Калифорниялық сирек гүл – Холокарпа макрадения

Кіріспе

Гүлді өсімдік түрі

Holocarpha macradenia, көбінесе Санта-Круз шайырлы өсімдігі деп аталады, Солтүстік Калифорнияға ендемик және жойылу қаупі бар өсімдік. Осы өсімдіктің басқа да кең таралған аттары – Санта-Круз шайырлы бидайығы немесе Санта-Круз күнбағысы.

Тарату

Өсімдіктің негізгі таралу аймағы Санта-Круз және Монтерей округтеріндегі белгілі бір жағалаулық террасаларда. Шағын колониялар солтүстікке қарай Аламеда, Контра-Коста және Марин округтерінде кездеседі. Ол теңіз деңгейінен бастап Уотсонвилл қаласындағы Харкинс Слауг бойындағы шөптесін далаларда, Струв Слаугның жанындағы 3,4 акрлық Тарплант Хилл жағалау прайрисінде, Спринг Хиллс гольф алаңында және Уотсонвилл әуежайының жерінде; сондай-ақ Монтерей округіндегі Элькхорн Слауг Қорының Портер ранчосындағы Элькхорн Слауг су бассейнінде табылған. 1980 жылдары Сан-Франциско шығанағы аймағында, Контра-Коста округінің батысындағы Пиноледегі колонияны қоса, басқа колониялар да анықталды. Бұл колонияның экс-ситу сақталуы жаңа сауда орталығының салынуына мүмкіндік берді, және осы популяцияның шектеулі мөлшердегі тұқымдары Interstate 80 магистралінен шығысқа қарай CalTrans жеріне көшірілді. Осы популяциядан алынған қосымша тұқымдар Шығыс шығанақтың аймақтық парктеріне ауыстырылды, бірақ енгізілген осы популяциялардың көп бөлігі қурап қалды. Тағы бір тәжірибеде Санта-Круз тарпланты Арана-Гулч колониясында (Санта-Круз) мүсіркеумен аман қалды, себебі тиісті басқарудың болмауы, ортаның фрагментациясы және бөгде түрлермен бәсекелесу салдарынан. 2007 жылы Уотсонвиллдегі Тарплант Хиллдегі жер иелері АҚШ Балық және жабайы табиғат қызметінің «Қалпына келтірудегі серіктестер» бағдарламасының қолдауымен активті қалпына келтіру жұмыстарын бастады.

Өсімдіктер қорын қалпына келтіру үшін белсенді басқаруға бағытталған күш-жігер

Арана шатқалының популяциясын басқару мақсатында Санта-Крус қаласы Бейімделмелі басқару жұмыс тобын (AMWG) құрды, ол мүдделі тараптардан тұратын топ болды, ал оның құрамын Калифорния жағалау комиссиясының атқарушы директоры бекітті. Топ мүшелеріне Калифорния университеті Берклиден зерттеуші, Калифорния балық және жабайы табиғат басқармасынан биолог, АҚШ балық және жабайы табиғат қызметінен биолог, Калифорния жағалау комиссиясынан эколог, үш жеке кеңесші, UC Ынтымақтастық кеңейту мал шаруашылығы кеңесшісі және Санта-Крус қаласының жоспарлау және саябақтар департаменттерінен қызметкерлер кірді. 2013 жылдан 2016 жылға дейін жарты жылдық жиналыстар өтті, соңғы жиналыс 2016 жылдың 14 наурызында болды. Твин Лейкс мемлекеттік паркінде (D0 бөлімі) 1998 және 2003 жылдар аралығындағы популяцияны басқару 1998, 1999 және 2001 жылдары көктемде және күзде бір реттен жіп кескішпен шабудан тұрды. Кейін шөптер бақша шанағымен немесе МакЛеодтармен жиналды. Жер МакЛеодтармен тазартылды. 2002 жылы шабу жалғасты, және 6 ақпанда 15 көшет отырғызылды. Көшеттер табиғи өсімдіктерге қарағанда он есе көп тұқым өндірді. 2002 жылы бұрынғы жылдары жиналған тұқымдардан 494 көшет өсірілді, олардың 344-і тірі қалды, бірақ табиғи өсімдіктердей мықты болған жоқ. 2002 жылы өсімдіктер табиғи түрде өсетін жерлерде екі рет шабылып, содан кейін тізбекті арамен өңделді.

