更改在灌木丛火灾大小内部与外部的贝尔山国家公园,埃塞俄比亚,50多年的fire-exclusion政策:为REDD +的教训

• 文摘
• 介绍
  • 自然和人为的防火制度
  • 火政权转移
  • 灭火
  • 目的和目标
• 方法
  • 研究区域
  • 图像分析
  • 可燃性阈值的年龄
  • 统计分析
  • 面试方法
• 结果
  • 实证结果
  • 面试结果
• 讨论
  • 机制控制块大小
  • 改变的时机点火
  • 燃料优惠和牲畜的重要性
  • 生物多样性和规定的燃烧
  • 规定燃烧作为适应气候变化beplay竞技
  • 传统的灌木林火灾知识
• 结论和管理的影响
• 对这篇文章
• 确认
• 文献引用

介绍

自然和人为的防火制度

世界各地易燃灌丛带历来由火减少林冠覆盖,增加饲料生产,摆脱天敌和害虫(Keeley et al . 2012年)。这个古老的管理是闻名的生物群落(鲍曼等。2011年,阿奇博尔德et al . 2012),但也很常见在石南丛生(霍布斯1987年Gimingham, Wesche et al . 2000年)和易燃灌丛带(诺伊曼et al . 2011年,基利et al . 2012年,Pausas和Fernandez-Munoz 2012)。不了解当地消防生态和管理历史,有一个新的土地管理政策的风险,诸如气候减排项目,比如REDD + (减少砍伐森林和森林退化产生的排放,保护的作用,可持续管理的森林和增强发展中国家的森林碳储量)可能会导致意想不到的负面后果。的例子可能是生物多样性的损失和减少粮食安全,或用火制度转变,导致更大的毁灭性的火灾。

自然和人为火政权很难单独记录,和史前管理往往是未知的(阿奇博尔德2016)。易燃灌丛带也可以由闪电引发的自然,在澳大利亚,例如,某些干燥灌丛带可能很少受到史前人类点火(Bradstock et al . 2012年,基思et al . 2014年)。火政权被定义为频率,季节,强度,和大小的火灾(吉尔1975)。人为火灾通常更频繁,赛季初,低强度,小规模的森林大火(Archibald et al . 2013年)。在人为火政权,有蹄的食草动物通常站燃料减少消费年度生物质生产的很大一部分。然后剩余的表面燃料通常被频繁的控制赛季patch-burning(拉里斯和代尔先生2006年,阿奇博尔德2016)。这种传统消防管理实践通常创建一个ignition-saturated fuel-limited火政权,火的大小和强度是由燃料数量、质量和空间分布(Pausas Fernandez-Munoz 2012 Pausas和基利2014)。频繁的人为点火长时期创造了一个更细粒度的景观镶嵌结构,因为最近烧毁补丁不燃烧的直到燃料表面重建(萨等。2011年,约翰逊和Granstrom 2014)。在灌丛带这可能需要数年时间,在这种情况下年轻站作为fuel-breaks景观,限制连续火灾的大小(Minnich和心爱的人1997年,艾伦2008年,范Wilgen 2013年,约翰逊和Granstrom 2014)。

火政权转移

火政权在地质时间尺度变化也发生过几次,例如,为了增加大气中的氧气(鲍曼et al . 2009年)和易燃的进化草(2011年Stromberg Pausas和基利2009,债券和米底哥列2012)。当人类第一次到达时,点火发生频率急剧增加,因为开放景观包含更多的食物资源的必要性(鲍曼et al . 2011年)。火也megaherbivore灭绝可能改变政权全球(Johnson et al . 2018年)。今天最易燃生物群落正经历着相反的趋势;点火迅速降低率(鲍曼等。2011年,阿奇博尔德et al . 2013年)。一个例子是在地中海式森林灭火,常常导致燃料积累和增加火灾强度和大小(2013年威廉姆斯,Pausas和基利2014)。除了燃烧禁令,有许多社会经济变化,可能导致fire-regime变化,例如,抛弃传统的土地管理由于人口增长(2009年一部),农业集约化,农村人口减少,或自然保护(Pausas Fernandez-Munoz 2012 Pausas和基利2014)。传统火灾管理已经终止,火政权通常转移到ignition-limited火政权以火间隔长,更多的燃料表面,高火强度、较大的火灾(威廉姆斯2013)。这是直接观察主要在地中海盆地北部,在那里发生了最近(Pausas和Fernandez-Munoz 2012)。其他灌木系统也被传统上由消防管理,例如,加州茂密的树丛,但这史前管理提前终止和不太好理解(Keeley 2002年,安德森和基利2018)。 The increased frequency of extreme fire weather due to climate change is also altering fire regimes globally, and this has large implications on current management options (Keith et al. 2014, Pausas and Keeley 2014, Dass et al. 2018).

