Summary
Este protocolo descreve uma técnica para a restauração de ilhas de árvore Everglades degradadas que experimentam a inundação de plantio de árvores simples e econômica. O projeto cria uma ilha (pop-up) que flutua inicialmente e adiciona a elevação para promover a sobrevivência da árvore e crescimento sob condições inundadas.
Abstract
Muitas das ilhas de árvore Everglades perderam elevação ao longo do século passado e a maioria de suas árvores morreram tal que agora estão cobertas com plantas herbáceas. Este protocolo descreve uma técnica necessária para restaurar degradadas Everglade árvore ilhas de plantio de árvores simples e econômica. O design é modelado após um Everglades processo natural que cria ilhas flutuantes de turfa, que permite o crescimento e sobrevivência de árvore em condições inundadas e muitas vezes leva ao desenvolvimento de ilhas de árvore. Sacos de turfa disponíveis comercialmente foram usados como o meio para o crescimento e o estabelecimento de mudas de árvores nativas em vasos. A configuração de pop-up flutuou inicialmente e fornecido elevação adicional para minimizar a inundação, com um rebento de espécies de árvores nativas e uma única árvore de espigão de fertilizante. Durante um estudo de 3 anos envolvendo 105 pop-ups, a maioria das plantas sobreviveram (80%) e muitos prosperaram. Determinar se essa técnica pode estabelecer árvores numa ilha de árvore degradadas exigirá mais estudos e testes de campo extenso.
Introduction
Recolonização natural das ilhas de árvore Everglade degradadas por espécies nativas é possível através da dispersão de sementes, se houver nas proximidades de ilhas com uma diversidade de espécies de árvore1,2. De acordo com Sklar e van der Valk1 restaurar árvore severamente interrompidos ilhas pode ser possível, "por aumentar a elevação de suas cabeças, embora tais esforços seria caros e mão de obra intensiva." Atualmente, existem muito poucas árvores nativas (desejáveis) presentes perto das Ilhas degradadas de árvore (também conhecido como "fantasma") em área de conservação da água da Everglades (WCA)-2A (um dos cinco WCAs criado para armazenar a água para e evitar a inundação da envolvente urbana e zonas agrícolas) para fornecer as sementes necessárias para a recolonização da árvore degradadas ilhas3.
Para aumentar a elevação de uma ilha de árvore retrocedeu para o reflorestamento, preenchimento adequado teria que ser transportado para a ilha. Isso exigiria a construção de estradas para caminhões ou criação de vias navegáveis para barcaças, levando a graves danos para os Everglades com um grande custo financeiro. Uma técnica simples, de baixo custo é necessário para repovoar ilhas árvore degradadas com espécies nativas que irão fornecer a elevação (reduzir hidroperíodo) e melhorar a sobrevivência sob a variável hidrologia endémica do Everglades4.
O tamanho desses pop-ups permite a facilidade de transporte para o local de plantio. Isso proporciona uma vantagem em relação ao preenchimento das áreas convencional e plantio de árvores que podem exigir estradas ser construído para o transporte. Esta técnica, portanto, reduz o impacto ecológico da atividade de plantio de árvores. Além disso, esses pop-ups têm a capacidade de flutuar para o inicial seis meses após a implantação, para permitir o estabelecimento do rebento. Sob cenários de plantação de árvores convencionais, as árvores podem experimentar maior estresse de inundação durante o estabelecimento se aumento dos níveis de água.
Um número de projetos foram testado e determinou-se que maior altura de pop-up (orientação de saco), uma árvore de espigão de fertilizante para adicionar nutrientes e plantar o pop-up com um único rebento alcançado a melhor configuração para implantação em cima de um Everglade degradado Ilha de árvore4. Embora outros pesquisadores descrevem o plantio de árvores para a restauração de florestas húmidas áreas5,6, a nosso conhecimento, nenhuma das técnicas plantio descritas adicionado elevação para reduzir hidroperíodo.
Este processo imita a formação de ilhas de árvore de Everglades que surgem a partir de turfa que rompe com a base e flutua à superfície de flutuação. Plantas de montanha podem estabelecer para formar uma ilha flutuante ou "pop-up" árvore que eventualmente se move e liquida até a superfície de turfa e torna-se o que é denominada uma "bateria" árvore ilha1,7.
