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Redakteure Hinweis:Dieser Artikel stammt von Ann Perry, Mitarbeiterin des Agricultural Research Service Information. Es wurde ursprünglich in der Ausgabe 2013 des Agriculture Research Magazine veröffentlicht.
Landmanager hoffen immer auf das Nächstbeste, um es herauszufinden wo sie ihre Zeit und ihr Geld investieren sollten, um gesundes Weideland wiederherzustellen und zu erhalten. Jetzt hat der Weideland-Ökologe Brandon Bestelmeyer vom Agricultural Research Service eine der Antworten – eine Karte des ökologischen Zustands, die aufzeigt, wo sich das Weideland behauptet, wo es auf Renaturierungsbemühungen reagieren könnte oder wo es bereits den Punkt überschritten hat, an dem es kein Zurück mehr gibt.
„Wir wollten einen Weg finden, bestehende Weidelandbewertungen auf Feldebene in umfassendere Instrumente für die umfassende Verwaltung größerer Landschaften umzuwandeln“, sagt Bestelmeyer, der an der ARS Jornada Experimental Range in Las Cruces, New Mexico, arbeitet . In Zusammenarbeit mit dem Weidelandspezialisten des U.S. Bureau of Land Management (BLM), Philip Smith, und anderen begann Bestelmeyer, bewährte Bodendaten und Vegetationskarten mit State-and-Transition-Modellen (STMs) zu paaren, um wissenschaftlich fundierte Bewertungen der Weidelandbedingungen in allen Landschaften zu erstellen.
Zustands- und Übergangsmodelle beschreiben die Arten von Pflanzengemeinschaften, die auf einem bestimmten Bodentyp auftreten können, und die Verschiebungen, die zwischen Pflanzengemeinschaften auftreten. Manchmal haben sich nützliche Pflanzengemeinschaften durch vergangene Ereignisse erhalten. In anderen Fällen wurden diese Pflanzengemeinschaften durch invasive Pflanzen, Bodendegradation oder andere Prozesse so verändert, dass sie Managementeingriffe erfordern – Nachsaat, Herbizidbehandlungen, Änderungen der Beweidung oder andere Ansätze – um wiederhergestellt zu werden, wenn sie überhaupt wiederhergestellt werden können.
Das Team nutzte für die Studie rund 6 Millionen Morgen im Südwesten von New Mexico. Dieses Gebiet verfügt über große öffentliche und private Flächen mit Wüstengrasland, Savanne und Buschland. Einheimische Sträucher sind in Gebiete vorgedrungen, die zuvor von mehrjährigen Gräsern bedeckt waren, und die Erosion hat die Böden in weiten Teilen der Region degradiert.
Die Forscher begannen mit der Entwicklung von drei ökologischen Zustandskategorien für Pflanzengemeinschaften, indem sie definierten, wie die Dichte der Holzbedeckung zwischen verschiedenen Böden variiert. Sie bestimmten dies, indem sie die Vegetation identifizierten, von der sie glaubten, dass sie historisch einen bestimmten Boden dominiert hatte. Die Kategorien waren „wenig Gehölzbewuchs“, „erheblicher Gehölzbewuchs innerhalb einer Grünlandmatrix“ und „von Gehölzen dominiert“.
Dann entwickelte das Team Deskriptoren des ökologischen Zustands für verschiedene Böden. Sie bewerteten Faktoren wie Bodendaten des Natural Resources Conservation Service (NRCS) des USDA, Bodeneigenschaften des State and Transition Model, Pflanzenfunktionsgruppen, Reaktionen auf Störungen und Bodenerosionsmuster. Durch diesen Prozess identifizierten die Wissenschaftler acht unterschiedliche ökologische Zustandskategorien, die verwendet werden könnten, um den Gesamtzustand eines bestimmten Standorts zu bewerten und zu entscheiden, ob Wiederherstellungsbemühungen erfolgreich sein könnten.
Bevor das Team diese ökologischen Zustände kartierte, paarte es Bodenkartengrenzen mit anderen Standortdaten und überlagerte diese Informationen mit fein aufgelösten fotografischen Bildern. Geografische Informationssystemanalysten, die mit STMs und dem regionalen Gelände vertraut waren, verwendeten diese Informationen, um Gebiete mit ökologischem Zustand im gesamten Südwesten von New Mexico zu kartieren. Die Kartierung in verschiedenen Größen führte zu Gebieten in ökologischem Zustand, die von einigen Hektar bis zu 10.000 Hektar reichten.
