

Естественный контроль кустов

Среди прочего, за счет внедрения браузеров, таких как бурские козы , управления контролируемыми пожарами или восстановления экосистем с исторической травоядной фауной.

Было обнаружено, что огонь особенно эффективен для уменьшения плотности кустов в сочетании с естественными засухами или преднамеренным внедрением браузеров. Преимущество пожаров в том, что они поглощают семена древесных растений в травяном ярусе до прорастания, что снижает чувствительность лугов к вторжению. Необходимым условием для успешного подавления кустарников посредством пожара является достаточное количество топлива, поэтому пожары имеют более высокую эффективность в областях, где имеется достаточно травы. Кроме того, для предотвращения повторного роста необходимо регулярно устраивать костры. Обнаружено, что борьба с кустами посредством огня более эффективна при применении разной интенсивности огня с течением времени. Связь между предписанным пожаром и гибелью деревьев является предметом постоянных исследований. Исследования также показывают, что вероятность успеха предписанных пожаров различается в зависимости от сезона, в течение которого они применяются.

Есть свидетельства того, что некоторые сельские фермерские общины десятилетиями использовали мелких жвачных животных, таких как козы, для предотвращения посягательства древесных растений.

Также целевые системы выпаса могут функционировать как инструмент управления для сохранения биоразнообразия на пастбищах. Это предмет постоянных исследований.

Химическая борьба с кустами

Плотность древесины часто контролируют с помощью гербицидов, в частности арборицидов. Часто применяемые гербициды основаны на активных ингредиентах тебутиурон , этидимурон, бромацил и пиклорам . В Восточной Африке первые комплексные эксперименты по эффективности такой борьбы с кустарниками относятся к 1958–1960 гг.

Механическое управление втулкой

Обрезка или уборка кустарников и кустарников ручным или механизированным оборудованием. После механической обрезки древесных растений стебель выжигают, сжигают или просматривают для подавления повторного роста. Некоторые исследования показывают, что механическое уничтожение кустов более устойчиво, чем контролируемые пожары, потому что сжигание приводит к более глубокой деградации почвы и более быстрому восстановлению кустарников. Кусты, собранные механическим способом, часто сжигают на кучах, но они также могут служить сырьем для увеличения стоимости.

Вызовы

В литературе подчеркивается, что восстановление участков посягательства древесных растений до желаемого ранее незатронутого состояния является труднодостижимым, а восстановление ключевой экосистемы может быть кратковременным или не произойти. Для достижения намеченного результата методы и технологии вмешательства должны быть конкретными. Было обнаружено, что текущие усилия по селективному удалению растений замедлили или остановили посягательство древесных растений в соответствующих областях, но иногда их опережает продолжающееся посягательство.

Когда прореживание кустов проводится изолированно, без последующих мер, пастбища не могут быть восстановлены. Это связано с тем, что такие однократные обработки обычно охватывают небольшие участки за раз и оставляют семена растений, что позволяет быстро восстановить кусты. Комбинация профилактических мер, направленных на устранение причин посягательства древесных растений, и ответных мер, восстанавливающих затронутые экосистемы, может в долгосрочной перспективе преодолеть посягательство на древесные растения.

В усилиях по сохранению пастбищ реализация мер в сети частных земель, а не на отдельных фермах, остается ключевой задачей. Из-за высокой стоимости химического или механического удаления древесных пород такие вмешательства часто проводятся в небольших масштабах, то есть на нескольких гектарах за раз. Это отличается от естественных процессов контроля до землепользования человека, например, широко распространенных пожаров и давления на растительность со стороны свободно перемещающихся диких животных. В результате вмешательства часто имеют ограниченное влияние на продолжающееся расселение и распространение древесных растений.

Противодействие посягательству древесных растений может быть дорогостоящим и во многом зависит от финансовых возможностей землепользователей. В некоторых странах изучалась возможность увязки контроля над кустарниками с концепцией оплаты экосистемных услуг (ПЭУ).

