Grassland ekosistemleri -bairies, steppes, savannas ve aralık alanları – Dünya'nın toprak yüzeyinin yaklaşık% 40'ını keşfedin ve küresel biyoçeşitlilik, karbon depolama, su çevrimleri ve gıda üretimine temeldir. Ancak bu hasarlı ekosistemlerin on yıllar boyunca, yoğun tarım, kentsel enkroachment ve yangın baskısı sadece bir çevredir; topraklar kompakt, yerel bitki çeşitliliği, topraklar, invazif türler egemen ve hidrolojik fonksiyonlara bağlıdır.

Geleneksel pasif restorasyon - stresleri tamamen ortadan kaldırmak ve doğayı kurtarmak için beklemek - ekolojik eşlerin geçtiği ciddi şekilde bozulan manzaralarda başarısız olur.Bu makale, ekosistem mühendisliğinin, arazi ekosistemlerinin aksine, kurtarma süreçlerinin, kimyasal veya biyolojik ortamın, kendini yeniden inşa etmesi ve kendi yaşam alanlarının yaratılmasının nasıl uygulanabileceği ve yarattığını araştırıyor.

Ekosistem Mühendisliği Anlayışı

"ecosystem Engineering" terimi, ekologlar Clive Jones, John Lawton ve 1990'larda Moşek tarafından resmileştirildi. Bir ekosistem mühendisi, doğrudan veya dolaylı olarak bu doğal mühendislik etkilerini biyotik veya abiyotik malzemelerle atlatmak için bir organizmadır. Classic örnekler ıslak alanları veya toprak solucanları yaratan bir topraktır.

Ekosistem mühendisliği diğer restorasyon stratejilerinden farklıdır, çünkü derin kökler koyularak, su koruma kapasitesinin iyileştirilmesi için biyokütme biçimleridir. Örneğin, yerel türlerin yeniden kurulması için gerekli koşulları yaratmak, temel ekolojik süreçlerde - besin, su gibi rahatsızlıklar - su tasarrufu yapmak için biyoköpektif olarak-kullanıcılığı geliştirmek için biyoküre uygulamak için.

Ekolojik Maddeler Neden Grasslands için

Grasslands belirli rahatsızlık rejimleri altında gelişti: periyodik yangın, büyük herbivores tarafından kazınabilir ve iklim aşırılıkları ortadan kaldırıldığında veya toprak yapısı tahrip edildiğinde, pasif kurtarma on yıllar veya yüzyıllardır kırılabilir. Ekosistem mühendisliği müdahaleleri, örneğin kuzey Amerika'da prairie tarafından kısaltılır, sadece invazif shrublar ortadan kaldırılabilir veya yeniden inşa edilir, çünkü toprak tohumlar geri alınabilir, çünkü toprak tohumlar yeniden inşa edilir ve hidrolojik sistemler bozulabilir.

Grasslands için Ekosistem Mühendisliği Teknikleri

Ekosistem mühendisliği teknikleri üç geniş kategoriye ayrılabilir: fiziksel değişiklikler, biyolojik müdahaleler ve kimyasal tedaviler. Uygulamada, en başarılı restorasyonlar, tamamlayıcı bir şekilde birden çok yaklaşımı birleştirir.

Fiziksel Modifications

  • [FONT:0)Su tutma yapıları: [Döneticiler, küçük çek barajlar, swales veya teraslar yavaş koşup filtrasyon artışına kadar uzanır.
  • [FONT=0)Soil yüzey manipülasyonu:[Dönetici:[Dönetici:0) Derin dalgalama veya aerasyon, organik madde veya komponentleri geri yüklemeye devam ederek, toprak porosity ve su tutma kapasitesine geri yüklemeye devam edin.
  • [FONT:0)Biochar bir araya gelme:[Dönetici:[Dönetici:0)Biochar bir araya gelme:[Dönetici:[Dönetici:0)) Biyokütle - toprak karbon içeriğinden üretilen, eğitim değişimi kapasitesi geliştirir ve nemi korur; özellikle de kum veya kırılmış topraklar için faydalı.
  • [FONT:0]Mulching ve erozyon battaniyeleri: Kar veya jute matları erozyonu önlemek ve tohumlama tesisi için mikrolimler oluşturmak için dik yamaçlarda kullanmak.

