Het herstel van de rangelands in het Great Basin slaat een nieuwe richting in nu wetenschappers proberen de ideale zaadvoorraad te vinden om te gebruiken voor de vele verschillende ecosystemen over de 70 miljoen hectare grote uitgestrektheid - inheemse zaden die lokaal zijn aangepast aan de omstandigheden.

Landbeheerders hebben de afgelopen decennia miljoenen dollars uitgegeven aan zaden om te gebruiken bij hun herstelinspanningen, maar al te vaak zie slechts minimale resultaten om schade door natuurbranden te herstellen, introductie van invasieve soorten of overbegrazing. Een nieuwe $500, 000 USDA National Institute of Food and Agriculture gefinancierd project aan de Universiteit van Nevada, Reno zal genetische studies en nieuwe zaadvoorraad en zaaistrategieën gebruiken om de meest compatibele zaad- en zaadcombinaties te vinden voor de verschillende zones in het enorme Great Basin.

"We werken al jaren aan het herstel van ecosystemen in het Great Basin, "Beth Leger, universitair hoofddocent plantenecologie aan het University's College of Agriculture, Biotechnologie en natuurlijke hulpbronnen, zei. "Ik ben het meest enthousiast over deze inspanning omdat we nieuwe benaderingen proberen, en hopelijk zullen landbeheerders profiteren van nieuwe methoden."

De vierjarige studie, getiteld "Een nieuwe kijk op zaadbronnen in het herstel van landerijen:ecologisch genetisch, Functionele eigenschap, En Community Approaches In The Great Basin" is aan de gang, met miljoenen inheemse zaden van zeven soorten planten die al zijn verzameld sinds het project deze zomer van start ging.

"We passen een benadering van plantenecologie en genetica toe in een managementcontext, en zullen gebruiken wat we vinden om het herstel te verbeteren, "Léger, een van de twee leidende wetenschappers van het project, zei. "Zaden van buiten het Grote Bekken zijn in het verleden met weinig succes gebruikt, en onze aanpak is het verkennen van het gebruik van inheemse zaden die onder lokale omstandigheden groeien, bodem, klimaat en met andere vegetatie."

Het team, met de hulp van afgestudeerde studenten in de zomer en in de herfst, heeft al zaden verzameld van rond het Great Basin, onder meer van grassen, struiken en bloeiende planten.

"Onze afgestudeerde student Allison is als een machine geweest, het verzamelen van alles wat we nodig hebben van 16 locaties in het noordelijke deel van het bekken, "Zei Leger. "Ze heeft het allemaal geordend met mappen en tabbladen, en zaden worden in zakken en dozen van vloer tot plafond opgeslagen. Deze zullen worden gebruikt om planten uit wilde collecties in het veld en in kasexperimenten te kweken. We zullen zaad- en zaaikenmerken identificeren die de vestiging in droge, binnengevallen systemen voor zeven inheemse gras, bloeiende planten- en struiksoorten."

Het populatiegenetische deel van het project zal de diversiteit en geografische structuur van deze belangrijke maar weinig bestudeerde soorten beschrijven, vragen hoe genetische variatie de prestaties van zaadbronnen beïnvloedt.

Nieuwe hulpmiddelen voor restauratie

"Dit is de volgende stap voor ons, voor restauratie, de nieuwe genomische hulpmiddelen voor de populatie naar Nevada brengen die hier nog niet eerder zijn gebruikt, "Assistent-professor Thomas Parchman, die gespecialiseerd is in evolutionaire en ecologische genetica aan het University's College of Science, zei.

Hoewel men het er algemeen over eens is dat inheemse plantensoorten beter zullen presteren dan andere zaadbronnen, deze studie zal ook kijken hoe verschillen in genetische variatie kunnen helpen voorspellen welke bronnen beter zullen presteren, zowel alleen als in high-performance mixen.