灭火

一般烧禁令,源于中欧antifire范式(Pyne 1997、2016),非洲在殖民时期实现,基于假设火降解生态系统(Pyne 1997年,拉里斯和代尔先生2006年,阿奇博尔德et al . 2012年,诺依曼2014年)。在非洲草原生物群落,燃烧禁令从1970年代通常导致草场退化、灌木入侵和生物多样性的丧失(Angassa Oba 2008年,帕尔et al . 2014年,阿奇博尔德2016年Khatun et al . 2016年)。自1930年代以来在南非凡波斯,灭火威胁许多物种适应特定fire-return间隔(van Wilgen 2013)。东非杜鹃科的皮带可能已经受到火灾的影响自从扩大在上次冰川退缩~ 14 ka BP (Wesche et al . 2000年,欧麦尔et al . 2007年,舒勒et al . 2012年,Gil-Romera et al . 2019年)。早期在东非欧石南土地利用历史在很大程度上是未知的,以及几十年的灭火的效果。然而,在保护欧石南地区的大型火灾已经成为日益凸显的问题(例如,Wesche et al . 2000年,2005年麻,Belayneh et al . 2013年)。人为火灾的重要性在塑造东非杜鹃科的带讨论(Hedberg 1964年Wesche et al . 2000年,雅各et al . 2015),但很少从古代文化景观的角度来看。

目的和目标

土地利用变化和气候变化的两个主要威胁生态beplay竞技系统的恢复能力和生产力。可能同时发生,他们在互动景观和相辅相成的。缓解气候变化的国际政策通过森林恢复,REDD +等多次成为威胁生态系统已经适应火灾(帕尔et al . 2014年,Khatun et al . 2016年)。碳林业项目通常为总目标火排斥和放牧的限制,促进树再生,没有评估相关风险的表面燃料积累(巴洛et al . 2012年)。缺乏生态学研究仍然活跃的人为火易燃灌木地政权,因为这样的系统是全球罕见的今天。贝尔山是一个独特的生态系统的亚高山带的欧石南已经由传统的消防管理维护了数千年。尽管牲畜和人类大波动,自然保护的努力,和一个50年的禁令,燃烧的传统patch-burning散养放牧也一直持续到现在。然而,由于包的创建山国家公园1969年,部分亚高山带的欧石南受到强势fire-exclusion政策的实施,使得研究区特别适合研究土地管理变化的景观效果。

本研究的主要目的是增加我们的了解政策和当地土地利用的变化改变了火的政权。特别的是我们问如何火政权受到的创建贝尔山国家公园,与类似的相比,但不保护欧石南地区外的公园。我们从内部和外部的遥感图像相比公园从1968年到2017年,分析了采访当地agropastoralists 41。我们采访的目的是获得回答以下问题:(1)消防管理改变了历史?(2)什么是之间的差异在管理公园和外面?(3)历史变化的根本原因是什么?(4)关于灌木丛火灾生态学是什么传统生态知识和消防管理?在公园里我们的假设是,火灾已经成为更少但更大,因为强fire-exclusion努力,导致数量减少的不燃烧的年轻站作为fuel-breaks景观。在本文中,我们分析司机的变化,并讨论如何使用传统的消防知识开发测深仪为基础,以社区为基础的消防管理程序为了保存独特的生态系统,同时适应气候变化。beplay竞技结果从这个项目对生物多样性保护的影响,当地生活和欧石南管理政策,给气候变化预测和新的碳封存的野心。beplay竞技

方法

研究区域

贝尔山脉南部高地的埃塞俄比亚港口非洲最大的亚高山杜鹃科的植被面积(~ 90 000公顷,其中欧石南组成000 ~ 70公顷),和海港许多威胁和特有种(Miehe Miehe 1994 Fetene et al . 2006年)。贝尔山国家公园(BMNP)成立于1969年,以保护独特的Afroalpine和山地森林栖息地(希尔曼1988年)。本研究着重于灌木丛区(~ 3500 - 3900 m.a.s.l。)公园内外的~ 95 x 40公里(集中在6°53′42.65 N, 39°32′24.08 E;图1)。

欧石南总面积的69%是位于公园,和31%外,部分优先Adaba-Dodola森林地区。自2013年以来所有地区都包括在贝尔山Eco-region REDD +项目。项目旨在保护生物多样性和固碳火通过增加执法排斥和放牧的限制,包括在灌木丛区(沃森et al。2013年,Oromia森林和野生动物企业2016)。简要背景地质、气候、植被、土地利用历史是很重要的对于理解生态系统(附录1.1)。欧石南植被由两个codominating tree-heather物种,艾丽卡arborea和艾丽卡trimera(Miehe和Miehe 1994),以下统称为艾丽卡。两个物种有可能长成高大的树木,但当暴露于复发性火,他们开发地下lignotubers和multistemmed生长型有利于火灾传播(约翰逊和Granstrom 2014)。欧石南烧在短的旋转由当地牧民改善牧场为自由放养的牲畜(约翰逊et al . 2012年)。因此他们由一个马赛克的生长地再生艾丽卡代表不同的树冠年龄(时间自去年火灾)。这个改变马赛克补丁支持高生物多样性和创建扩展栖息地Afroalpine植物(约翰逊et al . 2018年)。燃烧在旱季(通常该型号,在干旱年份延长到4月)。艾丽卡站很少超过2 - 3.5米高度(~ 30年年龄)再次被烧。最近烧毁站出现黑色,直到下一个雨季,因为烧焦的表层土壤(图2)。年轻站(1 - 3年)的特点是草/ herb-dominated草坪在它们之间大的历史艾丽卡lignotubers(图2 b)。草坪的治疗在旱季和年轻站出现黄色的遥感图像。野生和家养食草动物/浏览器喜欢年轻人站在那里吃草,草本植物和年轻艾丽卡芽(伊万格丽斯塔et al . 2007年,Gustafsson 2009)。站不到五年不能燃烧因为缺乏好的死燃料,因此作为燃料破坏景观(约翰逊等。2012年,约翰逊和Granstrom 2014)。~ 5 - 8年,常绿艾丽卡灌木树冠逐渐关闭(图2 c)和易燃性随着年龄的增加,因为燃料积累和易燃的特性艾丽卡灌木。成熟,岁8 - 15日站很容易点燃,燃烧在高强度皇冠火灾,也在中度干旱(约翰逊et al . 2012年)。从~ 16年,可燃性逐渐减少,因为易燃灌木树冠开始垂直分离的表面下燃料(约翰逊et al . 2012;图2 d)。

