Efek Penggunaan Lahan Dan Perubahan Iklim Dalam Komposisi Hutan

Efek penggunaan lahan dan perubahan iklim dalam komposisi hutan

lintasan di tempat yang kering Central- lembah Alpine

abstrak

• Meningkatnya kematian pinus Skotlandia ( Pinus sylvestris L. ) dan penyebaran pohon gugur diamati

di Swiss Rhone valley . Sebelumnya peneliti mengidentifikasi dampak perubahan iklim sebagai penggerak utama

dari kecenderungan ini . Pada skala lokal , kita berhipotesis bahwa warisan dari gangguan antropogenik masa lalu

ditumpangkan pada efek iklim .

• Kami direkonstruksi penggunaan lahan sejarah dan diukur perubahan komposisi jenis pohon dari tahun 1930 sampai

1994 tentang 9.468 ha lahan hutan . Tujuannya adalah untuk menganalisis kontribusi gangguan antropogenik

untuk perubahan yang diamati dan untuk mengurai dampak manusia dari efek perubahan iklim .

• Pada ketinggian di bawah 200 m 1 a.s.l. kami menemukan pergeseran dari pinus ( -11,4 % ) ke daun pohon ( +11 % )

dengan peningkatan secara signifikan lebih rendah dari daun pohon pada tegakan sebelumnya digunakan untuk penggembalaan dan / atau sampah

mengumpulkan . Sebaliknya, penurunan pinus tidak berhubungan dengan mantan gangguan antropogenik . kami

menafsirkan kematian pinus sebagai akibat dari peningkatan stres kekeringan akibat perubahan iklim sementara penyebaran

daun pohon didorong oleh perubahan tata guna lahan . Grazing dan sampah mengumpulkan terhalang daun pohon

regenerasi dan itu tidak sampai meninggalkan mereka beberapa dekade yang lalu bahwa komposisi hutan mulai

berubah. Pada ketinggian yang lebih tinggi pergeseran dari Norwegia cemara ( Picea abies , -8.5 % ) ke larch Eropa

( Larix desidua , 8,2 % ) sesuai dengan skema manajemen silvikultur , bertujuan untuk mempromosikan larch

perekrutan .

• Studi kami menggambarkan pentingnya menguraikan iklim dari efek perubahan penggunaan lahan untuk memahami

bergeser dalam komposisi hutan . Temuan ini relevan untuk daerah lain di Eropa

Pegunungan Alpen di mana hutan mengalami perubahan lingkungan sebanding .

1 . PENDAHULUAN

Meskipun peningkatan efek langsung atau tidak langsung dari iklim

perubahan pada pertumbuhan hutan ( Leuzinger et al 2005; . Spiecker

et al . , 1999) dan pada dinamika hutan ( Fuhrer et al . , 2006) , di

banyak tegakan hutan baik komposisi dan struktur yang lebih jelas

tercermin oleh gangguan antropogenik masa lalu daripada

dampak perubahan iklim ( Foster et al , 2003; . . Hansen et al ,

2001; Wohlgemuth et al , 2002) . . Hal ini terutama berlaku

untuk hutan di Eropa Tengah yang menampilkan tradisi panjang manusia

kegiatan ( Birks et al 1988; . . Dambrine et al 2007; Kirby

dan Watkins 1996) . Penggunaan lahan sejarah karena itu diakui

sebagai faktor kunci untuk memahami komposisi hutan saat ini dan

lintasan perubahan pada skala spasial dan temporal yang berbeda

( Axelsson dan Ostlund , 2001; Foster , 2002) . respon hutan

ke masa penggunaan lahan sensitif terhadap jenis , durasi dan intensitas

praktek masa lalu ( Prévosto et al , 2004; . Wulf , 2004) serta

waktu sejak penggunaan lahan ditinggalkan ( Chauchard et al , 2007 . ;

Graae et al . , 2003).

Di hutan pegunungan Eropa ditandai dengan tumbuh pendek

musim , efek dari gangguan antropogenik masa lalu

cenderung bertahan lebih lama daripada di hutan dataran rendah lebih produktif

* Penulis korespondensi : urs.gimmi @ wsl.ch

( Garbarino et al , 2009; . Motta dan Garbarino , 2003). Selain itu ,

dampak perubahan iklim yang dianggap lebih

diucapkan berbeda dengan ekosistem dataran rendah . Memilah

dampak iklim dari perubahan penggunaan lahan diperlukan untuk lebih

memahami komposisi hutan saat ini dan untuk mengevaluasi masa depan

lintasan dinamika hutan . Sedangkan perubahan iklim

perlahan-lahan dampak alam di semua skala terus menerus , perubahan

penggunaan lahan mempengaruhi hutan lebih cepat meskipun timbangan di terbatas ( Albert

et al , 2008; . Motta et al , 2006) . .

