編集者注:この記事は、農業研究サービスの情報スタッフである Ann Perry から寄せられたものです。これはもともと、Agriculture Research Magazine の 2013 年号に掲載されたものです。
土地の管理者は、次善の策を見つけて助けてくれることを常に望んでいます。健康な放牧地を復元し、維持するために時間とお金を費やすべき場所です。現在、Agricultural Research Service の放牧地の生態学者である Brandon Bestelmeyer は答えの 1 つを持っています。それは、放牧地が独自の場所を維持している場所、回復の取り組みに対応できる場所、またはすでに後戻りできない場所を特定する生態学的状態マップです。
ニューメキシコ州ラスクルーセスにある ARS Jornada Experimental Range で働く Bestelmeyer 氏は、「既存のフィールド レベルの放牧地評価を、より大きな景観を包括的に管理するためのより広範なツールに変える方法を見つけたかったのです」と述べています。 .米国土地管理局 (BLM) の放牧地の専門家であるフィリップ・スミス氏などと協力して、Bestelmeyer 氏は、実績のある土壌データと植生図を状態遷移モデル (STM) と組み合わせて、ランドスケープ全体の放牧地条件の科学に基づく評価を生成し始めました。
状態モデルと遷移モデルは、特定の土壌タイプで発生する可能性がある植物群落のタイプと、植物群落間で発生する変化を説明します。時には、有益な植物群落が過去の出来事を通して存続している.また、これらの植物群落が侵略的植物、土壌劣化、またはその他のプロセスによって大きく変化したために、再播種、除草剤処理、放牧の変更、またはその他のアプローチによる管理介入が必要になる場合もあります。
西部の職場
チームは、ニューメキシコ州南西部の約 600 万エーカーを研究に使用しました。この地域には、砂漠の草原、サバンナ、および低木地がある広大な公有地と私有地があります。在来の低木は、以前は多年生の草で覆われていた地域に侵入しており、浸食により、この地域の大部分で土壌が劣化しています.
研究者たちは、異なる土壌間で樹木被覆密度がどのように変化するかを定義することにより、植物群落の 3 つの生態学的状態カテゴリの開発を開始しました。彼らは、歴史的に特定の土壌を支配していたと彼らが信じていた植生を特定することによって、これを決定しました.カテゴリは、「木本がほとんどない」、「草原マトリックス内に木本がかなりある」、「木本が優勢」でした。
次に、チームはさまざまな土壌の生態学的状態記述子を作成しました。彼らは、USDA の Natural Resources Conservation Service (NRCS) の土壌データ、State and Transition Model の土壌特性、植物の機能グループ、擾乱への反応、土壌侵食パターンなどの要因を評価しました。このプロセスを通じて、科学者は、特定のサイトの全体的な状態を評価し、復元作業が成功するかどうかを判断するために使用できる 8 つの異なる生態学的状態のカテゴリを特定しました。
チームは、これらの生態学的状態をマッピングする前に、土壌地図の境界を他のサイト データと組み合わせて、この情報を高解像度の写真画像に重ね合わせました。 STM と地域の地形に精通した地理情報システムのアナリストは、この情報を使用して、ニューメキシコ州南西部全体の生態学的状態の地域をマッピングしました。さまざまなサイズでのマッピングにより、数エーカーから 10,000 エーカーの範囲の生態学的状態の領域が得られました。
良い地図がすべてを変える
結果は?
「かなり良いです。1 から 10 のスケールで、7 です」と Bestelmeyer 氏は言います。 「たとえば、草地への低木の侵入が重要な管理上の問題であることはすでにわかっていましたが、土壌が生態系の可能性と回復の可能性にどのように影響するかに基づいて、それがどこで修正可能な問題であるかもわかりました.低木の除去後の草の回復は、さまざまな土壌でさまざまな速度で発生していることがわかります。土壌と生態学的状態のマップを使用して、これらの違いを表すことができます。そして、これらの違いは、放牧地の管理者が草地再生の一環として低木を除去するかどうか、低木が歴史的な植物群集の要素であるかどうか、または現在サイトに存在できる唯一の植物であるかどうかを決定しようとしているときに重要になる可能性があります。」
Bestelmeyer 氏によると、現在の形では、マップは射場管理のフィールドワークをガイドするのに使用できる優れたツールであり、フィールドワーク中に収集された情報を使用してマップ情報を更新できます。 「地図は使えば使うほど正確になります。また、フィールド観測を自動的にアップロードしてマップを検証または修正できるようにするモバイル デバイス用のアプリケーションを開発したいと考えています。」
これまでのところ、このマップは、BLM の「ニュー メキシコ州の復元」草原プログラムに取り組んでいる資源管理者によって使用されており、1 回の回復作業をサポートするのに十分な草が残っている地域の低木に除草剤を散布することを目的としています。低木はなくなりました。
BLM の管理者は、このマップを使用して、植物の回復努力にはおそらく対応しないだろうが、太陽エネルギーの設置には適している可能性がある、ひどく劣化した放牧地の広い地域を特定しました。
チームは、2012 年に Rangeland Ecology and Management で結果を発表しました。 .
「Rangeland の管理者は、私たちが行ったことを気に入っています」と Bestelmeyer 氏は言います。特に、ニューメキシコ州南西部とアリゾナ州南東部の「ブートヒール」にある Malpai Borderlands Group に関連する牧場主はそうです。 「実際、需要に追いつくのは難しいことです。将来的には、管理ニーズに関連する生態学的状態の変化など、より幅広い情報をマップに含めたいと考えています。たとえば、炭素隔離の取り組みや野生生物の生息地を維持する場所など、NRCS の土地管理慣行を特定するためにマップを開発できると考えています。」
この研究は、www.nps.ars.usda.gov で説明されている ARS 国家プログラム (#215) である牧草地、飼料、および放牧地システムの一部です。 Brandon Bestelmeyer は、USDA-ARS Jornada Experimental Range (2995 Knox St., Las Cruces, NM 88005) に所属しています。 (575) 646-4842.
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