所有土地是国有的,但传统的用户权限适用于牧场(2003贝克勒Tesfaye et al . 2012年)。燃烧的植被已经被禁止全国自1970年代中期根据森林法律(法律字面意义为“破坏森林”;2003贝克勒Angassa和Oba 2008)。贝尔山脉的燃烧禁烟令的执行程度和放牧的限制都已经随风而去,内外公园(Abera和Kinahan 2011)。一般来说,burn-ban执法已经在公园里更强,尽管公园边界的确切位置是未知的。公园是如此之多,执法效率附近的主要道路(Abera和Kinahan 2011)。有大变化在不同火灾烧毁的总面积年(Abera Kinahan 2011年,约翰逊等。2012年,Belayneh et al . 2013年)。这主要取决于旱季的时候天气,成熟的数量和空间分布,可燃,站,点火频率。极端火年贝尔山主要配合地区长期干旱由于因short-rain失败(3月至4月2016年陪审团,Zeleke et al . 2017;中的步骤见表A1.1)。 These have been frequent the last two decades (Sass-Klaassen et al. 2008, Mokria et al. 2017). In extended drought years, the numbers of burnt patches accumulate throughout the prolonged dry season until April. Potential natural fuel-breaks like mires (diameters ~10–400 m), rocky outcrops, and patches of less flammable shrub species (Alchemilla和蜡菊)小,覆盖< 10%的景观(图A1.1a)。

图像分析

量化斑块大小的变化,航拍照片从1968年和1984年,陆地卫星图像从1973年开始,1986年,2000年,2015年和2017年,和现场图像从2000年开始,2006年、2008年和2011年被使用(表A1.2)。火有一个明确的定义,我们的搜索窗口开始1月1日(1967年12月被分配到火灾季节航拍照片1968)。搜索窗设置为4月结束,包括长时间的干旱,但没有被发现在任何一年2月后图像。我们选择所有可用的无云图像间隔超过50年的时间,但对于1990年代没有用于公园区域无云图像。因此,1995年的数据没有包括在分析中。航拍照片进行扫描和地理坐标使用地面控制点(gcp)在ArcGIS因为内部定向参数不可用。站在这些图像对边坡因此不纠正,这意味着站在陡峭的山坡(max 35%)大小略有低估,但这些是罕见的,认为不影响结果。为进一步的信息数据处理请参阅附录1.2。研究区仅限于3500 - 3900之间的欧石南区m.a.s.l。(图3)。一个大面积的非典型覆盖排除(面积大的熔岩流,限制火运动),草地和Alchemilla种虫害植物在公园的西北,西南高山植被的一小部分)。我们也排除在公园4公里宽的缓冲区边界因为准确的边界位置是未知的。脚踏实地的站类(见附件1.3)岁景观横断面与GPS点站边界在公园里收集2018年6月。在公园我们使用以前收集(2016、2008、2007)GPS点。采样点补丁大小量化被随机选择每年使用500米网格系统(图3,附录1.2)。

边界的每个人艾丽卡站补丁(从一个单独的火灾事件)导致手动跟踪使用ArcMap 10.0 (ESRI 2011;cf。艾伦et al . 2016年)。手册描述补丁是必要的,因为自动化被证明是不准确的原因有几个:(1)sedge-dominated泥沼光学像年轻grass-dominated艾丽卡站,(2)背景知识的火灾是如何点燃,景观(通常更艰苦的)是必要的正确解释站边界,(3)有时有必要咨询先于图像或谷歌地球历史场景,并遵循个人站在时间的正确解释模式hill-shadows等等。

因为繁琐的手动工作描述边界,我们决定做很多点采样复制而不是一个完整的解释和界定整个景观。这有限的我们的景观指标的统计样本补丁大小从每个区域和时间,但不允许我们来计算其他类型的空间统计等整个领域,例如,年龄相仿的补丁之间的连接。从重复的实地考察,以及从当地土地使用者和遥感图像的信息,我们事先知道年轻站都分散在全国各地,尽管不同的大小。因此我们研究关注年轻站补丁的大小,和年轻的站在景观的比例,因为这些是最重要的指标我们的主要研究问题:连续火的大小。

年之间的图像分辨率不同,但是为了最正确解释边界模式,并避免失去信息,我们旨在使用可用的最高分辨率为每一年,最多小大多数图像的重采样保持在同一空间分辨率图像。低分辨率的图像不可避免地会不准确的估计尺寸,但我们相信任何从我们使用的图像重采样系统误差在时空两个实例分析保持到最低限度,因为最高分辨率的图像都不一定从时间框架的一端是,大部分情况下暂时不同图像数据集。这是因为最早的高分辨率图像也匹配图像的分辨率从晚年(那些通过现货;见附件1.2)。