Kami berhipotesis interaksi antara iklim dan penggunaan lahan

perubahan untuk menjelaskan baru-baru ini mendeteksi perubahan dalam pohon

komposisi jenis di hutan-hutan dari atas Swiss Rhone

lembah ( Valais ) . Di sini , peningkatan mortalitas pinus Skotlandia (Pinus

sylvestris L. ) dan pergeseran yang signifikan dari sub - boreal

pinus ke berbulu halus ek sub - Mediterania ( Quercus pubescens

Willd . ) Telah diamati dalam dekade terakhir ( Rigling dan

Cherubini , 1999; Rigling et al , 2004) . . emisi fluor

diidentifikasi sebagai penyebab utama jarum nekrosis diamati

smelter aluminium lokal terdekat sejak tahun 1920-an ( Flühler

et al . , 1981) . Setelah instalasi sistem filter di

awal 1980-an gejala nekrosis lokal menghilang . Namun,

angka kematian tetap tinggi atau bahkan meningkat di daerah-daerah

di mana beban fluor tidak pernah tinggi dan ada

Artikel yang diterbitkan oleh EDP Sciences

Ann . Untuk . Sci . 67 (2010) 701 U. Gimmi et al .

ada bukti bahwa polutan lain mungkin bertanggung jawab untuk ini

efek ( Rigling dan Cherubini , 1999) . Penelitian sebelumnya diidentifikasi

efek perubahan iklim langsung dan tidak langsung yaitu meningkat

cekaman kekeringan ( Bigler et al , 2006 ; . . Dobbertin et al ,

2005; Rebetez dan Dobbertin , 2004) dan gangguan alam diubah

rezim ( Gimmi et al , 2004; . Schönfeld et al , 2004. ;

Wermelinger et al , 2008; . . Zumbrunnen et al , 2009 ) sebagai

driver utama dari pergeseran dalam komposisi jenis pohon . karena

perubahan skala lokal belum cukup dipahami , ini

Studi mengevaluasi peran gangguan antropogenik bersejarah

rezim . Seperti menggunakan hutan non - kayu yang paling penting , hutan

sampah mengumpulkan dan padang rumput kayu dengan kambing dalam negeri telah

diidentifikasi di wilayah ( Gimmi dan Bürgi , 2007) . ini tradisional

penggunaan hutan sering lebih penting daripada pemanenan kayu ,

terutama di hutan dengan produktivitas rendah seperti

Scots pine berdiri ( Gimmi et al . , 2008) . Serasah hutan digunakan

sebagai pengganti jerami untuk mengikat kotoran ternak di kandang .

Kayu padang rumput di wilayah Alpine ini terutama dilakukan oleh kambing .

Kambing tinggal di desa-desa untuk memberikan masyarakat dengan

susu selama musim panas ketika ternak didorong ke gunung

padang rumput di zona subalpine dan alpine . Secara tradisional ,

hewan merumput di hutan sekitar desa-desa . sampah

mengumpulkan dan kayu padang rumput yang dipraktekkan di berbagai intensitas

pada bagian penting dari kawasan hutan sampai

Tahun 1950-an ( Bürgi dan Gimmi , 2007; Gimmi et al , 2008. ) . hanya

Baru-baru ini , besarnya dampak merumput di hutan telah

diungkapkan oleh munculnya berlimpah mengejutkan langka , mungkin

kambing tersebar tanaman spesies Blitum virgatum , setelah

kebakaran hutan besar ( Moser et al . , 2006) .

Serupa dengan Valais , warisan tersebut berasal dari mantan

kegiatan penggembalaan telah terdeteksi untuk hutan di seluruh

seluruh Eropa Alps ( Chauchard et al , 2007; . Curt et al .

2003 , Motta et al . 2006) . Untuk mempelajari efek gabungan dari

perubahan penggunaan lahan dan iklim pada ekosistem hutan , kami direkonstruksi

perubahan komposisi pada lebih dari 300 paket

dari lahan hutan dengan diketahui sejarah penggunaan lahan . dataset

berfungsi untuk ( i ) mengidentifikasi pola-pola dan lintasan perubahan

Komposisi hutan di atas Swiss Rhone valley sejak 1930

dan ( ii ) untuk mengkarakterisasi dampak antropogenik bersejarah

rezim gangguan pada dinamika regional di komposisi jenis pohon .

2 . BAHAN DAN METODE

2.1 . daerah studi

Kanton ( yaitu, pemerintah kabupaten ) dari Valais terletak di

selatan -barat dari Swiss berbatasan Haute - Savoie di Perancis

ke Barat , dan Val d' Aosta di Italia selatan ( Gambar 1 ) . itu

Valais berisi bagian utama dari DAS area upper

Rhone ke muaranya ke Danau Jenewa . Gunung-gunung sekitarnya

lembah ( tertinggi atas 4634 m dpl ) melindungi bagian dalam

lembah dari massa udara lembab samudera diangkut oleh Barat

dan angin selatan. Situasi batin - Alpine ini menyebabkan " hujan

bayangan " , membuat Valais pusat daerah sangat kering ( curah hujan tahunan

di Sion adalah 598 mm ; Rebetez dan Dobbertin , 2004) . berarti tahunan

curah hujan meningkat dengan ketinggian ( Moser et al . , di review ) . itu

daerah diselidiki dalam penelitian ini meliputi 9 468 ha hutan publik

Key Tabel I. Konversi untuk mengubah jenis pohon yang disebutkan dalam

Werlen ( 1994) dalam persentase jenis pohon .