Espécies de árvores da ilha de árvore Everglades têm diferentes tolerâncias a inundação para crescimento e sobrevivência de9,8,10. Em um estudo controlado, Jones et al demonstrou a importância do hidroperíodo para a sobrevivência da árvore de Everglades a ilha espécie9. Stoffella et al encontrou que a elevação relativa (a superfície da água) tiveram variados e profundos efeitos na sobrevivência de espécies de árvores nativas plantadas e crescimento, devido a tolerância específica de cada espécie a inundação10. Espécie de árvore pode ser selecionado para as condições específicas do presentes. A arborização técnica descrita aqui pode fornecer elevação adicional e, consequentemente, fontes de sementes de árvore nas regiões anteriormente florestadas que perderam a elevação e estão agora sujeitos a um ambiente de inundação que é prejudicial para espécies nativas.
Anteriormente regiões arborizadas que experiência hydroperiods estendida podem se beneficiar deste método de reintroduzir espécies lenhosas para estas áreas. Esta técnica proporciona elevação, reduzindo assim o hidroperíodo. Além disso, as árvores construir solo (biomassa de raiz e folha) e fornecer uma fonte de sementes para a colonização contínua da área.
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Protocol
1. preparação e transporte para o local de plantio
- Obter 2 ou 3 mudas de gal (7 ou 11 L) de cultivados localmente árvores nativas (em potes de plástico), comerciais de sacos de turfa (medindo 0,3 x 0,46 x 0,6 m3), árvore e arbusto fertilizante picos, fita adesiva, tubo de cloreto de polivinila (PVC) (2 a 3 m de comprimento, diâmetro de 0,8 em (2,1 cm) Programe 40), caixa do cortador, sacos de lixo e uma haste metálica ou vergalhão (1 a 2 m de comprimento, 1,3 cm de diâmetro) para perfurar os sacos de turfa. Espécies de árvores potenciais aplicáveis aos Everglades são Annona glabra, Ficus aurea, e Acer rubrum. Luvas de trabalho é altamente recomendado.
- Determine a melhor localização para implantar os pop-ups, normalmente numa zona alta da ilha fantasma árvore pelo menos 0,3 m de turfa restantes acima do leito de rocha onde inundação poderia ser minimizada durante a estação chuvosa.
- Transporte de mudas, sacos de turfa comercial (um por rebento), árvore e arbusto picos de fertilizante (um por rebento), fita adesiva (número de rolos, conforme o caso), tubo de PVC (duas por rebento) e outras ferramentas e materiais para o local de plantio (normalmente por barco).
2. pop-up Assembly
Nota: Montar o rebento em vaso e pop-up (passos 2.1-2.6) no barco antes de colocá-lo na água sobre a ilha de árvore (passo 3)
- Deslizar o potenciômetro plástico fora o rebento raízes e solo de maconha e cortar um buraco grande na parte inferior do pote ou remover toda a parte inferior de cada pote de rebento usando um estilete ou tesoura (Figura 1).
- Deslize o potenciômetro com o fundo aberto sobre o rebento raízes e solo de pote para inserção dentro do saco de turfa.
- Fazer um 20 a 30 cm X em forma de corte (um pouco maior que o diâmetro do pote) dentro do saco de turfa no centro do que será a superfície superior, usando um estilete.
- Remova cerca de 2.000 a 5.000 cm3 (cerca de metade do volume do pote) do conteúdo do saco de turfa da abertura em forma de X e coloque em um saco de lixo para a remoção.
- Defina o pote sem fundo com o rebento dentro da X-depressão em forma de abertura/criado por retirar o saco de turfa turfa. A panela sem fundo deve estar na metade do caminho para baixo na abertura em forma de X, com os pontos (triângulos) apontando contra os lados do recipiente (Figura 2). As mudas são deixadas nos potenciômetros para fornecer adicional elevação e suporte físico.
- Segura o pote em lugar com vários enrolamentos de fita adesiva, em torno do pote e cobrindo os triângulos de saco. Isto irá apor os triângulos de saco para a panela (Figura 3) e mantenha a panela no lugar durante os próximos 2-3 anos de crescimento. Isso cria o pop-up.