Жеке өсімдіктер популяцияларының дамуы

Экологиялық қалпына келтіру жобалары өсімдіктердің жеке популяцияларын қалпына келтіруге бағытталған, олардың жылдық есептерінде әдетте белгілі бір жыл ішінде популяциядағы өсімдіктердің саны немесе олардың мөлшерінің бағалауы болады. Бұл деректер пайдаланылатын қалпына келтіру техникаларының тиімділігі мен табыстарын бағалау үшін қолданылуы мүмкін. Арана Гулч (D бөлімі) популяциясының 1986 жылғы алғашқы санағын Рэнди Морган жүргізіп, Санта-Крустағы төрт түрлі "Аймақта" 100 000 өсімдік бар екенін анықтады. 2006 жылға қарай төрт аймақтың үшеуінде өсімдіктер жойылып, қалған "Аймақ А" 348 өсімдікке дейін азайды. 2013 жылғы санақ 18 өсімдік, 2014 жылғы санақ 4 өсімдік, 2015 жылғы санақ 0 өсімдік, ал 2016 жылғы санақ 34 өсімдік көрсетті. Арана бұғазында 2017 жылы өсімдік мүлдем өспеді, 2018 жылы 267, ал 2019 жылы 47 өсімдік өсті. 2020 жылғы Арана бұғазындағы санақ А аймағында тек бір ғана жабайы өсімдік өсіп тұрғанын көрсетті, бірақ көктемде мал жеген бірнеше өсімдік болған, сондай-ақ С аймағында егілген бес көшет тірі қалды. 2020 жылдың қазан айында әр "Аймақтың" жергілікті және арамшөп жамылғысының мөлшері тексерілді: А АЙМАҒЫ = 72% арамшөптер, 4% кең жапырақты арамшөптер, 3% жергілікті шөптер – дантония, және 4% жабайы гүлдер – мак, ал қалғаны жалаңаш топырақ. B АЙМАҒЫ (жайылмаған) = 44% арамшөптер, 41% жергілікті шөптер – бром, 3% кең жапырақты арамшөптер және қалғаны жалаңаш топырақ. C АЙМАҒЫ = 72% арамшөптер, 3% жергілікті шөптер – бром, және 25% бос топырақ. D АЙМАҒЫ (2020 жылы жайылмаған) = 97% арамшөптер және 3% жергілікті шөптер – бром. Арана Гулчтағы онжылдық жұмыстармен салыстырғанда, Ла-Сельва-Бичтегі 300 Байерс Лейннің оңтүстігіне қарай бес шақырым жерде орналасқан 70 акр жеке меншік жерінде (Арана Гулчпен бірдей аумақ және тіршілік ортасы) жергілікті шөптесін тіршілік ортасы 99% арамшөппен жабылғаннан бастап, тек он жылда 95% жергілікті жамылғыға дейін қалпына келтірілді. Аран Гулчта қолданылған қалпына келтіру әдістері: өртеу, жыл сайын мал жаю және топырақ қазу. Бұрынғы төрт өсімдік популяциясының "аймағының" үшеуі тұрақты тікенекті сыммен мал қоршауларымен қоршалған.

Ecological restoration projects to restore individual populations of the plants, their annual reports usually contain plant counts or estimations of the numbers of plants with a population during a certain year, and that data can be used to measure trends and successes of the restoration techniques used. The Arana Gulch (Unit D) population first census in 1986 by Randy Morgan estimated that there were 100,000 plants on that site in Santa Cruz in four different "Areas", and by 2006 was extinct in three of the four areas, and in the remaining "Area A" had dropped to only 348 plants. Plants counts in 2013 only found 18 plants, in 2014 only 4 plants, and in 2015 zero, and 2016 34 plants. Zero plants at Arana Gulch grew in 2017, then 267 in 2018, and 47 in 2019. The 2020 census at Arana Gulch found only a single wild plant growing in Area A, even though there were several growing earlier in spring that the cattle ate, plus five planted seedlings had survived over in Area C. The amount of native and weed cover of each "Area" was surveyed in October 2020, as follows: AREA A = 72% weed grasses, 4% broadleaf weeds, 3% native grasses—Danthonia, and 4% wildflowers—poppies, and the remainder bare dirt. AREA B (never grazed) = 44% weed grasses, 41% native grasses—Bromus, 3% broadleaf weeds and the remainder bare dirt. AREA C = 72% weed grasses, 3% native grasses—Bromus, and 25% bare soil. AREA D (not grazed in 2020) = 97% weed grasses and 3% native grasses—Bromus. As a comparison to the decades of work being done at Arana Gulch, only five miles south at 300 Byers Lane in La Selva Beach on 70 acres of private property—the same area and habitat as the Arana Gulch property—the native grassland habitat at Byers Lane, started as 99% weed covered, and was restored back to 95% native cover in only ten years. The Arana Gulch restoration methods tried so far, are burning, grazing annually with cattle, and scraping. Three of the four former plant population "Areas" are surrounded by permanent barbed wire cattle fencing

