高强度的火烧有助于在林地入侵后恢复草地的物种丰富度和群落组成

《Journal of Environmental Management》:High-intensity fire supports restoration of grassland species richness and community composition following woody encroachment

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Journal of Environmental Management 8.0

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  高强度 prescribed fire 可逆转红杉侵入林地为草地,17年监测显示火烧林地草类覆盖和物种丰富度与参考草地相当,但群落组成仍保留林地特征,需补充低强度火处理。

  在北美大平原地区,灌木植物的扩张已经导致了草本植物群落的多样性与生产力显著下降。为了应对这一现象,高强度的计划性燃烧正被越来越多地用于将入侵的红 cedar(东部红杨,*Juniper virginiana*)林地恢复为草本植物状态。高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率,提高草本植物的生物量。然而,关于高强燃烧后草本植物群落的组成恢复情况仍然缺乏系统研究。本文通过比较草本植物群落的组成、基部覆盖度和物种多样性,评估高强燃烧在恢复草本植物群落方面的潜力。研究采用了一种时间替代空间的方法,测量了在红 cedar 林地进行高强燃烧处理后,草本植物群落和物种多样性随时间变化的趋势。

草本植物群落的组成变化主要体现在 NMDS 轴 1 上,该轴强调了从灌木林到草本植物群落的过渡(图 2;表 S2)。燃烧和未燃烧的草本植物群落之间没有显著差异(图 2;F=1.16,p=0.16),但未燃烧的灌木林与燃烧和未燃烧的草本植物群落之间几乎没有重叠(图 2;未燃烧的草本植物群落:F=3.87,p<0.01)。这表明,高强燃烧能够有效改变灌木林的植物群落结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。尽管时间自燃烧以来对总草本植物覆盖度和物种多样性的影响不大,但灌木林中草本植物的覆盖度在燃烧后十年有所下降。这些发现表明,一次高强燃烧可以支持草本植物群落的恢复,包括物种多样性和覆盖度的提升,并推动群落结构向草本植物状态转变。然而,为了进一步消除灌木扩张状态的残留影响,可能需要多次低强度燃烧处理。

草本植物群落的恢复不仅仅是数量上的增加,还涉及群落结构的重新配置。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的基部覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这说明,高强燃烧不仅能够清除大量的红 cedar,还能促进草本植物的生长,使其重新占据主导地位。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张已成为维持草本生态系统多样性与生产力的主要挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变被视为一种滞后性生态状态转换,即生态系统结构和功能在替代状态下的改变,伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

然而,尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。尽管时间自燃烧以来对总草本植物覆盖度和物种多样性的影响不大,但灌木林中草本植物的覆盖度在燃烧后十年有所下降。这可能与燃烧后土壤条件的变化、水分动态的调整以及草本植物的恢复速度有关。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。尽管时间自燃烧以来对总草本植物覆盖度和物种多样性的影响不大,但灌木林中草本植物的覆盖度在燃烧后十年有所下降。这可能与燃烧后土壤条件的变化、水分动态的调整以及草本植物的恢复速度有关。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。尽管时间自燃烧以来对总草本植物覆盖度和物种多样性的影响不大,但灌木林中草本植物的覆盖度在燃烧后十年有所下降。这可能与燃烧后土壤条件的变化、水分动态的调整以及草本植物的恢复速度有关。

此外,高强燃烧对草本植物的恢复不仅体现在数量上,还体现在其对生态系统的整体影响。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的基部覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够有效改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

此外,高强燃烧对草本植物的恢复不仅体现在数量上,还体现在其对生态系统的整体影响。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的基部覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够有效改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

此外,高强燃烧对草本植物的恢复不仅体现在数量上,还体现在其对生态系统的整体影响。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的基部覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够有效改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

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为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

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为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

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为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

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尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性燃烧已成为许多土地管理者在草本生态系统保护与恢复中采用的一种经济有效的工具(Bielski et al., 2021; Twidwell et al., 2013b)。特别是在私有土地上,牧场主主导的计划性燃烧协会(Prescribed Burn Associations, PBAs)正在推动计划性燃烧的广泛应用(Augustine et al., 2019; Twidwell et al., 2013b)。例如,在内布拉斯加的 Loess Canyons 生态区,牧场主实施的高强计划性燃烧已经成功遏制了区域内的灌木扩张趋势(Fogarty et al., 2020),并且在红 cedar 死亡率较高的区域,显著提高了草本植物的生物量(Bielski et al., 2021)。这些实践表明,高强燃烧在恢复草本植物群落方面具有显著的潜力。

尽管高强燃烧能够有效减少红 cedar 的覆盖率并促进草本植物的生长,但其对草本植物群落组成的长期影响仍需进一步研究。在红 cedar 林地经过高强燃烧处理后,草本植物的覆盖度和物种多样性显著提高,与未燃烧的林地相比,这些值接近燃烧和未燃烧的草本植物群落。这表明,高强燃烧能够显著改变植物群落的结构,使其更接近参考草本植物群落的组成。然而,某些灌木林的残留特征仍然存在,这可能与红 cedar 林地的土壤条件、水分动态以及种子库等因素有关。例如,即使在高强燃烧后,一些耐旱的灌木种子仍可能在土壤中存活,从而影响草本植物的恢复进程。

在北美大平原地区,红 cedar 的扩张对草本植物群落的恢复构成了重大挑战。如果不加以控制,红 cedar 林地将导致从草本植物状态向红 cedar 林地状态的生态转变,这种转变伴随着独特的生态过程和反馈机制(Holling, 1973; Scheffer et al., 2001)。红 cedar 林地的扩张会降低草本植物的覆盖度,抑制其生长,同时增加野火的风险(Donovan et al., 2020b, 2023; Twidwell et al., 2013b)。因此,恢复草本植物群落的措施显得尤为重要。

为了应对红 cedar 林地的扩张,计划性
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