3. pop-implantação
- Defina o pop-up na água. Entrar na água e mover o pop-up flutuante para o local de plantio.
- Amarrar o pop-up no lugar com dois aproximadamente 2 a 3 m longos comprimentos de tubo de PVC inseridos através do saco em ambos os lados do rebento, aproximadamente um terço a metade m do substrato (solo abaixo do saco) (Figura 3).
- Perfure os sacos na parte superior, inferior e os lados por condução a haste de metal (rebar) completamente através do saco, criando aberturas (pelo menos quatro na parte superior/inferior) e quatro em cada lado para permitir que a água para entrar e para permitir que as raízes a emergir (Figura 3). As pop-ups irão flutuar por aproximadamente 6 meses.
- Inserir uma árvore de espigão de fertilizante inteiramente na parte superior do saco em um dos locais mostrados na Figura 3.
4. acompanhamento para manutenção, medições e remoção de plásticos
- Retornar para o site como frequentemente se considerar necessário, particularmente seguinte severas tempestades e observe a condição e a sobrevivência e medir a altura da árvore e o diâmetro basal de cada árvore que restava numa base anual.
- Depois de 3 anos, retorno ao local com sacos de lixo e tesouras/cortadores caixa para remover os potenciômetros e o plástico do saco de turfa e reciclá-los. O pote e o plástico do saco (parte superior e os lados) são prontamente removidos sem perturbar o rebento; o plástico por baixo do saco de turfa pode não ser acessível (Figura 4).
- Retornar para o site em uma base anual para avaliar a sobrevivência e crescimento.
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Representative Results
O estudo usando esta técnica4 foi realizado dentro de um 0.32 km2 modelo físico Everglades11, sobre um cume para simular testes em uma ilha de árvore fantasma. Durante este estudo, duas orientações para a altura do saco (baixa: 0.3 m, alta: 0,46 m), com um contra duas mudas por saco crescendo, foram testados bem como o uso de árvore picos de fertilizantes para promover a sobrevivência e crescimento. Três espécies de mudas de árvores foram utilizados: a. glabra, aurea de F., e a. rubrum. Para cada espécie, foram plantados 5 repetições de 4 tratamentos e 2 conjuntos de controles para um total de 35 indivíduos de cada espécie. Maior parte as mudas cultivadas no estudo sobreviveu e prosperou, com crescimento dependente o tratamento4. A taxa de sobrevivência foi de 80%, com 18 F. aurea e 3 a. glabra , encontrado morto no final do estudo 3 ano. Os resultados indicam que a configuração mais simples e eficaz tem um único rebento e fornece o mais alto perfil de 0,46 m (altura maior, menos enchentes), com pico de um fertilizante e sem flutuação adicional. Desde que a taxa de crescimento diária em sacos duplos de plantadas foi menor do que o controle, este tratamento não deve ser utilizado4. A redução no crescimento de mudas, recebendo dois espigões de fertilizante em oposição a um único pico pode ser atribuída à fertilização excessiva. Fertilização excessiva tem sido sugerida como causando crescimento pobre por alteração química do solo e a comunidade microbiana do solo, bem como levando à criação de raiz de pobres e de absorção de água reduzida12.
Dados de diâmetro basal do rebento para a orientação de saco de alto perfil turfa produziram um efeito estatisticamente significativo de tratamento, bem como uma diferença estatisticamente significativa entre os dados de tratamento de fertilizante baixa em comparação com os controles e comparado com o fertilizantes de alta tratamento4. A superfície do solo nos potes e os furos na superfície superior dos sacos de turfa fornecido locais para a colonização de plantas herbáceas e fetos ao longo do tempo do estudo4 (Figura 4). Além disso, árvores de salgueiro (Salix caroliniana) invadiram vários dos pop-ups também.
As mudas responderam aos tratamentos geralmente como previsto. As árvores fertilizadas geralmente eram os mais bem sucedidos (e o tratamento de um pico foi ainda melhor), seguido pelos controles (único plantio), o tratamento de flotação e duplo plantio (sem efeitos estatisticamente significativos)4.
