Summary
Dieses Protokoll beschreibt eine einfache, kostengünstige Baumpflanzung-Technik für die Wiederherstellung degradierter Everglades-Baum-Inseln, die Überschwemmung zu erleben. Das Design schafft eine Insel (Pop-up), die zunächst schwimmt und fügt Höhe Baum überleben und Wachstum überschwemmten Bedingungen zu fördern.
Abstract
Viele der Everglades Baum Inseln Höhe im vergangenen Jahrhundert verloren haben und die meisten von ihren Bäumen sind gestorben, so dass sie jetzt mit krautigen Pflanzen bedeckt sind. Dieses Protokoll beschreibt eine einfache, kostengünstige Baumpflanzung Technik benötigt für die Wiederherstellung degradierter Everglade Baum Inseln. Das Design ist nach einem natürlichen Everglades, die schwimmenden Inseln der Torf, schafft die Baum überleben und Wachstum in den überschwemmten Bedingungen und oft zu der Entwicklung der Baum Inseln führt gemustert. Handelsübliche Torf Taschen dienten als das Medium für das Wachstum und die Einrichtung von eingemachten native Setzlingen. Die Pop-up-Konfiguration zunächst schwebte und zusätzliche Höhe zur Minimierung von Überschwemmung, mit einer einzigen einheimischen Baum Arten Bäumchen und ein einzelner Baum Dünger Spike bereitgestellt. Während einer dreijährigen Studie mit 105 Pop-ups gedieh die meisten Pflanzen überlebt (80 %) und viele. Feststellung, ob diese Technik Bäume auf einer Insel degradierten Baum herstellen kann erfordert längere Studien und ausgiebige Feldtests.
Introduction
Natürliche Wiederbesiedlung der degradierten Everglade Baum Inseln von einheimischen Baumarten ist möglich durch Samenausbreitung gibt es in der Nähe der Inseln mit einer Vielfalt von Baum Arten1,2. Nach Sklar und van der Valk1 Wiederherstellung stark nachgelassen Baum Inseln möglicherweise, "durch die Erhöhung der Höhe des Kopfes, obwohl solche Bemühungen teuer wäre und arbeitsintensiv." Derzeit gibt es sehr wenige Einheimische (wünschenswert) Bäume in der Nähe der degradierten (auch bekannt als "ghost") Baum Inseln im Everglades Wasser Erhaltung Bereich (WCA) vorhanden-2A (einer der fünf WCAs geschaffen, um Wasser zu speichern und verhindern Überschwemmungen der umliegenden städtischen und landwirtschaftliche Flächen) zu den Samen für recolonizing degradierten Baum Inseln3benötigt.
Um die Höhe einer nachgelassen Baum Insel für die Wiederaufforstung zu erhöhen, müssten entsprechende Füllung auf die Insel transportiert werden. Dies würde erfordern, Bau von Straßen für LKW oder Wasserwege für Binnenschiffe, führt zu schweren Schäden an der Everglades zu großen finanziellen Kosten zu erstellen. Eine einfache und kostengünstige Technik ist notwendig, um geschädigte Baum Inseln mit einheimischen Baumarten wieder zu bevölkern, die Höhe zur Verfügung stellt (Hydroperiod verringern) und Überleben unter der Variable Hydrologie endemisch in den Everglades4verbessern.
Die Größe der diese Pop-ups ermöglicht den leichteren Transport zur einpflanzenden Stelle. Auf diese Weise ein Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen füllen von Bereichen und Pflanzung von Bäumen die Straßen erfordern für den Transport von gebaut werden. Diese Technik reduziert die ökologische Auswirkungen der Baumpflanzung Aktivität. Darüber hinaus können diese Pop-ups für die ersten sechs Monate nach der Bereitstellung, Einrichtung der Bäumchen ermöglichen zu schweben. Unter konventionellen Baumpflanzung Szenarien können die Bäume erhöhten Überschwemmungen Stress während der Einrichtung auftreten, wenn Wasser steigen.
