Il ripristino dei pascoli nel Great Basin sta prendendo una nuova direzione mentre gli scienziati cercano di trovare lo stock di semi ideale da utilizzare per i molti diversi ecosistemi attraverso la distesa di 70 milioni di acri:semi nativi adattati localmente alle condizioni.

I gestori dei terreni hanno speso milioni di dollari in semi negli ultimi decenni da utilizzare nei loro sforzi di restauro, ma troppo spesso, vedere solo risultati minimi per riparare i danni da incendi boschivi, introduzione di specie invasive o pascolo eccessivo. Un nuovo $ 500, 000 USDA National Institute of Food and Agriculture progetto finanziato presso l'Università del Nevada, Reno utilizzerà studi genetici e nuovi ceppi di semi e strategie di semina per trovare le combinazioni di semi e semi più compatibili per le varie zone dell'enorme Great Basin.

"Abbiamo lavorato per anni su come ripristinare gli ecosistemi del Great Basin, "Beth Leger, professore associato di ecologia vegetale presso il College of Agriculture dell'Università, Biotecnologie e risorse naturali, disse. "Sono molto entusiasta di questo sforzo mentre stiamo provando nuovi approcci, e si spera che i gestori del territorio trarranno beneficio da nuovi metodi".

Lo studio quadriennale, intitolato "Ripensare le fonti di semi nel restauro dei pascoli:genetica ecologica, Tratto Funzionale, E gli approcci comunitari nel Grande Bacino" è in corso, con milioni di semi autoctoni di sette specie di piante già raccolti da quando il progetto è iniziato quest'estate.

"Stiamo applicando un approccio di ecologia vegetale e gestione genetica in un contesto gestionale, e useremo ciò che troveremo per migliorare il restauro, "Leggero, uno dei due scienziati a capo del progetto, disse. "I semi provenienti dall'esterno del Great Basin sono stati usati in passato con scarso successo, e il nostro approccio sta esplorando l'uso di semi autoctoni che crescono in condizioni locali, suolo, clima e con altra vegetazione."

Il gruppo, con l'aiuto di studenti laureati durante l'estate e in autunno, ha già raccolto semi da tutto il Grande Bacino, anche da erbe, arbusti e piante da fiore.

"La nostra studentessa Allison è stata come una macchina, raccogliendo tutto il necessario da 16 siti nella parte settentrionale del bacino, " Ha detto Leger. "Ha organizzato tutto con raccoglitori e schede, e i semi sono in sacchetti e scatole conservati dal pavimento al soffitto. Questi saranno utilizzati per coltivare piante da raccolte selvatiche in campo e in esperimenti in serra. Identificheremo i tratti del seme e della semina che migliorano l'insediamento in zone aride, sistemi invasi per sette erbe autoctone, specie di piante e arbusti fioriti."

La parte genetica della popolazione del progetto descriverà la diversità e la struttura geografica in queste specie importanti ma poco studiate, chiedendo come la variazione genetica influenzi le prestazioni della fonte del seme.

Nuovi strumenti per il restauro

"Questo è il prossimo passo per noi, per il restauro, portando i nuovi strumenti genomici della popolazione in Nevada che non sono stati utilizzati prima qui, " Il professore assistente Thomas Parchman, specializzato in genetica evolutiva ed ecologica presso il College of Science dell'Università, disse.

Sebbene sia comunemente accettato che le specie di piante autoctone funzioneranno meglio di altre fonti di semi, questo studio esaminerà anche come le differenze nella variazione genetica possono aiutare a prevedere quali fonti funzioneranno meglio, sia da solo che in miscele ad alte prestazioni.

Parchman genererà e analizzerà i dati genomici della popolazione e del paesaggio per le sette specie di piante nel Great Basin. Nello specifico, il suo laboratorio quantificherà la struttura genetica del paesaggio per considerare come la scala geografica dell'adattamento locale possa influenzare i risultati del restauro, e quantificare la diversità genetica all'interno delle popolazioni, chiedendosi se le popolazioni con maggiore diversità o flusso genico siano fonti migliori rispetto a popolazioni più isolate e geneticamente divergenti.

"Ci sono stati 10 anni di grattacapi, " Disse Parchman. "Questo è il prossimo passo, portando una prospettiva genetica della popolazione nell'equazione e guardando alle interazioni tra specie diverse come un percorso più efficace verso il ripristino".

Usare gli studenti sul campo per raccogliere i semi aiuterà a ottenere dati rapidamente. Il laboratorio di Parchman estrarrà il DNA e sequenzierà le varie specie.

Il progetto unirà esperimenti in serra e sul campo con i dati genomici ecologici per valutare la caratterizzazione geografica e la variazione genetica nel contesto dell'adattamento locale e delle prestazioni di restauro.

"Utilizzeremo alcune tecniche di semina e coltivazione, sia in campo che in serra - iniziando prima con tre appezzamenti - uno vicino a Reno, uno in Oregon e uno vicino a Orovada nell'estremo nord del Nevada); e infine cinque giardini, " Ha detto Leger. "Ne pianteremo 16, 000 semi nel terreno nell'ottobre 2018".

Inoltre, pianteranno giardini da popolazioni di origine diverse per ogni specie, per determinare se il ripristino ha più successo quando le migliori fonti di semi per ogni specie sono assemblate in un mix ad alte prestazioni, o se è più efficace ripristinare le comunità con raccolte tutte da singoli, potenzialmente co-evoluto, comunità.

Sostenere le pratiche agricole

"Il nostro progetto è in linea con il programma di gestione degli agroecosistemi NIFA, mentre stiamo cercando nuovi modi per le risorse naturali in questa regione per sostenere la pratica agricola dominante e migliorare i servizi ecosistemici aggiuntivi, " Ha detto Leger. "Stiamo cercando un più costante, produttività affidabile in modo che gli allevatori possano pascolare in modo più sostenibile. Con piante perenni che fluttuano meno, l'allevamento è meglio."

I pascoli del Great Basin svolgono molte funzioni, fornendo importanti risorse per la produzione animale, una vasta distesa di habitat della fauna selvatica e terreno pubblico per la ricreazione e il mantenimento della biodiversità nativa. I disturbi causati dall'attività umana e l'introduzione di specie invasive stanno convertendo milioni di acri di habitat perenne di artemisia in praterie annuali.

Nello stato del Nevada, che abbraccia gran parte del Grande Bacino, più del 63% dello stato è stato assegnato a pascoli attivi nel 2015. I proventi della produzione di bovini e vitelli hanno rappresentato il 32% delle entrate agricole del Nevada, con molta produzione che avviene nei pascoli pubblici. Oltre a fornire foraggio per il bestiame, questi agro-ecosistemi supportano anche un'ampia varietà di piante autoctone e fauna selvatica, comprese specie rare e di interesse, come conigli pigmei, gallo cedrone e altri animali selvatici fortemente dipendenti dalla vegetazione perenne autoctona.

"Stiamo lavorando per ridurre il predominio annuale delle piante invasive, cercando di aiutare le piante perenni autoctone a favorire l'equilibrio tra allevamento e fauna selvatica, " Ha detto Leger. "Il nostro obiettivo generale è quello di migliorare il processo attraverso il quale ripristiniamo i pascoli annuali convertiti alle comunità vegetali autoctone".