Figura 1: fotografia de remoção da parte inferior do pote rebento. O rebento raízes e solo são removidos do potenciômetro plástico e uma grande parte (ou a parte inferior completa) da parte inferior do pote é removido com um estilete. O pote é substituído então sobre as raízes e o solo. Todas as fotografias são cortesia do distrito de gestão de água de Florida sul. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: inserção de panela sem fundo muda para os sacos de turfa, com cortados triângulos mostrados nas laterais. A fotografia mostra um saco com dois potes inseridos, embora o método preferido estava determinado a ser um pote por saco. O saco mostrado também é na configuração do perfil baixo, que não é a orientação preferencial. Para a orientação final preferida, consulte a Figura 3. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: fotografias de um rebento de A.glabra com a panela sem fundo-amarraram a turfa saco logo após a implantação. Completar a pop-up flutuante mostrado no lugar do lado esquerdo; Ver de perto mostrado à direita. (Etiquetas) R: saco de turfa; B: vaso rebento; C: fita em volta do pote para segurar no lugar; D: amarras de tubulação de PVC; E: furos feitos através da inserção de uma haste de metal; F: picos de fertilizante (o tratamento do dois-ponto é mostrado, no entanto, adicionando apenas uma espiga é recomendada). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: fotografia de um pop-up remoção do pote e saco seguir. Turfa do saco e o solo de maconha agora são mantidos juntos por raízes que também têm crescido para baixo no substrato. Observe a samambaia e outras plantas que colonizaram o monte de turfa restantes de pop-up. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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Discussion
Esta abordagem proposta para replantação ilhas árvore permite o aumento da elevação e a implantação de árvores de um aerobarco sem a construção de estradas necessárias para trazer o preenchimento para cada site. Isso minimiza o custo e a perturbação de implementar árvore ilha plantings.
Um problema com esta técnica é os problemas estéticos e ambientais associados com a colocação de uma grande quantidade de tubos de PVC, sacos de plástico e potes de plástico em um recurso de pântano que era uma vez uma ilha de árvore. A abordagem atual é remover os plásticos após um período suficiente de estabelecimento de árvore (aproximadamente 3 anos) e devidamente alienar ou reciclar os resíduos de plástico.
Outra possível solução para a questão dos plásticos é utilizar materiais biodegradáveis para as correntes (de madeira ou varas de bambu), potes (potes de turfa) e sacos de turfa (serapilheira ou material similar) com a intenção de que o material de contenção que mantêm a integridade e conter o solo e a turfa até o rebento de árvore foi estabelecido no lugar. Desde que o objetivo deste estudo foi demonstrar o prova de conceito e para manter o custo razoável, os recipientes originais da turfa e árvores foram modificados para utilização neste estudo. Isto permitiu a implementação de um estudo básico, em que os materiais de contêiner eram propensos a manter a integridade durante o estabelecimento da árvore.
Temos observado que alguns dos sacos começaram a separar-se após cerca de 30 meses, após a implantação. Remoção dos plásticos deve ter lugar quando isso é observado pela primeira vez para evitar resíduos plásticos flutuando. Observações preliminares, seguindo a remoção dos plásticos de alguns dos pop-ups, depois de cerca de 32 meses indicam que as raízes de muitos das mudas e das outras plantas colonizar os sacos de turfa podem manter a consolidação da turfa e, portanto, o elevação fornecida unicamente pelo solo de turfa e o potenciômetro na implantação (Figura 4).
Temos demonstrado uma técnica promissora para o plantio de árvores em regiões de acesso limitado e hidrologia variável a um custo de varejo de menos de 20 USD (rebento = 3-4 USD, saco de turfa = USD 11, outros materiais = 2-3 USD) por pop-up. Essa técnica irá funcionar melhor em turfa ou orgânicas baseados em solo regiões com potencial para restaurar áreas florestadas. Desenvolvemos a técnica com o objetivo de restaurar a árvore degradadas ilhas em Everglades, mas pode facilmente ser adaptado para outros ambientes com objetivos similares de restauração.
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Disclosures
Este trabalho foi realizado sob o financiamento e a supervisão do distrito de gestão de água de Florida do Sul, uma agência do estado da Flórida. Florida goza de uma lei de registros públicos amplo. Este documento está sujeito a essa lei e consideradas como parte do registro público.
Acknowledgments
Esta pesquisa foi financiada e conduzida sob a seção de avaliação de sistemas de Everglades do distrito de gestão de água de Florida sul.
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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