在所有图片,最近燃烧之间的边界,黑色(0 - 1年),或年轻的黄色(1 - 3年),绿色(> 4 - 5年)和成熟的看台上清晰可见(图4)。少数情况下中间的颜色被分类为“不确定的时代”,因为这些可以是4岁的,或与稀疏lignotubers老站在平地上。在这种情况下我们使用先于图像跟着站历史。“不确定时代”是被排除在最终的分析。不同年龄的成熟站之间的边界不清晰可见,经地面真理,因此我们可能有一个一般成熟站规模的高估。成熟是不包括在统计分析。最初,补丁大小数据也分为置信区间(高信心= 64%),但初步分析显示相同的结果在使用所有的补丁,所以提出了统计数据和图表都使用划定烧和年轻。总数的1011个随机采样点,达到65%艾丽卡站,其中的48%是成熟,8%的不确定的时代,38%的年轻人,6%最近烧毁站。分的比例达到艾丽卡站,其他植被类型和不同的景观特征如图A1.1a每年。总面积的封面艾丽卡站在每个如图A1.1b连续性的阶段。

可燃性阈值的年龄

在公园里放牧压力通常是低(瓶et al . 2011年)。因此艾丽卡postfire增长可能会略高。此外,南坡和旱季略短艾丽卡postfire增长率更高(~ 1厘米高,每年个人观察)。因此艾丽卡站有可能成为易燃比前面所显示的最低5年年龄早在公园外的地块的北部方面(约翰逊et al . 2012年)。确认5年最低年龄为易燃性也适用在公园里和南部方面,我们分析了对卫星图像,1 - 2年分开,确定烧的灾前龄级站。我们使用三双图像,1999/2000,2006/2008,2015/2017,和后来的形象我们选择划定burnt-stand层,覆盖在1 - 2年先于形象,并记录的龄级相同的补丁。使用图像之间的时差,我们计算的预燃年龄每烧站在火的时候。没有烧焦的看台上5岁以下在燃烧时(附录1.4,表A1.3)。

统计分析

首先,为了测试燃烧面积比例改变了随着时间的推移,如果这个公园内外之间的不同,我们进行了线性模型试验,与年网站(内部/外部公园)的比例作为解释变量和点达到燃烧/年轻的代表,而所有点打艾丽卡站龄级。这个变量是正常满足假设正弦转换。进一步的分析都是在站补丁大小(对数转换,以满足测试的假设)的混合燃烧+年轻站,(不含成熟站)来表示连续触发事件在三年内图像之前的日期。进行了四个主要测试:(1)测试如果补丁大小改变了由于国家公园成立,我们运行一个线性模型与补丁的大小作为因变量和网站(内部/外部公园),一年,和他们互动,作为解释变量;(2)补丁的大小随时间变化是公园和外部测试分别通过线性模型补丁大小依赖和年作为解释变量;(3)数量的大补丁(> 100公顷)与相同的线性模型,单独测试补丁的大小作为因变量和网站,一年,和他们互动作为解释变量;和(4)最低年龄的火(附录1.4)被年轻和成熟的概率测试站在燃烧的皮尔逊卡方测试耶茨的连续性校正数据。我们使用统计软件对所有分析R3.1 (R核心团队2014),研究了残差块评估如果模型满足统计假设。

面试方法

2016年5月和6月之间进行的6个人,和10个小组面试(2 - 4人)涉及共有41人,当地agropastoral社区的所有成员和利用欧石南内外贝尔山国家公园。受访者选择的帮助下村领导和当地的翻译。面试是一种和photo-aided为了收集详细的信息对森林和灌木丛利用率和管理和传统生态知识火灾生态学和牧场管理。采访是1 - 2个小时,直接从奥罗莫语的语言来解释英语,并由独立翻译和转录录音。我们问关于历史和现行政策变化通过建立国家公园,公园外的联合森林管理项目和新REDD +项目。面试问题和照片都在附录2。理解欧石南生态背后的生态机制和结构,我们特别要求和燃烧的变化大小的生态关系,管理目标和战略、消防管理和历史变化。我们要求他们理解燃烧禁令背后的原因,他们的意见,如果burn-ban如何执行过许多不同的时间和空间,和所带来的影响。特别是我们寻求以下问题的答案:什么样的消防管理实践历史和今天好吗?公园内部和外部之间的区别是什么? What are the underlying causes of changes over the last decades? What is the status of the local traditional ecological knowledge regarding fire management? Questions were based on our previous knowledge about the system, mainly from outside the park (Johansson et al. 2012). There was high coherence between direct translation and audio transcripts. Respondents talked frankly about fire management, despite that heathland burning is illegal. Because of the qualitative nature of the questions asked, no quantitative analyses were done, but patterns of typical answers and exceptions were sought in relation to respondents’ wealth class, age group, or residency (Table A1.5). The same艾丽卡物种占据主导地位的老树heather云森林林木线以下,和fire-managed欧石南(这将成为森林,如果未燃尽的> 50年),并在本地区域都是佐藤(即艾丽卡)。因此,欧石南通常被称为“森林”的反应。

结果

实证结果

分的比例达到0-3-year-old站(烧加上年轻站汇集,图A1.1.a)所有艾丽卡站,倾向于增加随着时间的推移,内外公园(P = 0.051),但是没有一致的比例差异0-3-year-old站内部和外部的公园,也没有显著的交互作用。主要的分析表明,0 - 3岁的补丁的变化大小是取决于之间的相互影响,网站(内部/外部公园;P = 0.010),这表明1969年以来补丁大小变化的轨迹不同的内部和外部的公园(图5)。在1968年和1973年的平均斑块大小的记录值)(back-transformed意味着0-3-year-old站在两个领域都在同一数量级(8和10公顷,1968年和1973年29日和27公顷,公园,内部/外部)。然而,在1984年和1987年平均斑块大小是更大的在公园里(1984年21岁与5公顷,27日和1987年5公顷,公园,内部/外部)。在2000年的陆地卫星图像和2008点图像(图A1.3b),但大,黑色燃烧在公园里是可见的,而在公园外燃烧和小很多。统计模型显示补丁大小增加的趋势在公园里(P = 0.052)和公园外的显著下降(P < 0.001;无花果5和A1.2)。

