Ақпарат

Чапин және басқалардың сабақтастық зерттеуі туралы сұрақ. (1994)


Glacier Bay, Аляскадағы сукцессиялық зерттеу (Chapin және т.б., 1994) экологиялық сукцессия туралы барлық дерлік кіріспе мәтіндерде қолданылатын мысал. Зерттеу барысында шырша өскіндерінің өнуі мен дамуына әрбір сукцессиялық кезеңнің әсері зерттеліп, күрделі нәтижелер табылды (мұнда 4б суретті қараңыз). Мысалы, In Дряс сатысы (сукцессиялық кезеңдердің бірі), шырша өскіндерінің тұқымдық жыртқыштардың көбеюіне байланысты өнгіштігі мен тірі қалу көрсеткіштері әлсіз болды. Сол сияқты, нәтижелер әрбір сукцессиялық кезеңнің көшеттердің өнуі мен өмір сүруінің әртүрлі атрибуттарына әсерін көрсетеді.

Менің сұрағым осы зерттеудің бақылау/анықтамасы қандай? Мысалға, Дряс сатысы қандай жағдаймен салыстырғанда өскіндердің тіршілігін төмендетті? Нәтижелерде «арту» және «төмендеу» көрсетілген, бірақ анықтама анық емес. Бақылау барлық сабақтастық кезеңдер үшін бірдей ме?


Кіріспе

Уақытша өзгерістерді зерттейтін экологтар ғасырлар мен мыңжылдықтарды қамтитын сукцессиялық және топырақтың даму процестерін қалай зерттеуге болатындығымен күреседі. Тікелей, қайталанатын бақылаулар (мысалы, тарихи фотосурет немесе ұзақ мерзімді сюжеттік зерттеулер арқылы дель Морал 2007) ресми түрде Даниядағы (Warming 1895) және Мичигандағы (АҚШ Коулз 1899) төбелерді зерттеуден басталды және мұндай бақылаулар уақытша құбылыс туралы ең жақсы дәлелдер көзі болып табылады. өсімдіктер мен топырақ биологиялық қауымдастықтарындағы жылдар мен ондаған жылдардағы өзгерістер. Дегенмен, аздаған зерттеулер ұзақтығы бірнеше ондаған жылдардан асады (бірақ Чапенді қараңыз т.б. 1994 Webb 1996 Whittaker, Partomihardjo & Jones 1999 Walker т.б. 2001 Силвертаун т.б. 2002 Meiners, Cadenasso & Pickett 2007), сондықтан сукцессиялық кезеңдердің жасын анықтау және ұзақ уақыт ауқымында тарихи өсімдіктерді немесе топырақ жағдайларын қайта құру үшін жанама шаралар қажет. Уақыт динамикасын өлшеу үшін ең жиі қолданылатын жанама тәсіл хроносектіліктерді пайдалануды және «табиғи эксперимент» түрін көрсететін уақытты кеңістікке байланысты ауыстыруды қамтиды (Pickett 1989 Fukami & Wardle 2005). Дегенмен, хроносектіліктер әрқашан дұрыс пайдаланылмауы мүмкін және бұл уақытша динамика туралы қате түсіндірмелерге әкелуі мүмкін (Pickett 1989 Fastie 1995 Johnson & Miyanishi 2008), әсіресе механизмдер хроносектіліктер беретін сипаттама үлгілерінен жасалған кезде. Мысалы, Glacier Bay, Аляска, АҚШ, сайттар арасындағы уақытша байланыстар туралы қате болжамдар басым. Альнус және Picea ағаштар дұрыс емес жалпыламаларға әкелді Альнус жеңілдетілді Picea атмосфералық азотты бекіту арқылы өсу (Fastie 1995). Басқа зерттеулерге жеңілдетудің рөлі туралы экстраполяциялар тиісті ескертулерсіз жасалды (Walker 1995 Walker & del Moral 2003). Бұл мысалда және басқаларында (Джонсон және Мияниши 2008) хроносеквенстік тәсіл уақытша өзгерістер туралы анықтықтан гөрі шатасуға әкелді.

Джонсон және Мияниши (2008) өсімдіктер сукцессиясын зерттеу үшін хроносектілік концепцияның теріс пайдаланылуын атап көрсетті және олар анықтаған проблемалар «биоәртүрліліктегі, өнімділіктегі, қоректік заттардың айналымының және т.б.дағы уақытша өзгерістерді» зерттеу үшін хроносектіліктерді қолдануға да қатысты деп ұсынды. Біз хроносектілік тәсілдің экологиялық процестерді басқа жолмен қол жеткізуге болмайтындай пайдалы түрде нақтылауы мүмкін көптеген жағдайлар бар екенін және хроносектілік тәсілді көтерме тастау ұзақ мерзімді түсінуге емес, кедергі келтіруі мүмкін екенін қолдаймыз. -экологиялық процестер термині. Осы тұрғыда біз алдымен хроносектілік ұғымын, оны қалай өлшеуге болатынын және оның сабақтастықпен, топырақтың дамуымен және уақытша масштабтармен байланысын қарастырамыз. Содан кейін, біз хроносектілік пайдаланудың қандай жағдайларда ең немесе ең азы орынды екенін бағалаймыз. Соңында хроносектіліктерді пайдалануды қалай жақсартуға болатынын талқылаймыз. Бұл мәселелерді шешудегі біздің басты мақсатымыз – хроносектілік уақыттық өзгерістерді түсінудің маңызды құралы болған кезде және сол өзгерісті дұрыс түсінбеу үшін оларды қашан қолданбау керектігін түсіндіру.


Мұздықтың алдыңғы бөлігінде бірінші реттік сукцессия кезіндегі дисперсия мен орнату отарлауды шектейді

Өсімдіктердің колонизациясы тұқымның жетіспеушілігімен немесе отырғызуды азайтатын факторлармен шектелуі мүмкін. Қауымдастық жиналысындағы тұқымды шектеудің рөлі барған сайын мойындалуда, бірақ ерте бастапқы сабақтастықта орнатудың сәтсіздігі әлі де маңыздырақ болып саналады. Біз бірінші реттік сукцессия кезінде тұқым мен орнатуды шектеудің маңыздылығын анықтау үшін Колеман мұздығының алдыңғы бөлігінде, Вашингтон, АҚШ-та отарлауды шектейтін факторларды зерттедік. Біз сондай-ақ тұқым жыртқыштығының, құрғақшылықтың және бар өсімдіктердің өсімдікке әсерін бағаладық. Біз жеті түрдің тұқымын төрт түрлі жастағы учаскелерге отырғыздық және тұқымның да, орнатудың да шектеулері ерте сабақтастықта күшті болатынын дәлелдедік. Сондай-ақ, біз тұқымдық және орнату шектеулері сабақтастықтың кейінгі кезеңдерінде жоғары болып қалатынын анықтадық. Тұқымның жыртқыштығы көптеген түрлер үшін өсіруді азайтты және кейбір деректер құрғақшылық пен бар өсімдіктердің де өсуді шектейтінін көрсетті. Тараудың да, орнығуының да сәтсіздігі жақында ашылған мекендейтін жерлерде отарлауды шектейтіндіктен, кеш серальды орман түрлері жаһандық климаттың өзгеруіне жауап ретінде жоғары қарай қоныс аударуы қиын болуы мүмкін.

Бұл жазылым мазмұнын алдын ала қарау, мекеме арқылы қол жеткізу.


Субарктикалық біріншілік сукцессиядағы өсімдік-қоршаған ортаның өзара әрекеттесуі

Физикалық ортаның биологиялық түрлендіруі біріншілік сукцессияның сипатты белгісі болып табылады, ол күйзеліске ұшыраған, жоғары ендік мекендеу орындарында ерекше маңызға ие. Алайда биотикалық реакциядағы кеңістік-уақыт өзгергіштік дәрежесі аз зерттелген. Бұл біріншілік сукцессия туралы біліміміздегі маңызды олқылық, өйткені биотикалық реакциядағы кеңістік-уақытша өзгергіштік сукцессия кезіндегі дивергентті дамумен байланысты болуы мүмкін. Бұл зерттеудің мақсаты Исландиядағы лава ағындарының хронокезеңдігінен бастапқы сукцессия кезінде өсімдіктер мен қоршаған орта параметрлеріндегі ұзақ мерзімді, кеңістік-уақыттық өзгерістерді анықтау болды. Өсімдіктерді зерттеу және қоршаған ортаның негізгі айнымалыларын өлшеу (температура, салыстырмалы ылғалдылық және жел жылдамдығы) 26-848 жас аралығындағы жеті лава ағынында жүргізілді. Қар жамылғысының ұзақтығы жаңа әдісті қолдана отырып, температура деректерінен шығарылды. Жұптық өлшемдер топографиялық төмен және жоғары нүктелерде жүргізілді, өйткені бұл жерде алдыңғы зерттеулер топографиялық жағдайға сәйкес өсімдіктердің әртүрлі дамуын көрсетті. Талдау микроклиматтың ұзақ уақыт бойы жақсарғанын көрсетті. Өсімдіктердің дамуы топырақ температурасының жоғарылауымен, желдің жылдамдығының төмендеуімен және қар жауу ұзақтығының ұзаруымен байланысты болды. Сондай-ақ микроорталық өзгерістер өсімдіктер құрылымындағы өзгерістерге параллельді екендігі туралы дәлелдер болды, дегенмен байланыс зерттелетін қоршаған орта параметріне сәйкес өзгерді. Бәлкім, бұталардың дамуы мен қардың жиналуы арасындағы оң кері байланыс зерттеу учаскелеріндегі өсімдіктерді құрылымдауы мүмкін. Бұл тұжырымдар климаттың өзгеруіне байланысты бұталар жабыны кеңейіп жатқан субарктикалық аймақтарға және мұздың шегінуі нәтижесінде пайда болған рельефтегі өсімдіктердің дамуына әсер етеді.

