Simulating natural processes to scale-up ecological restoration in lowland sand fynbos
Date
2023-03
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: The restoration of degraded ecosystems is set to gain momentum given that natural resources are
dwindling and there is a need to mitigate the impacts of climate change. There is some reliance on
ecological restoration to reverse environmental degradation and to facilitate sustainable economic
development. Global initiatives such as the United Nation’s Decade on Ecosystem Restoration and the
Global Biodiversity Framework have placed ecological restoration at the forefront of reversing
environmental degradation while the Sustainable Development Goals embed biodiversity at the core of
sustainability. Ecological restoration is set to direct degraded ecosystems on a restoration
trajectory and recover the ecosystem’s composition, structure, and function. However, there is a
mismatch between the extent of environmental degradation and that of restoration efforts.
Consequently, the net contribution of current restoration efforts towards reversing environmental
degradation is limited. What is lacking is an approach which converges the contributions made from
different extents of restoration efforts into a global contribution. This is caused by the lack of
a framing tool to guide the design and implementation of restoration interventions towards closing
the gap between the extents of environmental degradation and restoration efforts.
Environmental degradation is widespread and caused by various factors including biological
invasions. Plant invasions are problematic in South Africa, particularly in the Greater Cape
Floristic Region (GCFR), where they cause biodiversity loss. These invasions are usually dominated
by the alien trees and shrubs native to the Mediterranean climate regions of the globe. Restoration
efforts may be undermined because the invading species originate from similar, fire-prone
environments with similar drivers of regeneration. This way, the invading species can easily adapt
in fynbos environments and respond positively to restoration treatments meant to regenerate native
vegetation. Therefore, the use of fire treatments to regenerate these fynbos types when they are
heavily invaded by fire-adapted species is challenged by the invader’s equal responsiveness to fire
treatments. A prime example is using fire treatments to regenerate Lowland Sand Fynbos found within
the GCFR when it is heavily invaded by Australian Acacia saligna. In this case, fire treatments
stimulate high- density, post-fire acacia recruitment instead of native species. This high-density
acacia recruitment outcompetes the sparsely recruited native species which fail to establish
thereafter.
By coupling alien clearing interventions with restoration of native vegetation, the research sought
ways to improve and scale-up ecological restoration efforts currently underway in Lowland Sand
Fynbos. Alternative ways were sought to encourage native species regeneration while discouraging
the invading species from resurging. Therefore, this dissertation investigated the efficacy of
simulating and side-stepping the effects of fire to avoid high-density post-fire acacia
recruitment. Guided by the findings from the reviewed literature, two restoration treatments were
designed and trialled in Lowland Sand Fynbos ecosystems long invaded by A. saligna. These
treatments were designed to improve the regeneration of native species by reducing the density of
acacia emergence after clearing acacia stands. Regeneration of natives was encouraged by simulating
the effects of fire required to stimulate the germination of native species and by sowing
pre-treated native species
to boost the depleted native seed bank. The recruitment of acacia was discouraged by avoiding and
delaying the use of fire treatments when the acacia seed bank was relatively large and through
follow-up clearing of recruited acacia. That is, the cleared areas were either sown without burning
the acacia slash (“Fell, Stack & No Burn” treatment) or they were fallowed before burning the slash
and sowing pre-treated seeds (“Fell, Fallow & Burn” treatment).
By avoiding fire treatments, the recruitment of acacia was discouraged by depriving acacia of its
fire-related heat pulse germination cue. This resulted in sparse recruitment of acacia which
allowed the native species to germinate from pre-treated seeds and to establish. However, the
recovered vegetation did not yet approach a structure comparable to the reference site because it
lacked representation of a few plant guilds, e.g., proteoids and geophytes, and the species
richness within individual plant guilds was poor. Delaying using fire treatments allowed the acacia
seed bank to reduce in size, translating to reduced acacia seedling densities that allowed the
recruited native seedlings to establish rapidly. However, this reduced post-fire acacia recruitment
still yielded a dense acacia stand in competition with the recruited native species. But the cover
from recruited annual species helped to suppress the establishment of dense acacia cover. When the
annuals died back, follow-up clearing of acacia seedlings was necessary to facilitate the
establishment of perennial species thereafter.