具体来说,最大的火灾(> 100公顷)在公园里随着时间的增加,而不是外(P = 0.019;无花果。5和6)。在1990年代之前,每采样一年没有发生大火灾,当发生人数2或更少。2000年之后,大火灾发生每一采样,数字在公园里3 - 5和0 - 1外的公园。典型的燃烧模式的地面照片在图7 a - b,和一个2008点图像的放大部分图7所示。

面试结果

回答关于生计策略和灌木丛管理类似的内部和外部的公园。年长的受访者给历史趋势的更多细节。人口增长,停止季节性迁移,农业扩张,增加干旱是过去50年的重大变化。财富阶层、年龄、性别或牲畜收入比例(表A1.5)几乎没有影响消防管理知识或目标,和响应是高度一致的。人一生生活在该地区,他们的祖父母也住在那里。受访者从道路村庄南部历史方面少与政府互动和经验丰富的冲突对于火和放牧。

当地的生计取决于石南丛生的燃烧

老受访者表示,40年前所有收入来自牛和蜂蜜,他们饲养大群(> 100头奶牛)组成的牛和马。今天受访者表示拥有最多30牛,十匹马,30只羊。一些受访者表示养羊和驴。所有受访者取决于石南丛生的牧场,尤其是在旱季时,森林草地治愈。

所有受访者表示,如果没有频繁的燃烧,欧石南很快就会变成一个连续的高灌木没有任何放牧价值。燃烧的石南丛生的理由被发现在公园里一样。的主要目标是增加草/草生产,摆脱有害urticating蛾毛虫,和土狼和豹子牲畜损失降到最低(cf约翰逊et al . 2012年)。蜂蜜生产的欧石南也很重要。当地野生蜜蜂饲养在日志蜂房,放置在树线树木,许多森林树种也贡献花蜜。艾丽卡arborea据说生产花蜜多艾丽卡trimera,火和短周期的好处大肠arborea因为它花和种子集(从~ 4年,而早些时候大肠trimera开始开花~ 11年)。

农业占家庭收入的75%,并由大麦、大蒜、葱和卷心菜。牲畜占家庭收入的10 - 90%,这对年长的受访者比例较高。少数受访者获得收入的很大一部分来自蜂蜜、竹子、生态旅游、公园就业(表A1.5)。

消防管理的历史变化

燃烧的目标是在公园建立之前的今天。因为它是必要的他们仍然燃烧,尽管冒着被囚禁。他们说,最终,如果没有火了50多年,灌木将长成树,但这是不太可能发生,因为完成点火排斥是不可能的。在1970年代火管理实践不同(表1和2)。燃烧是公开的,并且经常集体,沿着轮廓线由线点火。通常它在旱季早些时候开始:“一旦苔藓是干的,一群人出去在下午和点燃一个成熟的站在一个可控的方式。“首先他们确保没有牛或孩子在场的大叫Guba !(火)。然后几个人同时点燃许多灌木在下坡线边境的“成熟”(~ 8 - 14岁),为了使一个上坡高强度树冠火。这样,所谓的guba qulquulo(清洁火灾),regular-shaped火灾、消费灌木林冠境内,是首选,因为他们被认为产生更好的牧场和减少大小的剩下的树桩,限制牛访问。赛季初的火灾通常产生白烟(由于高含水量的树叶)。赛季中段火灾产生黑烟(图7 b),这些火灾被称为“黑烟火灾。“这些都是更常见的今天,根据受访者,和被视为破坏性火灾,主要是因为他们燃烧的土壤。今天,根据受访者,点火不是最好的方法。现在,尤其在公园里,因为被抓的风险,点火之后通常在旱季。他们解释说,这是因为它的原因是容易成功的一点点火时偷偷地植被非常干燥。这通常是由一个人骑在马背上,“…只扔一根香烟,或迅速点燃一个灌木当没有人看到他。“今天一些发动机在旱季也故意迟到,因为公园的冲突,根据受访者。

