Summary
이 프로토콜 간단 하 고 비용 효율적인 나무를 심기 범람 경험 저하 버 트리 제도 복원 하기 위한 기술에 설명 합니다. 디자인 처음 수레 고 추가 트리 생존 및 침수 조건 하에서 성장 하 고도 섬 (팝업)를 만듭니다.
Abstract
버 트리 섬의 많은 지난 세기 동안 고도 잃 었 어 요 그리고 그들은 이제 초본 식물으로 덮여 있습니다 그런 대부분 그들의 나무의 사망. 이 프로토콜에는 간단 하 고 비용 효율적인 나무를 심기 저하 Everglade 나무 섬 복원에 필요한 기술을 설명 합니다. 디자인은 자연 해안 과정 부동이 탄 섬, 만드는 침수 조건에서 트리 생존과 성장을 허용 하 고 자주 나무 섬 개발으로 연결 후 패턴. 상업적으로 사용 가능한이 탄 가방 성장과 화분된 토착 나무 묘 목의 설립에 대 한 매체로 사용 되었다. 팝업 구성 처음 떠내려 및 범람, 단일 네이티브 나무 종 묘와 단일 트리 비료 스파이크를 최소화 하기 위해 추가 상승 제공 합니다. 105 팝업을 포함 하는 3 년 연구 기간 동안 대부분 식물 살아 (80%)와 많은 번성. 이 기술은 저하 나무 섬에 나무를 설정할 수 있습니다 여부를 결정 하는 것은 더 이상 연구와 광범위 한 필드 테스트 필요 합니다.
Introduction
토착 나무 종에 의해 저하 Everglade 트리 섬의 자연 재생성 경우 인근 섬 나무 종1,2의 다양성 씨 분산을 통해 가능 하다. Sklar와 밴 der Valk1 심각 앉된 트리 제도 복원 수도 있습니다, "에 의해 이러한 노력 비싼 것 그들의 머리의 고도 높이 하 고 노동 집약. 현재, 거기는 거의 네이티브 (바람직한) 나무 존재 저하 ("유령"이 라고도 함) 나무 섬 근처 해안 물 보존 지역 (WCA)-2A (5 WCAs 중 하나에 물을 저장 하 고 도시 주변의 홍수 방지 하기 위해 만든와 저하 트리 섬3recolonizing에 필요한 씨앗을 제공 하기 위해 농업 분야)
재조 림을 위해 앉된 나무 섬 고도를, 적절 한 채우기 섬에 수송 할 것입니다. 이 트럭에 대 한도 건물 또는 큰 금융 비용에 버 글레이즈에 심각한 손상으로 이어지는 바지선에 대 한 수로 만드는 필요 합니다. 간단 하 고 저렴 한 비용 기술 저하 나무 섬 고도 제공 하는 네이티브 나무 종 다시 채울 필요가 (hydroperiod 감소) 버4에 발병 변수 수 문 아래 생존을 향상.
이 팝업의 크기는 심기 사이트 교통의 용이성 수 있습니다. 이 기존의 영역 채우기 및도 필요로 할 수 있는 나무 심기에 비해 이점을 수송을 위해 건설 될 제공 합니다. 이 기술은 따라서 나무 심기 활동의 생태 영향을 줄일 수 있습니다. 또한, 이러한 팝업 다음 배포는 묘의 설립을 허용 하는 초기 6 개월 동안 부동 기능이 있다. 기존의 나무 심기 시나리오, 아래 나무 발생할 수 있습니다 스트레스 홍수 증가 설정 중 수위가 상승 하는 경우.
디자인의 번호를 테스트 하 고 그것은 큰 팝업 높이 (부 대 방향), 영양소, 및 단일 묘와 팝업 심기를 추가 한 나무 비료 스파이크 달성 저하는 Everglade 시 배포에 대 한 최상의 구성을 결정 했다 나무 섬4. 다른 연구원 설명 숲된 습지 지역5,6, 우리의 지식 복원 나무 심기, 심기 기법 설명의 상승 hydroperiod 줄이기 위해 추가.
이 절차는 버 트리 섬 암반에서 휴식 하는 표면에 수레 토 탄에서 발생 하는 부동의 형성을 모방 합니다. 고지대 식물 결국 이동이 탄 표면에 침전 하 고 무엇 되는 "팝업" 또는 부동 나무 섬 "배터리" 나무 섬1,7불리는 형태를 설정할 수 있습니다.