Eine Reihe von Designs wurden getestet und es wurde festgestellt, dass größere Aufsteigerhöhe (Tasche Orientierung), ein Baum-Dünger-Spike hinzufügen von Nährstoffen und das Popup-Fenster mit einem einzigen Bäumchen zu Pflanzen die beste Konfiguration für die Bereitstellung auf einem Everglade degradiert erreicht Baum Insel4. Obwohl andere Forscher die Pflanzung von Bäumen beschreiben für die Wiederherstellung der bewaldeten Feuchtgebiet Bereichen5,6, unseres Wissens, hinzugefügt keines der beschriebenen Pflanzen Techniken Höhe um Hydroperiod zu reduzieren.
Dieses Verfahren ahmt die Bildung von Everglades Baum Inseln, die aus Torf entstehen, die das Fundament bricht und schwimmt an der Oberfläche schwimmen. Hochland Pflanzen können Form fest, dass eine "Pop-up" oder schwimmenden Baum-Insel, die schließlich bewegt sich und setzt sich auf die Torf-Oberfläche und wird, was eine "Batterie" Baum Insel1,7bezeichnet wird.
Everglades Baum Insel Baumarten haben unterschiedliche Toleranzen zu Überschwemmungen für Wachstum und überleben8,9,10. In einer kontrollierten Studie gezeigt Jones Et Al. , wie wichtig die Hydroperiod für das Überleben der Everglades Baum Insel Arten9. Stoffella Et Al. fanden, dass relative Höhe (an der Wasseroberfläche) unterschiedliche und tief greifende Auswirkungen auf die einheimische Baum Arten überleben und Wachstum, aufgrund der spezifischen Toleranz der einzelnen Arten zu Überschwemmungen10. Baum-Spezies können den spezifischen Bedingungen vorhanden ausgewählt werden. Die Baumpflanzung beschriebene Technik hier bieten zusätzliche Höhe und infolgedessen Baum Samen Quellen im ehemals bewaldeten Regionen, die Höhe verloren haben und nun unterliegen einer Überschwemmung Umgebung, die schädlich für die einheimischen Baumarten.
Bewaldete Regionen, in denen längere Hydroperiods erleben könnte früher von dieser Methode zur Wiedereinführung der Gehölze in diesen Bereichen profitieren. Diese Technik bietet Höhe, wodurch die Hydroperiod. Darüber hinaus werden die Bäume bauen Boden (Wurzel und Blatt Biomasse) und bieten eine Samen-Quelle für kontinuierliche Besiedlung des Gebiets.
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Protocol
1. Vorbereitung und Transport zum Ort Einpflanzen
- Erhalten Sie 2 oder 3 gal (7 oder 11 L) Setzlinge von lokal angebauten Bäumen (in Kunststoff-Töpfe), kommerzielle Torf Taschen (Messung von 0,3 x 0,46 x 0,6 m3), Baum und Strauch Dünger Spitzen, Klebeband, Polyvinylchlorid (PVC)-Rohr (2 bis 3 m Länge, Durchmesser 0,8 Zoll (2,1 cm) 40 zu planen), box Cutter, Müllbeutel und einen Metallstab oder Bewehrung (1 bis 2 m Länge, Durchmesser 1,3 cm) um die Torf-Taschen zu durchbohren. Potenzielle Baumarten für die Everglades sind Annona Glabra, Ficus Aurea und Acer Rubrum. Arbeitshandschuhe tragen wird dringend empfohlen.
- Bestimmen Sie die beste Lage, um die Pop-ups in der Regel in einem hohen Bereich der Geist Baum Insel mit mindestens 0,3 m Torf über das Fundament bereitstellen, wo Überschwemmung während der Regenzeit minimiert werden würde.
- Setzlinge, kommerzielle Torf-Taschen (eine pro Bäumchen), Baum und Strauch Dünger Stacheln (eins pro Bäumchen), Klebeband (Anzahl der Rollen je nach Bedarf), PVC-Rohr (zwei pro Bäumchen), und andere Werkzeuge und Materialien an die Bepflanzung Stelle (in der Regel per Luftkissenboot) zu transportieren.