Бұл жазылым мазмұнын алдын ала қарау, мекеме арқылы қол жеткізу.


Болашақ бағыттары

Биоәртүрліліктің жоғалуын бәсеңдетуге бағытталған нақты іс-әрекеттердің көпшілігі үкіметтер мен азаматтық қоғамның саясатын жасау саласына жатады. Дегенмен, ғылыми қауымдастық әлі де маңызды білім олқылықтарын толтыруы керек. Біріншіден, біз ұзақ өмір сүретін өсімдіктер басым түрлерге бай экожүйелердегі биоәртүрлілік пен экожүйе қызметтері арасындағы байланыстар туралы көбірек білуіміз керек. Екіншіден, егер біз жағымсыз экологиялық тосынсыйларды болжай және болдырмау үшін экожүйе қызметтері мен әртүрлі трофикалық деңгейлер арасындағы өзара әрекеттесу арасындағы байланыстар туралы жақсы үлгілер мен көбірек эмпирикалық дәлелдер қажет. Үшіншіден, экожүйе деңгейінде салдары болуы мүмкін ағзалардың функционалдық белгілеріне жүйелі скринингті күшейту керек. Осы тұрғыдан алғанда, белгілі бір атрибуттары бар ағзалардың (әсіресе өсімдіктердің) болуы мен жергілікті көптігі экожүйелік процестерге қалай әсер ететіні туралы біздің біліміміз соңғы бірнеше жылда айтарлықтай прогреске қол жеткізді. Дегенмен, біз бір экожүйе функциясына әсер ететін түрлер арасындағы қоршаған ортаның өзгеруіне жауаптар ауқымы қоршаған ортаның өзгеруі мен белгісіздік жағдайында экожүйелік процестер мен қызметтерді сақтауға қалай ықпал ететіні туралы әлдеқайда аз білеміз [16, 26]. Бұл экожүйелік қызметтерді тұрақты ұсыну тәуекелдерін бағалауға тікелей қатысты. Төртіншіден, биоәртүрлілік пен экожүйенің процестері мен қызметтері арасындағы байланысты зерттеуге арналған тәжірибелік жобалар статистикалық критерийлерге ғана жауап беріп қана қоймай, сонымен қатар жерді пайдаланудың жалпы тәжірибелерінің нәтижесінде нақты экожүйелерде пайда болатын биотикалық конфигурацияларды имитациялауы керек (мысалы, бастапқы орман және моноспецификалық екпелер байытуға қарсы). отырғызу немесе жайылымдық-ағаш агроорман шаруашылығы жүйелеріне қарсы әртүрлі жайылымдық мегафаунаға және ірі қара мал сияқты бір жайылымға қарсы). Осы мақсатқа жету үшін дәстүрлі білім жүйелері мен жалпы басқару тәжірибесі жаңа жобалар мен тексерілетін гипотезаларды әзірлеу үшін шабыттың құнды көзі болып табылады [27, 28]. Соңында, әртүрлі жергілікті, ұлттық және халықаралық мүдделі тараптар арасында саяси шешімдер қабылдауға және келіссөздерге көмектесу үшін экожүйелік қызметтерді бағалау мен есепке алуда айтарлықтай ілгерілеушілік қажет [29, 30]. Мұндағы мәселе мүмкіндігінше нақты қызметтерді анықтау және бақылау жолдарын табу болып табылады, бірақ сонымен бірге әлсіз әлеуметтік субъектілердің көзқарасын алшақтатпау немесе талдауды сандық бағалау немесе түсіну қиын қызметтерге қарсы бағыттамау.


Талқылау

Біздің зерттеуіміз өсімдік архитектурасының (Ht:CL), ағаш тығыздығы мен жапырақ белгілерінің (арнайы жапырақ ауданы, жапырақ фосфоры, жапырақ азоты) үйлесімі сабақтастық пен қауымдастықтың жиналу процесін түсіну үшін маңызды функционалдық белгілердің негізгі жиынтығын құрайтынын көрсетті. Флоридадағы құрғақ тропикалық орманда. Қауымдастық бойынша өлшенген орташа белгілердегі үлгілер сукцессияның құрғақ ерте кезеңдерінде түрлер стресстік жағдайларды бастан кешіретінін және сукцессия жалғасуда құрғақшылық стрессінің біртіндеп төмендеуі мүмкін екенін көрсетеді. Жас қауымдастықтардың қасиеттеріндегі күшті кластерлік үлгі сабақтастықтың бастапқы кезеңдерінде қоршаған ортаны сүзу маңызды екенін көрсетеді, ал егде жастағы қауымдастықтардағы маңызды тауашаларды саралау үлгісі қауымдастық жиналысына сабақтастықтың соңғы кезеңдерінде ресурстарды шектеу үшін бәсекелестік қатты әсер еткенін көрсетеді.

Негізгі сипатты тауашалар осьтері (1-сұрақ)

PCA нәтижелері көптеген тауашалар белгілерінің негізгі компоненттері біз Key Largo-да сыналған орманды мозаикадағы маңызды түр айырмашылықтарын көрсететінін көрсетті (2-кесте, 2-сурет). Жапырақ экономикасының спектрі тұжырымдамасына негізделген күтулер жапырақ азоты мен фосфор мазмұны құрғақ тропикалық ормандарда кездесетін ағаш түрлері үшін жапырақтың нақты ауданымен күшті оң корреляцияға ие болады (Wright et al. 2004). Әдетте жапырақ азотының төмендігі және төмен ерекше жапырақ ауданы ұзақ өмір сүретін жапырақтары бар түрлерге тән, ал жоғары жапырақ азоты және жоғары ерекше жапырақ ауданы бір жылдан аз өмір сүретін эфемерлі жапырақтармен байланысты (Wright et al. 2004).

Біз қолданатын сынамаларды алу тәсілі морфологиялық, физика-химиялық және архитектуралық сипаттамалар бойынша учаскеге және түрге тән үлгілерді саралауға мүмкіндік береді. Нәтижелер нақты жапырақ ауданы, жапырақ фосфоры және жапырақ азоты арасындағы ортогональды қатынасты көрсетеді (2-кесте), олардың әрқайсысы әртүрлі PCA осінде қатты өлшенеді, бұл бұл белгілердің орман дақтарының аймақтық мозаикасындағы стенд деңгейінде қатаң корреляциясы жоқ екенін көрсетеді. Кей Ларгода кездеседі. Бұл нәтижелер химиялық белгілердің өзгеру тәсілі әмбебап емес екенін және байқалған вариация үлгілері әрбір қауымдастықта нақты ресурстар шектеулерінің қалай жұмыс істейтіні туралы бірегей түсінік бере алатынын көрсетеді. Демек, біздің нәтижелеріміз бұл белгілердің маусымдық ресурстарды шектеуге (су және қоректік заттар) реакциясы маңызды болып табылатын құрғақ тропикалық орманда ойнайтын әртүрлі рөлдерді көрсетеді.