Уотсонвиллдегі "Тарплант Хилл" (I бөлімінің бір бөлігі) популяциясы да осы популяциядағы өсімдіктер санының шамамен бірдей төмендеуін бастан кешірді. 1984 жылғы санақ 10 000 өсімдік, 1985 жылғы санақ 100 000 өсімдік, 1986 жылғы санақ 20 000 өсімдік, 1989 жылғы санақ 400 000 өсімдік, ал 1990 жылғы санақ 38 000 өсімдік көрсетті. Содан кейін 1993, 1994 және 2003 жылдары "Тарплант Хилл" популяциясының барлық аймағында тек бір ғана өсімдік табылды. 2004 жылғы санақ 8 өсімдік, 2005 жылғы санақ 60 өсімдік, 2008 жылғы санақ 2 өсімдік, 2007 жылғы санақ 70 өсімдік, 2008 жылғы санақ 59 өсімдік, ал 2009 жылғы санақ 189 өсімдік көрсетті. D бөліміне кіретін Твин Лейкс популяциясы мемлекеттік паркте орналасқан, ал табиғи өсімдіктер саны 1999 жылы 16, 2000 жылы 7, 2001 жылы 19, 2002 жылы 7 және 2003 жылы 5 өсімдік болды.

Шығыс шығанағының халықты шолу

2020 жылы Шығыс шығанағының популяциясын қарастырған зерттеу, сол аймақтағы тарпланттардың тарихы мен қазіргі күйін баяндады. 1980-ші жылдары жабайы өсімдіктер өсіп тұрған жер, болашақта сауда орталығының орны болды. Нил Хавлик жетекшілік еткен жоба аясында тұқымдар жиналып, екі жыл бойы 30-дан астам жерге, атап айтқанда, Собранте Ридж аймақтық қорығында, Тильден және Уайлдкет аймақтық саябақтарында, сондай-ақ Шығыс шығанақтың муниципалдық коммуналдық ауданына қарасты жерлерге отырғызылды. Қазіргі уақытта осы популяциялар тек үш жерде ғана өсіп келеді, олардың барлығы Wildcat Canyon-да, ал ең ірісі Мезуэ жолы бойында орналасқан.