(2) Pop-up-Montage
Hinweis: Montieren Sie die eingemachten Bäumchen und Pop-up (Schritte 2.1-2.6) in das Boot vor dem einsetzen es in das Wasser über die Baum-Insel (Schritt 3)
- Schieben Sie die Kunststoff-Topf aus der Schössling Wurzeln und Topf-Boden, und schneiden Sie ein großes Loch in den Topf-Boden, oder entfernen Sie die gesamte Unterseite von jedem Bäumchen-Pot mit einem Teppichmesser oder Schere (Abbildung 1).
- Schieben Sie den Topf mit den offenen Boden wieder auf das Bäumchen Wurzeln und Topf Boden zum Einfügen in die Torf-Tasche.
- Machen Sie einen 20 bis 30 cm X-förmigen Schnitt (etwas größer als der Topf-Durchmesser) in der Torf-Tasche in der Mitte der oberen Fläche, mit einem Teppichmesser werden.
- Entfernen Sie ungefähr 2.000 bis 5.000 cm3 (ca. eine halbe Volumen des Topfes) des Inhalts der Torf-Tasche aus der x-förmige Öffnung und in einen Müllsack für die Entfernung.
- Festlegen der bodenlosen Topfes mit Bäumchen innerhalb der x-förmige Öffnung/Depression erstellt durch das Entfernen des Torf aus dem Torf-Beutel. Die bodenlose Topf sollte etwa auf halbem Weg in die x-förmige Öffnung mit den Punkten (Dreiecke) gegen die Seiten des Topfes (Abbildung 2) zeigt sein. Die Setzlinge werden in den Töpfen, zusätzliche Höhe und körperliche Unterstützung gelassen.
- Sichern Sie den Topf mit mehreren Wicklungen Klebeband um den Topf und bedeckt die Tasche Dreiecke. Dies bringt die Tasche Dreiecke in den Topf (Abbildung 3) und halten Sie den Topf in den nächsten 2-3 Jahren des Wachstums. Dadurch wird das Popup-Fenster.
3. Pop-up-Einsatz
- Das Popup-Fenster in das Wasser gesetzt. Geben Sie das Wasser und bewegen Sie das schwimmende Popup-Fenster zur einpflanzenden Stelle.
- Begrenzen Sie das Popup-Fenster mit zwei ca. 2 bis 3 m lange Längen von PVC-Rohr durch den Beutel auf beiden Seiten der Bäumchen, in etwa ein Drittel bis Hälfte m des Substrates (Boden unterhalb der Tasche) eingefügt (Abbildung 3).
- Durchstechen Sie die Taschen auf oben, unten und seitlich mit einer Fahrt den Metallstab (Bewehrung) vollständig durch die Tasche, Öffnungen (mindestens vier im oberen/unteren) und vier auf jeder Seite zu schaffen, damit das Wasser geben und damit die Wurzeln entstehen kann (Abbildung 3). Die Pop-ups werden für ca. 6 Monate schwimmen.
- Legen Sie einen Baum Dünger Spitze vollständig in den oberen Teil der Tasche an einem der Orte, die in Abbildung 3dargestellt.
(4) Follow-up für Wartung, Messungen und Kunststoff entfernen
- Zurück zur Website so oft wie notwendig, besonders nach schweren Stürmen als beachten Sie den Zustand und das Überleben und die Baumhöhe und basalen Durchmesser jedes verbleibenden Baumes auf jährlicher Basis zu messen.
- Nach 3 Jahren zurück zur Website mit Box Messer/Schere und Müllbeutel, die Töpfe und Kunststoff aus dem Torf entfernen Tasche und recyceln. Den Topf und Kunststoff aus dem Beutel (oben und seitlich) sind leicht entfernt, ohne die Bäumchen zu stören; der Kunststoff unter die Torf-Tasche möglicherweise nicht zugänglich (Abbildung 4).
- Zurück zur Website auf jährlicher Basis zu überleben und Wachstum zu bewerten.
