Dit protocol beschrijft een eenvoudige, kosteneffectieve aanplant techniek voor het herstel van aangetaste Everglades boom eilanden die ervaring inundatie. Het ontwerp creëert een eiland (pop-up) die aanvankelijk drijft en voegt hoogte ter bevordering van de boom overleven en groeien onder natte omstandigheden.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een eenvoudige aanplant techniek voor het opnieuw vaststellen van bomen waar frequente inundatie treedt op
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Veel van de Everglades boom eilanden tot misbruik van bevoegdheden in de afgelopen eeuw hebben verloren en de meeste van hun bomen gestorven zodanig dat zij zijn nu helemaal bezaaid met kruidachtige planten. Dit protocol beschrijft een eenvoudige, kosteneffectieve aanplant techniek nodig voor het herstel van aangetaste Everglade boom eilanden. Het ontwerp is patroon na een natuurlijke Everglades proces dat creëert drijvende eilanden van de turf, waardoor boom overleven en groeien in natte omstandigheden en vaak tot het ontwikkelen van boom eilanden leidt. Verkrijgbare turf tassen werden gebruikt als het medium voor de groei en de oprichting van ingemaakte inheemse boom aanplant. De pop-configuratie dreef aanvankelijk en voorzien van extra hoogte te minimaliseren inundatie, met een enkele inheemse boom soorten plantgoed en een enkele boom meststof piek. Tijdens een 3 jaar durende studie met 105 pop-ups, bloeide de meeste planten overleefd (80%) en veel. Bepalen of deze techniek de bomen op een eiland aangetaste boom tot stand kan brengen vergt langere studies en uitgebreide veldproeven.
Inleiding
Natuurlijke recolonization van aangetaste Everglade boom eilanden door inheemse boomsoorten is mogelijk door middel van zaad versnippering als er nabijgelegen eilanden met een verscheidenheid aan boom soorten1,2 zijn. Volgens Sklar en van der Valk1 herstellen van zwaar gesubsidieerde boom eilanden mogelijk "door verhoging van de hoogte van hun hoofd, hoewel dergelijke inspanningen zou duur en arbeidsintensief." Momenteel zijn er zeer weinig inheemse (wenselijk) bomen aanwezig zijn in de buurt van de aangetaste (ook bekend als "ghost") boom eilanden in Everglades Water Conservation Area (WCA)-2A (een van de vijf WCAs gemaakt voor het opslaan van water voor en voorkoming van overstromingen van het omringende stedelijke en landbouwgebieden) zodat de zaden die nodig zijn voor het aangetaste boom eilanden3heideterreinen.
Om de hoogte van een eiland gesubsidieerde boom voor herbebossing, zou passende vulling moeten worden vervoerd naar het eiland. Dit zou vereisen aanleg van wegen voor vrachtwagens of waterwegen voor schepen, wat leidt tot ernstige schade aan de Everglades in een grote financiële kosten maken. Een eenvoudige, low-cost techniek is moest repopulate aangetaste boom eilanden met inheemse boomsoorten die tot misbruik van bevoegdheden bieden zal (verminderen hydroperiod) en overleven onder de variabele hydrologie endemisch in de Everglades4te verbeteren.
De grootte van deze pop-ups kunt het gemak van vervoer naar de aanplant site. Dit biedt een voordeel ten opzichte van conventionele vullen van gebieden en de aanplant van bomen waarvoor wegen kunnen worden gebouwd voor het vervoer. Deze techniek vermindert dus de ecologische impact van aanplant activiteit. Daarnaast is deze pop-ups hebben het vermogen om te zweven voor de eerste zes maanden na de implementatie, zodat de oprichting van het plantgoed. Onder conventionele boom aanplant van scenario's, kunnen de bomen ervaren toegenomen overstromingen stress tijdens vestiging als de waterstanden stijgen.
Een aantal ontwerpen werden getest en het werd bepaald dat grotere pop-up hoogte (zak geaardheid), één boom meststof spike toevoegen van voedingsstoffen, en planten van de pop-up met een enkele plantgoed de beste configuratie voor implementatie op een Everglade gedegradeerd bereikt boom eiland4. Hoewel andere onderzoekers de aanplant van bomen beschrijven voor het herstellen van beboste wetland gebieden5,6, om onze kennis, geen van de aanplantrechten technieken beschreven toegevoegd hoogte ter vermindering van de hydroperiod.