Jumlah spesies pohon Persentase

1 100

2 70 , 30

3 50 , 30 , 20

4 40 , 30 , 20 , 10

di 22 kota di pusat Valais atas ( Gambar 1 ) . hutan

berkisar dari ketinggian 540 m a.s.l. di dasar lembah ke atas

garis pohon di sekitar 2 400 m a.s.l. Hutan-hutan ini dipilih karena

ketersediaan sumber sejarah yang sangat baik , terutama pengelolaan hutan

rencana yang merupakan sumber berharga untuk merekonstruksi hutan bersejarah

kondisi dan penggunaan hutan ( Bürgi , 1999; Gimmi dan Bürgi , 2007;

Gimmi et al . , 2009).

2.2 . Variabel dependen : perubahan jenis pohon

komposisi

Komposisi jenis pohon historis berasal dari pengelolaan hutan

rencana 22 kota di pusat Valais atas didirikan

antara pertengahan 1920-an dan 1930-an . Berikut ini, yang direkonstruksi

komposisi hutan untuk kali ini disebut sebagai " jenis pohon

Komposisi 1930 " . Rencana pengelolaan hutan ini mengandung berdiri

persediaan kayu oleh callipering penuh ( 100 % cruise dengan batas bawah

diameter setinggi dada ( DBH ) = 12 cm ) dan peta untuk benar-benar

316 kompartemen hutan , semua lebih besar dari 1 ha; kompartemen kecil

telah dikeluarkan sejak awal . Hasil persediaan

dilaporkan sebagai persentase jumlah batang per jenis pohon .

Rencana pengelolaan hutan membedakan lima spesies konifer yang berbeda :

Scots pine ( Pinus sylvestris L. ) , cemara ( Picea abies ( L. ) H. Karst . ) ,

larch ( Larix deciduaMill . ) , cemara ( Abies albaMill . ) dan pinus batu Swiss

( Pinus cembra L. ) . Sebagai diferensiasi pohon gugur sering

hilang dalam manajemen berencana semua daun pohon harus dimasukkan

dalam satu kelas tunggal . Spesies pohon gugur utama di wilayah ini

adalah berbulu halus ek ( Quercus pubescens Willd . ) , birch putih ( Betula

pendula Roth ) , whitebeam umum ( aria Sorbus ( L. ) Crantz ) dengan

cherry ( Prunus avium L. ) , abu Eropa ( Fraxinus excelsior L. ) dan

Eropa aspen ( Populus tremula L. ) dicampur masuk jenis pohon modern

Komposisi berasal dari peta vegetasi Werlen ( 1994) dan

di berikut disebut sebagai " komposisi jenis pohon 1994 " . ini

Peta memberikan informasi tentang terjadinya jenis pohon yang diberikan

dalam peringkat sesuai dengan dominasi relatif mereka . Sekuel dari

spesies yang terdaftar mencerminkan terjadinya penurunan ( Werlen , 1994) . informasi ini

diubah menjadi persentase per jenis pohon menggunakan

kunci konversi ditunjukkan pada Tabel I. Konsekuensi dari prosedur ini

pada keandalan hasil akan dibahas .

Resolusi spasial dari peta vegetasi modern yang lebih tinggi dari

orang-orang dari kompartemen hutan dalam pengelolaan hutan bersejarah

rencana . Untuk membuat kedua dataset sebanding , komposisi jenis pohon yang modern

itu dikumpulkan ke dalam batas-batas kompartemen hutan tua

dengan bobot spasial (rata-rata satu kompartemen berisi

delapan poligon mencerminkan compostion spesies modern) . Perubahan

komposisi jenis pohon diungkapkan oleh perubahan mutlak dalam spesies

proporsi . Akhirnya, kami dihapus semua kompartemen yang telah terpengaruh

oleh kebakaran hutan besar selama 100 y terakhir dari analisis

( n = 6 ) sesuai dengan informasi dari database kebakaran hutan regional

( Gimmi et al , 2004; . . Zumbrunnen et al , 2009). Hal ini penting untuk menjaga

701p2

Memilah penggunaan lahan dari efek iklim Ann . Untuk . Sci . 67 (2010) 701

Gambar 1 . Lokasi dari bagian atas lembah Swiss Rhone dalam busur Alpine dan lokasi daerah penelitian .

diingat bahwa hanya perubahan vegetasi dalam hutan dianalisis , misalnya ,

perubahan vegetasi karena pertanian penggunaan lahan ditinggalkan tidak

dipertimbangkan.

