Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác Động Của Việc Bảo Tồn Dài Hạn Đối Với Khu Rừng Bị Chăn Thả Nặng: Nghiên Cứu Trường Hợp Tại Bắc Negev, Israel
Tóm tắt
Một trong những lý do chính dẫn đến sa mạc hóa là việc chăn thả không kiểm soát, dẫn đến sự cạn kiệt thảm thực vật, xói mòn đất và suy thoái, những hiện tượng thường được coi là không thể phục hồi trong ngắn hạn. Ở đây, chúng tôi so sánh các tham số đất và sinh học của khu vực rừng bị suy thoái và được bảo tồn, gần đây được phục hồi ở vùng rừng khô hạn tại Bắc Negev, Israel. Khu vực nghiên cứu đã được phục hồi nhờ các nỗ lực bảo tồn bao gồm một chế độ chăn thả được kiểm soát nghiêm ngặt bắt đầu từ năm 1992. Cải thiện sinh thái của khu rừng được phục hồi có thể được nhận biết một cách rõ ràng qua sự cải thiện đáng kể ở tất cả các chỉ tiêu sinh học đã được khảo sát (sinh khối thảo mộc, mật độ bụi cây và hoạt động của côn trùng), cũng như các tham số đất (chất dinh dưỡng, hàm lượng chất hữu cơ, độ ẩm và khả năng thấm nước). Sự khác biệt chủ yếu được tạo ra bởi việc phục hồi các mảng sinh học lớn bao gồm các bụi cây và các loài thực vật lâu năm khác, thường gắn liền với tổ kiến hoặc mối, nơi mà sự gia tăng năng suất và chất lượng đất thể hiện rõ rệt nhất. Trong khu rừng được bảo tồn, các mảng này chiếm 35 hoặc 25 % diện tích (trong một năm bình thường và một năm hạn hán, tương ứng). Trong khu rừng bị suy thoái, 5 % hoặc ít hơn diện tích được chiếm giữ bởi các mảng như vậy, mà có kích thước nhỏ hơn và độ phức tạp sinh học thấp hơn. Liên quan đến đa dạng sinh học thực vật, sáu loài thực vật chỉ được tìm thấy—và 18 loài khác trở nên phổ biến hơn đáng kể—trong khu vực được phục hồi. Kết quả của bài báo này chỉ ra rằng các vùng khô hạn chức năng có thể được phục hồi trong vòng <16 năm dựa vào quản lý bảo tồn nghiêm ngặt với cường độ chăn thả giảm.
Từ khóa
#sa mạc hóa #quản lý bảo tồn #phục hồi sinh thái #thảm thực vật khô #đa dạng sinh họcTài liệu tham khảo
Abd El-Ghani MM (1997) Environmental correlates of species distribution in arid desert ecosystems of eastern Egypt. J Arid Environ 38:297–313
Aguiar M, Sala OE (1999) Patch structure, dynamics and implications for the functioning of arid ecosystems. Tree 14(7):273–277
Aronson J, Floret C, LeFloc’h E, Ovalle C, Pontanier R (1993) Restoration and rehabilitation of degraded ecosystems in arid and semi-arid lands. II. Case Studies in Southern Tunisia, Central Chile and Northern Cameroon. Restor Ecol 1(3):168–187
Asner GP, Elmore AJ, Martin RE, Harris AT (2004) Grazing systems, ecosystem responses and global change. Ann Rev Environ Resour 29:99–261
Bestelmeyer BT, Ward JP, Havstad KM (2006) Soil geomorphic heterogeneity governs patchy vegetation dynamics at an arid ecotone. Ecology 87:963–973
Boeken B, Orenstein D (2001) The effect of plant litter on ecosystem properties in a Mediterranean semi-arid shrubland. J Veg Sci 12:825–832
Boulton AM, Kendi FD, Ward PS (2005) Species richness, abundance, and composition of ground-dwelling ants in Northern California grasslands: role of plants, soil, and grazing. Environ Entomol 34(1):96–104
Breshears DD, Barnes FJ (1999) Interrelationships between plant functional types and soil moisture heterogeneity for semiarid landscapes within the grassland/forest continuum: a unified conceptual model. Landscape Ecol 14(5):465–478