Связь со смягчением последствий изменения климата и адаптацией к нему

Учет в кадастрах парниковых газов

Учитывая научную неопределенность, широко варьируется то, как страны учитывают вторжение древесных растений и меры борьбы с ними в свои национальные кадастры парниковых газов . В ходе ранних количественных оценок поглотителя углерода было обнаружено, что вторжение древесных пород составляет от 22% до 40% регионального поглотителя углерода в США, в то время как это считается ключевой неопределенностью в углеродном балансе США, и было обнаружено, что способность поглотителя снижается. когда посягательство достигло максимальной степени. Также в Австралии посягательство древесины составляет значительную часть национального счета углерода. В Южной Африке посягательство древесных растений, по оценкам, привело к увеличению национального поглотителя углерода примерно на 21000 Гг CO ₂ , при этом было подчеркнуто, что потеря корней, в частности, приводит к потерям подземного углерода, которые не полностью компенсируются за счет прирост надземного углерода.

Предполагается, что классификация заселенных пастбищ и саванн как поглотителей углерода часто может быть неверной, что недооценивает потери органического углерода в почве.

Помимо трудностей с окончательной количественной оценкой изменений в хранении углерода, содействие хранению углерода за счет посягательства древесины может представлять собой компромисс, так как это может снизить биоразнообразие эндемиков саванны и основных экосистемных услуг, таких как продуктивность земель и доступность воды.

Сохранение пастбищ может внести значительный вклад в достижение глобальных целей по связыванию углерода, но по сравнению с потенциалом связывания в лесном и сельском хозяйстве, это все еще недостаточно изучено и реализовано.

Bush Control как мера адаптации

Некоторые страны, например Южная Африка, признают неубедительные доказательства воздействия на выбросы от прореживания кустов, но решительно продвигают его как средство адаптации к изменению климата . Географический выбор районов вмешательства, нацеленных на районы, которые находятся на ранней стадии вторжения, может минимизировать надземные потери углерода и тем самым минимизировать возможный компромисс между смягчением последствий и адаптацией. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) отражает на этом компромиссе: «Эта переменная отношения между уровнем заносов, запасов углерода, биологического разнообразия, обеспечение водой и пастырской ценность может представлять дилемму для директивных органов, особенно при рассмотрении целей три Рио-де-Жанейрские конвенции: РКИК ООН, КБОООН и КБОООН. Устранение интенсивных посягательств древесных растений может улучшить видовое разнообразие, продуктивность пастбищ, обеспечение водой и уменьшить опустынивание, тем самым способствуя достижению целей КБОООН и КБОООН, а также адаптационным целям РКООНИК Тем не менее, это приведет к выбросу запасов углерода биомассы в атмосферу и потенциально вступит в конфликт с целями РКИК ООН по смягчению последствий ». МККЗР далее перечисляет борьбу с кустарниками как соответствующую меру в рамках адаптации на основе экосистем и адаптации на уровне сообществ.

Сохранение пастбищ против облесения

Поскольку облесение приобрело популярность как мера по созданию или увеличению поглотителей углерода и, таким образом, смягчению последствий глобального изменения климата, звучат призывы к более тщательному выбору подходящих экосистем. Усилия по сохранению все чаще нацелены на луга, саванны и лесные массивы с открытым пологом, признавая их важность для биоразнообразия и экосистемных услуг . Принятие посягательства древесины или вторжения чужеродных древесных пород в качестве меры по смягчению последствий изменения климата может иметь серьезные негативные последствия для соответствующих экосистем. Установлено, что пастбища часто ошибочно принимают за деградировавшие леса и становятся объектом усилий по облесению. Согласно анализу территорий, выявленных Институтом мировых ресурсов с потенциалом восстановления лесов , это включает до 900 миллионов гектаров пастбищ. В одной только Африке 100 миллионов гектаров пастбищ оказываются под угрозой из-за неправильного направления усилий по облесению. К числу областей, обозначенных как деградированные леса, относятся национальные парки Серенгети и Крюгера , которые не были засажены деревьями в течение нескольких миллионов лет. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится , что меры по смягчению последствий, таких как лесовосстановления или лесоразведения, могут посягать на земли , необходимой для сельскохозяйственной адаптации и тем самым под угрозу продовольственной безопасности, средств к существованию и экосистемных функций.

