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열대 건조 숲이 허리케인 피해에 어떻게 반응하는지

세계적인 기후 변화는 전 세계적으로 모든 열대 산림 생태계에서 가장 위협받는 건식 열대 생태계의 지속성과 기능에 대한 새로운 위협으로 간주됩니다.

멕시코 태평양 연안의 열대 건조 숲 (TDF), 특히 평균 사이클론 강도와 매우 강렬한 범주 4 및 5 폭풍의 수는 증가 할 것으로 예상됩니다. 실제로 4 년 동안 허리케인은 멕시코 태평양 연안에 두 번 착륙하여 TDF 식물에 직접 영향을 미쳤습니다.  이러한 극단적 인 기상 사건은 이미 인간의 교란에 처한 식생에 대한 추가 스트레스를 유발합니다.

본 연구에서, 우리는 허리케인 패트리샤 (2015 년 10 월 카테고리 4, 카테고리 4)에 의해 TDF 식물에 영향을 미치는 손상의 수준과 유형 (줄기 및 나무 크라운)이 건조한 숲의 이전 인위적 교란에 의해 영향을 받는지 테스트했다. 구체적으로, 우리는 다음과 같은 질문에 대답하는 것을 목표로했습니다. (1) 고강도 허리케인은 두 가지 서식지 유형 (2 차 숲과 오래된 성장 숲)에서 손상과 회복 측면에서 TDF 식물에 어떤 영향을 미칩니 까? (2) 식생 구조와 구성은 손상 및 회복 능력과 어떤 관련이 있습니까? 그리고 (3) 식물 기능적 특성은 종의 손상과 회복을 어떻게 설명합니까?

이를 위해, 우리는 먼저 2 차 산림과 오래된 성장 숲 사이의 생존자들의 식생 피해와 재개 능력을 대조했습니다. 그런 다음 식생 구성과 구조 (스탠드 레벨 속성)와 식생 손상 및 회복 능력 사이의 잠재적 인 관계를 평가했습니다. 마지막으로, 우리는 생체 역학과 잎 기능성 특성 사이의 연관성과 종 수준에서의 식물 손상 및 회복을 평가했습니다. 전체적으로, 우리는 8 개의 식생 음모에 279 종의 3732 명을 평가했으며, 4 개의 OGF (Old-Growth Forests), 4 개의 2 차 산림 (SF)에 해당하는 4 개의 개체를 평가했습니다.

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일반적으로, 가장 심한 유형의 손상은 기계적 불안정성에 더 취약 할 수 있으므로 키가 큰 나무에 편향되었습니다. 우리는 SF의 키가 큰 나무가 더 높은 사망률에 직면 할 수 있지만 OGF는 SF보다 심각한 유형의 손상을 더 많이 받았다는 것을 발견했습니다. 키 큰 나무는 강한 바람으로 인한 더 큰 기계적 불안정성을 경험할 것이며, 이는 부러 질 가능성이 높을 것입니다. 이것은 SF에서와 같이 높이가 낮은 캐노피에서 등장 할 때 특히 그렇습니다. 여기서 식물 높이는 기저 지역보다 심각한 손상과 더 관련이있는 것으로 보입니다. 또한, OGF가 더 높은 밀도와 더 큰 높이와 기저 부위를 가진 나무가 부러지기 쉬운 나무를 나타 내기 때문에, 그들은“도미노 효과”를 겪을 수 있습니다 (Canham, 1978). 떨어지는 트렁크가 인접한 나무를 손상시키고 뿌리를 약화시키고 캐노피를 열 수 있습니다. 이로 인해 나무가 뿌리 내리고 부러지고 구부러진, 기울어 지거나 가지가 더 높아졌습니다.

2 차 산림에있는 대형 식물과 OGF의 모든 크기의 식물은 높은 재 전진 수/기저 지역을 생산할 수있었습니다. 이러한 발견은 산림 공동체 역학과 탄력성에서, 특히 심각한 교란 이후의 재생 능력이 중요하다는 것을 확인시켜줍니다. 실제로, 종자 공급원을 통한 재건이 개미 및 작은 설치류에 의한 종자 포식 속도, 생존에 대한 생리 학적 한계에 의해 재건이 강화 될 수 있기 때문에 방해와 함께 지속성과 관련된 수많은 생태 학적 이점이 포함됩니다. 벡터가 큰 개간으로 이동하지 않기 때문에 동물 분산 종자가있는 종들도 불리하게 될 것입니다.

종을 재개하는 능력 (평균 재개 수와 개체의 비율)은 또한 상대 엽록소 함량 및 잎 밀도와 긍정적으로 관련되었지만 특정 잎 면적 및 잎 신선한 질량과 부정적으로 관련되어 있었다. 이런 의미에서, 높은 광합성 활동과 조밀 한/잎을 결합한 종은 더 많은 수의 재생산을 생성 할 것이다. 이것은 고강도 허리케인과 같은 심각한 교란 후에, 매우 생산적이고 내성 잎 조직의 결합 된 전략을 가진 종의 재생이 재생을 통해 선호 될 수 있음을 시사한다.

