当龙卷风着陆时,我们准备好面对财产损失、人员伤亡和生命损失的新闻,但高速风风暴也会造成环境破坏。它们可以穿透大面积的森林,摧毁树木和野生动物栖息地,并为入侵物种提供机会。
伊利诺伊大学的一项新研究发表在《生态学杂志》上,表明伊利诺伊南部森林的大面积倒木区比小面积更重地被入侵,恢复速度也更慢。这项研究指导了易受风风暴影响的森林的管理决策。
“我们使用卫星图像和艰苦的实地调查来观察在一系列风风暴之后入侵植物的情况——2006年、2009年和2017年的龙卷风袭击了伊利诺伊南部的森林,”伊利诺伊大学自然资源与环境科学系的助理教授Eric Larson说。
前研究生Melissa Daniels领导了该项目,她补充说:“森林健康影响我们所有人。森林提供许多重要的生态系统服务,包括生物多样性和碳封存,这些都是社会福祉的重要因素。我们都应该关心影响我们森林的现象。”
Larson和Daniels在每次风暴后使用Landsat卫星图像识别倒木区。对于每个受影响的区域,团队识别出一个类似的未受风暴影响的森林地块。然后Daniels在2018年夏天访问了所有62个地点,调查入侵植物。
Daniels说:“这是我有史以来做过的最困难的事情之一,我做了很多困难的事情,比如滑雪登山、长途背包旅行和登山。伊利诺伊的夏天很残酷,但当你在陡峭的山坡上行走,爬过半人高的木头,每天拔掉几十只蜱虫,并与刺痛的荨麻和毒藤作斗争时,它们更加困难。”
一旦到达现场,Daniels识别并测量了入侵植物的覆盖率,并记录了树冠的读数。很明显,风暴损坏的区域,尤其是最近的区域,比未受影响的地点更明亮、更开放,为多花蔷薇、日本金银花、阿穆尔金银花、秋橄榄和东方苦艾等下层入侵者提供了更多的光线。
比较2006年、2009年和2017年的风暴影响区域,入侵物种的覆盖率随时间减少,树冠覆盖率增加。
Daniels说:“由于入侵植物随时间减少,有些人可能会解释为森林自行愈合,他们不需要担心。问题在于,我们的前五大入侵者都表现出在封闭冠层条件下生长的能力。这意味着即使它们随时间被遮蔽,它们也有能力传播并持久存在于邻近的森林中,可能影响森林再生。”
不出所料,风暴损坏的区域也比未受影响的匹配地块更严重地被入侵,甚至在第一次龙卷风袭击12年后。而且更大的损坏地块恢复得更慢,无论是减少入侵还是增加树冠覆盖。结果提出了几个实际的管理建议。
Daniels说:“如果你需要优先花钱管理入侵物种,那么在更大的倒木区域集中治疗更有意义。我们还发现,倒木中最常见的入侵者也是在未受影响的森林中最常见的入侵者,这表明干扰只是释放了系统中已经存在的东西。因此,我们建议土地管理者将他们的治疗集中在系统中最丰富的入侵者上。”
尽管研究集中在伊利诺伊南部的森林,特别是肖尼国家森林、巨人城州立公园和螃蟹礁国家野生动物保护区,Daniels和Larson建议,一般模式——更多入侵物种和更大冠层间隙中的更大持久性——可能适用于任何受主要风风暴影响的森林区域。