Chesson P, Gebauer RLE, Schwinning S, Huntly N, Wiegand K, Ernest MSK, Sher A, Novoplansky A, Weltzin JF (2004) Resource pulses, species interactions, and diversity maintenance in arid and semi-arid environments. Oecologia 141(2):236–253
Dregne HE, Chou N-T (1992) Global desertification dimensions and costs. In: Degradation and restoration of arid lands. Texas Tech. Univ. Press, Lubbock. http://www.ciesin.org/docs/002-186/002-186.html
Dunkerley DL (2002) Infiltration rates and soil moisture in a groved mulga community near Alice Springs, arid central Australia: evidence for complex internal rainwater redistribution in a runoff–runon landscape. J Arid Environ 51(2):199–219
Eldridge DJ, Zaady E, Shachak M (2000) Infiltration through three contrasting biological soil crusts in patterned landscapes in the Negev, Israel. Catena 40(3):323–336
Fischer RA, Turner NC (1978) Plant productivity in the arid and semiarid zones. Ann Rev Plant Physiol 29:277–317
Golodets C, Boeken B (2006) Moderate sheep grazing in semiarid shrubland alters small-scale soil surface structure and patch properties. Catena 65:285–291
Graetz RD, Tonngway DJ (2006) Influence of grazing management on vegetation, soil structure and nutrient distribution and the infiltration of applied rainfall in a semi-arid chenopod shrubland. Aust J Ecol 11(4):347–360
Greenwood KL, McKenzie BM (2001) Grazing effects on soil physical properties and the consequences for pastures: a review. Aust J Exp Agric 41(8):1231–1250
Gutierrez JL, Jones CG (2006) Physical ecosystem engineers as agents of biogeochemical heterogeneity. Bioscience 56(3):227–236
Helman D, Mussery A, Lensky IM, Leu S (2014) Detecting changes in biomass productivity in different land management regimes in drylands using satellite-derived vegetation index. Soil Use Manage 30:32–39
Hille RisLambers R, Rietkerk M, van den Bosch F, Prins HT, de Kroon H (2001) Vegetation pattern formation in semi-arid grazing systems ecology: Ecology 82(1):50–61. http://igitur-archive.library.uu.nl/milieu/2008-0111-200607/rietkerk-01-veg%20pattern.pdf
Hogan C (2012) Overgrazing. http://www.eoearth.org/view/article/155088
Huxman TE, Snyder KA, Tissue D, Leffler AJ, Ogle K, Pockman WT, Sandquist DR, Potts DL, Schwinning S (2004) Precipitation pulses and carbon fluxes in semiarid and arid ecosystems. Oecologia 141:254–268
Illius AW, O’Connor TG (1999) On the relevance of nonequilibrium concepts to arid and semi-arid grazing systems. Ecol Appl 9(3):798–813
Jouquet P, Dauber J, Lagerlo J (2006) Soil invertebrates as ecosystem engineers: intended and accidental effects on soil and feedback loops. Appl Soil Ecol 32:153–164
Kassas M (1995) Desertification: a general review. J Arid Environ 30(2):455–464
Kéfi S, Rietkerk M, Alados CL, Pueyo Y, Papanastasis VP, ElAich A, de Ruiter PC (2007) Spatial vegetation patterns and imminent desertification in Mediterranean arid ecosystems. Nature 449:213–217
Kefi S, Alados CL, Chaves Y, Pueyo Y, Rietkerk M (2010) Is the patch size distribution of vegetation a suitable indicator of desertification processes? Comment. Ecology 91(12):3739–3742
Lavee H, Imeson AC, Sarah P (1998) The impact of climate change on geomorphology and desertification along Mediterranean arid transect. Land Degrad Dev 9:407–422