Biyolojik Müdahaleler

  • [FONT:0)Keystone türleri yeniden giriş:[Dönetici] Birçok çimde, prairie köpekleri gibi hayvanlar, cebi gophers veya karıncalar, ekosistem mühendisleri olarak aerate toprak ve besin-zengin mounds yaratırlar. Rein tanıtıcı türler (tavaplar) doğal toprak süreçleri katlayabilirler.
  • [FONT:0]Native Grass and forb tohumlama: Yerel olarak çeşitli türlerin bir karışımını dikteler - ABD Büyük Ovalar veya perennial degrasses in Australian savannas -stabilizes toprak, organik madde inşa eder ve rekabetleri.
  • [FONT:0) Benimkorrhizal inoculation:) Toprak bitkileri için beslediğim ve topraktaki karşılıklılıkların altında restore edilen besinlerin altında yeniden yer alan rektörleri tanıtılması.
  • [FONT:0)Grazing mimicry:[Döneticileri kullanarak) yönetilen hayvanları öldürmek veya onu ezilen (örneğin, keçileri ormansız enkroachment) kontrol etmek için, çimlerin gerektirdiği rahatsızlık kalıpları geri yüklemek.

Kimyasal Tedaviler

  • [FONT:0)Soil değişiklikler:[Dönem:[Dönem: 1) Katı yapıyı geliştirmek için lime ekin, organik maddeyi artırmak için kompostlanmış manure.
  • [FONT:0]Herbicide uygulamaları:[Dönetici:[Döneticileri) veya broşürlü bojik, yerel yeniden kurulma izin vermek için agresif bir yer tedavilerini kontrol etmek için hedef alındı.
  • [FONT:0)Öylenmiş ateş:[Dönemli ateş:[Dönemli)[[Dönemli) ve oksidatif bir araç haline gelir.

Ekolojik Mühendislikin Grassland Restorasyonunda Uygulanması: Bir Adım-by-Adım Çerçeve

Her bir lisanslanmış çimland eşsizdir - yakın, topraklar, tarihi toprak kullanımı ve çevre bağlamı muazzam ölçüde değişir. Ancak, yapılandırılmış bir süreç müdahalelerin etkili, maliyet verimli ve sürdürülebilir olmasını sağlar.

Adım 1: Kapsamlı Site Değerlendirme

Herhangi bir shovel zemine dokunmadan önce, kapsamlı bir değerlendirme gereklidir. Bu şunları içerir:

  • [FONT:0)Soil analizi: [Döntgen: [Döntgen: · 0:0)Demokrat analizi: [Döntgen: · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
  • [FONT:0]Hydrology Değerlendirmesi: [DÜDÜT:1] Su masası derinliğini, mevsimsel sel desenleri ve infiltme oranları.Degraded çimlands genellikle su dökmek için kabuklu yüzeylere sahiptir; bu "kesin bölgeleri" yol açan bu kılavuzları tanımlamak.
  • [FONT:0)Vejetasyon araştırması:[Dönetici:[Dönetici:0)) Mevcut yerel ve invazif tür kapak, tohum bankası kullanılabilirliği ve orijinal çimland kalıntılarının varlığı önemli.
  • [FONT:0]Disturbance tarihi: [DFLT:1] Doküman geçmişi kıtlığı, ekleme döngüleri, yangın frekansı ve herhangi bir dünya hareketi, bu ekolojik filtrelerin değiştiğini anlamaya yardımcı olur.
  • [FONT:0]Sosyal ve ekonomik bağlam:[Döneticileri olan 1 ) Araziye sahip olan kişiler kimlerdir? Toplumun öncelikleri nelerdir? Paydaşları uzun vadeli bir yatırım (örneğin, ranchers verimli bir şekilde ihtiyaç duyabilir; koruma grupları biyolojik çeşitliliği öncelikleyebilir.

Değerlendirmeden gelen veriler gerçekçi, ölçülebilir restorasyon hedefleri belirlemektedir. Örneğin, "Restore land organic karbon to 1.5% beş yıl içinde" veya "Üç büyüme mevsiminin% 70 yerli bitki örtüsüne sahip."