Das Ergebnis?
„Ziemlich gut – auf einer Skala von 1 bis 10 sind wir bei 7“, sagt Bestelmeyer. „Zum Beispiel wussten wir bereits, dass das Vordringen von Sträuchern auf Grünland ein erhebliches Managementproblem darstellt, aber jetzt wissen wir auch, wo es ein behebbares Problem ist, basierend darauf, wie Böden das ökologische Potenzial und die Wiederherstellungswahrscheinlichkeiten beeinflussen. Wir können sehen, dass die Erholung des Grases nach dem Entfernen von Sträuchern auf verschiedenen Böden unterschiedlich schnell erfolgt, und wir können Boden- und ökologische Zustandskarten verwenden, um diese Unterschiede darzustellen. Und diese Unterschiede können wichtig sein, wenn Weidelandmanager versuchen zu entscheiden, ob Sträucher im Rahmen der Grünlandwiederherstellung entfernt werden sollen, ob die Sträucher Elemente der historischen Pflanzengemeinschaft sind oder ob sie jetzt die einzigen Pflanzen sind, die an einem Standort existieren können.“
In ihrer jetzigen Form, sagt Bestelmeyer, ist die Karte ein gutes Werkzeug, das verwendet werden kann, um die Feldarbeit beim Bereichsmanagement zu leiten – und die während der Feldarbeit gesammelten Informationen können dann verwendet werden, um Karteninformationen zu aktualisieren. „Die Karte kann genauer werden, je häufiger sie verwendet wird. Wir hoffen auch, Anwendungen für Mobilgeräte zu entwickeln, die es uns ermöglichen, Feldbeobachtungen automatisch hochzuladen, um die Karte zu überprüfen oder zu korrigieren.“
Bisher wurde die Karte von Ressourcenmanagern verwendet, die im BLM-Graslandprogramm „Restore New Mexico“ arbeiten, um Herbizidanwendungen auf Sträucher in Gebieten zu zielen, in denen die verbleibende Grasdecke ausreicht, um die Wiederherstellungsbemühungen einmal zu unterstützen Sträucher sind weg.
BLM-Manager haben die Karte auch verwendet, um große Gebiete mit stark geschädigtem Weideland zu lokalisieren, die wahrscheinlich nicht auf die Wiederherstellungsbemühungen der Pflanzen reagieren würden, aber für Solarenergieanlagen geeignet sein könnten - Teil einer Bundesbemühung, die Entwicklung zu fördern des Solarnetzes.
Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse 2012 in Rangeland Ecology and Management .
„Rangeland-Managern gefällt, was wir getan haben“, sagt Bestelmeyer, insbesondere Viehzüchter, die mit der Malpai Borderlands Group im „Stiefelabsatz“ im Südwesten von New Mexico und im Südosten von Arizona in Verbindung stehen. „Tatsächlich ist es eine Herausforderung, mit der Nachfrage Schritt zu halten. In Zukunft möchten wir eine größere Bandbreite an Informationen in die Karten aufnehmen, wie z. B. Variationen ökologischer Zustände, die für Managementanforderungen relevant sind. Zum Beispiel denken wir, dass die Karte entwickelt werden könnte, um NRCS-Landmanagementpraktiken zu identifizieren, wie z. B. wo man sich auf die Bemühungen zur Kohlenstoffbindung konzentrieren oder den Lebensraum für Wildtiere erhalten sollte.“
Diese Forschung ist Teil von Pasture, Forage, and Rangeland Systems, einem nationalen ARS-Programm (Nr. 215), beschrieben unter www.nps.ars.usda.gov. Brandon Bestelmeyer ist bei der USDA-ARS Jornada Experimental Range, 2995 Knox St., Las Cruces, NM 88005; (575) 646-4842.
Vielen Dank an die National Grazing Lands Coalition, die diesen Artikel ermöglicht hat. Klicken Sie hier, um die großartige Arbeit zu sehen, die sie für uns alle leisten. Danken Sie ihnen für die Unterstützung von On Pasture, indem Sie ihre Facebook-Seite mit "Gefällt mir" markieren. 
