Zonder menselijke hulp, de "Lost Pines" kan een deel van waar het bekend om staat verliezen na een natuurbrand die bijna zes jaar geleden door die regio scheurde, volgens een Texas A&M AgriLife-onderzoek.

De ecoregio "Lost Pines", gevestigd in Bastrop, provincies Fayette en Caldwell, vormt het meest westelijke bereik van loblolly-dennen in de VS. Dit stuk van door dennen gedomineerde bos is meer dan 100 mijl geïsoleerd van de rest van de Oost-Texas Piney Woods.

Vanwege de bezorgdheid over deze unieke regio en specifiek Bastrop State Park, Caitlyn Kuiper, een agronomie-doctoraatsstudent aan de Texas A&M University, en haar adviseurs voerden een twee jaar durend onderzoek uit naar de ernst van de brandwonden en het bodemtype en het effect van de twee op de groei van eiken en dennen en het watergebruik.

Samen met Cooper aan het project zijn Dr. Georgianne Moore, Texas A&M afdeling ecosysteemwetenschap en management universitair hoofddocent; Dr. Cristine Morgan, Texas A&M afdeling bodem- en gewaswetenschappen hoogleraar; en Dr. James Muir, Texas A&M AgriLife Research voederonderzoeker bij Stephenville.

Cooper zei dat ze ontdekte dat de pijnbomen zich herstelden waar de ernst van de brand licht tot matig was. Echter, waar de brand hevig was, er was een verschuiving geweest naar meer post-eik- en blackjack-eikgroei.

"Onze zorg was dat teruggroeiende eiken de hulpbronnen kunnen veranderen en de omstandigheden ongunstig kunnen maken voor het herstel van dennen, " zei ze. "We hebben een experiment ontworpen om de effecten van de ernst van de brand en het bodemtype op de groei en functies op bladniveau van teruggroeiende posteiken te testen, blackjack eiken en loblolly dennen, in de hoop de fysiologie van de drie soorten beter te begrijpen en hoe hun herstel op de lange termijn kan worden beïnvloed."

In juli 2015 en 2016, Cooper en twee andere studenten maten de hoogte en diameter van de uitlopers en verzamelden bladmonsters voor stikstof, koolstof- en fenolverbindingen die een indicatie zouden geven van de stressreactie van planten.

"We hebben metingen gedaan in drie bodemtypes, variërend van diep zand tot ondiepere rotsachtige bodems en die metingen in elk bodemtype en de combinatie van brandernst driemaal gerepliceerd voor in totaal 18 percelen, " ze zei.

in 2016, het project breidde zich uit met aanvullende metingen om bladfotosynthese te analyseren, waterpotentieel en hydraulische eigenschappen, die het begrip over de toegang tot en het gebruik van water door de drie soorten zou vergroten, zei Kuiper.

"We ontdekten dat de ernst van de brandwonden meer effect had op de groei dan op het grondtype, " zei zij. "De dichtheden van de pijnboomzaailingen waren veel lager in streng gebrande gebieden dan die die lichte brandwonden hadden ervaren. De dichtheden van de hernieuwde opkomst van eiken waren vergelijkbaar over de ernst van de brandwonden, maar de bomen waren kleiner in de matig verbrande percelen dan die welke ernstig waren verbrand.

"De verminderde groei van de uitlopers in matig verbrande percelen kan te wijten zijn aan de toegenomen concurrentie met loblolly-den, aangezien we een groter aantal dennen-individuen tegenkwamen in matig verbrande gebieden dan degenen die ernstig verbrand waren."

Hoewel de dennen in 2015 over het algemeen korter waren dan de eiken, ze hadden vergelijkbare hoogten als de spruiten in 2016, ze zei.

"Onze metingen op bladniveau suggereerden dat de eikenspruiten beter bestand waren tegen droogtestress, terwijl de dennenzaailingen conservatiever waren met watergebruik en droogtevermijdende kenmerken vertoonden, " zei Cooper. "Post-eik was toleranter voor droogtestress dan blackjack-eik."

Naast de percelen voor het evalueren van de competitie van eiken en dennenzaailingen, Cooper heeft drie sites opgezet om de sapstroom te vergelijken, een manier om het waterverbruik te meten. Twee van deze locaties zijn gevestigd in Bastrop State Park in matig en zwaar verbrande regio's, en de derde was gevestigd op een onverbrande locatie op de Griffith League Ranch ten noorden van Bastrop.

"Na de brand we wilden zien of er een verschil was in het watergebruik van bomen, "Zei Moore. "De plantdichtheid beïnvloedt de concurrentie, en dat beïnvloedt hoeveel water beschikbaar is voor individuele bomen."

Cooper zei dat ze vonden dat een paar van de overstory eiken en dennen waren gedood, maar de meerderheid woonde op de matig verbrande site. De hele bovenverdieping was vernietigd op de zwaar verbrande plek. Deze site gebruikte veel minder water dan de onverbrande en matig verbrande sites vanwege de grote vermindering van de boomdichtheid en -grootte.

"We ontdekten ook dat volwassen pijnbomen meer water verbruiken dan volwassen eiken, "Zei Cooper. "Dus als het zwaar verbrande gebied in de toekomst terugkeert met meer eiken dan dennen, het zal waarschijnlijk minder water blijven gebruiken dan door dennen gedomineerde stands in andere delen van het park. Dat, beurtelings, zou meer afvoer kunnen betekenen."

aanvankelijk, ze zei, dat afvoer geen goede zaak is vanwege de erosie die het kan veroorzaken, maar als het land geneest, er blijft meer water over voor andere planten.

Om het individuele boomwatergebruik te bepalen en vervolgens te schalen naar het standniveau, Cooper gebruikte sapstroomsensoren op de stammen van de bomen. Deze sensoren registreren continu gegevens om dagelijkse metingen van het waterverbruik te leveren. Deze logboeken werden ongeveer zes maanden bewaard.

"Aan het einde van onze studie we hebben vastgesteld dat sommige van de zwaar verbrande gebieden waarschijnlijk door eiken zullen worden gedomineerd als dennen niet opnieuw worden geïntroduceerd door aanplant en de uitlopers niet worden beheerd, " zei ze. "En de dominantie van de eik kan de beschikbaarheid van water en de afvoer in die zwaar verbrande gebieden in de toekomst veranderen."