Adım 2: Interventions – Yükseltme Teknikleri Degradasyona Tasarım

Tüm ekosistem mühendisliği teknikleri her site için uygun değildir. Tasarım aşaması, Adım 1.

  • [FONT:0) Toprak için kompakt (eski ekin üzerinde):[Döntgen: 1 ) Çin'deki derin restorasyonu 30-45 cm'e kadar, derin kökler dikerek (örneğin, geçişler, büyük maviler, büyük maviler) bir on yıl içinde% 50 oranında artarak.
  • [Düzg:0) Su kıtlığı veya değiştirilmiş hidroloji için: Küçük çek barajlar veya Zai pitleri inşa etmek (traditional West African planting pits) su ve besinlere konsantre olmak için. Büyük Plains, "keyline tasarım" toprak işleri ele tutuşuyor ve eğimleri yayıyor, mimik geziniyor.
  • [FONT:0) İnvazif türler baskınlığı için:[Dönemli ateş, o zaman yerli çimler ve forbs ile gözetim altına alındı. Arjantin'in Pampas'ta, koyunlar tarafından kontrol edilen vazif yıllık çimleri azaltıp, yıllık yerlilerin geri dönmesine izin verdi.
  • [FONT:0) anahtar taş fauna kaybı için: Eğer habitat uygunsa, reintroduce ekosistem mühendisi türlerine kara-kuvvetli prairie köpekler gibi zarar verebilir.Onlar bir toprak, bitki çeşitliliği artırır ve diğer vahşi yaşam için mikrohabitats yaratırlar.

Tasarım ayrıca hassas alanların etrafındaki tampon bölgeleri içerir (örneğin, akışlar, nadir bitki yamaları) ve aşırı hava olayları için yeterli planlar.

3. Adım: Topluluk ve Stakeholder Katılım ile Uygulama

Büyük ölçekli restorasyon nadiren ekolojistler tarafından yapılır. Başarılı uygulama şunları içerir:

  • [FONT:0]Community gönüllü günler [Dönderlik, tohumlama, bina yığınları veya konküller için).
  • [FONT:0]Rancher ve çiftçi ortaklıkları[Döneticileri tarafından yönetilen graning veya kredi ekipmanları için hayvanatması şartıyla).
  • [0] Yerel teknisyenler (Döneticileri) ) verileri toplamanın dış finansman sona ermesinden sonra devam etmesini sağlamak için izleme protokollerindedir.
  • [FONT:0]Phased rollout[[Dönetici: Risk yaymak için: pilot bir alanla başlayın (örneğin, 5-10 hektar) test tekniklerine dayanarak ölçeklenir.

Fiziksel uygulama uygun sezonda gerçekleşmelidir: sıtma bölgelerinde sonbahar veya erken ilkbaharda tohumlama; yağmur mevsiminden önce su yapıları inşa etmek; erken ilkbaharda veya geç güvenli koşullar altında yakılan yakmalar.

Adım 4: Adaptif İzleme ve Yönetimi

Ekosistem mühendisliği "set ve unutun" bir strateji değildir. Düzenli izleme - en azından ilk beş yıl boyunca - ilerleme kaydedip orta sınıf düzeltmelere izin verir. Anahtar göstergeleri şunlardır:

  • [FONT:0)Vejetasyon kapağı ve çeşitliliği:), Hedef yerli türlerin Yüzde kapağı vs. vazif türlerin hattı veya dörtlü kullanarak.
  • [FONT:0)Soil sağlık ölçümleri: [Dön yoğunluk, infiltrasyon oranı, toprak organik karbon ve mikrobik biyokütleler.
  • [FONT:0)Hydrological işlevi:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:0)[FONTT:0)[FONT:0)Hydrological function:[[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici) Runoff katsayısı, akış temel akış değişiklikleri, seditoryum verim (eğer uygulanabilirse).
  • [FONT:0)Wildlife varlığı:[Dönetici:[Dönetici: 1 ) Küçük memelilerin, kuşlar ve kirleticilerin biyodindikatörleri olarak yer alır.