公园内部和外部之间的区别

受访者表示,大火在公园里最近变得更大、更危险,和体现了这2015年3月在哪个公园工作人员被杀。他们说伤亡之前从未发生过。虽然公园里有一些资源欧石南巡逻,面积太大了,到处都是执行法律和社区不报告点火:“因为每个人都需要牧场,没有人报告发病率燃烧去公园。“被点燃的风险更高的附近公园巡游者经常巡逻的路线。对点火是监禁的刑罚处罚费用大,内部和外部的公园。公园里有更多的资源来控制放牧和新的定居点,但放牧压力增加也在公园里,已经建立了新家园树线以上(表A1.4)。受访者在公园里在过去经历过更多的与当局发生冲突,特别是关于燃烧和放牧。一些受访者也提到了公园的积极成果,如改进的环境保护和生态旅游。所有受访者的总体积极态度的国家公园和REDD +项目,因为他们认为需要保护和预期受益于碳交易和生态旅游。社区和公园之间的关系有所改善,新的研讨项目,比如学校,水,电,但crop-raiding的野生动物公园也是一个增加社区的问题。受访者还预计,他们将被允许留在村庄的未来。 One respondent inside the park stressed the need to stay as follows: “If communities get money, they will manage the forest [including heathland] ... but if they get displaced from their village they would not want to receive even a billion birr, but they would choose to stay.” Young respondents, especially outside the park, were aware of the concept of carbon storage, and said that they had been promised payments for planting trees (which some respondents had done, and were asking when payments will be made). Only one respondent, outside the park, received payments for forest protection. There was varied understanding of how REDD+ payments will work and whether it will benefit the communities or not, as indicated in the following quotes: “I didn’t agree with carbon money because they may take our good forest and give us bad climate ... but if it doesn’t have negative side-effects it might be a good idea.” “Money paid for tree protection is good, but if cutting forest is totally forbidden it will be problem because then we will not be allowed even the stick we hold in our hand.” “It is possible to protect our forest to store carbon ... it is good if they pay 800–1000 birr [~US$27–34] per ha of pasture land.” “It is a good idea to get money for protecting the forest because the reason for deforestation is also to get money.” Outside the park, ignition frequency has increased since the 1970s, despite everyone knowing that it is illegal. Therefore, according to respondents, stand patches have become smaller. Grazing pressure has increased and is generally higher than in the park. Attempting to increase pasture production, men, and especially children, now ignite increasingly frequently, even under poor burning conditions. Children are often igniting because they cannot be put in prison, and ignitions increase during school breaks, according to respondents and observations. The new ignition practice with quick-point ignitions on the sly now also applies outside the park because burn-ban enforcement has recently increased on account of the REDD+ project.

受访者表示,最近的持续干旱发生每3 - 4年,这些火灾更具有破坏性,特别是在公园。一些受访者解释说,火的大小增加背后的原因主要是缺乏年轻的站,阻止火灾。看来,大多数受访者清楚地理解,当几个站都烧赛季或贫穷火年,大火在干旱年变得更大。根据受访者,另一种解释可能是,在极端干旱和多风的条件,甚至可能旅行在5岁,和旧的“杂草”站(图2 d),通常不会燃烧。受访者说,年轻是不可能烧,老受访者说这是还当放牧压力较低时年轻。受访者在公园里担心火灾变得更加危险,失去控制,就像2008年4月火灾当公园命令直升机、军事的仆人,和学校的孩子们停止火灾,同时当地年轻人点燃了斜率。讨论这次活动的照片,受访者说,“这是非常危险的,停止在成熟艾丽卡是不可能的”和“这是因为下面有人还引发的冲突。“受访者还强调土壤火灾的问题,而这是不常见的。他们说在燃烧,腐殖质干燥时,应该被禁止,因为土壤火灾杀死艾丽卡lignotubers。他们说艾丽卡需要在系统中,随着旱季饲料,和燃料火灾,他们认为恢复草场。所有受访者说,牧草质量和牛奶产量每头牛已经下降,主要是因为增加牲畜密度,也因为一年四季的放牧。过去,欧石南没有擦伤了雨季,因为根据受访者,冷雾使奶牛和孩子生病,并增加牲畜损失捕食者。最近还绵羊和山羊开始放牧欧石南和浏览艾丽卡灌木更强烈,受访者表示,这可能最终杀死艾丽卡。传统的牧场,上下两个树线,是集体土地,但最近许多牛主人公园开始建造栅栏外获得长草自己的牲畜。这被视为一个好处篱笆所有者,但社区的问题,因为它会导致森林砍伐。击剑牧场是非法的,但根据受访者,开始后联合森林管理项目外的公园。一个新现象在过去的十年是现在可以租访问牧场尽管没有私人牧场。

当地消防知识

传统生态知识关于火灾生态学和消防管理深度和广泛,内外公园(表2)。受访者可以高精度告诉postfire年龄艾丽卡站在照片。他们知道是五岁以下的(膝盖)不能因为缺乏燃料,燃烧,8-14-year-old站(“腰”)是“成熟”,很容易燃烧,当站比建高,它们“杂草丛生”,需要极端的干旱天气燃烧。他们说,“当地社区超过农业办公室了解火灾。”只有一位受访者,她当过管理员,说燃烧不好:“我们训练有素的专家,佐藤燃烧不好,导致矿产枯竭……并杀死野生动物。“但是后来他说,没有火就不会有牧场,和“欧石南已经烧自从我祖父。“老男人抱怨说,孩子现在没有消防知识:“孩子做一些小的肮脏的燃烧与混乱的边界……充满绿色的区域内,或与大树桩。“但另一方面,他们说,孩子们知道长老不知道其他事情,例如,urticating毛毛虫会变成蛾。消防管理是一个男性的任务,然而女性也有详细的火灾生态学知识,把实践,对牧草质量和牲畜健康和生态的影响。 One old woman pointed out the fact that it is necessary to have “both young and old stands within daily walking distance of the cattle” to provide a continuous supply of young stands over time. Even though the cattle are not herded in the heathlands, most respondents were well aware of pasture ecology, for example, which herb species were preferred by different animals, and that the proportion grass cover had decreased and unpalatable herbs increased because of overgrazing. Some respondents mentioned the importance of the shrubs for protecting grasses and herbs, and preventing erosion. The respondents were interested in reaching a more constructive dialogue with the authorities on how to stop the dangerous late-season fires, and also to solve the problem of overgrazing.