Флорида Кейстің құрғақ тропикалық орманында қауымдастықтың жиналуы негізінен жарыққа, азотқа және тұщы судың қолжетімділігіне түр деңгейіндегі жауаптармен және түрлердің фосфорға жеке интерактивті реакцияларымен басқарылатын сияқты. Алдыңғы зерттеулер Флоридадағы құрғақ тропикалық ормандар су мен қоректік заттармен шектелген жүйелер болып көрінетінін көрсетеді (Редвайн 2007). Жапырақтың ерекше ауданы мен ағаш тығыздығы арасында күшті теріс корреляция болады деп күткен едік, өйткені сумен шектелген ортада төмен спецификалық жапырақ ауданы бар баяу өсетін түрлер әдетте тығыз ағаш өндірісіне фотосинтатты бөледі (Reich et al. 2003, Baraloto et al. 2010). ). Осы маңызды белгілер арасындағы байланыс орман алқаптары деңгейіндегі корреляциялық талдау нәтижелерімен расталды (S1 қосымша: S4 кесте). Ағашқа қатысты белгілерді интерпретациялау бірнеше түрлі белгілерді есепке алуды қажет етуі мүмкін, өйткені Флорида кілттеріндегі жағалаудағы ормандар жиі дауылдар мен дауылдармен бұзылады. Бұл зерттеуде ағаштың тығыздық спектрі зерттелгенімен, ағаштың басқа ықтимал маңызды белгілері жоқ. Мысалы, жеңіл ағаш жұмсақ немесе сынғыш болуы мүмкін (Chave және т.б. 2009), және бұл ерекшелік спектрінің вариациясы желдің зақымдалуына қарсы тұру және/немесе бірнеше сабақты немесе жайылған шатырларды қолдау үшін түрдің тән қабілетіне ықпал етуі мүмкін. ағаш тығыздығының Ht:CL және CA:dbh-мен оң корреляциясы байқалды (Қосымша S1: S4 кесте). Сонымен қатар, көп сабақты пішін Флорида Кэйс құрғақ тропикалық орманында кең таралған және Кариб теңізінің құрғақ ормандарының тән ерекшелігі болып табылады (Dunphy et al. 2000). Көп сабақты түрлерге жауапты болуы мүмкін факторлар ұзаққа созылған құрғақшылық пен тұзды стрессті және фосфорды шектеуді, сондай-ақ жағалаудағы ортадағы мерзімді дауылдардың бұзылуын қамтуы мүмкін (Dunphy et al. 2000, Bellingham and Sparrow 2009). Сондықтан, біздің сәулет қасиеттерінің нәтижелері осы ормандағы ағаш түрлерінің биомеханикалық қасиеттерін зерттейтін болашақ зерттеулер ағаш қасиеттері мен шатырдың архитектурасы/тұрақтылығы арасындағы қарым-қатынастарды анықтауда әсіресе пайдалы болуы мүмкін екенін көрсетеді (Fournier et al. 2013).

Ішкі және түраралық белгілердің вариациясы туралы алдын ала білім қауымдастықтың жиналыс үлгілерін зерттеу үшін өте маңызды (Albert et al. 2010, Messier et al. 2010). Кейбір жағдайларда әртүрлі деңгейлерде болатын вариация алынған нәтижелерге және қауымдастық жиындары үшін жасалған қорытындыларға әсер етуі мүмкін (Messier et al. 2010). Осы зерттеуде байқалған салыстырмалы түрде жоғары түраралық вариациясы бар негізгі белгілер арасындағы ортогоналдылық (1 және 2-кестелер) түрлердің осы функционалдық белгілер арқылы қоршаған ортаның әртүрлі селективті қысымдарына жауап бере алатынын көрсетеді. Түр аралық вариациямен салыстырғанда негізгі белгілерде түр ішілік вариация мөлшері елеусіз екенін анықтау осы белгілер бойынша түрлердің бір-бірінен айқын ерекшеленетінін көрсетеді. Сондықтан, түр ішілік вариация осы ормандағы түрлердің орташа белгілердің мәндері негізінде анықталған құрастыру ережелерінің нәтижесіне аз әсер етеді. Екінші жағынан, осы зерттеуде бірнеше белгілер үшін, әсіресе Ht:CL және жапырақ фосфорында байқалған жоғары түр ішілік вариация (1-кесте) ресурстарды, негізінен жарық пен фосфорды алудағы жеке вариацияның маңыздылығын көрсетеді. , осылайша ағаштардың олар әсер ететін ортаға пластикалық жауаптарын көрсетеді (Сұлтан 2000).

PCA бүкіл зауыт өнімділігі аспектілерімен тығыз байланысты маңызды тауашаларды анықтауға көмектеседі. Белгілер мен түрлер құрамы арасындағы күрделі өзара әрекеттестіктердің болуы бірде-бір белгі қауымдастықтың динамикасын жеткілікті түрде қамтымайтынын көрсетеді және қауымдастықтың жиналу механизмдерін зерттеу үшін көптеген тауашалар осін қамтитын белгілерді таңдаудың маңыздылығын көрсетеді. Сондықтан өсімдік архитектурасы, сабақ және жапырақ белгілерінің комбинациясы құрғақ тропикалық ормандағы қауымдастықтың жиналу процесін түсіну үшін маңызды негізгі функционалды тауашаларды қамтиды. Әртүрлі құрастыру процестері осы ерекше тауашалар осі бойымен бір уақытта жұмыс істеуі мүмкін (Spasojevic and Suding 2012), сондықтан зерттелетін белгілердің әрқайсысының функционалдық рөлдерін түсіну тауашалар осі мен құрастыру процестері арасындағы қарым-қатынастарды түсіндіруде маңызды.

Сукцессиялық градиент бойынша белгілердің өзгеру үлгісі (2-сұрақ)

Құрғақ тропикалық ормандағы сукцессиялық градиент бойымен CWM белгілерінің ығысуы (3-сурет) стресске жауап береді. Құрғақ орманда сабақтастық уақыт өте келе су қолжетімділігінің артуына байланысты болуы мүмкін (Pineda-García et al. 2013). Мұндай ормандарда түрлер сукцессияның құрғақ және ыстық ерте кезеңдерінде стресстік жағдайларды бастан кешіреді және құрғақшылық стресс сукцессияның кейінгі кезеңдеріне қарай біртіндеп төмендеуі мүмкін, өйткені топырақ түзіліп, шатыр жамылғысы ұлғаяды (Lebrija-Trejos et al. 2010, Lohbeck et al. 2013). ). Флорида Кэйсіндегі алдыңғы зерттеулер жапырақты ағаштардың жапырақ белгілерінің бірте-бірте өзгеретінін көрсетті (Ross et al. 2001, Redwine 2007). . Жас орманда құрғақшылыққа төзімділікке (кемірек теріс δ 13 C) және оңтайлы жарық алуға (жоғары үлестік жапырақ ауданы мен жапырақ азоты) қатысты белгілердің мәндері басым болды (3-сурет), бұл фотосинтезді барынша арттыру үшін иемдену стратегиясын көрсетеді (Путер және т.б.). 2009 ) су қолжетімді болғанда және құрғақ кезеңдердегі судың жоғалуын және тыныс алу шығындарын азайту үшін. Ескі ормандарда, әдетте төмен қоректік құндылықтармен (көміртегі-азот қатынасы), баяу өсумен және консервативті стратегиялармен (жапырақтың төмен меншікті ауданы мен жапырақ азоты және құрылымдық қаттылықтың жоғарылауы) бірге жүретін мәңгі жасыл жапырақ әдеті стратегия болып көрінеді. қоректік заттарға кедей топырақтарда өмір сүру (Givnish 2002). Жыл бойына максималды жапырақ алаңын сақтау үшін, ескі ормандарды алып жатқан мәңгі жасыл түрлердің ағаш тығыздығы жоғары (3-сурет), бұл құрғақ маусымда жоғары су әлеуетін сақтай отырып, құрғақшылық стрессіне қарсы тұруға мүмкіндік береді (Westoby et al. 2002). ). Біз байқаған суды үнемдеу үлгісі, яғни сукцессиялық градиент бойынша жапырақтың δ 13 C төмендеуі (3-сурет), соған қарамастан, ескі ормандарда ылғалдың жас бұтақтарға қарағанда жоғары екенін көрсетеді. Мексиканың оңтүстігіндегі құрғақ тропикалық орманда жүргізілген ұқсас зерттеу сабақтастық кезінде белгілердің аралас үлгілерін тапты (Lebrija-Trejos et al. 2010, Lohbeck et al. 2013), эквитивтік және консервативті белгілер үлгілері арасындағы сәйкессіздікті көрсетті. Дегенмен, біздің қорытындыларымыз болжамдалғандай, жинақтаушы белгілердің төмендегенін, ал консервативті белгілердің сабақтастықпен артқанын анық көрсетеді.