İzleme merdiveni veya regresyon ortaya çıkarsa, restorasyon ekibi ayarlanabilir: daha fazla nemlendirme yapısı ekleyin, tohum karışımları değiştirin veya yeniden ayarlanan yangın daha sık. Bu adaptive approach, ekosistem mühendisliği ilkelerinde zemine, uzun vadeli başarı olasılığını artırır.

Gerçek Dünya Vaka Çalışmaları

Loes Plato'yu geri almak, Çin

Loes Plateau – Dünyadaki en iyi tahrip edici manzaralardan biri – 1990'larda başlayan büyük bir ekosistem mühendisliği projesi ile dönüştürülmüştü.Çin hükümeti ve Dünya Bankası, on yıl içinde toprak erozyonu yüzde 90'a kadar sürdü ve bu darmadağın artmasıyla birlikte, çiftçilerin fiziksel bir çölleşmeye (sağlık) verdiği bu durum, çiftçilerin çimenli ve kar yağışına yol açan biyolojik bir büyümenin (toplama) bir kısmını ortaya çıkarmasıydı.

Uzungss Prairie Rest in Nebraska, USA

Doğa Koruma Projesi, kontraseptörleri projesinin siteye özgü ekosistem mühendisliğini göstermektedir. On sitelerde on yıl tarımla ilgili olarak, uygulayıcılar, çeşitli tohum karışımını kullanarak 30+ prairie türü ve inoculation with mycorrhizal fungi. Controlled yanıklar her 2-4 yıl boyunca yeniden ortaya çıktı.

Avustralya'da Savanna Restorasyon, Avustralya

Brigalow Kemerinde, tarım için açık olan geniş barren, kompakt topraklar, invazif buffelgrasss ([Dönetici:0)Cenchrus ciliaris) Restorasyon takımları, beş zenginlik ve tekrarlayıcının tohumlarını iki katına çıkarmak için ağır makineyi batırdı.

Grassland Restorasyonunda Ekosistem Mühendisliğinin Faydaları

Etkili bir şekilde uygulandığında, ekosistem mühendisliği birden çok, genellikle yeniden finanse edilir, avantajlar:

  • [FONT:0]Biodiversity recovery:[Dönder: 1) Çeşitli mikrohabitats (e.g., mounds, depresyonlar, gölgeli yamalar) beş yıl içinde bu tür bir dizi daha geniş bir bitki ve hayvan türü destekler.
  • [FONT:0)Enhanced toprak sağlığı:[Dönetici:[Dönetici) Artan organik madde, aggregasyon ve daha yüksek mikro aktivite toprak doğurganlık ve su tutmasını arttırır. Bu, erozyonu azaltır ve bitişik topraklardaki mahsul / su verimliliğini artırır.
  • [FONT:0)Climate değişimi mitigation: Sağlıklı çimler aşağıdaki önemli karbon stokuna (toplam karbon stoklarının% 80'ine kadar) ekosistem mühendisliği aracılığıyla restorasyonu 0,5-1.5 Mg C ha).
  • [FONT:0)Water döngüsü yönetmeliği:[Döneticiler, swales ve derin kökleşmiş bitkiler filtrelemede artış, runoff azaltır ve tekrar bir aquifers. Downstream toplulukları daha tutarlı su malzemeleri ve daha düşük su riskinden yararlanır.
  • [FONT:0)Socioekonomik dayanıklılık:[Dönetici:[Dönetici:0) Geri yükleme arazileri, oyun türü için hayvancılık, yaşam tarzı ve korkutucu orman ürünleri için kullanılabilir. Ekotourism fırsatları ortaya çıkar ve yerel topluluklar arazide beceri kazanır.