Improving the management of alien plant invasions can be better executed by combining insights,
efforts, and experiences from the fields of invasion and restoration ecology to inform restoration
practice and the selection of suitable restoration treatments. Therefore, this research examined
the effectiveness of treatments that side- stepped or simulated natural processes to scale-up
native species recovery in a highly threatened Cape Floristic Region habitat. The technical and
financial effectiveness of various treatments were compared and indicated context-specific
outcomes. There was no ideal treatment which incurred the lowest cost but yielded the best outcomes
in all categories of restoration outcomes. Instead, there were trade-offs between costs and
outcomes in each treatment. For example, despite being able to recover good native cover and
minimising acacia recruitment at lowest costs, the “Fell, Stack & No Burn” treatment retained the
highest acacia seed bank after two years. The “Fell, Fallow & Burn” treatment resulted in the
highest native cover after two years but it did not improve the species richness of the recruited
native species and it was more expensive than the “Fell, Stack & No Burn” treatment. However, the
resultant effects of fallowing and high-density post-fire acacia emergence yielded the lowest
residual acacia seed bank compared to other treatments. Within the monitored period, none of the
treatments allowed the restoration sites to approach an ecosystem structure that was comparable to
reference conditions. The restored areas lacked the representation of a few plant guilds, e.g., the
overstorey proteoid guild, geophytes and some ericoid resprouter shrubs. Furthermore, species
richness within each recovered plant guild was low. The greatest barrier to stimulating the
regeneration of a species-diverse Lowland Sand Fynbos ecosystem is likely to be the depleted native
seed bank more than the effects of fire or the high-density post-fire acacia resurgence. A depleted
native seed bank restoration intervention requires the addition of species-diverse seed mixes
irrespective of the treatment, but seed supplies remain limited. The high-density acacia resurgence
can be managed by manual removal of acacia saplings within the first year of sowing, though it is expensive and laborious to implement over large areas. An avenue for future
research is to explore seed enhancement technologies such as polymer coating, since the combination
of restoration treatments with follow-up clearing treatments can improve the establishment of
native species in the field. Therefore, practitioners can use seed pre-treatments to enhance the
germination of species that are easy to collect and re-establish in the field and plant nodes of
rootstock for species and plant guilds that fail to establish
from seeds.
The choice of management approach depends on the budget constraints, priorities, context, and scope
of the intervention. Despite the lack of an ideal treatment and an inconclusive evaluation, the
synthesis of research findings indicated some best-practise management options that practitioners
can adopt in future restoration efforts. Firstly, it was recommended that when restoring fynbos
vegetation types that are heavily invaded with acacia, fires should be delayed until the risk of
high-density post-fire acacia recruitment posed by the acacia seed bank is low. Secondly, the
persistent portion of the acacia seed bank poses an ongoing risk of reinvasion and therefore
requires long-term management planning and budget for follow-up clearing. Thirdly, given the dearth
of available native seeds for active restoration in Cape Flats Sand Fynbos, scaling-up ecological
restoration may require seed enhancement technologies to boost the depleted native seed bank and
help to restore ecosystems that are species diverse, resilient, and resemble reference conditions.
