Redaktörer Obs: Den här artikeln kommer till oss från Ann Perry, Agricultural Research Service Information Staff. Den publicerades ursprungligen i 2013 års nummer av Agriculture Research Magazine.
Markförvaltare hoppas alltid på det näst bästa som hjälper dem att ta reda på där de borde spendera sin tid och sina pengar på att återställa och upprätthålla friska markområden. Nu har Agricultural Research Service utmarksekolog Brandon Bestelmeyer ett av svaren – en ekologisk-tillståndskarta som identifierar var markmarken håller sig, var den skulle kunna svara på restaureringsinsatser eller var den redan har passerat no return.
"Vi ville hitta ett sätt att omvandla befintliga bedömningar av utmarksområden på fältnivå till bredare verktyg för att heltäckande hantera större landskap", säger Bestelmeyer, som arbetar på ARS Jornada Experimental Range i Las Cruces, New Mexico . Genom att arbeta med U.S. Bureau of Land Management (BLM) utmarksspecialist Philip Smith och andra började Bestelmeyer koppla ihop tidstestade markdata och vegetationskartor med tillstånds- och övergångsmodeller (STM) för att generera vetenskapsbaserade bedömningar av markförhållanden över landskap.
Tillstånds- och övergångsmodeller beskriver de typer av växtsamhällen som kan förekomma på en specifik jordtyp och de förändringar som sker mellan växtsamhällen. Ibland har nyttiga växtsamhällen bestått genom tidigare händelser. Andra gånger har dessa växtsamhällen förändrats så mycket av invasiva växter, markförstöring eller andra processer att de kräver förvaltningsingripanden – återsådd, herbicidbehandlingar, förändringar av bete eller andra tillvägagångssätt – för att kunna återställas, om de överhuvudtaget kan återställas.
En arbetsplats i väst
Teamet använde cirka 6 miljoner hektar i sydvästra New Mexico för studien. Detta område har stora vidder av offentlig och privat mark med öken gräsmark, savann och buskmark. Inhemska buskar har gjort intrång i områden som tidigare täckts av fleråriga gräs, och erosion har försämrat jordar i stora delar av regionen.
Forskarna började utveckla tre ekologiska tillståndskategorier för växtsamhällen genom att definiera hur tätheten hos vedartade täcken varierar mellan olika jordar. De bestämde detta genom att identifiera den vegetation som de trodde historiskt hade dominerat en viss jord. Kategorierna var "litet vedartat täcke", "betydande vedartat växttäcke inom en gräsmarksmatris" och "dominerat av vedartade växter."
Sedan utvecklade teamet ekologiska tillståndsbeskrivningar för olika jordar. De bedömde faktorer som USDA:s Natural Resources Conservation Service (NRCS) markdata, markegenskaper för staten och övergångsmodellen, växtfunktionella grupper, reaktioner på störningar och jorderosionsmönster. Genom denna process identifierade forskarna åtta distinkta ekologiska tillståndskategorier som skulle kunna användas för att utvärdera det övergripande tillståndet för en specifik plats och avgöra om restaureringsinsatserna kunde vara framgångsrika.
Innan teamet kartlade dessa ekologiska tillstånd parade de gränser för markkarta med annan platsdata och lade denna information över på fotografiska bilder med finupplösning. Geografiska informationssystemanalytiker som var bekanta med STM:er och den regionala terrängen använde denna information för att kartlägga ekologiska delstatsområden i sydvästra New Mexico. Kartläggning i en mängd olika storlekar resulterade i ekologiska områden som sträckte sig från några tunnland till 10 000 tunnland.
En bra karta gör hela skillnaden
Resultatet?
"Ganska bra – på en skala från 1 till 10 ligger vi på 7", säger Bestelmeyer. "Vi visste till exempel redan att intrång av buskar på gräsmarker var ett betydande förvaltningsproblem, men nu vet vi också var det är ett åtgärdbart problem, baserat på hur jordar påverkar den ekologiska potentialen och sannolikheten för återställande. Vi kan se att gräsåterhämtning efter borttagning av buskar sker i olika takt på olika jordar, och vi kan använda mark- och ekologiska tillståndskartor för att representera dessa skillnader. Och dessa skillnader kan vara viktiga när markförvaltare försöker bestämma om de ska ta bort buskar som en del av gräsmarksrestaurering, om buskarna är delar av det historiska växtsamhället eller om de nu är de enda växterna som kan finnas på en plats."
I sin nuvarande form, säger Bestelmeyer, är kartan ett bra verktyg som kan användas för att vägleda avståndshantering i fältarbete – och information som samlas in under fältarbete kan sedan användas för att uppdatera kartinformation. "Kartan kan bli mer exakt ju mer den används. Vi hoppas också kunna utveckla applikationer för mobila enheter som gör att vi automatiskt kan ladda upp fältobservationer för att verifiera eller korrigera kartan.”
Hintills har kartan använts av resursförvaltare som arbetar i BLM:s gräsmarksprogram "Restore New Mexico" för att rikta in sig på herbicidapplikationer på buskar i områden där det återstående grästäcket är tillräckligt för att stödja restaureringsarbetet när buskar är borta.
BLM-förvaltare har också använt kartan för att lokalisera stora områden med allvarligt förstörd mark som förmodligen inte skulle svara på ansträngningar för anläggningsrestaurering men som skulle kunna vara lämpliga för solenergiinstallationer – en del av en federal ansträngning för att uppmuntra utvecklingen av solelnätet.
Teamet publicerade sina resultat 2012 i Rangeland Ecology and Management .
"Rangeland-förvaltare gillar vad vi har gjort", säger Bestelmeyer, särskilt ranchägare med anknytning till Malpai Borderlands Group i "stövelhälen" i sydvästra New Mexico och sydöstra Arizona. "Faktum är att det är en utmaning att hålla jämna steg med efterfrågan. I framtiden skulle vi vilja inkludera ett större utbud av information i kartorna, som variationer i ekologiska tillstånd som är relevanta för förvaltningsbehov. Till exempel tror vi att kartan skulle kunna utvecklas för att identifiera NRCS markförvaltningsmetoder, som var man ska fokusera insatser för kolbindning eller för att upprätthålla vilda livsmiljöer."
Denna forskning är en del av Pasture, Forage, and Rangeland Systems, ett nationellt ARS-program (#215) som beskrivs på www.nps.ars.usda.gov. Brandon Bestelmeyer är med USDA-ARS Jornada Experimental Range, 2995 Knox St., Las Cruces, NM 88005; (575) 646-4842.
Tack till National Grazing Lands Coalition för att du gjorde den här artikeln möjlig. Klicka vidare för att se det fantastiska arbete de gör för oss alla. Tacka dem för att du stöttar On Pasture genom att gilla deras facebooksida.