2.3 . Variabel penjelas : sejarah dan situs

parameter

Selain dataset komposisi jenis pohon , bersejarah

rencana pengelolaan hutan memberikan informasi tentang manajemen silvikultur

dan menggunakan hutan non-kayu tradisional seperti padang rumput kayu

dan pengumpulan sampah hutan ( Gimmi dan Bürgi , 2007) . kayu padang rumput

di wilayah itu hampir secara eksklusif dilakukan oleh kambing dan domba . hutan

serasah digunakan sebagai pengganti jerami untuk mengikat kotoran ternak di

gudang selama musim dingin . Kedua penggunaan hutan dipraktekkan di

semua ketinggian dari dasar lembah ke pepohonan atas dengan lowproductive

hutan pinus dan hutan lain dengan kurang penting untuk

produksi kayu sangat terpengaruh ( Gimmi et al . , 2008) . praktek

dari padang rumput kayu dan sampah mengumpulkan tercatat pada tingkat

kompartemen hutan . Berdasarkan informasi ini dan spatiotemporal

pada variabel sosial ekonomi ( misalnya , jumlah ternak dan ketersediaan

produk pengganti ) perkiraan kuantitatif dari jumlah

biomassa diekstrak karena padang rumput kayu dan sampah hutan mengumpulkan adalah

dilakukan ( untuk rincian metodologis melihat Gimmi et al . , 2008) . itu

intensitas praktek memuncak selama Perang Dunia Kedua . ini

informasi kuantitatif yang unik memungkinkan masuknya berbagai tingkat

intensitas padang rumput kayu dan sampah mengumpulkan ke dalam analisis .

Untuk penelitian ini kami menggunakan dua kelas intensitas : tinggi (di atas median

intensitas ) dan rendah (di bawah intensitas median ) . Nilai median

jumlah yang 0,06 kg m - 2 y - 1 dikonsumsi biomassa kering untuk padang rumput kayu

dan 0,23 kg m - 2 y - 1 dihapus biomassa kering untuk sampah mengumpulkan

masing-masing ( Gimmi et al . , 2008) . Intensitas tinggi untuk gabungan

praktek padang rumput kayu dan sampah mengumpulkan berarti bahwa kedua nilai

melebihi nilai median masing-masing .

Selanjutnya , kami memperoleh informasi topografi dari ketinggian digital

Model ( DHM - 25; ? c Bundesamt für Landestopographie ) dengan menghitung

berarti ketinggian , berarti kemiringan , northness dan eastness untuk masing-masing

kompartemen hutan . Akhirnya , klasifikasi geologi kasar ke dalam

substrat calcareaous , menengah dan kristal berasal dari

peta geoteknik Swiss ( De Quervain et al , 1963-1967 . ;

BFS Geostat / BUWAL , 2001) .

2.4 . pengolahan data

Analisis Redundancy ( RDA ) - juga disebut pengurangan rank regresi

- Digunakan untuk mengevaluasi dampak relatif dari tipe penggunaan lahan yang berbeda ,

701p3


Gambar 2 . Komposisi jenis pohon pada tahun 1930 dan pada tahun 1994 di bawah dan di atas 1 200 m dpl

Gambar 3 . Tingkat perubahan komposisi jenis pohon antara 1930 dan 1994 di bawah dan di atas 1 200 m dpl

topografi dan geologi pada perubahan komposisi jenis pohon antara

1930 dan 1994. RDA adalah metode statistik multivariat yang sering

digunakan dalam ekologi komunitas untuk menganalisis hubungan antara

spesies dan variabel lingkungan ( Leps dan Smilauer , 2003). di

redundansi konteks ini mengungkapkan berapa banyak dari varians dalam satu

set variabel dapat dijelaskan oleh yang lain . RDA bertugas untuk memeriksa

bagaimana komposisi jenis pohon dalam dua langkah waktu berhubungan dengan

satu set variabel lingkungan . RDA dihitung secara terpisah untuk

kompartemen bawah 1 200 m a.s.l. ( n = 123 ) dan untuk kompartemen

di atas 1 200 m a.s.l. ( n = 187 ) . The rasional membelah dataset di

1 200 m a.s.l. karena 1 200 m merupakan batas atas berbulu halus

oak terjadi sebagai pohon dalam tegakan . Pada tahap kedua , kami menilai

dampak dari rezim gangguan antropogenik yang berbeda , yaitu , hutan

sampah pengumpulan , padang rumput kayu dan kombinasi keduanya praktek

dengan dua tingkat intensitas , pada perubahan komposisi jenis pohon di

sabuk hutan pinus ( hutan di bawah 1 200 m dpl dan proporsi pinus

≥ 20 % ) . Untuk tujuan ini kita membandingkan perubahan berarti dalam proporsi

pinus dan pohon gugur 1930-1994 antara tegakan

yang belum dipengaruhi oleh pengumpulan sampah hutan dan padang rumput kayu

dan berdiri di bawah berbagai rezim gangguan antropogenik . untuk

analisis kita menerapkan Wilcoxon non - parametrik uji signed-rank .