Lastly, restoration of functioning ecosystems takes time, over several fire cycles, and requires
continuous improvement from the
initial interventions.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die herstelproses van geërodeerde ekostelsels gaan momentum kry gegewe dat natuurlike hulpbronne besig is om te kwyn en dit nodig is om die impak van klimaatverandering te mitigeer. Daar word tot ‘n sekere mate staatgemaak op ekologiese herstel om omgewingsagteruitgang om te keer en volhoubare ekonomiese ontwikkeling te fasiliteer. Wêreldwye inisiatiewe soos die Verenigde Nasie se Dekade op Ekostelsel-herstel en die Globale Biodiversiteitsraamwerk het ekologiese herstel aan die voorpunt van die ommekeer van omgewingsagteruitgang geplaas terwyl die Volhoubare Ontwikkelingsdoelwitte biodiversiteit inbed in die kern van volhoubaarheid. Ekologiese herstel gaan geërodeerde ekostelsels op ‘n herstelbaan rig en die ekostelsel se komposisie, struktuur en funksie herstel. Daar is egter 'n wanverhouding tussen die omvang van omgewingsagteruitgang en dié van herstelpogings. Gevolglik is die netto bydrae van huidige herstelpogings om omgewingsagteruitgang om te keer, beperk. Wat ontbreek is 'n benadering wat die bydraes wat gemaak word uit verskillende omvange van herstelpogings in 'n globale bydrae konvergeer. Dit word veroorsaak deur die gebrek aan 'n raamwerkinstrument om die ontwerp en implementering van herstelintervensies te lei om die gaping tussen die omvange van omgewingsagteruitgang en herstelpogings te verklein. Omgewingsagteruitgang is wydverspreid en word veroorsaak deur verskeie faktore, insluitend biologiese invalle. Plantindringings is problematies in Suid-Afrika, veral in die Groter Kaapse Floristiese Streek (GKFR) waar dit verlies aan biodiversiteit veroorsaak. Hierdie invalle word gewoonlik oorheers deur die uitheemse bome en struike wat inheems is aan die Mediterreense klimaatstreke van die wêreld. Herstelpogings kan ondermyn word omdat die indringer spesies afkomstig is uit soortgelyke, brandgeneigde omgewings met soortgelyke dryfvere van hernuwing. Sodoende kan die indringerspesies maklik in fynbosomgewings aanpas en positief reageer op herstelbehandelings wat bedoel is om inheemse plantegroei te hernuwe. Daarom word die gebruik van brandbehandelings om hierdie fynbostipes te regenereer wanneer hulle swaar binnegeval word deur brandaangepaste spesies uitgedaag deur die indringer se gelyke reaksie op brandbehandelings. 'n Goeie voorbeeld is die gebruik van brandbehandelings om Laaglandse Sand Fynbos wat binne die GKFR gevind word, te hernuwe wanneer dit swaar binnegeval word deur Australiese Acacia saligna. In hierdie geval stimuleer brandbehandelings hoë-digtheid, post-brand akasia werwing in plaas van inheemse spesies. Hierdie hoë-digtheid akasia werwing verower die yl gewerfde inheemse spesies wat nie daarna slaag daarin om te vestig nie. Deur uitheemse skoonmaak-intervensies te koppel aan die herstel van inheemse plantegroei, het die navorsing maniere gesoek om ekologiese herstelpogings wat tans aan die gang is in Laagland Sand Fynbos te verbeter en op te skaal. Alternatiewe maniere is gesoek om die hernuwing van inheemse spesies aan te moedig, terwyl die indringer spesies ontmoedig word om te herleef. Daarom het hierdie proefskrif die doeltreffendheid van die simulasie en systap van die effekte van vuur ondersoek om hoë-digtheid post-brand akasia werwing te vermy. Gelei deur die bevindinge uit die hersiene literatuur, is twee herstelbehandelings ontwerp en beproef in Laaglandse Sand Fynbos-ekosisteme wat lank deur A. saligna binnegeval is. Hierdie behandelings is ontwerp om die hernuwing van inheemse spesies te verbeter deur die digtheid van akasia-opkoms te verminder nadat akasiastandplase skoongemaak is. Herlewing van inheemse spesies is aangemoedig deur die effekte van vuur te simuleer wat nodig is om die ontkieming van inheemse spesies te stimuleer en deur voorafbehandelde inheemse spesies