Біздің деректеріміз сонымен қатар жарық сұранысындағы айырмашылықтар нәтижесінде архитектуралық белгілердің өзгеруі Key Largo орманындағы тұрақты түрлер үшін маңызды болуы мүмкін екенін көрсетеді. Көлеңкеге төзбейтін ерте сукцессиялық түрлер басым болатын жас қауымдастықтарда жоғары Ht:CL байқалды (S1 қосымша: S4 кесте). Керісінше, ескі бұталардағы көлеңкеге төзімді түрлер (кеш сукцессиялық түрлер) диффузиялық жарықтың өтуін арттыратын кеңірек тәждерге ие (жоғары CA:dbh Қосымша S1: кесте S4). Сондықтан жас өскіндердегі ерте сукцессиялық түрлер тез өсіп, көршілерінен асып түсуі керек және дауыл мен дауылдың әсерінен пайда болатын саңылаулардың пайда болуынан кейін шатырдың орнын толтыруы немесе сақтауы керек (Diamond and Ross 2016). Біздің зерттеуіміздегідей, басқалары да ерте сукцессиялық түрлердің жіңішке сабақты (жоғары Ht: dbh) және таяз тәжді (жоғары Ht: CL Poorter et al. 2006) дамыту арқылы жасайтынын анықтады. Керісінше, көлеңкелі ортада қалпына келетін, көлеңкеге төзімді астыңғы тұқымдар басым болатын ескі алқаптардағы түрлер үлкен биіктікке жете алмайды, бірақ үлкен аумақта жарықты ұстап тұруға мүмкіндік беретін кең тәждері болады. Сол сияқты, біздің нәтижелер жетілген өсінділерде көп сабақты түрлердің жиі кездесетінін көрсетті. Ағаштардағы көп сабақты сипаттама қолжетімді ресурстармен (Bellingham and Sparrow 2009) және/немесе желдің бұзылуымен байланысты болуы мүмкін (Van Bloem et al. 2006). Бұл ормандарда топырақтың ылғалдылығы ағаш өскен сайын артады деп күтілуде, өйткені топырақтың тереңдігі де, шатыр жамылғысы да өскен сайын артады. Керісінше, құрғақ тропиктік орманда (Пуэрто-Рико) жүргізілген зерттеулер топырақтың ылғалдылығы мен қоректік заттар көп сабақты ағаштарды таңдауда тек екінші рөл атқаратынын көрсетті, өйткені дауыл желдері ұзақ уақыт бойы кішірек көп сабақты түрлерді ынталандыратын сүзгі ретінде қызмет етеді ( Van Bloem және басқалар 2006). Сондықтан, жетілген ормандардағы көп сабақты түрлердің жоғары жиілігін байқауымыз дауылды желдердің мұрасымен түсіндірілуі мүмкін, өйткені зерттелген түрлердің көпшілігі (Кариб теңізінің құрғақ тропикалық орманына ұқсас) жел үзілгеннен кейін жемісті өседі (Ван Блум және т. 2003, 2006).

Сондықтан, Флорида-Кейстегі ұзақ маусымдық құрғақшылықты (4-7 ай) ескере отырып, жас бұталар құрғақшылықтың қатты күйзелісіне ұшырайды, сондай-ақ олардың таяз топырақтары мен ашық қалқаларына байланысты желдің бұзылуына көбірек ұшырайды, олар иемдену стратегиясы бар түрлерге қолайлы, яғни қысқа -тірі жапырақтар, жоғары қоректік құндылықтар, таяз тәжі және жіңішке сабақтар. Керісінше, ескі алқаптарда топырақ тереңірек және жабық орман шатыры арқылы инсоляция азаяды, қоректік заттардың қолжетімділігі төмендейді, судың қолжетімділігі қиын болып қала береді және консервативті стратегиялары бар түрлерде азоттың төмен концентрациясы бар ұзақ өмір сүретін жапырақтары бар. және ағаштың жоғары тығыздығы.

Қауымдастық жиналысының үлгілері (3-сұрақ)

Тұтастай алғанда, белгілерді кластерлеудің маңызды үлгісі (3-кесте) белгілер мәндерінің күшті экологиялық сүзгілеуін ұсынады. Мұндай белгілердің ұқсастығы жергілікті ортадағы айырмашылықтар аймақтық пулдан сүзілген қай белгі мәндерінің жергілікті жағдайларда жақсы орындалатынына әсер етеді деген болжамды қолдайды. Нәзік ауқымда біздің нәтижелеріміз жас және кәрі стендтердегі белгілердің тауашалар үлгілері әртүрлі екенін көрсетті. Жас өскіндердегі байқалған белгілердің ұқсастығы сабақтастықтың бастапқы кезеңдерінде қоршаған ортаны сүзу маңызды екенін дәлелдейді. Ресурстарды алуды барынша арттыратын белгілердің мәндеріне жақындау орман сабақтастығының бастапқы кезеңдеріндегі басым құрастыру процесі болып табылады. Керісінше, ескі қауымдастықтардағы маңызды тауашаларды саралау үлгісі олардың арасындағы бәсекелестікті төмендететін түр айырмашылықтарын болжайды, бұл ретте ресурстық бәсекелестік жергілікті аудандарды белгілі бір белгілерге немесе белгілердің комбинацияларына шектеп, кездейсоқ күткеннен төмен тауашаларды қабаттасуды тудырады. Белгі үлгілерінің негізінде градиенттің осы соңында сүзгілеу ресурстарды, суды және қоректік заттарды шектеу үшін бәсекелестіктің нәтижесі болуы мүмкін (ағаштың жоғары тығыздығы, жапырақ азотының аздығы 3-сурет). Біздің нәтижелеріміз Chesson (2000) анықтаған бәсекелестік теориясының жалпы қағидасын растайтын сияқты, ол абиотикалық стресстер, бәсекелестік немесе зиянкестер қысымының артуына байланысты бір мезгілде кездесетін түрлер арасындағы функционалдық ұқсастыққа қандай да бір шектеулер деңгейін болжайды. Флорида-Кейстің құрғақ тропикалық ормандары жағдайында жарық пен қоректік заттардың шектелуіне бәсекелестік орманның дәйекті процесс арқылы қартаюына байланысты анық артады (Редвайн 2007). Топырақтар дамып келе жатқанда сумен қамтамасыз ету аздап артуы мүмкін, дегенмен үлкен ағаштарға байланысты өскен сұраныс түрге негізделген күресу стратегияларымен өтелуі мүмкін (CWM δ 13 C көрсеткендей, ескі алқаптардың суды пайдалану тиімділігі төмендейді). Кез келген жағдайда, зерттеу аймағындағы барлық құрғақ тропикалық орман түрлерінде жыл сайын апта-айлар бойы судың қатты күйзелісі анық байқалады (Ross et al. 2003).

Қауымдастық жинау процестеріндегі өзгерістер туралы қосымша түсініктерді қоршаған орта градиентіндегі жеке белгілер үлгілерінен алуға болады. Жалпы алғанда, бұл орманда қоршаған ортаны сүзу маңызды рөл атқарады, өйткені жергілікті ортада ең қолайлы түрлер ғана табысты. Біздің нәтижелеріміз барлық стендтерде үш белгі бойынша (арнайы жапырақ ауданы, ағаш тығыздығы және жапырақ фосфоры) маңызды кластерлік үлгіні көрсетті. Шектеу жағдайлары, негізінен су мен қоректік заттар, Флорида Кейстің құрғақ тропикалық ормандарында ағаш түрлерінің функционалдық белгілерімен (төмен ерекше жапырақ ауданы, жоғары ағаш тығыздығы және аз жапырақ фосфоры) пайда болудағы табыстылығын анықтауы мүмкін. Күшті кластерлік үлгі Флорида Кейс ормандарындағы сияқты өнімділік шектеулі орман жасына қарамастан шектеулі ресурстарды алу үшін жалпы ресурстарды пайдалану стратегиясы үшін қарқынды қысымды көрсетеді (Ross et al. 2003). Сол сияқты, жас қауымдастықтардағы барлық негізгі белгілердегі маңызды кластерлік үлгі жас ормандардағы басым түрлердің жапырақ, сабақ және сәулет белгілері ұқсас екенін көрсетеді. Болжам бойынша, біздің жүйеміздегі ерте сукцессиялық стендтерде судың және қоректік заттардың стрессті бақылайтын белгілері бар түрлер басым болды. Бұл түрлердің көпшілігі ылғалды маусымда жоғары жылдамдықпен биомассаны фотосинтездеуге және жинақтауға қабілетті (жоғары үлестік аумақ және жапырақ азоты), содан кейін жапырақтарды түсіру арқылы құрғақ маусымда өмір сүруді арттырады, яғни көбінесе жапырақты түрлер (Қосымша S1: кесте S1).

Ескі қауымдастықтарда жапырақ азоты айтарлықтай дифференциацияны көрсетті, ал біз сынаған қалған төрт белгілердегі қабаттасулар нөлдік модельдің күтулерінен ерекшеленбеді. Түрлер арасындағы жапырақ азотындағы байқалған тауашалар дифференциациясы азотты микроорганизмдер, топырақ және/немесе жер асты сулары сияқты әртүрлі көздер арқылы артықшылықты қабылдаудағы кеңістік-уақыттық айырмашылықтарды көрсетуі мүмкін (Beyschlag et al. 2009). Жапырақ азоты қоректік заттардың қол жетімділігімен тікелей байланысты болмауы мүмкін, ол ылғалдың болуы және басқа қоректік заттармен қамтамасыз етілуі сияқты басқа факторларға байланысты болуы мүмкін (Wright et al. 2001). Сондықтан түрлердің су және фосфор сияқты басқа ресурстарға қол жеткізу мүмкіндігі азотқа қол жеткізуде маңызды рөл атқаруы мүмкін. Жапырақ азотының түр деңгейіндегі (99% дерлік) концентрациясы (1-кесте) түрлердегі жапырақ азотының консервативті сипатын көрсетуі мүмкін. Осы ормандағы алдыңғы зерттеу микроорганизмдермен симбиотикалық бірлестіктердің кең таралғанын көрсетеді (Редвайн 2007). Сол сияқты, тамыр тереңдігі мен физиологиясындағы айырмашылықтар ағаш түрлерінің топырақтан және жер асты суларынан су алу мүмкіндіктеріне әсер етуі мүмкін. Зерттелетін аймақтағы карст субстратының және өте жұқа топырақ қабатының табиғатын ескере отырып, кейбір ағаш түрлері жер асты суларын, әсіресе ұзақ құрғақ маусымда пайдалануы мүмкін (Ewe et al. 1999). Тас бетінің астындағы су қабатының тереңдігі бірнеше см-ден 4 м-ге дейін, ағаш түрлерінің көпшілігінің жер асты суларына жетуіне кедергі болмауы мүмкін. Тамырлардың жұқа орналасуы және түрлердің тұщы суға шағын көлемде қол жеткізу қабілеті әртүрлі тереңдіктерде де орын алуы мүмкін, бұл қоректік заттарға дифференциалды қол жеткізуге әкеледі (Хопер және Витусек 1997). Дегенмен, зерттелетін аймақтағы жер асты суларының табиғаты тұщы (Ross et al. 2003) және бұл ормандағы тұщы су түрлерінің тұздарға төзімділігі өте аз болуы мүмкін. Соған қарамастан, түрлер арасындағы тұзға төзімділіктің шамалы ауытқуы кейбір түрлердің жер асты суларынан суға/қоректік заттарға қол жеткізуіне кедергі келтіруі мүмкін. Осылайша, ескі орманда бірге өмір сүретін түрлер арасында байқалатын белгілердің дифференциациясының бір маңызды аспектісі қатар өмір сүретін түрлер арасында азоттың баламалы көздерін бөлу болуы мүмкін. Дегенмен, зерттелетін аймақтағы азоттың айналу процестері туралы қазіргі білім өте шектеулі.

