banner
Дом / Блог / Пищевые сети трех степеней тяжести ожогов после лесного пожара в Национальном лесу Эльдорадо, Калифорния
Блог

Пищевые сети трех степеней тяжести ожогов после лесного пожара в Национальном лесу Эльдорадо, Калифорния

Sep 17, 2023Sep 17, 2023

Научные данные, том 9, Номер статьи: 384 (2022) Цитировать эту статью

1347 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Динамика лесных пожаров меняется по всему миру, и понимание их воздействия на экологические сообщества и ландшафты является неотложным и важным. Мы сообщаем подробные пищевые сети для несгоревших мест обитания, сгоревших от легкой до средней и высокой степени тяжести, через три года после пожара в Национальном лесу Эльдорадо, Калифорния. Совокупная пищевая сеть перекрестного обитания содержит 3084 онтогенетических стадий (узлов) или частей растений, включающих 849 видов (в том числе 107 первичных продуцентов, 634 беспозвоночных, 94 позвоночных). Между этими узлами произошло 178 655 трофических взаимодействий. Мы предоставляем информацию о таксономии, размере тела, плотности биомассы и трофических взаимодействиях при каждом из трех условий ожога. Мы подробно описываем 19 методов отбора проб, примененных на 27 участках (по девять в каждом состоянии горения), которые используются для оценки численности, размера тела, численности и плотности биомассы в списках узлов. Мы предоставляем код R и необработанные данные для оценки суммарной плотности узлов и назначения трофических связей.

Измерение(я)

Плотность биомассы видов • Взаимодействие видов

Тип(ы) технологии

Отбор проб на местах • Прямое наблюдение и фильтры на основе правил.

Тип(ы) фактора

Тяжесть ожога лесного пожара

Характеристика образца – Организм

Потребители и производители

Пример характеристики — окружающая среда

Смешанно-хвойный горный лес

Пример характеристики – Местоположение

Национальный лес Эльдорадо

Этот набор данных был собран для изучения того, как изменение режима пожаров влияет на структуру и стабильность горных лесных экосистем. Исторически сложилось так, что большинство засушливых лесов на западе США горело часто (с интервалом повторяемости <20 лет) с низкой и средней степенью тяжести1. Во время евро-американской колонизации сочетание тушения пожаров и преимущественной вырубки деревьев большого диаметра привело к преобладанию молодых, густых и относительно однородных лесов2,3. Накопление и непрерывность запасов топлива в этих изменившихся лесах привели к лесным пожарам, которые стали более масштабными и более серьезными, чем историческая норма4. По мере того, как планета нагревается, ожидается, что сочетание высоких температур и низкого количества осадков будет увеличиваться, что продлит сезон пожаров и увеличит вероятность возникновения мегапожаров не только в засушливых западных лесах5,6, но и во всем мире7.

Воздействие мегапожаров на экологические сети в умеренных и бореальных лесах недостаточно изучено8. Мегапожары оказывают иное воздействие на ландшафт, чем пожары смешанной степени тяжести. Пожары смешанной степени тяжести создают сложные ландшафты с гетерогенными средами обитания, которые охватывают большие градиенты размеров участков9. Мегапожары, характеризующиеся размерами (площадь >10 000 га) и высокой интенсивностью пожаров, создают однородные ландшафты, вызывая серьезные изменения в структуре и составе сообществ (не говоря уже об экономических потерях и риске для здоровья людей)8. Например, мегапожары часто изменяют микроклимат, влияя на восстановление деревьев и благоприятствуя вторжению экзотических видов8. Эти изменения могут вызвать долгосрочные изменения типа растительности10, в том числе в прилегающих несгоревших лесах; в конечном итоге оказывая влияние на численность и распространение дикой природы11,12. Мы используем недавний мегапожар в горах Сьерра-Невада, чтобы изучить реакцию экологических сообществ на изменение степени тяжести ожогов.

King Fire — мегапожар 2014 года в Национальном лесу Эльдорадо в Калифорнии. Национальный лес Эльдорадо, расположенный в 200 км к северо-востоку от Сан-Франциско, занимает площадь 320 000 га на высоте 3 000 м и включает в себя чапараль, хвойные, пихтовые и субальпийские места обитания, где среднегодовое количество осадков составляет около 142 см. Королевский огонь, возникший в результате поджога, горел с 13 сентября по 10 октября 2014 года и поглотил 39 545 га (площадь в два раза больше Вашингтона, округ Колумбия), большая часть этой площади в течение первых пяти дней. Условия засухи привели к высокому расходу топлива и интенсивному возгоранию13. Половина пожара «Кинг» горела с высокой степенью тяжести, включая прилегающий участок площадью 13 683 га14. Его большие размеры, высокая степень опасности и расположение в дикой местности (а не на более развитой территории) делают Королевский пожар идеальным местом для изучения воздействия серьезности пожара на экологические сообщества в нижних горных западных хвойных лесах.

