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Teias alimentares para três gravidades de queimadura após um incêndio florestal na Floresta Nacional de Eldorado, Califórnia

Sep 17, 2023Sep 17, 2023

Scientific Data volume 9, Número do artigo: 384 (2022) Citar este artigo

1347 acessos

2 Altmétrica

Detalhes das métricas

A dinâmica dos incêndios florestais está mudando em todo o mundo e entender seus efeitos nas comunidades e paisagens ecológicas é urgente e importante. Nós relatamos teias alimentares detalhadas para habitats queimados não queimados, de baixa a moderada e alta gravidade três anos após o incêndio na Floresta Nacional de Eldorado, Califórnia. A rede alimentar cumulativa entre habitats contém 3.084 estágios ontogenéticos (nós) ou partes de plantas compreendendo 849 espécies (incluindo 107 produtores primários, 634 invertebrados, 94 vertebrados). Houve 178.655 interações tróficas entre esses nós. Fornecemos informações sobre taxonomia, tamanho corporal, densidade de biomassa e interações tróficas em cada uma das três condições de queima. Detalhamos 19 métodos de amostragem implantados em 27 locais (nove em cada condição de queima) usados ​​para estimar a riqueza, tamanho do corpo, abundância e estimativas de densidade de biomassa nas listas de nós. Fornecemos o código R e os dados brutos para estimar as densidades de nós resumidas e atribuir links tróficos.

Medidas)

Densidades de biomassa de espécies • Interações de espécies

Tipos de tecnologia

Amostragem de campo • Observação direta e filtros baseados em regras

Tipo(s) de fator

Gravidade da queimadura de incêndio florestal

Característica da Amostra - Organismo

Consumidores e produtores

Característica da Amostra - Ambiente

Floresta montana mista de coníferas

Característica da Amostra - Localização

Floresta Nacional Eldorado

Este conjunto de dados foi reunido para examinar como a mudança dos regimes de fogo afeta a estrutura e a estabilidade dos ecossistemas florestais montanhosos. Historicamente, a maioria das florestas secas do oeste dos Estados Unidos queimava com frequência (intervalos de retorno <20 anos) com severidade de baixa a moderada1. Com a colonização euro-americana, uma combinação de supressão de fogo e colheita preferencial de árvores de grande diâmetro levou a uma predominância de floresta jovem, densa e relativamente homogênea2,3. O acúmulo e a continuidade de combustíveis nessas florestas alteradas levaram a incêndios florestais maiores e muito mais graves do que a norma histórica4. À medida que o planeta aquece, prevê-se que a co-ocorrência de altas temperaturas e baixa precipitação aumente, estendendo a temporada de incêndios e aumentando o potencial de megaincêndios, não apenas nas florestas secas do oeste5,6, mas globalmente7.

Os impactos de megaincêndios em redes ecológicas em florestas temperadas e boreais não são bem compreendidos8. Os megaincêndios têm um impacto diferente na paisagem do que os incêndios de gravidade mista. Incêndios de gravidade mista criam paisagens complexas de habitats heterogêneos que abrangem grandes gradientes em tamanho de mancha9. Os megaincêndios, caracterizados pelo tamanho (extensão de área > 10.000 ha) e intensas intensidades de queima, criam paisagens homogêneas, causando grandes mudanças na estrutura e composição da comunidade (sem mencionar a perda econômica e o risco à saúde dos seres humanos)8. Por exemplo, os megaincêndios frequentemente alteram os microclimas, impactando o restabelecimento das árvores e favorecendo a invasão de espécies exóticas8. Essas alterações podem causar mudanças de longo prazo no tipo de vegetação10, inclusive em florestas não queimadas adjacentes; acabando por impactar a abundância e distribuição da vida selvagem11,12. Usamos um megaincêndio recente na cordilheira de Sierra Nevada para explorar a resposta das comunidades ecológicas à variação na gravidade das queimaduras.

O King Fire foi um megaincêndio de 2014 na Floresta Nacional de Eldorado, Califórnia. Localizada a 200 km a nordeste de São Francisco, a Floresta Nacional de Eldorado tem 320.000 ha, abrangendo 3.000 m de altitude e contém habitats de chaparral, coníferas, abetos e subalpinos que recebem cerca de 142 cm de precipitação média anual. Iniciado por incêndio criminoso, o King Fire queimou de 13 de setembro a 10 de outubro de 2014 e consumiu 39.545 ha (uma área duas vezes maior que Washington, DC), a maior parte durante os primeiros cinco dias. As condições de seca levaram a um alto consumo de combustível e a um intenso comportamento do fogo13. Metade do incêndio King ardeu com intensidade elevada, incluindo uma mancha contígua de 13.683 ha14. Seu grande tamanho, alta severidade e localização selvagem (em vez de uma área mais desenvolvida) tornam o King Fire um cenário ideal para examinar os impactos da severidade do fogo nas comunidades ecológicas nas florestas de coníferas ocidentais de baixa altitude.