Кейбір жағдайларда қауымдастықта бірге өмір сүретін түрлер арасындағы белгілердің дифференциациясы қоршаған ортаның дифференциациясынан гөрі дисперсиялық шектеуден туындауы мүмкін (Hubbell 2006). Дегенмен, дисперсиялық шектеулер негізінен құстар мен ұсақ жануарлар тарауы мүмкін етті жемістері бар ағаш түрлері қоныстанған 875 га іргелес аумақты зерттеу аймағындағы кеңістіктік заңдылықты түсіндіруде соншалықты маңызды болмауы мүмкін (Редвайн және т.б.) 2007, Росс және т.б. 2016). Тұқымдарды тарату іс-әрекеттерінде құстар мен жануарлар бүкіл орман бойымен оңай қозғалады, олардың көпшілігі немесе барлығы бар тіршілік ету ортасын пайдаланады (Humphrey 1988, Strong and Bancroft 1994). Сонымен қатар, сол орманда жүргізілген параллельді зерттеу дисперсиялық белгілер үшін белгілер мен түрлердің қарым-қатынастары күшті емес екенін көрсетті (яғни, тұқым массасы мен саны Subedi 2017).


КЕЛГЕН ӘДЕБИЕТТЕР

Абатцоглоу, Дж.Т. және К.А.Колден. 2011. Ауа-райы мен климаттың Аляскадағы өрттің өсуіне қатысты салыстырмалы маңыздылығы. Wildland Fire халықаралық журналы 20(4):479-486.

Ачесон, Дж.М., Дж.А.Уилсон және Р.С.Стенек. 1998. Хаотикалық балық шаруашылығын басқару. 390-413 беттер жылы Ф.Беркес, және К.Фолке, редакторлар. Әлеуметтік және экологиялық жүйелерді байланыстыру: басқару тәжірибесі және тұрақтылықты қалыптастырудың әлеуметтік механизмдері. Cambridge University Press, Нью-Йорк, Нью-Йорк, АҚШ.

Аляска аймағы АҚШ-тың балық және жабайы табиғат қызметі. 2005. Коюкук және Солтүстік бөлімше Инноко ұлттық жабайы табиғат паналығы орман өртін басқару жоспары. АҚШ-тың балық және жабайы табиғат қызметі, Галена, Аляска, АҚШ.

Александр, К., Н.Байнум, Э.Джонсон, У.Кинг, Т.Мустотен, П.Неофотис, Н.Оэттл, К.Розенцвейг, К.Сакакибара, В.Шадрин, М.Викареллу, Дж.Уотерхаус және B. Апталар. 2011. Климаттың өзгеруі туралы жергілікті және ғылыми білімдерді байланыстыру. Биология 61(6):477-484.

Андерсон, M. K. 2005. Жабайы табиғатпен айналысу: жергілікті американдық білім және Калифорнияның табиғи ресурстарын басқару. University of California Press, Беркли, Калифорния, АҚШ.

Арно, С. және С. Эллисон-Баннелл. 2002. Біздің ормандағы жалын: апат немесе жаңару? Island Press, Ковело, Калифорния, АҚШ.

Auerback, C. F. және L. B. Silverstein. 2003. Сапалы деректер. New York University Press, Нью-Йорк, Нью-Йорк, АҚШ.

Berkes, F. 1987. Жалпы меншік ресурстарын басқару және субарктикалық Канададағы Кри үнді балық шаруашылығы. 66-91 беттер жылы B. M. McCay және J. M. Acheson, редакторлар. Жалпыға ортақ мәселе. University of Arizona Press, Тусон, Аризона, АҚШ.

Беркес, Ф. 2007. Жаһанданған әлемдегі қауымдастық негізіндегі табиғатты қорғау. Ұлттық ғылым академиясының материалдары 104(39):15188-15193. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0702098104

Беркес, Ф. 2008 ж. Қасиетті экология: дәстүрлі экологиялық білім және ресурстарды басқару. 2-ші басылым. Тейлор және Фрэнсис, Филадельфия, АҚШ.

Беркес, Ф., Дж.Колдинг және К.Фолке. 2000. Адаптивті басқару ретінде дәстүрлі экологиялық білімді қайта ашу. Экологиялық қолданбалар. 10(5):1251-1262.

Беркес, Ф. және К. Фолке. 1998. Тұрақтылық пен тұрақтылық үшін әлеуметтік және экологиялық жүйелерді байланыстыру. 1-25 беттер жылы Ф.Беркес, және К.Фолке, редакторлар. Әлеуметтік және экологиялық жүйелерді байланыстыру: басқару тәжірибесі және тұрақтылықты қалыптастырудың әлеуметтік механизмдері. Cambridge University Press, Нью-Йорк, Нью-Йорк, АҚШ.

Бернард, H. R. 2006. Антропологиядағы зерттеу әдістері. Altamira Press, Lanham, Maryland, USA.

Brosius, J. P., A. L. Tsing, and C. Zerner, editors. 2005. Communities and conservation. Altamira, Walnut Creek, California, USA.

Brown, P., J. Agee, and J. Franklin. 2004. Forest restoration and fire: principles in the context of place. Conservation Biology 18(4):903-912. http://dx.doi.org/10.1111/j.1523-1739.2004.521_1.x

Carroll, M. S., P. J. Cohn, T. B. Paveglio, D. R. Drader, and P. J. Jakes. 2010. Fire burners to firefighters: the Nez Perce and fire. Journal of Forestry 108(2):71-76.

Chalmers, N., and C. Fabricius. 2007. Expert and generalist local knowledge about land-cover change on South Africa’s Wild Coast: can local ecological knowledge add value to science? Ecology and Society12(1):10. [online] URL: http://www.ecologyandsociety.org/vol12/iss1/art10/

Chapin, F. S., III, M. W. Oswood, K. Van Cleve, L. A. Viereck, and D. L Verbyla, editors. 2006. Alaska’s changing boreal forest. Oxford University Press, New York, New York, USA.

Chapin, F. S., T. S. Rupp, A. M. Starfield, L. DeWilde, E. S. Zavaleta, N. Fresco, J. Henkelman, and A. D. McGuire. 2003. Planning for resilience: modeling change in human–fire interactions in the Alaskan boreal forest. Frontiers in Ecology and the Environment 1(5):255-261. http://dx.doi.org/10.1890/1540-9295(2003)001[0255:PFRMCI]2.0.CO2

Chapin, F. S., III, S. F. Trainor, O. Huntington, A. L. Lovecraft, E. Zavaleta, D. C. Natcher, A. D. McGuire, J. L. Nelson, L. Ray, M. Calef, N. Fresco, H. Huntington, R. T. Scott, L. DeWilde, and R. L. Naylor. 2008. Increasing wildfire in the boreal forest: causes, consequences, and pathways to potential solutions of a wicked problem. Bioscience 58(6):531-540. http://dx.doi.org/10.1641/B580609

Countryman, C. M. 1972. The fire environment concept. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Southwest Range and Experiment Station, Berkeley, California, USA.

Cruikshank, J. 2000. The social life of stories. Bison, Omaha, Nebraska, USA.

Department of the Interior. 2001. Update of the 1995 federal wildland fire management policy and program review. [online] URL: http://www.nwcg.gov/branches/ppm/fpc/archives/fire_policy/history/index.htm

Department of the Interior. 2009. Interagency fire management plan template. [online] URL: http://www.nwcg.gov/branches/ppm/ifpc/fmp/ifmp-template.pdf. Last accessed February 20, 2012.