Глобальная протяженность

Поселение древесных растений происходит на всех континентах в самых разных экосистемах. Его причины, масштабы и меры реагирования различаются и сильно зависят от контекста. Экосистемы, затронутые посягательством древесины, включают закрытые кустарники, открытые кустарники, лесные саванны, саванны и луга. Это может произойти не только в тропическом и субтропическом климате, но и в районах с умеренным климатом.

В Африке к югу от Сахары древесный растительный покров увеличился на 8% за последние три десятилетия, в основном за счет посягательства древесины. В целом, 750 миллионов гектаров нелесных биомов испытали значительный чистый прирост древесного растительного покрова, что более чем в три раза превышает площадь, на которой произошла чистая потеря древесной растительности. Было установлено, что на около 249 миллионов гектаров африканских пастбищных угодий долгосрочное изменение климата является ключевым фактором изменения растительности. В южной части Африки посягательство древесины было определено как главный фактор озеленения, то есть увеличения растительного покрова, обнаруженного с помощью дистанционного зондирования.

По оценкам, в Южной Европе с 1950 по 2010 год 8 процентов земельной площади перешло от пастбищ к древесной растительности.

Было установлено, что в евразийской степи , крупнейшем лугопастбищном угодье в мире, посягательство древесных растений, связанных с изменением климата, составляет около 1% за десятилетие.

Затронутые экорегионы

Северная Европа

Вудите посягательство распространено в альпийской тундре Норвегии и Швеции также в прибрежных лугах в Эстонии древесных растений посягательства наблюдаются, в результате оставления земель. В Ирландии и Дании засушливые луга подвержены влиянию древесных растений. В Ирландии экстенсивное земледелие с низкими затратами помогает предотвратить дальнейшее вторжение Blackthorn и Hazel , в то время как насаждения с высокой плотностью выращивания активно вырубаются.

Центральная Европа и европейские Альпы

Области, которые раньше были лесами, требуют постоянного ухода, чтобы избежать посягательства древесных растений. Когда активная обработка земли заканчивается, результатом становится залежь, и может последовать постепенное распространение кустарников и кустарников. Виды животных, некогда обитавшие в Центральной Европе, эффективно противодействовали этому естественному процессу. К ним относятся травоядные животные, такие как европейский бизон , Auerochs (вымершие), благородный олень и одичавшая лошадь . Считается, что пастбища и пустоши требуют защиты из-за их биоразнообразия, а также для сохранения культурных ландшафтов. Поэтому вторжению древесных растений часто противодействуют выборочное удаление древесной биомассы или сезонная или круглогодичная интродукция пастбищных видов животных, таких как овцы, козы, крупный рогатый скот или лошади. Посягательство кустарников происходит в Альпах , где структурные изменения в сельском хозяйстве приводят к заброшению земель. Alnus viridis - это наиболее широко распространенный вид кустарников в субальпийской зоне, который, как обнаружено, серьезно ухудшает видовое богатство и бета-разнообразие при вторжении на пастбища. Поселение древесины в альпийской тундре связано с надземным накоплением углерода и замедлением биогеохимического цикла . 70 процентов обрабатываемых земель в Восточных Альпах затронуты посягательством древесины. Также в Венгрии посягательство кустарников связано с оставлением ранее возделываемых земель. Установлено, что умеренное посягательство не оказывает отрицательного воздействия на биоразнообразие, и подавление древесных растений считается эффективным подходом к восстановлению.

Средиземноморский бассейн

Средиземноморский регион широко сообщается, пострадавшим закустариванием, что зачастую переход в создание дерев в бывших пастбищах. Установлено, что это оказывает негативное воздействие на биоразнообразие и усугубляет климат и связанные с ним засухи. Кроме того, он отрицательно влияет на органическое вещество почвы . В то же время обнаружено, что вторгающиеся кустарники также имеют положительный эффект, обращая вспять процесс опустынивания . В районах, подверженных заселению лесов, наблюдаются более продолжительные засухи и более интенсивное использование глубоководных участков, и ожидается, что в будущих климатических сценариях этот показатель возрастет. В испанских Пиренеях посягательство древесины связано с заброшенностью земель и затрагивает около 80 процентов возделываемых земель.