te saai om die uitgeputte inheemse saadbank 'n hupstoot te gee. Die werwing van akasia is ontmoedig deur die gebruik van brandbehandelings te vermy en uit te stel wanneer die akasiasaadbank relatief groot was en deur opvolg-skoonmaak van gewerfde akasia. Dit wil sê, die skoongemaakte areas is óf gesaai sonder om die akasia- te houtkapsels verbrand (“Afkap, Stapel en Geen-Brand-behandeling”) óf hulle is braak gelê voordat die houtkapsels gebrand is en voorafbehandelde sade gesaai is (“Afkap, Braaklê en Brand- behandeling”). Deur brandbehandelings te vermy, is die werwing van akasia ontmoedig deur akasias van hul brandverwante hitte-puls ontkiemingswyse te ontneem. Dit het gelei tot yl werwing van akasia wat die inheemse spesies toegelaat het om uit voorafbehandelde sade te ontkiem en te vestig. Die herwonne plantegroei het egter nog nie 'n struktuur genader wat vergelykbaar is met die verwysingsterrein nie, want dit het verteenwoordiging van 'n paar plantgildes tekortgekom, bv. proteoïede en geofiete, en die spesierykheid binne individuele plantgildes was swak. Deur die gebruik van brandbehandelings uit te stel, het die akasiasaadbank in grootte verminder, wat verminderde akasia-saailingdigthede beteken het wat die gewerfde inheemse saailinge vinnig laat vestig het. Hierdie verminderde post-brand akasia-werwing het egter steeds 'n digte akasiastand opgelewer wat kompeteer met die gewerfde inheemse spesies. Maar die bedekking van gewerfde eenjarige spesies het gehelp om die vestiging van digte akasiabedekking te onderdruk. Toe die eenjarige plante dood is, was opvolg skoonmaak van akasia saailinge nodig om die vestiging van meerjarige spesies daarna te fasiliteer. Die verbetering van die bestuur van uitheemse plantinvalle kan beter uitgevoer word deur insigte, pogings en ervarings uit die velde van indringing en herstel-ekologie te kombineer om herstelpraktyke en die keuse van geskikte herstelbehandelings in te lig. Daarom het hierdie navorsing die doeltreffendheid van behandelings wat natuurlike prosesse gesystap of gesimuleer het om inheemse spesieherwinning in 'n hoogs bedreigde habitat van die Kaapse Floristiese Streek op te skaal, ondersoek. Die tegniese en finansiële effektiwiteit van verskeie behandelings is vergelyk en konteksspesifieke uitkomste aangedui. Daar was geen ideale behandeling wat die laagste koste aangegaan het maar die beste uitkomste in alle kategorieë van hersteluitkomste opgelewer het nie. In plaas daarvan was daar afwegings tussen kostes en uitkomste in elke behandeling. Byvoorbeeld, ten spyte van goeie inheemse bedekking en die minimalisering van akasia-werwing teen die laagste koste, het die “Afkap, Stapel en Geen-Brand-behandeling” die hoogste akasia-saadbank na twee jaar behou. Die “Afkap, Braaklê en Brand-behandeling” het na twee jaar die hoogste inheemse dekking tot gevolg gehad, maar dit het nie die spesierykheid van die gewerfde inheemse spesies verbeter nie en dit was duurder as die “Afkap, Braaklê en Brand-behandeling”. Die gevolglike effekte van braaklê en hoë-digtheid post-brand opkoms van akasia het egter die laagste oorblywende akasiasaadbank in vergelyking met ander behandelings opgelewer. Binne die gemonitorde tydperk het geen van die behandelings die herstelterreine toegelaat om 'n ekosisteemstruktuur te nader wat vergelykbaar is met verwysingstoestande nie. Die herstelde gebiede het die verteenwoordiging van 'n paar plantgildes tekortgekom, bv. die oorverdieping-proteoïedgilde, geofiete en sommige erikoïede heruitspruitende struike. Verder was spesierykheid binne elke herstelde plantgilde laag. Die grootste hindernis vir die stimulering van die herlewing van 'n spesie-diverse Laagland Sand Fynbos-ekosisteem is waarskynlik die uitgeputte inheemse saadbank meer as die gevolge van brand of die hoë-digtheid post-brand akasia herlewing. 