Parchman zal genomische populatie- en landschapsgegevens genereren en analyseren voor de zeven plantensoorten in het Great Basin. specifiek, zijn laboratorium zal de genetische structuur van het landschap kwantificeren om na te gaan hoe de geografische schaal van lokale aanpassing de resultaten van herstel kan beïnvloeden, en om genetische diversiteit binnen populaties te kwantificeren, vragen of populaties met een grotere diversiteit of gene flow betere bronnen zijn dan meer geïsoleerde en genetisch uiteenlopende populaties.

"Er is 10 jaar hoofd krabben geweest, "zei Parchman. "Dit is de volgende stap, het brengen van een populatie-genetisch perspectief in de vergelijking en kijken naar interacties tussen verschillende soorten als een succesvollere weg naar herstel."

Door studenten in het veld te gebruiken om zaden te verzamelen, kunnen gegevens snel worden verkregen. Het laboratorium van Parchman zal het DNA extraheren en de verschillende soorten sequensen.

Het project zal broeikas- en veldexperimenten koppelen aan de ecologische genomische gegevens om geografische karakterisering en genetische variatie te evalueren in de context van lokale adaptatie- en herstelprestaties.

"We zullen een paar plant- en teelttechnieken gebruiken, zowel in het veld als in kassen - eerst beginnend met drie percelen - één nabij Reno, een in Oregon en een in de buurt van Orovada in het verre noorden van Nevada); en uiteindelijk vijf tuinen, "Zei Leger. "We planten er 16, 000 zaden in de grond in oktober 2018."

In aanvulling, ze zullen tuinen aanleggen uit verschillende bronpopulaties voor elke soort, om te bepalen of herstel succesvoller is wanneer de beste zaadbronnen voor elke soort worden samengevoegd tot een hoogwaardige mix, of als het effectiever is om gemeenschappen te herstellen met collecties die allemaal afkomstig zijn van enkele, mogelijk mede geëvolueerd, gemeenschappen.

Landbouwpraktijken in stand houden

"Ons project sluit aan bij het NIFA Agro-ecosystems Management Program, terwijl we kijken naar nieuwe manieren voor natuurlijke hulpbronnen in deze regio om de dominante landbouwpraktijk in stand te houden en aanvullende ecosysteemdiensten te verbeteren, Leger zei. "We zijn op zoek naar een meer constante, betrouwbare productiviteit, zodat veeboeren duurzamer kunnen grazen. Met vaste planten die minder fluctueren, boeren is beter."

Great Basin rangelands hebben vele functies, belangrijke bronnen voor de veeteelt, een enorme uitgestrektheid van leefgebieden voor wilde dieren en openbaar land voor recreatie en het behoud van de inheemse biodiversiteit. Verstoringen door menselijke activiteit en introducties van invasieve soorten zorgen ervoor dat miljoenen acres overblijvende alsemhabitat worden omgezet in jaarlijkse graslanden.

In de staat Nevada, die een groot deel van het Great Basin omvat, meer dan 63 procent van de staat werd toegewezen aan actieve begrazingstoewijzingen in 2015. De opbrengst van de vee- en kalverproductie was goed voor 32 procent van de landbouwinkomsten van Nevada, met veel productie die plaatsvindt op openbare weidegronden. Naast het verstrekken van voer voor vee, deze agro-ecosystemen ondersteunen ook een grote verscheidenheid aan inheemse planten en dieren in het wild, waaronder zeldzame soorten en zorgwekkende soorten, zoals dwergkonijnen, saliehoen en andere dieren in het wild die sterk afhankelijk zijn van inheemse meerjarige vegetatie.

"We werken aan het verminderen van de jaarlijkse dominantie van invasieve planten - proberen de inheemse vaste planten te helpen om de balans tussen veeteelt en dieren in het wild te helpen, "Zei Leger. "Ons algemene doel is om het proces te verbeteren waarmee we de omgebouwde jaarlijkse weidegronden herstellen naar inheemse plantengemeenschappen."