Североамериканские луга

Было обнаружено, что пастбища Северной Америки страдают от посягательства древесных растений. Документы о посягательстве на кустарник из-за исключения пожаров были задокументированы еще в 1968 году.

Соединенные Штаты Америки

В Соединенных Штатах, пострадавшие экосистемы включают пустыни Чиуауа , в пустыне Сонора , северные и южные Скалистые горы , в полыни степи , а также Южной и Центральной Великих равнин . Среди задокументированных причин - плохое управление выпасом и тушение пожаров. Распространение древесных растений считается одной из величайших современных угроз срединным лугам в центральной части Соединенных Штатов. По оценкам, вторжение древесных растений приведет к потере 75% потенциальной биомассы трав на Великих равнинах. В западной части США с 1999 года древесные растения выросли примерно на 44 миллионах гектаров. Среди вторгающихся видов - пиньон-можжевельник, который в основном поселяется в кустарниках, прилегающих к лесным массивам. В результате под угрозой оказывается до 350 видов растений и животных, связанных с полынью. В северной части Большого бассейна только с 2001 года можжевельник пиньон зарастил 0,45 миллиона гектаров. Установлено, что скорость потери пастбищ из-за посягательства древесины равна скорости преобразования пастбищ в сельскохозяйственные угодья. Также тундровые экосистемы Колорадо и Аляски пострадали от быстрого распространения древесных кустарников. В прибрежных болотных экосистемах вторжение древесных растений приводит к сокращению богатства и утраты травянистых видов или редких видов.

Документировано отрицательное воздействие на производство кормов и взаимосвязь с улавливанием углерода. В то же время в полузасушливой карстовой саванне Техаса, США, посягательство древесных растений улучшает инфильтрацию почвы и, следовательно, подпитку грунтовых вод. За 69 лет вторжение древесных пород в Техас увеличило запасы углерода над землей на 32%. Сокращение популяции птиц в результате посягательства древесины было определено как критически важная проблема сохранения, при этом было обнаружено, что популяции птиц сократились почти на две трети за последние полвека.

В рамках финансируемых государством программ по сохранению кустарников и деревьев в затронутых экосистемах систематически вырубается прореживание. Установлено, что это восстанавливает среду обитания птиц и улучшает другие экосистемные услуги. Есть свидетельства того, что выборочное прореживание с последующей обработкой успешно нейтрализовало влияние посягательства хвойных деревьев на изученные участки. В то же время исследования в районах Небраски , где наступление Juniperus virginiana было обработано огнем, показали, что древесный покров оставался низким и стабильным в течение 8-10 лет после обработки огнем, но затем последовало быстрое повторное вторжение.

Азиатская умеренная саванна и степь

Китай

Экосистемы, похожие на саванны с умеренным климатом в Северном Китае, оказались затронутыми посягательством кустарников, связанным с неустойчивым выпасом и изменением климата. Во Внутренней Монголии степной кустарник вторгается в степь .

Индия

Было обнаружено, что полузасушливые луга банни в западной Индии подвержены влиянию зарослей кустарников, что влияет как на видовой состав, так и на поведение ночных грызунов.

Австралийские низменные леса

В Австралии посягательство древесных растений наблюдается во всех равнинных травянистых лесах, а также в полузасушливых пойменных заболоченных территориях и прибрежных экосистемах, что имеет существенные последствия для сохранения биоразнообразия и экосистемных услуг .

Латиноамериканские луга

Аргентина

В Гран-Чако интенсивное насаждение кустарников пагубно сказывается на животноводстве, особенно в провинции Формоза . Основными причинами были давление домашнего скота и отсутствие лесных пожаров.