1 km apart on average). We also excluded areas that experienced or were scheduled to experience salvage logging post fire. Occasionally, field conditions at a site location did not align with remotely sensed data classifications, a site was not large enough for homogeneous sampling plots or was dominated by slopes >30 degrees. In these cases, sites were moved to nearby locations that satisfied the site selection criteria./p>1 cm. We estimated shrub volume (length × width × height) and biomass density by combining volume and density estimates with taxon-specific measurements of mass-to-volume ratios derived from vegetation box quadrats. We estimated above ground biomass for small trees using species-specific DBH-to-biomass conversions33./p>20 km\h). Wind speeds were obtained with handheld anemometers. Point counts began 15 minutes after sunrise and were completed by 10:00 AM, corresponding to when passerine birds are most active. Each survey consisted of one ten-minute count, split into two five-minute periods. Each individual bird was recorded only once over the entire count. Trained observers identified all birds to species by sight or sound and estimated the number of individuals of each species within 100 m of the sampling point. This gave us a sample area of 15,708 m2 at each site. Birds that flew through or were detected outside of the survey area or survey time were documented but not included in richness or density estimates. During 162 point-surveys we observed 1,039 birds from 52 species (107 individuals could not be identified)./p>2.5 kg we used camera traps. At each site, we deployed two Reconyx HC600 Hyperfire cameras, which have a no-glow infrared flash, preventing disturbance to wildlife and detection by humans. To reduce false triggers, we set cameras in shaded locations and cleared vegetation in front. Cameras were deployed along landscape features that suggested animal movement: game trails, forest openings, abandoned dirt roads, etc. Cameras were set at least 50 m apart and strapped to trees 40 cm above the ground and 1–2 m away from the edge of a trail or opening. Cameras were operated for 24 hours a day, with 3 consecutive pictures per trigger and no time lapse between triggers. All 54 camera traps were installed by early-July and retrieved in mid-September. Cameras were checked after four to six weeks for SD card and battery replacement. All pictures were reviewed manually for species identification; identified pictures of animals were organized into camera and species-specific folders for post-processing in the R computing environment ver. 3.4.352 using the package camtrapR ver. 0.99.553. Even though some bird and small mammal species were occasionally photographed by camera traps, we excluded their photo-records from further analysis. After adjusting for malfunction, cameras operated for 4,238 trapping nights over which they assembled 12,243 independent records (detections that were at least one hour apart if of the same species at the same camera) comprising 10 species of mammals >2.5 kg./p>2.5 kg were comparatively uncommon but important consumers in the Eldorado National Forest. Large mammal resource filters were based on published records and expert opinion. Herbivorous large mammals that were reported to feed on a type of plant tissue were assumed to feed on all tissues of that type, unless the literature indicated resource specialization. Resource links for omnivorous and predatory large mammals were passed through consumer-resource body size ratio filters. These filters assigned 840 links to large mammals as consumers./p>10 GB were broken into 2 or more parts (e.g. A, B, C.). WAV file names contain metadata: Receiver ID, collection date (YEARMONTHDAY) and collection time (HRMINSEC). Detailed methods on data collection and processing are provided above./p> = 99% across burn severities, indicating comprehensive and comparable sampling effort./p>=99% (Fig. 4c, Table 1). All three burn-severity treatments were within 1% of each other's estimated completeness (Table 1), which makes standardization for comparison straightforward73. Within taxonomic groups, sample coverage estimates were also high, all >96% (Table 1) with narrow confidence intervals. Sample coverage was consistent within groups, treatments were within 3% of each other (Table 1). The species-poor reptiles in unburned landscapes are an exception and the coverage estimate (88%) suggests they were under-sampled. The impact of this on the system description is small as reptiles comprised <1% of species in unburned areas and did not make significant contributions to biomass./p>9.5 million potential links in the network. This is within the range of connectance reported for other well studied76 and speciose food webs77,78,79,80,81./p>

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