'n Uitgeputte inheemse saadbank herstelintervensie vereis die byvoeging van spesie-diverse saadmengsels ongeag die behandeling, maar saadvoorrade bly beperk. Die hoë-digtheid akasia heroplewing kan bestuur word deur handmatige verwydering van akasia boompies binne die eerste jaar van saai, alhoewel dit duur en moeisaam is om oor groot gebiede te implementeer. 'n Weg vir toekomstige navorsing is om saadverbeteringstegnologieë soos polimeerbedekking te verken, aangesien die kombinasie van herstelbehandelings met opvolg-skoonmaakbehandelings die vestiging van inheemse spesies in die veld kan verbeter. Daarom kan praktisyns saadvoorbehandelings gebruik om die ontkieming van spesies wat maklik is om te versamel en in die veld te herstel en plantknope van onderstam te verbeter vir spesies en plantgildes wat nie slaag daarin om uit sade te vestig nie. Die keuse van bestuursbenadering hang af van die begrotingsbeperkings, prioriteite, konteks en omvang van die intervensie. Ten spyte van die gebrek aan 'n ideale behandeling en 'n onoortuigende evaluering, het die sintese van navorsingsbevindinge 'n paar beste-praktyk bestuursopsies aangedui wat praktisyns in toekomstige herstelpogings kan aanneem. Eerstens is daar aanbeveel dat wanneer fynbos-ekosisteme wat swaar deur akasia binnegeval word, herstel word, brande uitgestel moet word totdat die risiko van hoëdigtheid post-brand akasia werwing deur die akasiasaadbank laag is. Tweedens hou die blywende gedeelte van die akasiasaadbank 'n deurlopende risiko van herinval in en vereis dus langtermynbestuursbeplanning en begroting vir opvolg- skoonmaak. Derdens, gegewe die gebrek aan beskikbare inheemse saad vir aktiewe herstel in Kaapse Vlakte Sand Fynbos, kan die opskaling van ekologiese hersteltegnologieë vir saadverbetering vereis om die uitgeputte inheemse saadbank 'n hupstoot te gee en te help om ekosisteme te herstel wat spesieverskeidend en veerkragtig is en soos verwysingstoestande lyk. Laastens neem die herstel van funksionerende ekosisteme tyd, oor verskeie brandsiklusse, en vereis dit voortdurende verbetering vanaf die aanvanklike intervensies.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die herstelproses van geërodeerde ekostelsels gaan momentum kry gegewe dat natuurlike hulpbronne besig is om te kwyn en dit nodig is om die impak van klimaatverandering te mitigeer. Daar word tot ‘n sekere mate staatgemaak op ekologiese herstel om omgewingsagteruitgang om te keer en volhoubare ekonomiese ontwikkeling te fasiliteer. Wêreldwye inisiatiewe soos die Verenigde Nasie se Dekade op Ekostelsel-herstel en die Globale Biodiversiteitsraamwerk het ekologiese herstel aan die voorpunt van die ommekeer van omgewingsagteruitgang geplaas terwyl die Volhoubare Ontwikkelingsdoelwitte biodiversiteit inbed in die kern van volhoubaarheid. Ekologiese herstel gaan geërodeerde ekostelsels op ‘n herstelbaan rig en die ekostelsel se komposisie, struktuur en funksie herstel. Daar is egter 'n wanverhouding tussen die omvang van omgewingsagteruitgang en dié van herstelpogings. Gevolglik is die netto bydrae van huidige herstelpogings om omgewingsagteruitgang om te keer, beperk. Wat ontbreek is 'n benadering wat die bydraes wat gemaak word uit verskillende omvange van herstelpogings in 'n globale bydrae konvergeer. Dit word veroorsaak deur die gebrek aan 'n raamwerkinstrument om die ontwerp en implementering van herstelintervensies te lei om die gaping tussen die omvange van omgewingsagteruitgang en herstelpogings te verklein. Omgewingsagteruitgang is wydverspreid en word veroorsaak deur verskeie faktore, insluitend biologiese invalle. Plantindringings is problematies in Suid-Afrika, veral in die Groter Kaapse Floristiese Streek (GKFR) waar dit verlies aan biodiversiteit veroorsaak. Hierdie invalle word gewoonlik oorheers deur die uitheemse bome en struike wat inheems is aan die Mediterreense klimaatstreke van die wêreld. Herstelpogings kan ondermyn word omdat die indringer spesies afkomstig is uit soortgelyke, brandgeneigde omgewings met soortgelyke dryfvere van hernuwing. Sodoende kan die indringerspesies maklik in fynbosomgewings aanpas en positief reageer op herstelbehandelings wat bedoel is om inheemse plantegroei te hernuwe. Daarom word die gebruik van brandbehandelings om hierdie fynbostipes te regenereer wanneer hulle swaar binnegeval word deur brandaangepaste spesies uitgedaag deur die indringer se gelyke reaksie op brandbehandelings. 