Lesschen JP, Cammeraat LH, Kooijman AM, Van Wesemael B (2008) Development of spatial heterogeneity in vegetation and soil properties after land abandonment in a semi-arid ecosystem. J Arid Environ 72(11):2082–2092
Leu S, Mor-Mussery A, Lensky I (2011) GIS analysis of biological productivity and vegetation cover in a diverse arid landscape in the Northern Negev; February 21–24, 2011, Haifa, Israel. http://agri-sensing.technion.ac.il/Lectures%20PDF/Rangelands/Leu.pdf
Ludwig JA, Wilcox BP, Breshears DD, Tongway DJ, Imeson AC (2005) Vegetation patches and runoff-erosion as interacting ecohydrological processes in semiarid landscape. Ecology 86(2):288–297
Mor-Mussery A, Leu S, Budovsky A (2013) Modeling the optimal grazing regime of Acacia victoriae silvopasture in the Northern Negev, Israel. J Arid Environ 94:27–36
Oba G, Vetaas OR, Stenseth NC (2001) Relationships between biomass and plant species richness in arid-zone grazing lands. J Appl Ecol 38:836–845
Olsvig-Whittaker L, Frankenberg E, Perevolotsky A, Ungar EG (2006) Grazing, overgrazing and conservation: changing concepts and practices in the Negev rangelands. Sécheresse. 17(1): 195–199. http://www.john-libbey-eurotext.fr/en/revues/agro_biotech/sec/edocs/00/04/1F/12/resume.phtml?type=text.html
Osem Y, Perevolotsky A, Kigel J (2002) Grazing effect on diversity of annual plant communities in a semi-arid rangeland: interactions with small-scale spatial and temporal variation in primary productivity. J Ecol 90(6):936–946
Osem Y, Perevolotsky A, Kigel J (2007) Interactive effects of grazing and shrubs on the annual plant community in semi-arid Mediterranean shrublands. J Veg Sci 18:869–878
Pablo CA, Martin A (2006) Effects of grazing on patch structure in a semi-arid two-phase vegetation mosaic. J Veg Sci 16(1):57–66
Pantis J, Margaris NS (1988) Can systems dominated by asphodels be considered as semi-deserts? Int J Biometeorol 32:87–91
Safriel U, Adeel Z (2005). Dryland systems, in: ecosystems and human well-being: current state and trends. Millennium ecosystem assessment series, vol 1. Island Press. http://www.millenniumassessment.org/documents/document.291.aspx.pdf
Sall J, Lehman A (1996) JMP® Start statistics, chapter 6 (the difference between two means) and chapter 7 (comparing many means, one way analysis of variance). SAS Institute, Duxbury Press, Belmont
Sava R (1994) Guide to sampling, air, water, soil and vegetation for chemical analysis. Environmental Protection Agency, Department of Pesticide Regulation, Environmental Monitoring and Pest Management Branch, California
Sparks DL (1999) Environmental soil chemistry, 2nd edn. Academic Press, San Diego
Steinberger Y, Leschnert H, Shmida A (1992) Activity pattern of harvester ants (Messor spp.) in the Negev desert ecosystem. J Arid Environ 23:169–176
USDA (1999) Soil taxonomy a basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys, 2nd edn. United State Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service
Wagner D, Jones JB (2004) The contribution of harvester ant nests, Pogonomyrmex rugosus (Hymenoptera, Formicidae), to soil nutrient stocks and microbial biomass in the Mojave desert. Environ Entomol 33(3):599–607
Whittaker RH (1972) Evolution and measurement of species diversity. Taxon 21(2/3):213–251
Zaady E (2005) Seasonal change and nitrogen cycling in a patchy Negev desert: a review. Arid Land Res Manage 19:111–124