Deze procedure bootst de vorming van het Everglades boom eilanden die voortvloeien uit turf die breekt met het fundament en drijft aan de oppervlakte drijven. Hooggelegen planten kunnen tot stand brengen aan formulier een eiland "pop-up" of zwevende boom die uiteindelijk verplaatst en vestigt zich op het oppervlak van turf en wat wordt genoemd een "batterij" boom eiland1,7.
Everglades boom eiland boomsoorten hebben verschillende toleranties aan overstromingen voor groei en overleving8,9,10. In een gecontroleerde studie, Jones et al. aangetoond dat het belang van de hydroperiod voor het voortbestaan van Everglades boom eiland soorten9. Stoffella et al. vond dat relatieve hoogte (tot het wateroppervlak) variërende en diepgaande gevolgen voor de aangeplante inheemse boom soorten overleven en groeien, als gevolg van de specifieke tolerantie van elke soort overstromingen van10. Boomsoorten kunnen worden geselecteerd voor de specifieke voorwaarden aanwezig. De aanplant techniek beschreven hier kan bieden extra hoogte en bijgevolg boom zaad bronnen in voorheen beboste regio's die hoogte hebben verloren en zijn nu onderworpen aan een inundatie milieu dat is schadelijk voor de inheemse boomsoorten.
Voorheen kunnen beboste regio's die ervaring van uitgebreide hydroperiods profiteren van deze methode woody soorten naar deze gebieden opnieuw in te voeren. Deze techniek biedt hoogte, waardoor de hydroperiod. Bovendien zullen de bomen bouwen bodem (wortel en blad biomassa) en een zaadbron voorzien in verdere kolonisatie van het gebied.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. voorbereiding en vervoer naar locatie planten
- Verkrijgen van 2 of 3 gal (7 of 11 L) aanplant van lokaal geteelde inheemse bomen (in plastic potten), commerciële turf zakken (meten 0.3 x 0,46 x 0.6 m3), boom en struik meststof pieken, plakband, polyvinylchloride (PVC) pijp (2 tot 3 m lengte, 0.8 in (2.1 cm) diameter 40 plannen), vak cutter, Prullenbak zakken en een metalen staaf of wapening (1 tot 2 m in lengte, doorsnede 1.3 cm) om het doorprikken van de zakken van turf. Potentiële boomsoorten die van toepassing zijn op de Everglades zijn Annona glabra, Ficus aurea, en Acer rubrum. Werk handschoenen wordt sterk aanbevolen.
- Het bepalen van de beste locatie voor de implementatie van de pop-ups, meestal in een hoog deel van het spook boom eiland met ten minste 0,3 m van turf nog boven het fundament waar inundatie tijdens het natte seizoen zou worden geminimaliseerd.
- Vervoer aanplant, commerciële turf zakken (één per plantgoed), boom en struik meststof spikes (één per plantgoed), plakband (aantal rollen als passende), PVC pijp (twee per plantgoed), hulpmiddelen en andere materialen naar de aanplant locatie (meestal per moerasboot).
2. pop-vergadering
Opmerking: Monteer de ingemaakte plantgoed en pop-up (stappen 2.1-2.6) in de boot vóór het plaatsen van het in het water over het eiland van de boom (stap 3)
- Schuif de plastic pot uit de wortels van het plantgoed en de bodem van de pot, en een groot gat in de bodem van de pot, of verwijderen van de gehele bodem van de pot van elke plantgoed met behulp van een vak mes of schaar (Figuur 1).
- Schuif de pot met de open bodem terug naar de wortels van de plantgoed en de bodem van de pot voor plaatsing in de zak van turf.
- Maak een 20 tot 30 cm X-vormige snede (iets groter dan de diameter van de pot) in de zak van de turf in het midden van wat zal het bovenoppervlak, met behulp van een cutter vak.
- Verwijder over 2.000 tot 5.000 cm3 (ongeveer de helft van het volume van de pot) van de inhoud van de zak van de turf uit de X-vormige opening en de plaats in een prullenbak zak voor verwijdering.