讨论

我们的实证结果表明,政策和土地利用的变化改变了火政权内部和外部的公园在不同的方向。公园的创建之前,灌木丛火灾大小几乎相等的内外目前公园区域。自那时以来,一些延迟,火的大小减少了外面,但增加在公园里。我们的面试结果澄清这些趋势背后的潜在机制:(1)燃烧对当地生活至关重要,不能排除在这个高度易燃的植被,(2)国家公园内的执行更强烈燃烧的禁令降低了点火利率,因此年轻站的数量作为fuel-breaks,造成更大的火灾,(3)禁止燃烧发动机转向后来在旱季,(4)外的公园增加点火,加剧造成的土地使用,减少了火灾大小,和(5)扩展最近干旱频繁,但大火灾发生主要是在公园里(图8)。

机制控制块大小

尽管禁止燃烧,没有在公园里烧/年轻总面积减少,而是增加。研究中三个因素控制火焰大小景观。第一个是有关年轻人站在景观镶嵌结构,造成前几十年的点火(cf Minnich和周1997)。其次,经常在火灾频率较大的年际变化是因为天气干燥季节的变化(cf Seydack et al . 2007年)。贝尔石南丛生的气候通常是非常潮湿的,火是通常只能在12月和2月之间。可怜的火年只有少数火灾发生,然后主要是在公园。好火年,火灾有很多,内部和外部的公园,但是他们在公园里变得更大。第三个因素是点火频率。人为点火,在这种情况下,当地的需求之间的平衡生产食物,和灭火的官方政策(cf Pyne。1997年,拉里斯和代尔先生2006年,库尔和拉里斯2009)。公园外的发动机是频繁的,即使在坏火年燃烧条件差,如访谈和观察到的所述。 This could explain the few, small fires found outside the park only in poor fire years (Fig. 5).

改变的时机点火

我们的图片是过时(12月)/ 1月到2月,因此球员站不包括3火灾烧毁的记录在干旱年。赛季中段火灾分布而不是可见的年轻站1 - 3年后。例如最大的2400公顷年轻补丁记录2011年,燃烧2008年4月(恰好是黑烟在图7 b)。不幸的是我们的经验数据不能量化的转变时机。但受访者表示,只在持续干旱、土壤发生火灾,这是罕见的在过去。这印证了一个事实,即欧石南气候通常很潮湿,和腐殖质层很少干(个人观察,在2005年到2016年之间)。厚层积累的腐殖质,旧的年龄大大肠trimeralignotubers(约翰逊et al . 2012年)还表明赛季中段闷腐殖质火灾在过去已经罕见。

燃料优惠和牲畜的重要性

patch-mosaic理论提出的Minnich周(1997)表明,点火饱和导致一个细粒度的马赛克的年轻站作为燃料破坏景观,以墨西哥茂密的树丛。这需要点火饱和,年轻真的是不易燃烧的。这不是在加州的茂密的树丛,在极端天气下,通过各龄级火灾燃烧,部分是因为入侵年度草(Keeley Fotheringham 2001年,布鲁克斯et al . 2004年)。在海角凡波斯,Seydack et al。(2007)表明,年轻的看台上fuel-limited,函数作为燃料减免生产率较低的干燥proteoid灌木地,但不是更有效率的高山石南丛生,ungrazed的今天。在巴塔哥尼亚的家畜放牧改变燃料成分和减少灌丛带易燃性(Blackhall et al . 2017年)。在亚高山带的灌木丛在维多利亚,澳大利亚,牛对灌木燃料据报道几乎没有影响,因为他们避免旧站(威廉姆斯et al . 2006年)。除了网站生产率低,燃料限制在年轻的也可以是由于密集的生产范围,牲畜消耗大量的草和灌木燃料,尤其是在年轻的代表,如贝尔山。我们的结果表明,未满5年作为燃料休息,但是我们不知道我们的1 - 3岁可能转移火如果草不是擦过短。然而,旧的被调查者表示,年轻的连续站也停止了火灾40年前,当放牧压力较低。年轻的站也集中放牧着大量的高山啮齿动物(瓶等。2011年,Jira et al . 2013年)。 According to our previous experiments (Johansson et al.,未发表的数据),一个两岁的防护站在~ 15厘米高,不能完全治愈,草停止在2008年12月。

生物多样性和规定的燃烧

贝尔山脉欧石南,放牧,在温和的放养密度,是一个重要因素为消防制度和生物多样性。牛可能擦过这些欧石南人为燃烧开始以来,至少在2000年前(Gil-Romera et al . 2019年)。补丁燃烧和放牧的结合,创造了丰富的景观,维持其韧性和都是必要的。

我们没有量化其他景观指标比站年轻站的规模和比例,因为方法论的限制(见方法)。然而,它可能是有趣的比较其他空间特征如年龄相仿的补丁之间的平均距离。然而,基于定性的印象从图像和现场,很清楚的是,小火大小也导致马赛克模式较短意味着年龄相仿的补丁之间的距离。

年轻站提供栖息地许多Afroalpine植物(约翰逊et al . 2018年)和食草啮齿动物,重要猎物Simien狼(犬属simensis;瓶et al . 2011年)。自然资源保护者尚未接受高生物价值的文化景观的概念在非洲(诺依曼2014年)。这引起了冲突在许多国家公园对火灾和放牧(诺依曼1998年)。我们认为,就像欧洲欧石南,贝尔山欧石南应该被理解为一个古老的文化景观,和管理的传统方法,但是科学,法律,控制。