에버글레이즈 섬 나무 종의 다양 한 공차 성장과 생존8,,910에 대 한 홍수 있다. 제어 연구, 존스 외. 버 트리 섬 종9의 생존에 hydroperiod의 중요성을 설명 했다. Stoffella 그 외 여러분 발견 상대 높이 (수 면)에 심은 토착 나무 종의 생존 및 성장,10를 범람에 각 종족의 특정 허용 오차 때문에 다양 하 고 심오한 효과 했다. 종의 존재 특정 조건에 대 한 선택할 수 있습니다. 나무 심기 기법 설명 여기 추가 상승 하 고 따라서, 해발 고도 잃 었 하 고 토착 나무 종에 유해한 침수 환경에 따라 이제는 이전 숲된 지역에 나무 씨앗 소스를 제공할 수 있습니다.
이전이 분야에 종 우디가 다시 하이 방법에서 숲된 영역 확장된 hydroperiods 경험을 유익할 수 있습니다. 이 기술은 상승을은 hydroperiod 감소를 제공 합니다. 또한, 나무 토양 (뿌리와 잎 바이오 매스)를 구축 하 고 지역의 지속적인된 식민지에 대 한 씨앗 소스를 제공.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. 준비 및 설치 위치에 교통
- 料 네이티브 나무 (플라스틱 남 비), 상업 물 가방 (0.6 m3x 0.46 x 0.3 측정), 나무와 관목 비료 스파이크 2 또는 3 분 (7 이나 11 L) 묘를 얻을, 덕트 테이프, 폴 리 염화 비닐 (PVC) 파이프 (길이 2 ~ 3 m, 직경 0.8에 (2.1 c m) 40 예약), 커터, 쓰레기 봉투, 및 금속 막대 또는 토 탄 가방 펑크 (1 ~ 2 m 길이, 1.3 c m 직경) 철근. 잠재적인 나무 종에 버 글레이즈에 적용 되는 Annona 나물, Ficus aurea, 및 에 서 rubrum. 작업 장갑 입고 좋습니다.
- 일반적으로 높은 지역에 유령 나무 섬 암반 위에 남아 있는 토 탄의 적어도 0.3 m 범람 우기 동안 최소화 하는 것이 어디 팝업 배포를 최고의 위치를 결정 합니다.
- (일반적으로 의해 어 보트) 묘, 상업 물 가방 (1 묘 당), 나무와 관목 비료 스파이크 (1 묘 당), 덕트 테이프 (적절 한 롤의 수), PVC 파이프 (묘 당 2 개), 및 다른 도구와 설치 위치에 자료를 전송 합니다.
2. 팝업 어셈블리
참고: 화분된 묘 및 트리 섬 (3 단계)에 물에 그것을 배치 하기 전에 보트에서 팝업 (단계 2.1 2.6) 조립
- 슬라이드 묘 뿌리와 냄비 흙, 플라스틱 남 비 남 비 바닥에 큰 구멍을 삭감 또는 상자 절단기 또는 위 (그림 1)를 사용 하 여 각 묘 냄비의 전체 바닥을 제거.
- 토 탄 가방에 다시 묘 뿌리 삽입에 대 한 냄비 토양에 오픈 바닥 냄비를 밉니다.
- 20 ~ 30 cm X 모양의 컷 (냄비 지름 보다 약간 큰)이 탄 가방 상자 커터를 사용 하 여 상단 표면 것의 센터에 확인 합니다.
- X 모양의 제거를 위한 쓰레기 봉투에 장소에서 토 탄 가방 내용 (냄비의 절반 볼륨)에 대 한 2000 5000 c m3 에 대 한 제거.
- X 모양의 오프닝/우울증이 탄 가방에서 토 탄을 제거 하 여 만든 내 묘와 밑이 냄비를 설정 합니다. 밑이 냄비 냄비 (그림 2)의 측면에 대해 가리키는 포인트 (삼각형)와 X-모양의 오프닝에서 중간 다운에 대해 해야 합니다. 묘는 추가 상승 및 실제 지원을 제공 하는 냄비에 남아 있습니다.
- 냄비와 가방 삼각형 커버 덕트 테이프의 여러 권선과 장소에서 냄비를 보호 합니다. (그림 3) 냄비에 가방 삼각형 부착와 성장의 다음 2-3 년 동안 냄비 장소에서 개최 됩니다. 이 팝업을 만듭니다.
3. 팝업 배포
- 물에서 팝업을 설정 합니다. 물을 입력 하 고 부동 팝업 설치 사이트로 이동.