Бразилия

Широкое распространение древесных пород встречается в Серрадо , экосистеме саванны в центральной Бразилии. Исследования показали, что 19% его площади, примерно 17 миллионов гектаров, сильно заросли кустарником. Среди исследованных причин - тушение пожаров и отказ от землепользования. Подавление пожаров связано с природоохранной политикой Бразилии, которая направлена ​​на вырубку лесов в Амазонке, но позволяет ограничить количество пожаров также и в Серрадо. Это экологическое изменение связано с нарушением экогидрологических процессов. В некоторых районах Серрадо открытые луга и водно-болотные угодья в значительной степени исчезли. Фактором, способствующим утрате естественной экосистемы саванны Серрадо, является выращивание монокультур, таких как сосна, для производства древесины. Когда вырубают сосну и оставляют плантации, районы превращаются в леса с низким разнообразием, в которых отсутствуют виды саванн. Также в высокогорных пастбищах южной Бразилии посягательство кустарников, вызванное изменениями в управлении земельными ресурсами, рассматривается как серьезная угроза биоразнообразию, благополучию человека и культурному наследию в экосистемах пастбищ.

Никарагуа

В Никарагуа Vachellia pennatula известно посягать за счет интенсификации земель, а также оставления земель.

Восточноафриканские луга

По всей Восточной Африке, включая охраняемые районы, посягательство древесных растений считается проблемой. Впервые это было задокументировано в 1970-х годах, когда ученые указали, что посягательство древесины является правилом, а не исключением в Восточной Африке.

Эфиопия

Установлено, что пастбища в зоне Борана на юге Эфиопии поражены зарослями кустарников, в частности Senegalia mellifera , Vachellia reficiens и Vachellia oerfota . Древесные растения составляют 52% растительного покрова. Это отрицательно сказывается на видовом богатстве и разнообразии видов растений. Эксперименты показали эффективность борьбы с кустарниками различных древесных пород с помощью обрезки и выжигания стеблей, обрезки с комбинацией огневой обработки, обрезки и обжига, а также обрезки и вырубки. Пост-менеджмент был эффективен в поддержании экологии саванны. Установлено, что в низменности Бейла зарастание древесных растений увеличилось на 546% в период с 1990 по 2020 год, в результате чего пастбища превратились в кустарники.

Установлено, что посягательство древесины снижает урожайность трав и, следовательно, продуктивность пастбищных угодий. Из-за посягательства древесины на одну голову крупного рогатого скота производится меньше мяса и молока, что ставит под сомнение традиционные пастырские диеты.

Также инвазивный вид Prosopis juliflora быстро расширился с момента его интродукции в 1970-х годах, что имело прямые негативные последствия для доступности пастбищ и, следовательно, для сельского хозяйства. Прозопис произрастает в Центральной Америке и был завезен в попытке остановить деградацию земель и обеспечить источник дров и кормов для животных, но с тех пор вторгся в различные экосистемы и стал основным фактором деградации. Афар область наиболее сильно пострадали. Древесина инвазивных видов обычно используется в качестве домашнего топлива в виде дров и древесного угля .

Посягательство кустарников в лесных районах Эфиопии, таких как лес Десаа, снижает накопления углерода.

Кения

В Кении посягательство древесных растений было определено как основной тип изменения растительного покрова на пастбищах, что снижает доступность пастбищ для скотоводов. На изученных территориях наблюдается увеличение лесных массивов на 39% и уменьшение пастбищ на 74%, при этом доминирующими видами являются Vachellia reficiens и Vachellia nubica . Наблюдаемые причины включают чрезмерный выпас, подавление лесных пожаров, уменьшение количества дождей, а также внесение семян кустарников через мелкое поголовье. Более ранние исследования предполагали, что увеличение кустарникового покрова на 10% сокращает выпас на 7%, а выпас полностью исключается на 90%. крышка куста. Также Euclea divinorum является доминирующим вторгающимся видом. Стратегии адаптации включают интеграцию браузеров в поголовье домашнего скота, например, коз и верблюдов. В районах, куда вторгается Acacia mellifera , ручное прореживание кустов в конце засушливого сезона в сочетании с пересевом местных трав и мерами по сохранению почвы оказалось эффективной мерой восстановления с улучшением на 34% многолетнего травяного покрова.

В графстве Баринго в Кении до 30% лугов исчезло из-за нашествия Prosopis juliflora . Расчистка Prosopis juliflora для восстановления пастбищ может увеличить содержание органического углерода в почве и создать ценность за счет схем углеродного кредитования.