'n Goeie voorbeeld is die gebruik van brandbehandelings om Laaglandse Sand Fynbos wat binne die GKFR gevind word, te hernuwe wanneer dit swaar binnegeval word deur Australiese Acacia saligna. In hierdie geval stimuleer brandbehandelings hoë-digtheid, post-brand akasia werwing in plaas van inheemse spesies. Hierdie hoë-digtheid akasia werwing verower die yl gewerfde inheemse spesies wat nie daarna slaag daarin om te vestig nie. Deur uitheemse skoonmaak-intervensies te koppel aan die herstel van inheemse plantegroei, het die navorsing maniere gesoek om ekologiese herstelpogings wat tans aan die gang is in Laagland Sand Fynbos te verbeter en op te skaal. Alternatiewe maniere is gesoek om die hernuwing van inheemse spesies aan te moedig, terwyl die indringer spesies ontmoedig word om te herleef. Daarom het hierdie proefskrif die doeltreffendheid van die simulasie en systap van die effekte van vuur ondersoek om hoë-digtheid post-brand akasia werwing te vermy. Gelei deur die bevindinge uit die hersiene literatuur, is twee herstelbehandelings ontwerp en beproef in Laaglandse Sand Fynbos-ekosisteme wat lank deur A. saligna binnegeval is. Hierdie behandelings is ontwerp om die hernuwing van inheemse spesies te verbeter deur die digtheid van akasia-opkoms te verminder nadat akasiastandplase skoongemaak is. Herlewing van inheemse spesies is aangemoedig deur die effekte van vuur te simuleer wat nodig is om die ontkieming van inheemse spesies te stimuleer en deur voorafbehandelde inheemse spesies te saai om die uitgeputte inheemse saadbank 'n hupstoot te gee. Die werwing van akasia is ontmoedig deur die gebruik van brandbehandelings te vermy en uit te stel wanneer die akasiasaadbank relatief groot was en deur opvolg-skoonmaak van gewerfde akasia. Dit wil sê, die skoongemaakte areas is óf gesaai sonder om die akasia- te houtkapsels verbrand (“Afkap, Stapel en Geen-Brand-behandeling”) óf hulle is braak gelê voordat die houtkapsels gebrand is en voorafbehandelde sade gesaai is (“Afkap, Braaklê en Brand- behandeling”). Deur brandbehandelings te vermy, is die werwing van akasia ontmoedig deur akasias van hul brandverwante hitte-puls ontkiemingswyse te ontneem. Dit het gelei tot yl werwing van akasia wat die inheemse spesies toegelaat het om uit voorafbehandelde sade te ontkiem en te vestig. Die herwonne plantegroei het egter nog nie 'n struktuur genader wat vergelykbaar is met die verwysingsterrein nie, want dit het verteenwoordiging van 'n paar plantgildes tekortgekom, bv. proteoïede en geofiete, en die spesierykheid binne individuele plantgildes was swak. Deur die gebruik van brandbehandelings uit te stel, het die akasiasaadbank in grootte verminder, wat verminderde akasia-saailingdigthede beteken het wat die gewerfde inheemse saailinge vinnig laat vestig het. Hierdie verminderde post-brand akasia-werwing het egter steeds 'n digte akasiastand opgelewer wat kompeteer met die gewerfde inheemse spesies. Maar die bedekking van gewerfde eenjarige spesies het gehelp om die vestiging van digte akasiabedekking te onderdruk. Toe die eenjarige plante dood is, was opvolg skoonmaak van akasia saailinge nodig om die vestiging van meerjarige spesies daarna te fasiliteer. Die verbetering van die bestuur van uitheemse plantinvalle kan beter uitgevoer word deur insigte, pogings en ervarings uit die velde van indringing en herstel-ekologie te kombineer om herstelpraktyke en die keuse van geskikte herstelbehandelings in te lig. Daarom het hierdie navorsing die doeltreffendheid van behandelings wat natuurlike prosesse gesystap of gesimuleer het om inheemse spesieherwinning in 'n hoogs bedreigde habitat van die