- 약 2 ~ 3 m PVC 파이프의 긴 길이 반 m 기판 (가방 아래 토양)의 약 1 / 3에는 묘 목의 양쪽에 가방을 통해 삽입 두 장소에서 팝업을 밧줄 (그림 3).
- 가방, 물 입력 하 고 등장에 뿌리 수 있도록 (적어도 4 위/아래에) 및 각 측에 4 개의 구멍을 만드는 (그림 3)을 통해 금속 막대 (rebar)를 완전히 운전 하 여 위쪽, 아래쪽 및 양쪽에 가방을 찔린 합니다. 팝업은 약 6 개월 동안 플 로트 것입니다.
- 그림 3에 표시 된 위치 중 하나에 가방 상단에 전적으로 한 나무 비료 스파이크를 삽입 합니다.
4. 유지 관리, 측정, 및 플라스틱 제거에 대 한 후속
- 자주 사이트 필요, 특히 다음과 같은 심한 폭풍 이벤트를 하다 및 상태와 생존을 나무 높이 연간 기준 각 나머지 나무의 기저 직경 측정.
- 3 년 후,이 탄 가방에서 냄비와 플라스틱을 제거 하 고 그들을 재활용을 상자 커터/가 위 및 쓰레기 봉투와 함께 사이트를 반환 합니다. 냄비와 플라스틱 가방 (정상 및 측)에서 묘;를 방해 하지 않고 쉽게 제거 이 탄 가방 아래 플라스틱 액세스할 수 (그림 4) 않을 수 있습니다.
- 생존과 성장을 평가 하는 연례 기초에 사이트를 반환 합니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
이 기술은4 를 사용 하 여 연구 0.32 킬로미터2 버 물리 모델11, 유령 나무 섬에 테스트 시뮬레이션 능선에 내에서 실시 되었다. 이 연구 기간 동안 두 가방 높이 방향 (낮은: 0.3 m, 높이: 0.46 m), 하 나와 함께 성장 하는 가방 당 두 묘 대, 생존 및 성장 나무 비료 스파이크의 사용 뿐만 아니라 테스트 했다. 3 종의 묘 사용 되었다: A. 나무, F. aurea, 그리고 A. rubrum. 각 종족에 대 한 4 치료의 5 복제 및 컨트롤의 2 세트는 각 정화의 35 개인의 총을 설치 했다. 살아남 고 번성, 성장 치료4의존 연구에서 자란 묘 목의 대부분은. 생존 율 80%, 18 F. aurea 와 3 A. 나무 죽은 3 년 연구 끝에 발견 했다. 결과 간단 하 고 가장 효과적인 구성 단일 묘는 0.46 m (큰 높이, 덜 홍수)의 한 비료 스파이크, 그리고 추가 부양 없이 높은 프로필을 제공 합니다 나타냅니다. 이후 더블 심은 가방에 매일 성장 율 컨트롤 보다 더 적은,이 치료 사용된4해서는 안됩니다. 단일 스파이크 반대로 두 비료 스파이크를 받은 묘 목 성장에 감소-수정에 표시 수 있습니다. -수정 변경 토양 화학, 토양 미생물 지역 사회 뿐만 아니라 가난한 루트 설립 및 감소 된 물 흡수12가난한 성장 원인으로 제안 되었습니다.
높은-프로필이 탄 가방 방향에 대 한 묘 기저 직경 데이터 나왔고 통계적 치료 효과 뿐만 아니라 낮은 비료 처리 데이터 컨트롤에 비해에 비해 통계적으로 유의 한 차이 높은 비료 치료4. 냄비에 토양 및 토 탄 가방의 위쪽 표면에 구멍의 표면 연구4 (그림 4)의 시간을 통해 초본 식물과 고비의 식민지에 대 한 사이트를 제공합니다. 또한, 버드 나무 (Salix caroliniana) 여러 뿐만 팝업의 침공.
묘는 예측으로 일반적으로 치료에 응답. 수정 된 나무는 일반적으로 가장 성공 했다 (그리고 한 스파이크 치료 더 나은), (단일 심기) 컨트롤, 부양 치료 및 더블 심기 (통계적으로 유의 한 효과)4.