Арана бұғазының халықтық зерттеулері

2020 жылдың қазан айында Арана шатқалының жабайы популяциясы "Аймақ А" аумағында бір ғана өсімдікке дейін азайды, бұл 35 жыл бұрын 100 000 өсімдік өскені анықталған төрт түпкілікті "аумақтың" соңғысы еді. 2021 жылдың қаңтарында Санта-Крус қалалық саябақтар мен демалыс департаментінің Ашық кеңістіктер және жасыл жолдар тобы, Арана шатқалының бейімделу басқару жұмыс тобы, UCSC жылыжайы және UCSC еріктілерімен бірлесіп, 400 Санта-Крус бидайық өсімдігін тәжірибелік отырғызуды жүзеге асырды, осылайша Арана шатқалының басқару жоспарының маңызды мақсаты – оның сақталуын қамтамасыз етуге тырысты. Қаңтар айында тағы 400 бидайық өсімдік отырғызу жоспарланған. Бұл тәжірибелік отырғызудың қысқа мерзімді мақсаты – ең тиімді отырғызу әдістерін анықтау. Ұзақ мерзімді мақсаты – Аранадағы бидайықтың тұқымдық қорын 100 жылға немесе мәңгілікке сақталуын қамтамасыз ететін деңгейге жеткізу. Бұл отырғызу белгілі бір маңызға ие – егер сәтті аяқталса, Санта-Крус бидайық басқару бағдарламасының жоспарланған мақсаттарын асып түсуі мүмкін. Сондай-ақ 2021 жылы Арана шатқалының маңызды мекендеу орталығының төрт зерттеуі жүргізілді, онда 1990 жылдары бидайықтар төрт популяциялық топқа бөлінді – "Аймақтар" А, В, С және D. Аймақтар А, С және D бірнеше жыл бойы жайылымға берілді, осылайша бидайық популяциясын арттыруға үміттенілді. Бірақ керісінше, соңғы алты жылдың ішінде екі жылы бидайық популяциясы нөлге дейін азайды, ал 2020 жылы тек бір ғана өсімдік тірі қалды. Бұл зерттеулер бидайықтың құрамына кіретін жағажайлық шабындысының денсаулығын анықтау және болашақта өзін-өзі қамтамасыз ететін популяцияларды өндіру үшін қандай жақсартулар жасауға болатынын білу үшін жүргізілді. 1-ші зерттеу: топырақта бидайық көшеттерінің тіршілік етуіне кедергі келтіруі мүмкін қанша экзотикалық тұқым бар? 2021 жылдың қараша айында төрт "аумақтан" алынған топырақпен бір шаршы фут көлемді қораптар толтырылды және бидайық тұқымдарын ауыстыру ретінде Калифорния мақ тұқымдары себіліп, күнделікті суарылды. Көшеттер өсіп шыққанда, олар анықталып, саналды. Арамшөп көшеттерінің саны бидайықтың арамшөптермен күшті бәсекелестікке түсетінін көрсетті, әр қорапта 129 516 арамшөп көшеті өсіп, өскен мақ көшеттерінің барлығын басып, өлтірді. Аймақ А-дан үш түрлі топырақ үлгісі, сондай-ақ Аймақтар В, С және D-дан бір-бір үлгі алынды. Бір шаршы футқа шашылған арамшөп көшеттерінің саны: Аймақ А = 129–374. Аймақ В = 451. Аймақ С = 464. Аймақ D = 516. Жапырақты арамшөп көшеттері де маңызды мәселе болды: Аймақ А = 8–17. Аймақ В = 29. Аймақ С = 45. Аймақ D = 33 шаршы футқа. 2-ші зерттеу: Мал жайылымы уақыт өте келе бидайық көшеттерінің тіршілік етуіне қажетті топырақ қоректік заттарын алып тастады ма? Бір шаршы фут көлемді ағаш қораптар топырақпен және мақ тұқымдарымен толтырылды, ал басқа барлық көшеттер өскенде алынып тасталды, мақ көшеттері бұрынғысынша өсуіне мүмкіндік берілді. Алайда мақ көшеттері өсуінің және жапырақтарының түсінің нашарлауынан тез арада қоректік заттар жетіспейтінін көрсетті. Өсімдіктер өсіп-өніп бастағанға дейін органикалық тыңайтқыштар мен органикалық заттар мерзімді түрде қосылды. 3-ші зерттеу: Аймақ А-дағы жағажайлық шабындысының пайыздық үлесімен бұрынғыда жабайы бидайықтың өскен жері арасында байланыс бар ма? Аймақтағы соңғы 25 жылда өскен жабайы бидайықтың жерлері бұрын картаға түсірілген. 16 сызықты өсімдік жамылғысы кесінділері 25 фут арақашықтықтағы кесінділерде жабайы бидайықтар арқылы 200 футқа дейін жүргізілді және екі фут арақашықтықтағы үлгі алу нүктелерінен 20 x 25 фут көпбұрыштар жасалды. Жабайы бидайықтың орналасуын өсімдік жамылғысының зерттеуіне қоса, Арана шатқалындағы бидайықтардың өзін-өзі қамтамасыз етуі үшін жоғары сапалы жағажайлық шабындысы матрицасы қажет сияқты, яғни шамамен 80-95% жергілікті шөп жамылғысы, 60% Danthonia, 30% Stipa және 10% жергілікті Bromus түрлерінің қоспасынан тұрады. 4-ші зерттеу: Бидайық көшеттері отырғызылған кезде Арана шатқалының популяциясында қандай генетикалық әртүрлілік бар? 2021 жылдың көктемінде UCSC жылыжайында өсірілген, бастапқыда жабайы жиналған Арана шатқалының тұқымдарынан өсірілген көшеттер Аймақ А-ға отырғызылды. 2021 жылдың маусым айында түсірілген суреттерде бидайық көшеттерінің кем дегенде он екі түрлі пішіні бар екені көрінді – кең таралған бұтақтары бар өсімдіктерден бастап, дөңгелек және ықшам пішіндегі өсімдіктерге дейін, және олардың әрқайсысы сәл әртүрлі уақытта және әртүрлі жолдармен гүлдейді. Барлық көшеттер Арана шатқалындағы жабайы өсімдіктерден жиналған тұқымнан өсірілгендіктен, бұл отырғызу популяция ішіндегі генетикалық өзгерістерді анықтау үшін "жалпы бақ" зерттеуіне өте қолайлы болды.