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Representative Results
Mit dieser Technik4 Studie wurde innerhalb einer 0,32 km2 Everglades physikalisches Modell11, auf einem Bergrücken zu simulieren, testen auf einer Ghost-Baum-Insel. Während dieser Studie, Tasche zwei Orientierungen für die Höhe (niedrig: 0,3 m, Höhe: 0,46 m), mit einer im Vergleich zu zwei Setzlinge pro Tasche wächst, wurden getestet, sowie die Nutzung von Baum-Dünger-Spikes, überleben und Wachstum zu fördern. Drei Arten von Setzlingen wurden verwendet: A. Glabra, F. Aurea und A. Rubrum. Für jede Art wurden 5 Wiederholungen von 4 Behandlungen und 2 Gruppen von Steuerelementen für insgesamt 35 Personen pro specie gepflanzt. Die meisten der Setzlinge in der Studie überlebten und gedieh, mit Wachstum abhängig von der Behandlung4angebaut. Überlebensrate betrug 80 %, wobei 18 F. Aurea und 3 A. Glabra am Ende der 3-Jahres-Studie tot gefunden. Ergebnisse deuten darauf hin, dass die einfachste und effektivste Konfiguration verfügt über ein einzelnes Bäumchen und das höhere Profil von 0,46 m (größere Höhe, weniger Überschwemmungen), mit einem Dünger Spitze und ohne zusätzlichen Auftrieb bietet. Da die tägliche Wachstumsrate im Doppel gepflanzten Taschen unter der Kontrolle war, sollte diese Behandlung nicht verwendeten4sein. Überdüngung kann der Rückgang des Wirtschaftswachstums durch Setzlinge erhalten zwei Dünger Spikes im Gegensatz zu einer einzigen Spitze zugeschrieben werden. Überdüngung ist vorgeschlagen worden, als Ursache für schlechtes Wachstum durch Veränderung der Bodenchemie und Boden mikrobiellen Gemeinschaften sowie führt zu schlechten Wurzeleinrichtung und geringere Wasser-Aufnahme12.
Bäumchen basale Durchmesser Daten für die hochkarätige Torf Tasche Ausrichtung ergab eine statistisch signifikante Wirkung sowie ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den niedrigen Dünger Behandlungsdaten im Vergleich zu den Kontrollen und im Vergleich zu den hohen Dünger Behandlung4. Die Oberfläche des Bodens in den Töpfen und die Stiche in die obere Fläche der Torf Taschen versehen Websites für die Besiedlung von krautigen Pflanzen und Farne im Laufe der Zeit der Studie4 (Abbildung 4). Darüber hinaus drangen Weiden (Salix Caroliniana) mehrere sowie die Pop-ups.
Die Setzlinge reagierte auf die Behandlungen in der Regel wie vorhergesagt. Die befruchteten Bäume in der Regel waren die erfolgreichsten (und ein Spike-Behandlung war sogar noch besser), gefolgt von den Steuerelementen (einzelne Pflanzen), die Flotation Behandlung und Doppel Pflanzen (keine statistisch signifikanten Effekte)4.
Abbildung 1: Foto der Entfernung von den Bäumchen Topfboden. Das Bäumchen Wurzeln und der Boden sind aus den Plastiktopf und ein großer Teil (oder komplette unten) von der Topfboden ist mit einem Teppichmesser entfernt. Der Topf wird dann über die Wurzeln und Boden ersetzt. Alle Bilder sind mit freundlicher Genehmigung von der South Florida Water Management District. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2: Einfügen der bodenlosen Bäumchen Topf in die Torf-Taschen mit ausgeschnittenen Dreiecke an den Seiten gezeigt. Das Foto zeigt eine Tasche mit zwei Töpfe eingefügt, obwohl die bevorzugte Methode ermittelt wurde, zu einem Topf pro Gepäckstück. Die Tasche auch gezeigt ist in der Low-Profile Konfiguration, die nicht die bevorzugte Ausrichtung. Die bevorzugte endgültige Ausrichtung finden Sie in Abbildung 3. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3: Fotos von einem A.glabra -Bäumchen mit dem bodenlosen Topf Rohr mit Klebeband an den Torf Tasche bald nach der Bereitstellung. Komplette Pop-up angezeigt im Ort auf der linken Seite schweben; Nahaufnahme auf der rechten Seite. (Etiketten) A: Torf Tasche; B: eingemachte Bäumchen; C: Klebeband um Topf, in Position zu halten; D: PVC Rohr begrenzt; E: Löcher durch das Einfügen einer Metallstange; F: Dünger Spikes (die zwei-Spike-Behandlung jedoch zeigt sich hinzufügen, dass nur eine Spitze empfohlen wird). Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 4: Foto ein Pop-up-folgende Topf und Tasche entfernen. Torf aus der Tasche und der Topf-Boden jetzt zusammengehalten werden durch die Wurzeln, die auch nach unten in das Substrat gewachsen sind. Hinweis: der Farn und andere Pflanzen, die den Hügel von Torf aus dem Pop-up besiedelt haben. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
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Discussion
Diese vorgeschlagenen Ansatz für die Neupflanzung Baum Inseln ermöglicht die Erhöhung der Erhebung und Bereitstellung von Bäumen auf einem Luftboot ohne den Bau von Straßen erforderlich, um die Füllung auf jeder Website zu bringen. Dies minimiert die Kosten und die Störung der Umsetzung Insel Baumpflanzungen.