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합성은 오래된 성장과 2 차 열대 건조 숲 모두에서 대부분의 개인 (대략 90%)이 손상 되었기 때문에 고강도 허리케인에 크게 취약합니다. 그러나 OGF는 주로 더 큰 나무의 비율이 높기 때문에 주로 심각한 피해를 입었으며, 이는 강한 바람에 따라 기계적 불안정성에 더 취약하며 이웃 식물에서 도미노 효과를 유발할 수 있습니다.

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2 차 산림이 더 큰 비율의 키가 큰 나무를 나타 내기 때문에 기계적 불안정성과 도미노 효과는 덜 빈번하며 식생은 심각한 손상을 겪습니다. 그러나이 서식지에서 등장한 나무는 더 높은 사망률에 직면 할 수 있습니다. 게다가 허리케인 이전의 가혹한 환경 조건은 사망률을 높이고 특히 SF에서는 재설감 능력을 제한 할 수 있습니다. 종 수준에서 생체 역학 및 잎 특성과 관련하여, 목재 밀도와 높이가 낮은 종은 "경사 트렁크"로 손상을 입기 쉽지만 더 큰 재생 능력을 나타냅니다. 낮은 목재 밀도는 또한 TDF에서 광합성 능력이 높은 작고 밀도가 높은 잎을 나타내는 경향이있는 개척자 종 전략과 관련이 있습니다. 이러한 잎 특성은 또한 저항 (고온, 방사선 및 기계적 손상) 및 생산성을 향상시키기 때문에 우리 사이트의 더 큰 재개 능력과 관련이 있습니다.

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우리의 연구 결과는 멕시코 태평양 연안의 TDF에서 허리케인의 빈도 및/또는 강도가 증가하는 시나리오에서, 연구 지역에서 주로 생물권 보관소 내에 위치한 OGF (그림 1)는 신장이 낮은 캐노피를 향해 물리학을 변화시킬 수 있음을 시사합니다. 빈번한 허리케인의 지속적인 체제는 공중 부품의 기계적 자극으로 인해 나무 건축물 (즉, 더 큰 분기), 동종 관계 및 목재 품질의 변화를 선호 할 수 있습니다 (Herrel et al., 2006).

따라서 태평양 TDF는 캐리비안 TDF와 더 유사하게 변할 수 있으며, 이는 허리케인으로 인한 교란이 더 많아 질 수있다 (van Bloem et al., 2006).  게다가, 생산적이고 내성 잎을 가진 높이와 목재 밀도를 가진 종의 비율은 증가 할 수 있으며, 가혹한 환경 조건 (즉, 후기 종)에서 생산성이 높을 수있는 능력이 부족한 더 큰 높이와 목재 밀도의 비율이 감소 함을 의미합니다.

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이 시스템에 서식하는 종의 많은 비율에 대한 생물 물리학 적 환경을 결정하는 꽃의 변화와 식생 구조 복잡성의 단순화는 동물과 같은 다른 그룹의 유기체에 대한 부정적인 영향을 일으킬 수 있으며, 잠재적으로 지역의 특정 그룹의 소멸로 이어질 수 있습니다. 관리 측면에서, 이러한 잠재적 인 변화는 인위적 경관에 널리 분포 된 OGF 영역을 보존함으로써 완화 될 수 있으며, 높은 규모의 기상 학적 사건에 의해 크게 영향을받을 수있는 하나의 보호 영역을 보존하는 대신에 이러한 잠재적 인 변화가 완화 될 수있다. 이 전략은 영향을받지 않은 OGF 잔해가 풍경에 남아있을 가능성을 증가시켜 주로 후기 연속 종에 관한 전파의 원천으로 작용합니다.

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마지막으로, 대규모 매장량의 효과는 방해 사건의 크기, 교란 체제의 공간 전염 및 종의 분산 능력에 크게 의존하기 때문에,이 지역에 다른 보호 지역의 포함은 풍경 규모에서 전체 시스템의 회복 정도를 선호 할 것입니다.

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이러한 결과는 구조적 및 기능적 특성이라는 제목의 기사에 설명되어 있으며, 최근 저널 산림 생태 및 관리에 발표 된 높은 강도 허리케인에 대한 열대 건조 숲의 단기 반응을 예측합니다.  이 작품은 Diana Laura Jimenez-Rodríguez, Mariana Yolotl Alvarez-Añorve, Jose Israel Flores-Puerto, Julieta Benítez-Malvido, Ken Oyama 및 Luis Daniel Avila-Cabadilla의 Universidad Nacional Autónoma, Marisela Pindaxico 및 Marisela Penda Piclexices의 Luis Daniel Avila-Cabadilla에 의해 수행되었습니다. Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.


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