Танзания

В Танзании было изучено распространение древесных растений в экосистеме саванны заповедника Масва , при этом были выявлены темпы роста кустарников до 2,6% в год. Vachellia drepanolobium - доминирующий вид.

Уганда

Установлено, что посягательство кустарников в Уганде отрицательно сказывается на животноводстве. В выбранных исследуемых районах доход хозяйств был в два раза выше на фермах, в которых проводилась борьба с кустарниками, по сравнению с хозяйствами с высокой плотностью кустарников.

Западноафриканские гвинейские и суданские саванны

Посягательство кустарников наблюдается в нескольких странах Западной Африки, особенно в гвинейской саванне и суданской саванне .

Кот-д'Ивуар

В Кот - д'Ивуаре в конце были найдены сухого сезона пожаров , чтобы уменьшить закустариванием в гвинейской саванны .

Камерун

В Камеруне среди регионов, пострадавших от посягательства кустарников, находится регион Адамава , расположенный недалеко от границы с Нигерией. Он был назван «пастбищными зарослями» из-за предполагаемой связи с давлением выпаса домашнего скота.

Центрально-Африканская Республика

В 1960-х годах пастбищные угодья в Центральноафриканской Республике были нанесены на карту, и посягательство кустарников было связано с давлением домашнего скота, а также с уменьшением интенсивности пожаров.

Южноафриканская саванна

Намибия

По оценкам, посягательство кустарников затронуло до 45 миллионов гектаров саванн в Намибии. В результате производительность сельского хозяйства в Намибии снизилась на две трети за последние десятилетия. Это явление затрагивает как коммерческое, так и общинное сельское хозяйство в Намибии, в основном в центральных, восточных и северо-восточных регионах. К обычным видам вторгшихся относятся Dichrostachys cinerea , которая наиболее доминирует в районах с большим количеством осадков.

Правительство Намибии признало закустаривание в качестве одной из главных задач национальной экономики и безопасности пищевых продуктов. В текущем Национальном плане развития № 5 предусматривается, что кустарник будет прореживаться на общей площади 82 200 га в год. Сокращение посадки кустарников на 1,9 миллиона гектаров до 2040 года является одной из основных задач Намибии по нейтрализации деградации земель в рамках КБОООН . Правительство Намибии реализует стратегию создания добавленной стоимости, продвигая устойчивое использование биомассы кустарников, что, в свою очередь, должно финансировать операции по уборке кустарников. Существующие производственно-сбытовые цепочки включают древесные брикеты для домашнего использования, древесную щепу для производства тепловой и электрической энергии (в настоящее время используется на заводе Ohorongo Cement и в Namibia Breweries Limited ), экспортный древесный уголь , биоуголь в качестве усилителя почвы и добавки к корму для животных, корма для животных , напольные покрытия и материалы для настила. , преимущественно с использованием инвазивного вида Prosopis , резьбы по дереву , дров и строительных материалов , то есть древесных композиционных материалов .

Наступающие кусты все чаще рассматриваются как ресурс для индустрии биомассы. Экономические оценки были проведены для количественной оценки и оценки различных ключевых экосистемных услуг и вариантов землепользования, которым угрожает вторжение кустарников. Оценка проводилась в рамках Инициативы по экономике деградации земель (ELD), глобальной инициативы, учрежденной в 2011 году Конвенцией Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием , Федеральным министерством экономического сотрудничества и развития Германии и Европейской комиссией. Основываясь на национальном исследовании, анализ затрат и выгод предполагает, что программа борьбы с кустарниками принесет оценочную и агрегированную потенциальную чистую выгоду в размере около 48,0 млрд. Намибийских долларов (3,8 млрд. Долларов США) (цены 2015 г., дисконтированные) в течение 25 лет по сравнению со сценарием отсутствие прореживания куста. Это подразумевает чистую прибыль в размере около 2 млрд. Намибийских долларов (0,2 млрд. Долларов США) (в ценах 2015 г., с учетом скидки) в год в течение начального 25-летнего раунда.