Ein Problem mit dieser Technik ist die ästhetische und ökologische Probleme im Zusammenhang mit ein Sumpf-Feature, das einmal ein Baum-Insel war eine große Menge von PVC-Rohr, Plastiktüten und Kunststoff-Töpfe aufsetzen. Der aktuelle Ansatz soll die Kunststoffe nach einen ausreichend langen Zeitraum von Baum-Einrichtung (ca. 3 Jahre) zu entfernen und ordnungsgemäß entsorgen bzw. weiter die Kunststoff Trümmer.
Eine andere mögliche Lösung zum Thema Kunststoffe ist biologisch abbaubaren Materialien für die Anbindehaltung nutzen (aus Holz oder Bambus-Stangen), Töpfe (Torftöpfe) und Torf Taschen (Sackleinen oder einem ähnlichen Material) mit der Absicht, dass das Containment Material Integrität zu wahren und die Erde und Torf zu enthalten, bis der Baum Bäumchen im Ort gegründet wurde. Da der Zweck dieser Studie, Proof-of-Concept zu demonstrieren und die Kosten angemessen zu halten, wurden die ursprünglichen Behälter der Bäume und Torf für den Einsatz in dieser Studie modifiziert. Dies ermöglichte die Durchführung einer grundlegenden Studie, in denen die Behältermaterialien voraussichtlich für die Dauer der Baum Einrichtung Integrität waren.
Wir haben beobachtet, dass einige der Taschen fing an, nach ca. 30 Monaten nach Bereitstellung auseinander aufzuspalten. Entfernung von den Kunststoffen sollte stattfinden, wenn dies zuerst beobachtet wird, um Kunststoffabfälle Weg zu vermeiden. Vorbemerkungen, die nach der Aufhebung der Kunststoffe von einigen der Popups, nach ca. 32 Monate zeigen, dass die Wurzeln vieler die Setzlinge und von den anderen Pflanzen besiedeln die Torf-Taschen die Konsolidierung der Torf pflegen können und somit die Höhe zur Verfügung gestellt, allein durch den Torf und Topf Boden bei der Bereitstellung (Abbildung 4).
Wir zeigten eine vielversprechende Technik für die Anpflanzung von Bäumen in Regionen begrenzt Zugang und Variable Hydrologie bei einem Verkaufspreis von weniger als 20 USD (Bäumchen = 3-4 USD, Torf Tasche = 11 US-Dollar, andere Materialien = 2-3 USD) pro Pop-up. Diese Technik funktioniert am besten in Torf oder organischen bodengebundenen Regionen mit einem Potential, bewaldete Gebieten wiederherzustellen. Wir entwickelt die Technik mit dem Ziel der Wiederherstellung degradierter Baum Inseln in den Everglades, aber es könnte leicht in andere Umgebungen mit ähnlichen Restaurierung Zielen angepasst werden.
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Disclosures
Diese Arbeit wurde unter Finanzierung und Aufsicht über die South Florida Water Management District, eine Agentur der US-Bundesstaat Florida durchgeführt. Florida genießt einen breiten öffentlichen Aufzeichnungen-Gesetz. Dieses Dokument steht unter dem Vorbehalt, dass Recht und als Teil der öffentlich wahrgenommen werden.
Acknowledgments
Diese Forschung wurde finanziert und im Abschnitt Everglades Systeme Bewertung der South Florida Water Management District.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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. |
References
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