Kaapse Floristiese Streek op te skaal, ondersoek. Die tegniese en finansiële effektiwiteit van verskeie behandelings is vergelyk en konteksspesifieke uitkomste aangedui. Daar was geen ideale behandeling wat die laagste koste aangegaan het maar die beste uitkomste in alle kategorieë van hersteluitkomste opgelewer het nie. In plaas daarvan was daar afwegings tussen kostes en uitkomste in elke behandeling. Byvoorbeeld, ten spyte van goeie inheemse bedekking en die minimalisering van akasia-werwing teen die laagste koste, het die “Afkap, Stapel en Geen-Brand-behandeling” die hoogste akasia-saadbank na twee jaar behou. Die “Afkap, Braaklê en Brand-behandeling” het na twee jaar die hoogste inheemse dekking tot gevolg gehad, maar dit het nie die spesierykheid van die gewerfde inheemse spesies verbeter nie en dit was duurder as die “Afkap, Braaklê en Brand-behandeling”. Die gevolglike effekte van braaklê en hoë-digtheid post-brand opkoms van akasia het egter die laagste oorblywende akasiasaadbank in vergelyking met ander behandelings opgelewer. Binne die gemonitorde tydperk het geen van die behandelings die herstelterreine toegelaat om 'n ekosisteemstruktuur te nader wat vergelykbaar is met verwysingstoestande nie. Die herstelde gebiede het die verteenwoordiging van 'n paar plantgildes tekortgekom, bv. die oorverdieping-proteoïedgilde, geofiete en sommige erikoïede heruitspruitende struike. Verder was spesierykheid binne elke herstelde plantgilde laag. Die grootste hindernis vir die stimulering van die herlewing van 'n spesie-diverse Laagland Sand Fynbos-ekosisteem is waarskynlik die uitgeputte inheemse saadbank meer as die gevolge van brand of die hoë-digtheid post-brand akasia herlewing. 'n Uitgeputte inheemse saadbank herstelintervensie vereis die byvoeging van spesie-diverse saadmengsels ongeag die behandeling, maar saadvoorrade bly beperk. Die hoë-digtheid akasia heroplewing kan bestuur word deur handmatige verwydering van akasia boompies binne die eerste jaar van saai, alhoewel dit duur en moeisaam is om oor groot gebiede te implementeer. 'n Weg vir toekomstige navorsing is om saadverbeteringstegnologieë soos polimeerbedekking te verken, aangesien die kombinasie van herstelbehandelings met opvolg-skoonmaakbehandelings die vestiging van inheemse spesies in die veld kan verbeter. Daarom kan praktisyns saadvoorbehandelings gebruik om die ontkieming van spesies wat maklik is om te versamel en in die veld te herstel en plantknope van onderstam te verbeter vir spesies en plantgildes wat nie slaag daarin om uit sade te vestig nie. Die keuse van bestuursbenadering hang af van die begrotingsbeperkings, prioriteite, konteks en omvang van die intervensie. Ten spyte van die gebrek aan 'n ideale behandeling en 'n onoortuigende evaluering, het die sintese van navorsingsbevindinge 'n paar beste-praktyk bestuursopsies aangedui wat praktisyns in toekomstige herstelpogings kan aanneem. Eerstens is daar aanbeveel dat wanneer fynbos-ekosisteme wat swaar deur akasia binnegeval word, herstel word, brande uitgestel moet word totdat die risiko van hoëdigtheid post-brand akasia werwing deur die akasiasaadbank laag is. Tweedens hou die blywende gedeelte van die akasiasaadbank 'n deurlopende risiko van herinval in en vereis dus langtermynbestuursbeplanning en begroting vir opvolg- skoonmaak. Derdens, gegewe die gebrek aan beskikbare inheemse saad vir aktiewe herstel in Kaapse Vlakte Sand Fynbos, kan die opskaling van ekologiese hersteltegnologieë vir saadverbetering vereis om die uitgeputte inheemse saadbank 'n hupstoot te gee en te help om ekosisteme te herstel wat spesieverskeidend en veerkragtig is en soos verwysingstoestande lyk. Laastens neem die herstel van funksionerende ekosisteme tyd, oor verskeie brandsiklusse, en vereis dit voortdurende verbetering vanaf die aanvanklike intervensies.
Description
Thesis (PhDConsEcol)--Stellenbosch University, 2023.
Keywords
Ecological restoration, fire, invasive species, large scale, simulating