Намибия имеет хорошо развитый сектор древесного угля, который в настоящее время насчитывает около 1 200 производителей, на которых работает в общей сложности 10 000 рабочих. Большинство производителей - это фермеры, которые решаются на производство древесного угля в качестве средства борьбы с посягательством кустарников на их землю. Однако все больше и больше мелких предприятий начинают заниматься производством древесного угля. Согласно национальным правилам лесного хозяйства, древесный уголь может производиться только из вторгающихся видов. На практике, однако, трудно обеспечить полное соблюдение этих правил, поскольку производство древесного угля сильно децентрализовано, а инспекционные возможности Управления лесного хозяйства невысоки. Добровольная сертификация FSC резко возросла в последние годы из-за соответствующего спроса во многих странах-потребителях, таких как Великобритания, Франция и Германия. В связи с тем, что кустарник-посягатель используется исключительно для производства древесного угля, что избавляет производственно-сбытовую цепочку от вырубки лесов, намибийский древесный уголь был назван «самым зеленым древесным углем» в международном сравнении. В 2016 году Намибийская ассоциация древесного угля (NCA) стала юридическим лицом в результате процесса реструктуризации Намибийской ассоциации производителей древесного угля, ранее входившей в Сельскохозяйственный союз Намибии. Это некоммерческая организация и официальное представительство отрасли, в настоящее время представляющая примерно две трети всех производителей древесного угля в стране.

Namibia Biomass Industry Group - это некоммерческая ассоциация в соответствии с разделом 21 Закона о компаниях (Закон 28 от 2004 года) Намибии, основанная в 2016 году. Она функционирует как зонтичный представительский орган развивающегося сектора биомассы на основе кустарников в стране с добровольными платное членство. Основные цели, перечисленные в Уставе ассоциации, включают в себя развитие рыночных возможностей для биомассы из собранных кустарников, а также устранение узких мест в отрасли, таких как нехватка навыков и потребности в исследованиях и разработках. Консультационная служба De-bushing - это подразделение ассоциации, которому поручено распространять знания по темам посягательства на кустарники, борьбы с кустарниками и использования биомассы. Услуги предоставляются по запросу и считаются государственной услугой, поэтому плата за них не взимается. Согласно его веб-сайтам, услуги включают технические консультации по борьбе с кустарниками и использованию биомассы, экологические консультации, усиление существующих сельскохозяйственных информационно-пропагандистских служб и связи с поставщиками услуг.

В 2019 году три союза фермеров Намибии (NNFU, NAU / NLU, NECFU) вместе с Министерством сельского, водного и лесного хозяйства опубликовали документ с лучшей стратегией под названием «Возрождение животноводческой отрасли Намибии». В документе говорится, что животноводческая отрасль Намибии находится в упадке из-за потери вкусных многолетних трав и увеличения посадки кустарников. Пастбищные угодья Намибии демонстрируют более высокий уровень голой земли, более низкий уровень травянистого покрова, более низкий уровень многолетнего травяного покрова и более высокую плотность кустарников на больших площадях. Утолщение куста ведет к прямой конкуренции за влажность с желаемыми кормовыми породами и пагубно влияет на здоровье почвы. В документе о передовой практике указаны опробованные на практике методы как начинающих, так и уже существующих фермеров из общинных хозяйств и хозяйств, имеющих право собственности. Эти методы включают подход Split Ranch, несколько подходов к целостному управлению и подход Mara Fodder Bank. Другие передовые методы включают прореживание кустов, регидратацию ландшафта и производство кормов. Профсоюзы заявляют, что есть большие возможности для повышения уровня жизни за счет устойчивого использования продуктов кустарника. Кроме того, повышение прибыльности и производительности сектора окажет серьезное влияние на 70% населения Намибии, которое прямо или косвенно зависит от ресурсов пастбищных угодий для своего экономического благосостояния и продовольственной безопасности.

Как Закон о лесном хозяйстве, так и Закон об охране окружающей среды Намибии регулируют меры по борьбе с кустарниками. Специальные разрешения на вырубку, а также сертификаты экологического контроля применимы ко всем видам лесозаготовительной деятельности. Ответственный орган - Министерство окружающей среды, лесного хозяйства и туризма. С апреля 2020 года Лесной попечительский совет представил национальный намибийский стандарт FSC (Национальный стандарт управления лесами), который тесно связан с глобальным стандартом сертификации FSC, но учитывает параметры, специфичные для контекста, такие как посягательство на кусты. В начале 2020 года сообщалось, что общая площадь земель, сертифицированных по стандарту FSC для прореживания кустарников и переработки биомассы, составила 1,6 млн га.