The entire Arana Gulch wild population dropped to a single plant in October 2020, in "Area A", the last of the four original "areas" where 100,000 plants were originally found growing 35 years earlier. January, 2021, the City of Santa Cruz Parks & Recreation Department's Open Space & Greenways team, in collaboration with the Arana Gulch Adaptive Management Working Group, the UCSC Greenhouse, and UCSC volunteers, did an experimental outplanting of 400 Santa Cruz tar plant, to try and ensure its persistence as a key goal of the Arana Gulch management plan. An additional 400 tarplants were scheduled to be planted in February. The short term goal of this experimental outplanting is to identify the best outplanting methods. The long term goal is to increase the seedbank of the tarplant at Arana to a level that will ensure a high probability of persistence for 100 years, or in perpetuity. This planting is something of a landmark—if successful could potentially exceed the targeted population goal for the Santa Cruz tarplant management program. Also in 2021, four studies were conducted of the Arana Gulch Critical Habitat Unit, where in the 1990s tarplants were divided into four population clusters "Areas" A, B, C and D.
Areas A, C and D have been grazed for several years, with the hopes that would increase the tarplant population. Instead, the tarplant population dropped to zero in two of the last six years, and only one single plant survived in 2020. These studies were conducted, to determine the health of the Coastal Prairie habitat which the tarplant is a member, and what improvements could be made to produce future self sustaining populations. Study 1: How many exotic seeds are in the soil, that could potentially interfere with tarplant seedling survival? One square foot boxes were filled with topsoil, three inches deep from the four "Areas" in November 2021, and sown with California poppy seeds as a native plant stand in for tarplant seeds, and watered daily. As seedlings germinated, they were identified and counted. Weed seedling counts indicate that tarplants have a massive amount of weed competition, with 129 516 weed grass seedlings sprouting in each box, that overwhelmed and killed all of the poppy seedlings that sprouted. Three different soil samples were taken from Area A, plus one sample from each of Areas B, C and D. The number of weed grass seedlings that sprouted per square foot were: Area A = 129–374. Area B = 451. Area C = 464. Area D = 516. The broadleaf weed seedlings were also an important issue: Area A = 8–17. Area B = 29. Area C = 45. Area D = 33 per square foot. Study 2: Has cattle grazing over time, remove soil nutrients that tarplant seedlings need for survival? Wood boxes, one square foot each, were filled with topsoil and poppy seeds sown as a stand in for the tarplants, and all other seedlings as they sprouted removed, leaving the poppy seedlings to grow unmolested. However, the poppy seedlings soon showed they were nutrient starved by their lack of growth and leaf color. Organic fertilizers and organic matter were added periodically, until the plants started to thrive. Study 3: Is there a connection between where wild tarplants grew in the past, with the percentage of Coastal Prairie cover in Area A? Locations in Area A where wild tarplants grew over the past 25 years had been previously mapped. Sixteen linear vegetation cover transects were run for 200 feet in slices 25 feet apart across those wild tarplant locations, and 20 x 25 foot polygons were produced from two foot apart sampling points. Overlaying the location of wild tarplant on top of the vegetation cover survey, found that the tarplants at Arana Gulch seem to need a high quality Coastal Prairie matrix to maintain a self sustaining population, that is approximately 80 95% native grass cover, consisting of a 60% Danthonia 30% Stipa 10% native Bromus species mix. Study 4: Tarplant seedlings planted out, what genetic diversity exists in the Arana Gulch population? Spring 2021, UCSC greenhouse grown seedlings, sprouted from originally wild harvested Arana Gulch seeds, were planted out in Area A. Photographed in June, 2021, showed that there were at least twelve different forms of the tarplant seedlings—from plants with widespread branches, to round compact shapes, and each flowering at slightly different times and in different manners. Since all of the seedlings were grown from seeds originally collected from wild plants at Arana Gulch, this planting acted as a perfect "common garden" study, to detect genetic variations within the population.