그림 1: 그레이 냄비 바닥의 제거의 사진. 묘 목 뿌리와 토양 플라스틱 남 비에서 제거 되 고 냄비 바닥의 큰 부분 (또는 완전 한 바닥) 박스 커터와 함께 제거 됩니다. 냄비 그런 다음 뿌리와 토양을 통해 대체 됩니다. 모든 사진은 남쪽 프로 리 다 물 관리 지역에의 있다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 토 탄 가방 측면에 표시 된 잘라 삼각형으로 밑이 묘의 삽입. 사진은 가방 가방 당 한 냄비를 선호 하는 방법 결정 했다 비록 삽입 하는 두 개의 냄비와 함께입니다. 가방도 표시는 기본 방향 로우 프로 파일 구성입니다. 원하는 최종 방향에 대 한 그림 3을 참조 하십시오. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 배포 후 곧 토 탄에 덕트 테이프 밑이 냄비와 A.glabra 묘의 사진 가방. 완벽 한 팝업 표시; 왼쪽에 떠 있는 가까이 보기는 오른쪽에 표시. (레이블) A:가 탄 가방; B: 화분된 묘; C: 장소;에 냄비 주위 덕트 테이프 D: PVC 파이프 밧줄; E: 구멍; 금속 막대를 삽입 하 여 만든 그러나 F: 비료 스파이크 (2-스파이크 치료 표시 됩니다,, 하나의 스파이크 권장 추가). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 팝업 다음 냄비와 가방 제거의 사진. 가방과 냄비 토양에서 토 탄 지금 기판으로 아래로 또한 성장 뿌리에 의해 함께 개최 됩니다. Note는 고 사리와 팝업에서 남아 있는 토 탄의 마운드를 식민지는 다른 식물. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
나무 섬 replanting에 제안 된 이렇게 상승 및 배포의 각 사이트에 채우기를가지고 하는 데 필요한도 건물 없이 어 보트에서 나무의 증가 수 있습니다. 비용 및 구현 나무 섬 plantings의 최소화 됩니다.
이 기술은 한 번 나무 섬 이었던 습지 기능에 PVC 파이프, 비닐 봉투, 플라스틱 남 비의 큰 수량을 퍼 팅과 관련 된 미학과 환경 문제입니다. 현재 방법은 나무 설립 (약 3 년)의 충분 한 기간 후에 플라스틱을 제거 하 고 제대로의 폐기 또는 재활용 플라스틱 파편을입니다.
플라스틱 문제에 또 다른 가능한 해결책은 밧줄에 대 한 생 분해성 재료를 활용 하는 (나무 또는 대나무), 냄비 (토 탄 남 비), 고 의도 포함 자료 무결성을 유지 하기 것이 탄 가방 (굵은 삼 베 또는 이와 유사한 재료) 및 나무 묘 자리에 설립 될 때까지 토양 및 토 탄을 포함. 이후이 연구의 목적은-의 증거-개념을 설명 하 고 합리적인 비용을 유지 하 고, 나무와 토 탄의 원래 컨테이너는이 연구에 사용 하기 위해 수정 되었습니다. 이 기본 연구는 컨테이너 자료 트리 설립의 기간에 대 한 무결성을 유지 하는 것 같았다의 구현에 대 한 허용.
우리는 가방 중 일부 배포 다음 약 30 개월 떨어져 분할을 시작 관찰. 플라스틱의 처음을 멀리 떠 있는 플라스틱 폐기물을 피하기 위해 관찰 때 일어나 야 한다. 예비 관찰 후 약 32 개월의는 묘의 토 탄 가방을 식민지 화 하는 다른 식물의 뿌리는이 탄의 통합을 유지할 수 있음을 나타냅니다 일부 팝업에서 플라스틱의 제거 다음 따라서는 배포 (그림 4)에서 토 탄 남 비 토양에 의해 전적으로 제공 하는 상승.
우리는 제한 된 액세스 및 미만 20 달러의 소매 비용에서 가변 수 문학 지역에 나무를 심기 위한 유망 기술 시연 (묘 3-4 달러,이 탄 가방 = = 11 원, 기타 자료 = 2-3 원) 팝업 당. 이 기술은 토 탄 또는 숲된 지역 복원 가능성이 유기 토양 기반 영역에서 최고의 작동 합니다. 우리에 버 글레이즈에 저하 트리 섬 복원의 목표와 기술을 개발 하지만 그것은 쉽게 비슷한 복원 목표와 다른 환경에 적응 될 수 있습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
이 작품은 자금과 사우스 플로리다 물 관리 지역, 플로리다의 기관의 감독 아래 수행 되었다. 플로리다는 광범위 한 공공 기록 법을 즐긴다. 이 문서는 그 법 하 고 공공 기록의 일부로 간주 합니다.
Acknowledgments
이 연구는 투자와 버 시스템 평가 부분의 남쪽 프로 리 다 물 관리 지역에서 실시 했다.
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
- 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).