Ботсвана

Посягательство кустарников в Ботсване было задокументировано еще в 1971 году. Около 3,7 миллиона гектаров земли в Ботсване затронуты посягательством кустарников, что составляет более 6% от общей площади земель. Посягающие виды включают Acacia tortilis , Acacia erubescens , Acacia mellifera , Dichrostachys cinerea , Grewia flava и Terminalia sericea . Экологические исследования показали, что посягательство кустарников влияет как на общинные пастбища, так и на частные сельскохозяйственные угодья, особенно в полузасушливых экосистемах. Посягательство считается ключевой формой деградации земель, в основном из-за значительной зависимости страны от продуктивности сельского хозяйства. В отдельных районах производство древесного угля было введено в качестве меры по снижению плотности кустов.

Южная Африка

В Южной Африке посягательство кустарников влечет за собой обилие местной древесной растительности на пастбищах и биомах саванн . Эти биомы составляют 27,9% и 32,5% площади суши. Около 7,3 миллиона гектаров напрямую затронуты зарослями кустарников, что оказывает социально-экономическое воздействие на сельские общины. К распространенным видам вторжения относятся Vachellia karoo , Senegalia mellifera , Dichrostachys cinera , Rhus undulata и Rhigozum trichotomum.

В рамках программы общественных работ и охраны окружающей среды «Работа для воды» правительство Южной Африки ежегодно выделяло около 100 миллионов долларов США на борьбу с местными вторгающимися видами. Землепользователи в Южной Африке обычно борются с посягательством древесных растений путем сплошных рубок, сжигания, интенсивного просмотра или химического контроля в форме применения гербицидов . Исследования показали положительное влияние прореживания кустов на производство биомассы травы в течение коротких периодов времени.

В общественных местах посягательство древесных растений является ключевым катализатором деградации земель. Национальный парк Крюгера в значительной степени зависит от закустаривания, который подчеркивает , что глобальные драйвера вызывают также внешние посягательства типичных настроек пастбищных.

Лесото

В 1998 году около 16% пастбищ Лесото, по оценкам, были затронуты посягательством древесных растений, связанным с давлением пастбищ. В число вторгшихся видов входят Leucosidea sericea и Chrysocoma, и предполагается негативное воздействие на водосборные бассейны .

Эсватини

Исследования в саваннах Ловельда в Эсватини подтверждают вторжение различных тяжелых древесных растений, особенно Dichrostachys cinerea , среди других факторов, связанных с давлением пастбищ. В отдельных исследуемых районах заселенность кустарников увеличилась с 2% в 1947 году до 31% в 1990 году. В некоторых пострадавших районах частые пожары в сочетании с засухой со временем снизили плотность кустов.

Замбия

Посягательство древесины зафиксировано на юге Замбии . В период с 1986 по 2010 год древесный покров в Кафуэ-Флэтс и в национальном парке Лочинвар увеличился с 26% до 45% . Распространенным видом посягателей является Dichrostachys cinerea .

Зимбабве

Есть свидетельства посягательства древесных растений в Зимбабве, в том числе Вачеллии Карроо . Документальные представления о посягательстве древесных растений в Зимбабве и его влиянии на землепользование относятся к 1945 году.

Другие экорегионы

Есть свидетельства посягательства на древесину Acacia leata, Acacia mellifera , Acacia polyacantha , Acacia senegal и Vachellia seyal в Судане.

Справочная карта

На следующей карте показаны страны, о которых идет речь в этой статье, т. Е. Страны, в экосистемах которых присутствует древесная порода.

• Пурпурный - Страны с признаками посягательства древесных растений после интенсификации земель.
• Желтый - Страны с признаками посягательства древесных растений после заброшенных земель.

Смотрите также

использованная литература

Источники

внешние ссылки

Видео

Сайты

Статьи