1 km apart on average). We also excluded areas that experienced or were scheduled to experience salvage logging post fire. Occasionally, field conditions at a site location did not align with remotely sensed data classifications, a site was not large enough for homogeneous sampling plots or was dominated by slopes >30 degrees. In these cases, sites were moved to nearby locations that satisfied the site selection criteria./p>1 cm. We estimated shrub volume (length × width × height) and biomass density by combining volume and density estimates with taxon-specific measurements of mass-to-volume ratios derived from vegetation box quadrats. We estimated above ground biomass for small trees using species-specific DBH-to-biomass conversions33./p>20 km\h). Wind speeds were obtained with handheld anemometers. Point counts began 15 minutes after sunrise and were completed by 10:00 AM, corresponding to when passerine birds are most active. Each survey consisted of one ten-minute count, split into two five-minute periods. Each individual bird was recorded only once over the entire count. Trained observers identified all birds to species by sight or sound and estimated the number of individuals of each species within 100 m of the sampling point. This gave us a sample area of 15,708 m2 at each site. Birds that flew through or were detected outside of the survey area or survey time were documented but not included in richness or density estimates. During 162 point-surveys we observed 1,039 birds from 52 species (107 individuals could not be identified)./p>2.5 kg we used camera traps. At each site, we deployed two Reconyx HC600 Hyperfire cameras, which have a no-glow infrared flash, preventing disturbance to wildlife and detection by humans. To reduce false triggers, we set cameras in shaded locations and cleared vegetation in front. Cameras were deployed along landscape features that suggested animal movement: game trails, forest openings, abandoned dirt roads, etc. Cameras were set at least 50 m apart and strapped to trees 40 cm above the ground and 1–2 m away from the edge of a trail or opening. Cameras were operated for 24 hours a day, with 3 consecutive pictures per trigger and no time lapse between triggers. All 54 camera traps were installed by early-July and retrieved in mid-September. Cameras were checked after four to six weeks for SD card and battery replacement. All pictures were reviewed manually for species identification; identified pictures of animals were organized into camera and species-specific folders for post-processing in the R computing environment ver. 3.4.352 using the package camtrapR ver. 0.99.553. Even though some bird and small mammal species were occasionally photographed by camera traps, we excluded their photo-records from further analysis. After adjusting for malfunction, cameras operated for 4,238 trapping nights over which they assembled 12,243 independent records (detections that were at least one hour apart if of the same species at the same camera) comprising 10 species of mammals >2.5 kg./p>2.5 kg were comparatively uncommon but important consumers in the Eldorado National Forest. Large mammal resource filters were based on published records and expert opinion. Herbivorous large mammals that were reported to feed on a type of plant tissue were assumed to feed on all tissues of that type, unless the literature indicated resource specialization. Resource links for omnivorous and predatory large mammals were passed through consumer-resource body size ratio filters. These filters assigned 840 links to large mammals as consumers./p>10 GB were broken into 2 or more parts (e.g. A, B, C.). WAV file names contain metadata: Receiver ID, collection date (YEARMONTHDAY) and collection time (HRMINSEC). Detailed methods on data collection and processing are provided above./p> = 99% across burn severities, indicating comprehensive and comparable sampling effort./p>=99% (Fig. 4c, Table 1). All three burn-severity treatments were within 1% of each other's estimated completeness (Table 1), which makes standardization for comparison straightforward73. Within taxonomic groups, sample coverage estimates were also high, all >96% (Table 1) with narrow confidence intervals. Sample coverage was consistent within groups, treatments were within 3% of each other (Table 1). The species-poor reptiles in unburned landscapes are an exception and the coverage estimate (88%) suggests they were under-sampled. The impact of this on the system description is small as reptiles comprised <1% of species in unburned areas and did not make significant contributions to biomass./p>9.5 million potential links in the network. This is within the range of connectance reported for other well studied76 and speciose food webs77,78,79,80,81./p>