Lång, förkolnade men levande loblolly tallar återspeglar skogsbrandskadorna när återhämtningen börjar med ekprover och tallplantor. Upphovsman:Texas A&M AgriLife -foto av Caitlyn Cooper
Utan mänsklig hjälp, "Lost Pines" kan förlora en del av vad det är känt för efter en löpeld som slog igenom den regionen för nästan sex år sedan, enligt en studie från Texas A&M AgriLife.
Ekoregionen "Lost Pines", ligger i Bastrop, Fayette och Caldwell län, utgör det västligaste sortimentet av loblolly tall i USA. Denna lapp av talldominerad skog är isolerad från resten av East Texas Piney Woods med över 100 miles.
På grund av oro för denna unika region och specifikt Bastrop State Park, Caitlyn Cooper, agronom doktorand vid Texas A&M University, och hennes rådgivare genomförde en tvåårig studie för att se på brännskador och jordtyp och effekten av de två på ek- och tallväxt och vattenanvändning.
Ansluta Cooper till projektet är Dr. Georgianne Moore, Texas A&M avdelning för ekosystemvetenskap och förvaltning docent; Dr Cristine Morgan, Texas A&M institutionen för jord- och grödor vetenskap professor; och Dr James Muir, Texas A&M AgriLife Research -foderforskare vid Stephenville.
Cooper sa att hon upptäckte att tallarna återupprättade sig själva där brandens svårighetsgrad var lätt till måttlig. Dock, där branden var allvarlig, det hade skett en växling till mer post ek och blackjack ek tillväxt.
I en måttligt bränd tomt finns en blandning av uppläggningar efter ek och tallplantor. Upphovsman:Texas A&M AgriLife -foto av Caitlyn Cooper
"Vår oro var att återförädling av ekar kan förändra resurser och göra förhållanden ogynnsamma för återupprättande av tall, "sa hon." Vi utformade ett experiment för att testa effekterna av brandens svårighetsgrad och jordtyp på tillväxten och bladnivåfunktionerna för att förädla post ekar, blackjack ekar och loblolly tallar, i hopp om att bättre förstå de tre arternas fysiologi och hur deras långsiktiga återhämtning kan påverkas. "
I juli 2015 och 2016, Cooper och två andra elever mätte upplösningshöjder och diametrar och samlade lövprover för kväve, kol- och fenolföreningar som skulle ge en indikation på växtstressrespons.
"Vi tog mätningar i tre jordtyper, allt från djup sand till grundare stenig jord och replikerade mätningarna i varje kombination av jordtyp och brännskador tre gånger för totalt 18 tomter, " Hon sa.
2016, projektet utvidgades till att inkludera ytterligare mätningar för att analysera bladfotosyntes, vattenpotential och hydrauliska egenskaper, vilket skulle öka förståelsen för tillgång till och användning av vatten för de tre arterna, Sa Cooper.
"Vi fann att graden av brännskador hade mer effekt på tillväxten än jordtyp, "sa hon." Tätheten av tallplantor var mycket lägre i svårt brända områden än de som hade upplevt lätta brännskador. Ekprout densiteter var liknande över brännskador, men träden var mindre i de måttligt brända tomterna än de som var kraftigt brända.
Marco Minor och Ashley Cross, Texas A&M University -studenter som hjälper till med projektet, sätta upp en tomt i en svårt bränd lapp för att mäta loblolly tallplantor och ekhöjden och diametrarna. Upphovsman:Texas A&M AgriLife -foto av Caitlyn Cooper
"Minskad upplösningstillväxt i måttligt brända tomter kan bero på ökad konkurrens med loblolly tall eftersom vi stötte på ett större antal tallindivider i måttligt brända områden än de som var allvarligt brända."
Även om tallarna tenderade att vara kortare än ekarna 2015, de hade liknande höjder som resprouts 2016, Hon sa.
"Våra bladnivåmätningar föreslog att ekproverna bättre tål torkstress, medan tallplantorna var mer konservativa med vattenanvändning och uppvisade egenskaper för att undvika torka, "Sa Cooper." Post ek var mer tolerant mot torka stress än blackjack ek. "
Förutom tomterna för utvärdering av ekresprout- och tallplantkonkurrens, Cooper etablerade tre platser för att jämföra sapflöde, ett sätt att mäta vattenanvändning. Två av dessa platser etablerades i Bastrop State Park i måttligt och svårt brända områden, och den tredje etablerades på en oförbränd plats vid Griffith League Ranch norr om Bastrop.
"Efter branden, vi ville se om det var någon skillnad i trädgårdsvattenanvändning, "Sa Moore." Växtens densitet påverkar konkurrensen, och det påverkar hur mycket vatten som är tillgängligt för enskilda träd. "
Caitlyn Cooper, agronom doktorand vid Texas A&M University, installerar sapflödessensorer i en loblolly tall på den måttligt brända saftflödesplatsen. Upphovsman:Texas A&M AgriLife -foto
Cooper sa att de hittade några av de överhistoriska ekarna och tallarna dödades, men majoriteten bodde på den måttligt brända platsen. Hela berättelsen hade förstörts på den allvarligt brända platsen. Denna plats använde mycket mindre vatten än de oförbrända och måttligt brända platserna på grund av den stora minskningen av trädens densitet och storlek.
"Vi fann också att mogna tallar använder mer vatten än mogna ekar, "Cooper sa." Så om det svårt brända området återkommer med fler ekar än tall i framtiden, det kommer sannolikt att fortsätta att använda mindre vatten än talldominerade läktare i andra delar av parken. Den där, i tur och ordning, kan betyda mer avrinning. "
Initialt, Hon sa, att avrinning inte är bra på grund av erosionen det kan orsaka, men när landet läker, det kommer att lämna mer vatten för andra växter.
För att bestämma enskild trädvattenanvändning och sedan skala till stativnivån, Cooper använde sap-flödessensorer på trädens stjälkar. Dessa sensorer registrerar kontinuerligt data för att tillhandahålla dagliga vattenanvändningsmätningar. Dessa stockar förvarades i ungefär sex månader.
"I slutet av vår studie, vi har fastställt att några av de allvarligt brända områdena sannolikt kommer att bli ekdominerade om tallar inte återinförs genom plantering och omprov inte hanteras, "sa hon." Och flytten av ekdominans kan förändra vattentillgängligheten och avrinningen inom de allvarligt brända områdena i framtiden. "