- Stel de bodemloze pot met het plantgoed binnen het X-vormige opening/depressie gemaakt door het verwijderen van de turf uit het zakje turf. De bodemloze pot moet gaan over halverwege in de X-vormige opening, met de punten (driehoeken) wijzen tegen de zijkanten van de pot (Figuur 2). De aanplant zitten in de potten extra hoogte en fysieke ondersteuning te bieden.
- Zet de pot in plaats met verschillende wikkelingen van plakband, rond de pot en die betrekking hebben op de zak driehoeken. Dit brengt de tas driehoeken aan de pot (Figuur 3) en de pot op zijn plaats te houden tijdens de komende 2-3 jaar van groei. Hiermee maakt u de pop-up.
3. pop-implementatie
- Stel de pop-up in het water. Invoeren van het water en de drijvende pop-up naar de aanplant site.
- De pop-up in plaats met twee ongeveer 2 tot 3 m lange lengtes van PVC pijp ingevoegd via de zak aan weerszijden van het plantgoed, ongeveer een derde tot de helft m van de ondergrond (grond onder de zak) ketting (Figuur 3).
- Het doorprikken van de zakken op de bovenkant, onderkant en zijkanten door het rijden van de metalen staaf (betonstaal) volledig door de zak, maken van openingen (ten minste vier in de boven/beneden) en vier in elke kant zodat het water in te voeren en toe te staan van de wortels naar voren (Figuur 3). De pop-ups wordt een zwevende werkbalk voor ongeveer 6 maanden.
- Plaats één boom meststof spike volledig in de bovenkant van de zak op een van de locaties die zijn afgebeeld in Figuur 3.
4. follow-up voor onderhoud, metingen en kunststof verwijderen
- Terug naar de site zo vaak als nodig, vooral bij zware storm gebeurtenissen geacht en Let op de voorwaarde en de overleving, en meten van de hoogte van de boom en basale diameter van elke resterende boom op jaarbasis.
- Na 3 jaar, terug naar de site met vak cutters/schaar en trash tassen te verwijderen van de potten en plastic uit de zak van turf en recycleren hen. De pot en de plastic uit de zak (boven- en zijkanten) zijn gemakkelijk verwijderd zonder verstoring van het plantgoed; de plastic onder de turf zak mogelijk niet toegankelijk (Figuur 4).
- Terug naar de site op jaarbasis om overleving en groei te evalueren.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De studie met behulp van deze techniek4 werd uitgevoerd binnen een 0.32 km2 Everglades fysieke model11, op een bergkam te simuleren testen op een ghost boom eiland. Tijdens deze studie tas twee oriëntaties voor hoogte (lage: 0.3 m, hoog: 0.46 m), met een versus twee bomen per zak groeit, evenals het gebruik van boom meststof spikes overleving en groei te bevorderen werden getest. Drie soorten bomen werden gebruikt: A. glabra
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Deze voorgestelde benadering van herbeplanting boom eilanden kan de toename van de hoogte en implementatie van bomen van een moerasboot zonder de bouw van wegen nodig om opvulling aan elke site. Dit minimaliseert de kosten en verstoring van de boom eiland aanplant.
Een probleem met deze techniek is de esthetische en ecologische problemen in verband met het assembleren van een grote hoeveelheid PVC pijp, plastic zakken en plastic potten op een moeras-functie die vroeger een eiland van de boom. ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Dit werk werd uitgevoerd onder financiering en toezicht op de Zuid-Florida Water Management District, een agentschap van de staat Florida. Florida heeft een brede openbare registers wet. Dit document is onderworpen aan deze wet en beschouwd als onderdeel van de openbare record.