Analisis dilakukan di CANOCO versi 4.5 ( Microcomputer

Power, Ithaca , NY ) untuk RDA dan R Statistik versi 2.8.0 untuk

Uji Wilcoxon .

3 . HASIL

Skotlandia pinus di dataran rendah dan cemara dalam kombinasi

dengan larch pada ketinggian yang lebih tinggi adalah jenis pohon dominan

di wilayah tersebut (Gambar 2 ) . Kami mendeteksi dua shift utama dalam pohon

komposisi jenis 1930-1994 (Gambar 3 ) . penurunan A

701p4


Gambar 4 . Pentahbisan redundansi analisis kompartemen hutan di Valais tengah : ( a) semua 310 kompartemen ( total varian menjelaskan :

35 % ; korelasi spesies - lingkungan sumbu 1 dan 2 : 0,76 dan 0,46 ) , (b ) 123 kompartemen bawah 1 200 m dpl ( 28 % , 0,65 , 0,47 ) , dan ( c )

187 kompartemen di atas 1 200 m a.s.l. ( 33 % , 0,74 , 0,41 ) . Grey dan simbol hitam menunjukkan tahun 1930 dan 1994 , masing-masing; ketinggian simbol

sesuai dengan akar kuadrat dari jumlah tutupan ; variabel lingkungan dengan tanda yang signifikan .

pinus Skotlandia ( -11,4 % ) yang hampir dikompensasi oleh

peningkatan daun pohon ( +11 % ) ditemukan di hutan-hutan di bawah ini

1 200 m , sementara pada ketinggian yang lebih tinggi pergeseran dari pohon cemara ( -8.5 % )

untuk larch ( 8,2 % ) adalah pola yang paling penting dari komposisi

berubah. Sebagai perbandingan , jenis pohon lainnya hanya menunjukkan

perubahan marginal . Fir menurun seragam di semua ketinggian

dengan jumlah sedang ( -2.7 % ) , dan batu pinus itu jarang

hadir di dekat garis pohon atas pada kedua periode waktu .

Analisis Redundancy ( RDA ) untuk semua kompartemen 310

menunjukkan bahwa komposisi jenis pohon yang terbaik dijelaskan dengan ketinggian ,

northness dan isi dari substrat berkapur di

tanah (Gambar 4a dan Tab . II ) . Pinus Skotlandia dan daun pohon

mendominasi di ketinggian rendah pada substrat berkapur dengan pinus

terjadi terutama pada sisi terkena selatan lembah .

Larch dan cemara didominasi terjadi pada ketinggian yang lebih tinggi

mana berkapur substrat ditutupi oleh lapisan humus tebal

atau bedrocks kristal yang berlaku . Di hutan di bawah 1 200 m

pinus yang terbaik diwakili pada substrat berkapur di selatan

terkena lereng dan daun pohon mayoritas terjadi pada

berdiri pada ketinggian terendah (Gambar 4b ) . Hasil menunjukkan bahwa

peningkatan pohon gugur adalah yang paling berbeda di ketinggian rendah

hutan ( dalam kondisi kering ) dan berdiri sebelumnya tidak terpengaruh

dengan merumput dan sampah mengumpulkan . Sebaliknya , cover

pinus sebagian besar menurun secara independen dari penggunaan lahan jenis

dan spesies tampaknya lebih gigih di ketinggian yang lebih tinggi

di mana iklim kurang kering . Distribusi jenis pohon di hutan

di atas 1 200 m mengikuti gradien ketinggian dengan larch

mendominasi pada elevasi tertinggi , cemara di tengah - elevasi dan

pinus dibatasi untuk berdiri di ketinggian terendah (Gambar 4c ) . pohon cemara

bertahan terbaik di utara terkena lereng . Berbeda dengan hutan

di bawah 1 200 m , menggunakan hutan adat tampaknya tidak relevan

untuk menjelaskan perubahan dalam komposisi jenis pohon di yang lebih tinggi

ketinggian .