Meydanlar ve düşünceler

Onun sözüne rağmen, ekosistem mühendisliği bir panacea değildir. Restorasyon uygulayıcıları birkaç zorlukla hareket etmelidir:

  • [FONT:0) Yüksek ön maliyetler: [Dönetici: [Dönetici:0) Ağır ekipman, ithal biyokütle, kontraseptif ve özel tohum karışımları genellikle uzun zaman ufkunu gerektirir (10+ yıl) bu fonlar istenmeyen bulabilir.
  • [FONT:0]Unintended results:[Dönetici köpekler gibi önemli taş türlerini tanıtmak komşu çiftliklerle veya ranches ile çatışmalara yol açabilir. Soil rahatsız edici bir şekilde erozyonu artırabilir, çünkü herbisitler hedefsiz bitkilere zarar verebilir.
  • [FONT:0]Climate belirsizlik: [Dönder: DD, seller veya aşırı ısı erken aşama restorasyonunu bozabilir. Mühendislik tasarımları, iklim temellerini değiştirme faktörüne yol açabilir - bugün 30 yıl içinde işe yarayamayabilir.
  • [FONT:0)Envask türler baskı:[Dönetici:[Dönetici:0) Birçok çimde, hileli veya buffelgras gibi invazif türler kalıcı tohum bankaları oluşturur.Mühendislikten sonra bile, devam eden yönetim gerektirir.
  • [FONT:0]Sosyal kabul:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜ:0) Yerel arazi kullanıcıları, geleneksel uygulamaları değiştiren değişikliklere karşı direnebilir (örneğin, yangın yasağı veya su tutma noktalarının kapatılması). Bina güven ve kısa vadeli teşvikler sağlar (örneğin, çimden gelen fodder) kritiktir.

Grassland Ekosistem Mühendisliği'nde Future Yol

Gelişen teknolojiler ve yaklaşımlar ekosistem mühendisliğinin etkinliğini ve ölçeklenebilirliğini artırmaya söz verir:

  • [FONT:0) Uzaktan algılama ile ilgili restorasyon: Drones ve uydu görüntüleri yüksek çözünürlükte toprak özelliklerini ve bitki durumunu haritalayabilir, müdahalelerin hedef alınmasını sağlar (örneğin, belirli mikro sitelerdeki yerli türlerin tohumlanması).
  • [FONT=0)Genetic araçları:[Döneticileri daha derin köklerle veya daha yüksek kuraklama toleransı ile seçmek, daha hızlı bir şekilde "mühendis" alt zemin süreçleri daha hızlı sunabilir.
  • [FONT:0)Soil mikrobiyome mühendisliği:[Dönetici: Sadece kontrasthizal mantarlar yerine, gelecekteki restorasyonlar toprak koşullarına uygun olarak, potansiyel olarak kalıntıların kaynaklandığı bakteri ve mantarlar için kullanılabilir.
  • [FONT:0) Ekosistem hizmetleri (PES) ve karbon kredileri için ödeme: ) Grassland restorasyonu karbon dengeleme veya su kalitesi kredilerini üretebilir, Amerikan Prairie Vakfı gibi gelir akışlarını sağlar.
  • [FONT:0) Yenidenjeneratif tarımla ilgili olarak: Rotational grating, kapak eklenme ve ekosistem mühendisliğinin halihazırda bu uygulamaları güçlendirerek, bu uygulamaları çalışma toprakları üzerinde güçlendirin ve kalıntıların üzerindeki baskıyı azaltın.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Hasarlı çimland ekosistemleri karmaşık, çok katlı bir çabadır, ancak ekosistem mühendisliği araçları iyileşmeyi hızlandırmanın proaktif ve güçlü bir yolunu sunar.Belgesel bozulma yollarından dolayı -karlık, su kıtlığı, invaziv türler baskınlığı, temel taşraların kaybı - ve fiziksel müdahaleler, biyolojik, ve kimyasal müdahaleler, restorasyon uygulayıcıları kendini her iki doğayı ve insanı da canlı olarak yeniden inşa edebilir.

İklim baskıları arazi üzerinde yoğunlaşıyor ve talepler artıyor, bu aktif restorasyon stratejilerine yatırım yapmak istenmiyor - temel olarak. Araştırmacılar, teknikleri düzeltmeye, daha düşük maliyetlere devam ediyor ve yeni yaklaşımlar geliştirirken, politika çerçeveleri giderek artan ölçüde doğal sermaye geri yükleme değerini tanır. Arazi yöneticileri, korumacılar ve politika yapıcılar için, ekosistem mühendisliği doğanın kendisini iyileştirmenin ötesinde hareket ediyor ve bunun yerine arazide aktif ortaklar yetiştirmeyi sürdürüyor.