DeWilde, L., and F. S. Chapin, III. 2006. Human impacts on the fire regime of interior Alaska: interactions among fuels, ignition sources, and fire suppression. Ecosystems 9(8):1342-1353. http://dx.doi.org/10.1007/s10021-006-0095-0

Fernandez-Gimenez, M. E, H. P. Huntington, and K. J. Frost. 2006. Integration or co-optation? Traditional knowledge and science in the Alaska Beluga Whale Committee. Environmental Conservation 33(4):306-315. http://dx.doi.org/10.1017/S0376892906003420

Gilchrist, G., M. Mallory, and F. Merkel. 2005. Can local ecological knowledge contribute to wildlife management? Case studies of migratory birds. Экология және қоғам. 10(1):20 [online] URL: www.ecologyandsociety.org/vol10/iss1/art20/

Glaser, B. G., and A. L. Strauss. 1967. The discovery of grounded theory: strategies for qualitative research. Aldine Transaction, New Brunswick, New Jersey, USA. http://dx.doi.org/10.1097/00006199-196807000-00014

Holling, C. S. 1978. Adaptive environmental assessment and management. John Wiley and Sons, New York, New York, USA.

Holling, C. S., F. Berkes, and C. Folke. 1998. Science, sustainability, and resource management. Pages 342-362 жылы F. Berkes, and C. Folke, editors. Linking social and ecological systems: management practices and social mechanisms for building resilience. Cambridge University Press, New York, New York, USA.

Hood, G. A., S. E. Bayley, and W. Olso. 2007. Effects of prescribed fire on habitat of beaver (Castor canadensis) in Elk Island National Park, Canada. Forest Ecology and Management 239(103):200-209. http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2006.12.005

H.R. 2996. 111th Congress: Department of the Interior, Environment, and Related Agencies Appropriations Act, 2010. 2009. [online] URL: http://www.govtrack.us/congress/bill.xpd?bill=h111-2996

Huntington, H. P. 1998. Observations on the utility of the semi-directive interview for documenting traditional ecological knowledge. Арктика 51(3)237-242.

Huntington, H. P. 2000. Using traditional ecological knowledge in science: methods and applications. Экологиялық қолданбалар 10(5):1270-1274. http://dx.doi.org/10.1890/1051-0761(2000)010[1270:UTEKIS]2.0.CO2

Huntington, H. P., S. F. Trainor, D. C. Natcher, O. H. Huntington, L. DeWilde, and F. Stuart Chapin III. 2006. The significance of context in community-based research: understanding discussions about wildfire in Huslia, Alaska. Ecology and Society 11(1):40. [online] URL: www.ecologyandsociety.org/vol11/iss1/art40/

Johnson, E. A., K. Miyanashi, and S. R. J. Bridge. 2001. Wildfire regime in the boreal forest and the idea of suppression and fuel buildup. Conservation Biology 15(6):1554-1557. http://dx.doi.org/10.1046/j.1523-1739.2001.01005.x

Johnstone, J., and F. S. Chapin, III. 2006. Effects of soil burn severity on post-fire tree recruitment in boreal forest. Ecosystems 9(1):14-31. http://dx.doi.org/10.1007/s10021-004-0042-x

Johnstone, J. F., F. S. Chapin, III, T. N. Hollingsworth, M. C. Mack, V. Romanovsky, and M. Turetsky. 2010. Fire, climate change, and forest resilience in interior Alaska. Канадалық орманды зерттеу журналы 40:1302-1312. http://dx.doi.org/10.1139/X10-061

Johnstone, J. F., T. N. Hollingsworth, F. S. Chapin, III, and M. C. Mack. 2010. Changes in fire regime break the legacy lock on successional trajectories in Alaskan boreal forest. Жаһандық өзгерістер биологиясы 16(4):1281-1295. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.02051.x

Kane, E. S., E. S. Kasischke, D. W. Valentine, M. R. Turetsky, and A. D. McGuire. 2007. Topographic influences on wildfire consumption of soil organic carbon in interior Alaska: implications for black carbon accumulation. Journal of Geophysical Research – Atmospheres 112:G03017. http://dx.doi.org/10.1029/2007JG000458

Kasischke, E. S., and M. R. Turetsky. 2006. Recent changes in the fire regime across the North American boreal region: spatial and temporal patterns of burning across Canada and Alaska. Геофизикалық зерттеу хаттары 33, LO9703. http://dx.doi.org/10.1029/2006GL025677

Kasischke, E. S., D. L. Verbyla, T. S. Rupp, A. D. McGuire, K. A. Murphy, R. Jandt, J. L. Barnes, E. E. Hoy, P. A. Duffy, M. Calef, and M. R. Turetsky. 2010. Alaska's changing fire regime- implications for the vulnerability of its boreal forests. Канадалық орманды зерттеу журналы 40(7):1313-1324. http://dx.doi.org/10.1139/X10-098

Kasischke, E. S., D. Williams, and D. Barry. 2002. Analysis of the patterns of large fires in the boreal forest region of Alaska. International Journal of Wildland Fire 11(2):131-144. http://dx.doi.org/10.1071/WF02023

Kates, R. W., W. C. Clark, R. Corell, J. M. Hall, C. C. Jaeger, I. Lower, J. J. McCarthy, H. J. Schellnbuber, B. Bolin, N. M. Dickson, S. Faucheuz, G. C. Gallopin, A. Grubler, B. Huntley, J. Jager, N. S. Jodha, R. E. Kasperson, A. Mabogunje, P. A. Matson, and H. Mooney. 2001. Sustainability science. Ғылым 292(5517):641-642. http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.257359

Kofinas, G., Aklavik, Arctic Village, Old Crow, and F. McPherson. 2002. Community contributions to ecological monitoring: knowledge co-production in the U.S.- Canada Arctic borderlands. Pages 54-91 жылы I. Krupnik, and D. Jolly, editors. The earth is faster now: indigenous observations of Arctic environmental change. Arctic Reseach Consortium of the United States, Fairbanks, Alaska, USA.

Kolden, C. A. 2010. Characterizing Alaskan wildfire regimes through remotely sensed data: assessments of large area pattern and trend. Диссертация. Clark University, Worcester, Massachusetts, USA.

Kolden, C. A., and T. J. Brown. 2010. Beyond wildfire: perspectives of climate, managed fire and policy in the USA. International Journal of Wildland Fire 19(3):364-373. http://dx.doi.org/10.1071/WF08111

Krupnik, I., and D. Jolly, editors. 2002. The earth is faster now: indigenous observation of Arctic environmental change. Arctic Research Consortium of the United States, Fairbanks, Alaska, USA.

Lake, F. K. 2007. Traditional ecological knowledge to develop and maintain fire regimes in northwestern California, Klamath-Siskiyou bioregion: management and restoration of culturally significant habitats. Диссертация. Oregon State University, Corvallis, Oregon, USA.

Lewis, H. T., 1989. Ecological and technological knowledge of fire: Aborigines versus park rangers in northern Australia. Америкалық антрополог 91:940-961. http://dx.doi.org/10.1525/aa.1989.91.4.02a00080

Machlis, G., A. Kaplan, S. Tuler, K. Bagby, and J. McKendry. 2002. Burning questions: a social science research plan for federal wildland fire management. University of Idaho, Moscow, Idaho, USA.

Marcotte, J. 1986. Contemporary resource use patterns in Huslia, Alaska, 1983. Technical Paper 133. Alaska Department of Fish and Game, Division of Subsistence, Juneau, Alaska, USA.

Marcotte, J. 1990. Subsistence harvest of fish and wildlife by residents of Galena, Alaska, 1985-86. Technical Paper 155. Alaska Department of Fish and Game, Division of Subsistence, Juneau, Alaska, USA.

Marshall, C., and G. B. Rossman. 1995 жыл. Designing qualitative research. Sage, Thousand Oaks, California, USA.

McKenzie, D., Z. Gedalof, D. Peterson, and P. Mote. 2004. Climate change, wildfire, and conservation. Conservation Biology 18(4):890-902. http://dx.doi.org/10.1111/j.1523-1739.2004.00492.x

McNeeley, S. M. 2012. Examining barriers and opportunities for sustainable adaptation to climate change in Interior Alaska. Climatic Change 111:835-857. http://dx.doi.org/10.1007/s10584-011-0158-x

Namey, E., G. Guest, L. Thairu, and L. Johnson. 2008. Data reduction techniques for large qualitative data sets. Pages 137-161 жылы G. Guest, and K. MacQueen, editors. Handbook for team-based qualitative research. Altamira, New York, New York, USA.

Natcher, D. C., M. Calef, O. Huntington, S. Trainor, H. P. Huntington, L. DeWilde, S. Rupp, and F. Stuart Chapin III. 2007. Factors contributing to the cultural and spatial variability of landscape burning by native peoples of Interior Alaska. Ecology and Society 12(1):7. [online] URL: www.ecologyandsociety.org/vol12/iss1/art7/

Nelson, R. 1983. Make prayers to the raven. University of Chicago Press, Chicago, Illinois, USA.