Kami menemukan lintasan yang berbeda dari perubahan komposisi untuk

pinus berdiri di bawah rezim gangguan antropogenik yang berbeda

( Tab. III ) . Litter mengumpulkan dan praktek dikombinasikan dengan

padang rumput kayu berhubungan dengan peningkatan secara signifikan lebih rendah

pohon gugur . Efeknya lebih menonjol ketika ini

praktek telah dilaksanakan dalam intensitas tinggi . dalam berdiri

sangat dipengaruhi oleh praktek-praktek peningkatan gugur

pohon itu hampir tidak ada ( +1.2 % ) . Sebaliknya , perubahan pinus

proporsi tidak sangat terkait dengan mantan praktek

701p5


Tabel II . Signifikansi statistik dari variabel lingkungan yang digunakan dalam Analisis redundansi : serangkaian variabel pas terbaik sesuai dengan stepwise

seleksi maju petunjuk dengan meningkatnya jumlah dari keseluruhan varians dijelaskan , dan menjelaskan varians dari variabel lingkungan jika digunakan

sendiri-sendiri . F - dan p - nilai yang dihasilkan dari Monte -Carlo permutasi ( n = 499 ) .

Temukan maju variabel tunggal panduan

% Var . F - value p - value % var . F - value p - value

semua

* Ketinggian 0,232 92,80 0,002 0,230 92,80 0,002

* Northness 0,288 24,48 0,002 0,022 7,00 0,002

* Calcareous 0,326 16,89 0,002 0,107 37,05 0,002

* Eastness 0,336 4,73 0,004 0,011 3,50 0,038

* Kombinasi 0,342 2,87 0,024 0,007 2,26 0,064

* Slope 0,348 2,87 0,022 0,015 4,05 0,014

Litter 0,352 1,51 0,188 0,005 1,60 0,182

Merumput 0,352 0,24 0,966 0,002 0,51 0,666

< 1 200 m a.s.l.

* Calcareous 0,071 9,23 0,004 0,071 9,32 0,004

* Ketinggian 0,137 9,13 0,002 0,065 8,44 0,004

* Northness 0,190 7,89 0,002 0,035 4,44 0,008

* Eastness 0,224 5,08 0,002 0,017 2,15 0,092

* Kombinasi 0,243 2,98 0,028 0,009 1,15 0,268

* Slope 0,261 2,80 0,026 0,005 0,91 0,412

Merumput 0,267 0,86 0,444 0,010 1,16 0,256

Litter 0,271 0,64 0,608 0,007 0,63 0,596

> 1 200 m a.s.l.

* Ketinggian 0,176 39,56 0,002 0,176 39,56 0,002

* Northness 0,262 21,30 0,002 0,066 13,08 0,002

* Calcareous 0,293 8,18 0,002 0,075 15,0 0,002

* Slope 0,304 2,73 0,024 0,014 2,65 0,034

Eastness 0,310 1,61 0,140 0,006 1,17 0,266

Kombinasi 0,315 1,40 0,226 0,009 1,74 0,146

Litter 0,323 2,13 0,068 0,008 1,40 0,212

Merumput 0,330 0,51 0,75 0,006 1,07 0,350

Tabel III . Perbandingan perubahan berarti dalam proporsi jenis pohon antara berdiri tidak terpengaruh oleh gangguan antropogenik dan berdiri di bawah

berbagai rezim gangguan antropogenik (uji Wilcoxon ) . Dimasukkan dalam analisis adalah berdiri di bawah 1 200 m dpl memiliki proporsi pinus di

1.930 dari ≥ 20 % . Nilai diberikan dalam perubahan berarti dalam persentase antara 1930 dan 1994 .

Tidak ada Intensitas seperti Intensitas Intensitas

menggunakan padang rumput kayu sampah mengumpulkan gabungan

Tinggi Tinggi Rendah Rendah Tinggi Rendah

# Kompartemen 46 21 24 13 14 11 12

Pines -13,6 -14,4 -21,6 * -13,7 -17 -3,9 -20,1

Daun pohon 12,6 10,8 11,7 4,5 6,2 ** * 1,2 7,1 **

Wilcoxon uji signifikansi : * p < 0,01; ** p < 0,005 .

dari padang rumput kayu dan sampah mengumpulkan hutan (Tabel III ) . hanya

penurunan pinus di tribun sebelumnya merumput dengan intensitas rendah

( -21,6 % ) Secara signifikan lebih tinggi daripada di tribun yang tidak

penggunaan hutan tradisional dipraktekkan .

4 . PEMBAHASAN

Kegiatan manusia telah mengubah komposisi dan struktur

ekosistem hutan pinus global dengan latar belakang

perubahan iklim ( Richardson et al . , 2007) . Hasil penelitian kami menunjukkan

bahwa gangguan antropogenik memiliki dampak yang signifikan

pada perubahan komposisi jenis pohon di hutan pinus

belt dari Swiss Rhone valley . Kecenderungan umum dari pinus ke

oak dapat dibagi menjadi dua proses : mortalitas Skotlandia

pinus di satu sisi dan penyebaran broadleaves pada

sisi lain . Beberapa penulis mampu untuk berhubungan dengan kematian pinus

di Valais langsung terhadap perubahan iklim - yaitu meningkat

cekaman kekeringan ( Bigler et al , 2006; . Rebetez dan Dobbertin ,

2004) . Studi fisiologis menunjukkan bahwa pohon pinus Skotlandia lebih

rentan terhadap efek kekeringan dari puber oak yang lebih tahan

peristiwa kekeringan ekstrim ( Poyatos et al , 2008; . Weber

et al , 2007; . . Zweifel et al , 2009). Rigling et al . ( 2006) menunjukkan

dua kali lipat dari angka kematian di situs rawan kekeringan

701p6


di bawah 1 200 m a.s.l. Di atas batas ini , kematian adalah sama

rata-rata angka kematian latar belakang pinus dari dataran rendah Swiss .