的重新引入patch-burning作为灌木地工具减少燃料和/或生物多样性保护一直存在争议(Bradstock et al . 1995年,Russell-Smith et al . 2002年,艾伦2008)。最近烧开放站提供栖息地不同于旧的草本社区站(艾伦Wesche Rundel 1998年,2006年,2008年,约翰逊et al . 2018年)。因此规定燃烧可以增加生物多样性,如果年轻站是罕见的景观。但如果老站是稀有和濒危物种,燃烧可以减少生物多样性(Bradstock et al . 1995年,Syphard et al . 2019年)。优化管理应该是依靠历史火政权下当前植物群落组装。重新patch-burning(费尔南德斯et al . 2013年)和牲畜放牧(Lovreglio et al . 2014年品牌et al . 2017年)取得成功主要在地中海盆地,也许是因为短时间跨度的因为他们的戒烟。规定下赛季火灾燃烧火天气温和实际上增加了大量的旧补丁的景观因为他们不易燃(墨菲et al . 2015年)。一旦失去了细粒度的景观镶嵌,很难恢复其在高度易燃植物因为缺乏年轻站到(墨菲et al . 2015年)。

规定燃烧作为适应气候变化beplay竞技

贝尔山,而土地管理分化两种对立的方向在过去50年里,气候变化也影响了消防制度。beplay竞技受访者指出,扩展干旱最近频繁(cf。Mokria et al . 2017年,Mekonnen et al . 2018年)。这四个影响火政权:更长的干旱时期积累火灾、球员更多的火灾、初级生产增加燃料堆积时间降低,土壤阴燃火灾杀死的危险艾丽卡lignotubers。干旱影响这两个方面同样,但增加了火的大小仅在公园里已经成为一个问题。在公园外加强土地利用pre-emptied石南丛生的燃料,因此可能部分抵消一些气候变化的影响(图8)。beplay竞技

传统的灌木林火灾知识

我们的采访表明,传统的消防知识仍然是生动的,深,广泛的在当地社区。以证据为基础的,自适应,并通过长期与石南丛生的交互进化的生态系统。传统知识和执行之间的对比燃烧禁令造成混乱和冲突。尽管受访者知道燃烧禁令背后的论点,他们无法遵守法律为了喂养牲畜。这使得反复出现的冲突,改变了点火模式,导致更大的火灾。结合频繁的旱灾,这创造了一个危险的处境,社区和当局希望结束。受访者强调,球员应该停止燃烧,这是通过一个公园和社区之间的对话在消防管理的法制化和监管。关于传统的消防管理当局之间的误解造成类似的问题的燃料堆积和火的大小和严重程度增加,例如,澳大利亚热带稀树草原(Yibarbuk et al . 2001),葡萄牙灌丛带(费尔南德斯et al . 2013年),和巴西塞拉多(Eloy et al . 2019年)。在埃塞俄比亚,10年的火几乎完全排除了异常大灌木丛火灾在2012年山卡卡(Ararsa伊恩,个人沟通)。可能的一些大灌木丛火灾报道从其他东非欧石南也可以停止造成的部分(主要是无证)前传统的消防管理。

结论和管理的影响

本研究的主要目的是为了增加我们的了解政策和土地利用的变化改变了火政权,以及这如何影响新REDD +项目,也可能对其他易燃的REDD +项目生态系统。增加土地的稀缺性,相互冲突的目标,和火排斥导致nonoptimal消防管理的情况。燃烧是非法妨碍了健全的消防管理政策的发展。今天的情况是困难的,在公园和越来越大的火灾,结合周期性干旱。但未来的开发一个成功的社区消防管理程序比许多其他灌木地系统。旧的艾丽卡lignotubers已经适应大范围的火灾的间隔,站结构尚未完全均质,传统的消防管理知识仍然存在,没有外来fire-regime改变物种,火险天气并不像在其他地方一样极端。有一个真正的兴趣社区与政府合作开发一个可接受的联合监管的燃烧和放牧,只要他们被允许继续在公园里。公园管理局承认火在石南丛生的生态作用。有越来越多的人意识到科学的必要性规定燃烧增加长期碳储存和生物多样性在草原系统(Teketay 2000年,粮农组织2011)。传统的火灾管理可以成功地集成在减缓气候变化的项目。这是第一次尝试西方的阿纳姆地火减排项目在澳大利亚(Yibarbuk et al . 2001年)。这个概念现在已经蔓延到,例如,巴西塞拉多(Eloy et al . 2019年)和博茨瓦纳国际草原火灾管理倡议,这将继续给实际车间在非洲联合消防管理。面对气候变化,就必须适应土地管beplay竞技理策略以减少火灾风险(2013年迪林高产等。2010年,费尔南德斯,van Breugel et al . 2016年)。尝试短期增加碳捕捉,没有彻底了解火灾和放牧的当地生态环境,会导致大规模的森林大火,长期碳损失和生态系统退化。我们建议在易燃REDD +项目生态系统首先调查火灾历史和社会背景的系统旨在恢复,然后采用消防政策在此基础上,而不是最初实施毯子燃烧禁令和放牧的限制。 We suggest that the Bale Mountains REDD+ project abandons the strict fire-exclusion policy, and instead develops a joint fire management program for the heathlands, agreed upon by all stakeholders. This should include prescribed early-season small burns, with varied rotation intervals, and a respected ban on late-season ignition, as well as grazing regulations. In developing this program there is a need to make use of the vivid local traditional fire knowledge, which is globally unique for a flammable shrubland system.

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