Nelson, J. L., E. Zavaleta, and F. S. Chapin, III. 2008. Boreal fire effects on subsistence resources in Alaska and adjacent Canada. Ecosystems 11(1):156-171. http://dx.doi.org/10.1007/s10021-007-9114-z

Osherenko, G. 1988. Can comanagement save Arctic wildlife? Қоршаған орта 30(6):6-35.

Ostrom, E., M. Janssen, and J. Anderies. 2007. Going beyond panaceas. Ұлттық ғылым академиясының материалдары 104(39):15176-15178. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0701886104

Pearce, J., and L. Venier. 2005. Small mammals as bioindicators of sustainable boreal forest management. Forest Ecology and Management 208:153-175. http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2004.11.024

Petty, A., J. Alderson, R. Muller, O. Scheibe, K. Wilson, and S. Winderlich. 2007. Kakadu National Park Arnhemland Plateau fire management plan. CSIRO, Jabiru, NT, Australia. [online] URL: www.environment.gov.au/parks/publications/kakadu/pubs/fire-plan.pdf

Platt, R., T. Veblen, and R. Sherriff. 2006. Are wildfire mitigation and restoration of historic forest structure compatible? A spatial modeling assessment. Annals of the American Association of Geographers 96(3):455-470. http://dx.doi.org/10.1111/j.1467-8306.2006.00700.x

Public Law 96-87󈠰 th Congress. 1980. Alaska National Interest Lands Conservation Act.

Pyne, S. J. 2001. Perils of prescribed fire: a reconsideration. Natural Resources Journal 41(1):1-8.

Pyne, S.J. 2004. Pyromancy: reading stories in the flames. Conservation Biology 18(4):874-877. http://dx.doi.org/10.1111/j.1523-1739.2004.00490.x

Pyne, S. J. 2010. America's fires: a historical context for policy and practice. Forest History Society, Durham, North Carolina, USA.

Quigley, T. M., and H. Bigler Cole. 1997. Highlighted findings of the Interior Colombia Ecosystem Project. U.S. Forest Service, Pacific Northwest Research Station, Portland, Oregon, USA.

Ray L. 2011. Using Q-methodology to identify local perspectives on wildfires in two Koyukon Athabascan communities in rural Alaska. Sustainability: Science, Practice, & Policy 7(2). [online] URL: sspp.proquest.com/archives/vol7iss2/1011-061.ray.html

Reynolds, J. F., D. M. S. Smith, E. F. Lambin, I. B. L. Turner, M. Mortimore, S. P. J. Batterbury, T. E. Downing, H. Dowlatabadi, R. J. Fernandez, J. E. Herrick, E. Huber-Sannwald, H. Jiang, R. Leemans, T. Lynam, F. T. Maestre, M. Ayarza, and B. Walker. 2007. Global desertification: building a science for dryland development. Ғылым 316(5826):847-851. http://dx.doi.org/10.1126/science.1131634

Riordan, B., D. Verbyla, and A. D. McGuire. 2006. Shrinking ponds in subarctic Alaska based on 1950-2002 remotely sensed images. Journal of Geophysical Research. 111, G04002. http://dx.doi.org/10.1029/2005JG000150

Rist, L., R. U. Shaanker, E. J. Milner-Gulland, and J. Ghazoul. 2010.The use of traditional ecological knowledge in forest management: an example from India. Экология және қоғам. 15(1):3. [online] URL: http://www.ecologyandsociety.org/vol15/iss1/art3/

Rocheleau, D., B. Thomas-Slayter, and E. Wangari. 1996. Feminist political ecology: global issues and local experiences. Routledge, New York, New York, USA.

Rupp, T. S., M. Olson, L. G. Adams, B. W. Dale, K. Joly, J. Henkelman, W. B. Collins, and A. M. Starfield. 2006. Simulating the influences of various fire regimes on caribou winter habitat. Экологиялық қолданбалар 16(5):1730-1743. http://dx.doi.org/10.1890/1051-0761(2006)016[1730:STIOVF]2.0.CO2

Russell-Smith, J., P. G. Ryan, and R. DuRieu. 1997. A LANDSAT MSS-derived fire history of Kakadu National Park, monsoonal northern Australia, 1980-94: seasonal extent, frequency and patchiness. Қолданбалы экология журналы 34(3):748-766. http://dx.doi.org/10.2307/2404920

Schoennagel, T., C. R. Nelson, D. M. Theobald, G. Carnwath, and T. B. Chapman. 2009. Implementation of National Fire Plan fuel treatments near the wildland-urban interface in the western U.S. Ұлттық ғылым академиясының материалдары 106(26):10706-10711.

Schoennagel, T., T. Veblen, and W. H. Romme. 2004. The interaction of fire, fuels and climate across Rocky Mountain forests. Bioscience 54(7):661-676. http://dx.doi.org/10.1641/0006-3568(2004)054[0661:TIOFFA]2.0.CO2

Shenoy, A., J. F. Johnstone, E. S. Kasischke, and K. Kielland. 2011. Persistent effects of fire severity on early successional forests of interior Alaska. Forest Ecology and Management 261(3):381-390. http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2010.10.021

Slocum, R., L. Wichart, D. Rocheleau, and B. Thomas-Slayter. 1995 жыл. Power, process and participation: tools for change. Intermediate Technology, London, UK.

Steelman, T. A., and C. A. Burke. 2007. Is wildfire policy in the United States sustainable? Journal of Forestry March 2007:67-72.

Stephens, S. L., and L. W. Ruth. 2005. Federal forest-fire policy in the United States. Экологиялық қолданбалар 15(2):532-542. http://dx.doi.org/10.1890/04-0545

Tashakkori, A., and C. Teddlie. 1998. Mixed methodology: combining qualitative and quantitative approaches. Sage, Thousand Oaks, California, USA.

Tiedemann, A., J. Klemmedson, and E. Bull. 2000. Solution of forest health problems with prescribed fire: are forest productivity and wildlife at risk? Forest Ecology and Management 127:1-18. http://dx.doi.org/10.1016/S0378-1127(99)00114-0

Trainor S. F. 2006. Emergency fire fighting crew management study. Operations Committee of the Alaska Wildland Fire Coordinating Group, Fairbanks, Alaska.

Trainor, S. F., M. Calef, D. Natcher, F. S. Chapin, III, A. D. McGuire, O. Huntington, P. Duffy, T. S. Rupp, L. DeWilde, M. Kwart, N. Fresco, and A. L. Lovecraft. 2009. Vulnerability and adaptation to climate-related fire impacts in rural and urban interior Alaska. Polar Research 28(1):100-118. http://dx.doi.org/10.1111/j.1751-8369.2009.00101.x

Tsing, A. L., J. P. Brosius, and C. Zerner. 2005. Introduction: raising questions about communities and conservation. Pages 1-34 жылы J. P. Brosius, A. L. Tsing, and C. Zerner, editors. Communities and conservation. Altamira, Walnut Creek, California, USA.

United States Fish and Wildlife Service. 2008. Interagency FMP template. [online] http://www.fws.gov/fire/fmp/development/interagency_template_final09_19_07.doc. Last accessed February 23, 2012.

Varner, M. J., III, D. Gordon, F. E. Putz, and K. J. Hiers. 2005. Restoring fire to long-unburned Pinus palustris ecosystems: novel fire effects and consequences for long-unburned ecosystems. Restoration Ecology 13(3):536-544. http://dx.doi.org/10.1111/j.1526-100X.2005.00067.x

Verbyla, D. 2011. Perspective: browning boreal forests of western North America. Environmental Research Letters 6(4):041003. http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/6/4/041003

Viereck, L. A. 1983. The effects of fire in black spruce ecosystems of Alaska and northern Canada. Pages 201-220 жылы R.W. Wein, and D. A. Maclean, editors. The role of fire in northern circumpolar ecosystems. John Wiley and Sons, New York, USA.

Watson, A., and O. Huntington. 2008. They're here- I can feel them: the epistemic spaces of Indigenous and Western Knowledges. Social and Cultural Geography 9(3):257-281. http://dx.doi.org/10.1080/14649360801990488

Wengraf, T. 2001. Qualitative research interviewing: biographic narrative and semi-structured methods. Sage, London, UK.

Werner, R. A. 2002. Effect of ecosystem disturbance on diversity of bark and wood-boring beetles (Coleoptera: Scolytidae, Buprestidae, Cerambycidae) in white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) ecosystems of Alaska. Research Paper PNW-RP-546. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station, Portland, Oregon, USA.

Westerling, A. L., T. J. Brown, A. Gershunov, D. R. Cayan, and M. D. Dettinger. 2003. Climate and wildfire in the Western United States. Американдық метеорология қоғамының хабаршысы 84(5):595-604. http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-84-5-595

Westerling, A. L., H. G. Hidalgo, D. R. Cayan, and T. W. Swetnam. 2006. Warming and earlier spring increase Western U.S. forest wildfire activity. Ғылым 313(5789):940-943. http://dx.doi.org/10.1126/science.1128834

Westerling, A. L., M. G. Turner, E. A. H. Smithwick, W. H. Romme, and M. G. Ryan. 2011. Continued warming could transform Greater Yellowstone fire regimes by mid-21st century. Ұлттық ғылым академиясының материалдары 108(32):13165-13170. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1110199108

Western, D., and R. Wright, editors. 1994. Natural connections. Island Press, Washington, D.C., USA.