Oleh karena itu , hasil kami menunjukkan penurunan yang jelas dalam proporsi pinus

di ketinggian rendah yang tidak atau hanya sedikit kontribusi

penggunaan lahan sejarah mendukung pandangan bahwa kematian pinus baru-baru ini

terutama terkait dengan perubahan iklim . Namun, dari data kami

kita tidak bisa mengecualikan faktor alternatif yang relevan untuk pinus

menurun dalam beberapa tribun . Sebagai contoh, efek dari mantan fluor

kerusakan masih dapat ditampilkan dalam catatan kami meskipun

mungkin hanya untuk beberapa berdiri terletak dekat sebelumnya

sumber emisi . Selanjutnya, berdiri deskripsi dalam pengelolaan hutan

rencana menunjukkan bahwa sejumlah stan didirikan

setelah jelas - luka pada paruh pertama abad ke-19 dan oleh karena itu

sekarang menunjukkan distribusi bahkan usia. Untuk ini berdiri , agerelated

penurunan baru-baru ini mungkin menjadi faktor yang relevan .

Ini driver lokal dapat memperkuat iklim terkait daerah

trend penurunan pinus di ketinggian rendah .

Penyebaran broadleaves kontras ditunjukkan

sebagai terutama didorong oleh praktek-praktek penggunaan lahan masa lalu : kayu berulang

padang rumput dan sampah menyapu - terutama jika dilakukan secara intensif

- Tampaknya menciptakan kondisi lingkungan yang menghambat

regenerasi pohon gugur . Sebagai praktek tidak dilakukan

homogen di seluruh kompartemen ( Gimmi

et al . , 2008) intensitas lokal dan akibatnya ekologi

Pengaruh padang rumput kayu dan sampah mengumpulkan bisa saja

bahkan lebih kuat . Dalam cara yang sama kita mengasumsikan bahwa dimasukkannya

waktu yang tepat karena ditinggalkan akan menghasilkan

gambaran lebih jelas mengenai efek perubahan penggunaan lahan pada komposisi hutan

di wilayah tersebut .

Studi eksperimental diidentifikasi deplesi nutrisi dan mengurangi

kapasitas penetralan asam sebagai efek yang paling penting

penghapusan biomassa di tanah hutan ( Glatzel , 1990; 1991) . kedalaman

dan kualitas dari lapisan serasah merupakan faktor penting untuk menjelaskan

keberhasilan perkecambahan ( Dzwonko , 2001) . Sebuah removalexperiment sampah

di hutan oak - pinus campuran di Polandia empiris

membuktikan bagaimana penghapusan sampah terus menerus menyebabkan perbedaan

dalam pola vegetasi konsisten dengan hasil kami ( Dzwonko

dan Gawronski , 2002) . Pemulihan dari penghapusan sampah masa lalu adalah

Proses tahan lama dan akibatnya dampaknya masih jelas

lama setelah meninggalkan praktik ( Kreutzer , 1972;

Huttl dan Schaaf , 1995) . Dengan penghapusan sampah hutan ,

benih , terutama biji-bijian , telah dihapus dalam jumlah besar .

Selain itu , daun pohon lebih rentan browsing

kerusakan dari pinus . Hal ini ditegaskan oleh pemodelan studi

yang menunjukkan regenerasi ditekan dari berbulu halus ek selama

periode dengan merumput intens ( Weber et al . , 2008a ) . itu

praktek penggunaan hutan non-kayu telah diduga menunda

suksesi dari pinus ke berbulu halus ek . Setelah meninggalkan sampah

mengumpulkan dan padang rumput kayu sekitar 50 y lalu , perekrutan besar

dari berbulu halus ek bisa membangun dan pinus adalah lagi

mengalami persaingan yang meningkat ( Weber et al . , 2008b ) . kami

berasumsi bahwa pada tegakan sebelumnya dipengaruhi oleh hutan non - kayu

penggunaan , pergeseran dari pinus ke berbulu halus ek telah dimulai dengan

dekade - panjang jeda waktu dan akan terus pada tingkat dipercepat

dalam dekade mendatang .