Dankbetuigingen
Dit onderzoek werd gefinancierd en uitgevoerd onder de sectie Everglades Systems beoordeling van de Zuid-Florida Water Management District.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| One or Two Gallon Native Tree Saplings in plastic pots. | Local Native Plant Nurseries | N/A | Obtain native tree saplings grown from locally obtained seed |
| Commercial Peat Bags. 5 cubic ft. | Lambert | Lambert Canadian Sphagnum Peat Moss (6649801115) | Product description: Lambert peat moss is an excellent soil amendment because of its capacity to retain water, aerate the soil and it is completely natural. All of Lambert's peat moss packages carry the OMRI (Organic Material Review Institute) logo, which indicates that they are approved for use in organic production. Size: 5.5 cu.ft. |
| Vigoro Tree Spikes (Tree and Shrub Fertilizer Spikes, 15-Count) | Vigoro, Swiss Farms Products Inc. | Model # 154205 | GUARANTEED ANALYSIS (%) TOTAL IN PRODUCT (ppm): Total Nitrogen (N) 12.0000; Available Phosphoric Acid (P2O5) 5.0000; Soluble Potash (K2O) 7.0000 |
| PVC Pipe: 1/2 in schedule 40 | JM Eagle | Model # 67447 | Any manufacturer or supplier will do. |
| Duct Tape, 1-7/8 in x 12 yds | MSC Industrial Supply | Gorilla Heavy-Duty Duct Tape, Model # 60012 | Any manufacturer or supplier will do. |
| Metal Rod (Rebar 1.3 cm diameter, 1.2 m long) | Weyerhaeuser | Model # 35616 | Any manufacturer or supplier will do. |
| Box Cutter | Stanley | Model # STHT10273 | Any manufacturer or supplier will do. |
| Work Gloves | Firm Grip | Model # 3101-96 | Any manufacturer or supplier will do. |
| Trash Bags (42 gallon) | HUSKY | Model # HK42WC050B | Any manufacturer or supplier will do. |
Referenties
- Tree Islands of the Everglades. Sklar, F. H., van der Valk, A. G. , Kluwer Academic Press. Dordrecht, The Netherlands. (2002).
- Wetzel, P. R., et al. Maintaining tree islands in the Florida Everglades: nutrient redistribution is the key. Front Ecol Environ. 3 (7), 370-376 (2005).
- Aich, S., Ewe, S. M. L., Gu, B., Dreschel, T. W. An evaluation of peat loss from an Everglades tree island, Florida, USA. Mires and Peat. 14 (2014), 1-15 (2014).
- Dreschel, T. W., Cline, E. A., Hill, S. D. Everglades tree island restoration: testing a simple tree planting technique patterned after a natural process. Restor Ecol. , (2017).
- Stanturf, J. A., Conner, W. H., Gardiner, E. S., Schweitzer, C. J., Ezell, A. W. Recognizing and Overcoming Difficult Site Conditions for Afforestation of Bottomland Hardwoods. Ecol Restor. 22 (3), 183-193 (2004).
- Sharitz, R., Barton, C. D., DeSteven, D. Tree Plantings in Depression Wetland Restorations Show Mixed Success (South Carolina). Ecol Restor. 24 (2), 114-115 (2006).
- Brandt, L. A., Portier, K. M., Kitchens, W. M. Patterns of Change in Tree Islands in Arthur R. Marshall Loxahatchee National Wildlife Refuge from 1950-1991. Wetlands. 20 (1), 1-14 (2000).
- Armentano, T. V., Jones, D. T., Ross, M. S., Gamble, B. W. Vegetation pattern and process in tree islands of the southern Everglades and adjacent areas. Tree Islands of the Everglades. Sklar, F. H., van der Valk, A. G. , Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, Netherlands. 225-281 (2002).
- Jones, D. T., Sah, J. P., Ross, M. S., Oberbauer, S. F., Hwang, B., Jayachandran, K. Growth and physiological responses of twelve tree species common in Everglades tree islands to simulated hydrologic regimes. Wetlands. 26 (3), 830-844 (2006).
- Stoffella, S. L., et al. Survival and growth responses of eight Everglades tree species along an experimental hydrological gradient on two tree island types. Appl Veg Sci. 13 (4), 439-449 (2010).
- Aich, S., Dreschel, T. W., Cline, E., Sklar, F. The development of a geographic information system (GIS) to document research in an Everglades physical Model. J Environ Sci Eng. 5 (2011), 289-302 (2011).
- Weinbaum, S. A., Johnson, R. S., DeJong, T. M. Causes and Consequences of Overfertilization in Orchards. HortTechnology. 2 (1), 112-121 (1992).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