White House. 1994. Government-to-government relations with Native American tribal governments. [online] URL: http://www.justice.gov/archive/otj/Presidential_Statements/presdoc1.htm

White House. 2002. Healthy forests: an initiative for wildfire prevention and stronger communities [online] URL: http://www.fs.fed.us/projects/documents/HealthyForests_Pres_Policy%20A6_v2.pdf

Wolken, J. M., T. N. Hollingsworth, T. S. Rupp, F. S. Chapin, III, S. F. Trainor, T. M. Barrett, P. F. Sullivan, A. D. McGuire, E. S. Euskirchen, P. E. Hennon, E. A. Beever, J. S. Conn, L. K. Crone, D. V. D'Amore, N. Fresco, T. A. Hanley, K. Kielland, J. J. Kruse, T. Patterson, E. A. G. Schuur, D. L. Verbyla, and J. Yarie. 2011. Evidence and implications of recent and projected climate change in Alaska's forest ecosystems. Экосфера 2(11):art124. http://dx.doi.org/10.1890/ES11-00288.1

Address of Correspondent:
Lily A. Ray
PO Box 636
Nome, AK 99762
АҚШ


ACKNOWLEDGEMENTS

Work leading to these ideas was funded by grants from the US Forest Service and the National Science Foundation to the University of Alaska in support of the Bonanza Creek Long‐Term Ecological Research Program (PNW01‐JV11261952‐231 and DEB‐0080609) and the Arctic System Science programme in Arctic Transitions in the Land‐Atmosphere System (ATLAS) (OPP‐9732126). I thank Jason Beringer, Donie Bret‐Harte, John Bryant, Scott Chambers, Melissa Chapin, Catherine Copass, Joe Craine, Werner Eugster, Valerie Eviner, Paul Grogan, Sarah Hobbie, Dave Hooper, Bruce Hungate, Michelle Mack, Joe McFadden and Heather Reynolds for helpful discussions that led to the development of these ideas.

1-сурет. The relationship between state factors (outside the circle), interactive controls (inside the circle) and ecosystem processes. The circle represents the boundary of the ecosystem. Reprinted from Chapin т.б. (2002), with the permission of Springer‐Verlag.

1-сурет. The relationship between state factors (outside the circle), interactive controls (inside the circle) and ecosystem processes. The circle represents the boundary of the ecosystem. Reprinted from Chapin т.б. (2002), with the permission of Springer‐Verlag.

Productivity per day and per unit leaf area

Биома Total NPP (g m –2 year –1 )* Season length † (d) Daily NPP per ground area (g m –2 d –1 ) Total LAI ‡ (m 2 m –2 ) Daily NPP per leaf area (g m –2 d –1 )
Tropical forests 2500 365 6·8 6·0 1·14
Temperate forests 1550 250 6·2 6·0 1·03
Boreal forests 380 150 2·5 3·5 0·72
Mediterranean shrublands 1000 200 5·0 2·0 2·50
Tropical savannas and grasslands 1080 200 5·4 5·0 1·08
Қоңыржай жайылымдар 750 150 5·0 3·5 1·43
Шөлдер 250 100 2·5 1·0 2·50
Арктикалық тундра 180 100 1·8 1·0 1·80
Дақылдар 610 200 3·1 4·0 0·76
Range of values 14‐fold 3·7‐fold 3·8‐fold 6‐fold 3·3‐fold
Биома Total NPP (g m –2 year –1 )* Season length † (d) Daily NPP per ground area (g m –2 d –1 ) Total LAI ‡ (m 2 m –2 ) Daily NPP per leaf area (g m –2 d –1 )
Tropical forests 2500 365 6·8 6·0 1·14
Temperate forests 1550 250 6·2 6·0 1·03
Boreal forests 380 150 2·5 3·5 0·72
Mediterranean shrublands 1000 200 5·0 2·0 2·50
Tropical savannas and grasslands 1080 200 5·4 5·0 1·08
Қоңыржай жайылымдар 750 150 5·0 3·5 1·43
Шөлдер 250 100 2·5 1·0 2·50
Арктикалық тундра 180 100 1·8 1·0 1·80
Дақылдар 610 200 3·1 4·0 0·76
Range of values 14‐fold 3·7‐fold 3·8‐fold 6‐fold 3·3‐fold

* NPP is expressed in units of dry mass (Saugier т.б., 2001).

Productivity per day and per unit leaf area

Биома Total NPP (g m –2 year –1 )* Season length † (d) Daily NPP per ground area (g m –2 d –1 ) Total LAI ‡ (m 2 m –2 ) Daily NPP per leaf area (g m –2 d –1 )
Tropical forests 2500 365 6·8 6·0 1·14
Temperate forests 1550 250 6·2 6·0 1·03
Boreal forests 380 150 2·5 3·5 0·72
Mediterranean shrublands 1000 200 5·0 2·0 2·50
Tropical savannas and grasslands 1080 200 5·4 5·0 1·08
Қоңыржай жайылымдар 750 150 5·0 3·5 1·43
Шөлдер 250 100 2·5 1·0 2·50
Арктикалық тундра 180 100 1·8 1·0 1·80
Дақылдар 610 200 3·1 4·0 0·76
Range of values 14‐fold 3·7‐fold 3·8‐fold 6‐fold 3·3‐fold
Биома Total NPP (g m –2 year –1 )* Season length † (d) Daily NPP per ground area (g m –2 d –1 ) Total LAI ‡ (m 2 m –2 ) Daily NPP per leaf area (g m –2 d –1 )
Tropical forests 2500 365 6·8 6·0 1·14
Temperate forests 1550 250 6·2 6·0 1·03
Boreal forests 380 150 2·5 3·5 0·72
Mediterranean shrublands 1000 200 5·0 2·0 2·50
Tropical savannas and grasslands 1080 200 5·4 5·0 1·08
Қоңыржай жайылымдар 750 150 5·0 3·5 1·43
Шөлдер 250 100 2·5 1·0 2·50
Арктикалық тундра 180 100 1·8 1·0 1·80
Дақылдар 610 200 3·1 4·0 0·76
Range of values 14‐fold 3·7‐fold 3·8‐fold 6‐fold 3·3‐fold

* NPP is expressed in units of dry mass (Saugier т.б., 2001).

Energy budget feedbacks to regional summer climate in arctic tundra

Feedback from vegetation change Energy budget (W m –2 )
Conversion of moist tundra to shrub tundra 3·9
Conversion of moist tundra to forest 5·0
2 % change in solar constant (glacial to interglacial) 4·6
Doubling of atmospheric CO2 concentration 4·4
Feedback from vegetation change Energy budget (W m –2 )
Conversion of moist tundra to shrub tundra 3·9
Conversion of moist tundra to forest 5·0
2 % change in solar constant (glacial to interglacial) 4·6
Doubling of atmospheric CO2 concentration 4·4

Data from Chapin т.б. (2000а) and Beringer т.б. (2001).

Energy budget feedbacks to regional summer climate in arctic tundra

Feedback from vegetation change Energy budget (W m –2 )
Conversion of moist tundra to shrub tundra 3·9
Conversion of moist tundra to forest 5·0
2 % change in solar constant (glacial to interglacial) 4·6
Doubling of atmospheric CO2 concentration 4·4
Feedback from vegetation change Energy budget (W m –2 )
Conversion of moist tundra to shrub tundra 3·9
Conversion of moist tundra to forest 5·0
2 % change in solar constant (glacial to interglacial) 4·6
Doubling of atmospheric CO2 concentration 4·4

Data from Chapin т.б. (2000а) and Beringer т.б. (2001).


Алғыс

We thank Courtney Miller for assistance with the review of moss responses to disturbance. This manuscript also was improved greatly through advice and discussions with Jill Johnstone, Dale Vitt, Werner Kurz, David Olefeldt, Teresa Hollingsworth, and comments from two anonymous reviewers. M.R.T. and A.D.M. received support for this research from NSF DEB-0425328 M.R.T. from the NSERC S.F. from NSF ARC-1021300 and NASA NNX09AQ36G A.D.M. and E.E. from USGS Alaska Climate Science Center and E-S.T. from the Academy of Finland (140863).

Please note: Wiley-Blackwell are not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing material) should be directed to the New Phytologist Central Office.

S1 кесте Synthesis of moss community responses following boreal and arctic disturbances

Файл атауы Сипаттама
nph4254_sm_TableS1.xlsx34.8 KB Supporting info item

Назар аударыңыз: Баспагер авторлар берген кез келген қосымша ақпараттың мазмұны немесе функционалдығы үшін жауапты емес. Кез келген сұраулар (жоғалған мазмұннан басқа) мақаланың сәйкес авторына жіберілу керек.


Бейнені қараңыз: Чарли Чаплин - Пожарный 1916 piano score субтитры (Қаңтар 2022).