Proses yang berbeda yang relevan untuk perubahan yang diamati

dalam komposisi jenis pohon pada ketinggian yang lebih tinggi . Pergeseran dari

spruce untuk larch sesuai dengan tujuan manajemen regional menyatakan

di sebagian besar rencana pengelolaan hutan . Menurut

untuk rencana ini promosi perekrutan larch adalah pusat

silvikultur bertujuan sebagai larch dianggap yang paling berharga

jenis pohon oleh rimbawan . Rencana pengelolaan hutan untuk

komune Zeneggen misalnya bertanya , " Karena sifatnya

kayu berharganya [ larch yang ] harus semakin disukai

atas spesies lain di masa depan dan diperlakukan secara istimewa

ketika penipisan " ( diterjemahkan dari Rencana Pengelolaan Hutan

dari Zeneggen , 1929, p . 12 ) . Namun , perkiraan kuantitatif

pengaruh upaya manajemen tidak mungkin karena angka

untuk penebangan kayu dan regenerasi buatan tidak tersedia

pada skala spasial yang baik diperlukan di sini . Sementara efeknya

sulit untuk membuktikan secara statistik ada mencolok korespondensi

antara tujuan manajemen dan perubahan yang diamati di pohon

komposisi spesies yang dapat disimpulkan .

Ini adalah tantangan utama dalam penelitian ekologi historis untuk

merekonstruksi time series kuantitatif untuk perubahan vegetasi

berdasarkan perbandingan antara vegetasi sejarah dan modern

catatan sering dengan akurasi dan resolusi yang berbeda spasial .

Tidak ada prosedur standar bagaimana untuk menangani hal ini

masalah dan oleh karena itu penting untuk mengevaluasi dengan hati-hati dan

menghilangkan bias sistematis yang dihasilkan perbandingan fromsuch ( Bürgi

et al , 2000; . Egan dan Howell , 2001) . Dalam penelitian kami , kami menerapkan

kunci konversi untuk membuat perbandingan ini mungkin ( Tab. I) .

Karena jelas bahwa nilai-nilai yang digunakan untuk kunci konversi ini

tidak berdasarkan kriteria ketat tujuan kami menggunakan split moderat

daripada perkiraan ekstrim untuk mengurangi kisaran

salah tafsir potensial ( misalnya , 70 dan 30 % untuk dua spesies

bukannya 90/ 10 atau 55/45 ) . Selanjutnya, ketidakakuratan potensial karena

untuk salah tafsir tunggal skor seimbang dengan menjumlahkan

pohon yang modern terjadinya spesies ke dalam batas-batas sejarah

kompartemen hutan ( satu kompartemen berisi delapan

poligon dalam rata-rata) . Masuk akal dari temuan kami dalam retrospeksi

mendukung keandalan prosedur kami . A sistematis

dan penilaian kuantitatif efek antropogenik pada

komposisi spesies daerah hanya dapat didasarkan pada rekonstruksi rinci

rezim gangguan antropogenik bersejarah

termasuk komponen rezim seperti jenis gangguan ,

distribusi spasial dan intensitas . Hal ini memerlukan pemeriksaan yang cermat

dan kombinasi jenis sumber sejarah yang berbeda

( Axelsson et al , 2002; . . Foster et al , 2002 ) . Untuk studi kasus kami

di lembah Swiss Rhone kita bergantung pada dataset unik kaya

menggunakan hutan non kayu tentang tradisional di wilayah ini ( Gimmi

et al . , 2008) .

Studi kami menyoroti pentingnya penggunaan lahan sejarah bagi

pemahaman proses ekologi saat ini . pergeseran

dari pinus ke pohon gugur di hutan elevasi rendah

Swiss Rhone valley mungkin tidak dapat dijelaskan oleh efek

perubahan iklim alone.Moreover , perubahan antropogenik yang

rezim gangguan kontribusi signifikan terhadap pola

perubahan yang diamati . Efek seiring iklim dan penggunaan lahan

perubahan kedua beroperasi pada skala yang berbeda . perubahan iklim

menjelaskan tren daerah terhadap kematian pinus meningkat

wilayah sedangkan penggunaan lahan sejarah mempengaruhi penyebaran gugur

pohon pada skala lokal . Di luar Valais , beberapa lainnya

lembah batin - alpine di Pegunungan Alpen Eropa telah sama

dipengaruhi oleh perubahan penggunaan lahan kuno atau baru . Oleh karena itu kita

701p7


berharap bahwa di daerah-daerah perubahan lingkungan serupa

dalam proses .

Ucapan Terima Kasih : Penelitian ini adalah bagian dari " Scots Pine Project "

dalam WSL Program Penelitian " Hutan Dynamics " . Kami berterima kasih

Ben Poulter untuk koreksi bahasanya . Komentar yang konstruktif

editor dan dua pengulas anonymus membantu banyak untuk meningkatkan

kualitas naskah ini .

Efek Penggunaan Lahan Dan Perubahan Iklim Dalam Komposisi Hutan

Documents

Transcript of Efek Penggunaan Lahan Dan Perubahan Iklim Dalam Komposisi Hutan