La restauration des parcours dans le Grand Bassin prend une nouvelle direction alors que les scientifiques cherchent à trouver le stock de semences idéal à utiliser pour les nombreux écosystèmes différents à travers l'étendue de 70 millions d'acres - des semences indigènes qui sont localement adaptées aux conditions.

Les gestionnaires des terres ont dépensé des millions de dollars en semences au cours des dernières décennies à utiliser dans leurs efforts de restauration, mais trop souvent, ne voir que des résultats minimes pour réparer les dommages causés par les incendies de forêt, l'introduction d'espèces envahissantes ou le surpâturage. Un nouveau 500 $, 000 Projet financé par l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture de l'USDA à l'Université du Nevada, Reno utilisera des études génétiques et de nouvelles stratégies de stock de semences et d'ensemencement pour trouver les combinaisons de semences et de semences les plus compatibles pour les différentes zones de l'immense Grand Bassin.

"Nous travaillons depuis des années sur la façon de restaurer les écosystèmes du Grand Bassin, " Beth Léger, professeur agrégé d'écologie végétale au Collège d'agriculture de l'Université, Biotechnologie et ressources naturelles, mentionné. « Je suis très enthousiasmé par cet effort alors que nous essayons de nouvelles approches, et j'espère que les gestionnaires des terres bénéficieront de nouvelles méthodes. »

L'étude de quatre ans, intitulé « Repenser les sources de semences dans la restauration des parcours :génétique écologique, Trait fonctionnel, Et Approches Communautaires Dans Le Grand Bassin" est en cours, avec des millions de graines indigènes de sept espèces de plantes déjà collectées depuis le début du projet cet été.

« Nous appliquons une approche de gestion de l'écologie végétale et de la génétique dans un contexte de gestion, et utiliserons ce que nous trouvons pour améliorer la restauration, " Léger, l'un des deux scientifiques principaux du projet, mentionné. « Des semences provenant de l'extérieur du Grand Bassin ont été utilisées dans le passé avec peu de succès, et notre approche explore l'utilisation de semences indigènes poussant dans des conditions locales, sol, climat et avec d'autres végétaux."

L'équipe, avec l'aide d'étudiants diplômés pendant l'été et l'automne, a déjà collecté des graines autour du Grand Bassin, y compris des graminées, arbustes et plantes à fleurs.

"Notre étudiante diplômée Allison a été comme une machine, collecter tout ce dont nous avons besoin sur 16 sites dans la partie nord du bassin, " dit Léger. " Elle a tout organisé avec des classeurs et des onglets, et les graines sont dans des sacs et des boîtes stockées du sol au plafond. Ceux-ci seront utilisés pour faire pousser des plantes provenant de collections sauvages sur le terrain et dans des expériences en serre. Nous identifierons les semences et les traits de semis qui améliorent l'établissement dans les zones arides, systèmes envahis pour sept graminées indigènes, espèces de plantes à fleurs et d'arbustes."

La partie génétique des populations du projet décrira la diversité et la structure géographique de ces espèces importantes mais peu étudiées, demander comment la variation génétique affecte la performance de la source de semences.

De nouveaux outils pour la restauration

"C'est la prochaine étape pour nous, pour la restauration, apporter au Nevada les nouveaux outils génomiques des populations qui n'ont jamais été utilisés ici auparavant, " Professeur adjoint Thomas Parchman, qui se spécialise en génétique évolutive et écologique au Collège des sciences de l'Université, mentionné.

Bien qu'il soit communément admis que les espèces végétales indigènes donneront de meilleurs résultats que les autres sources de graines, cette étude examinera également comment les différences de variation génétique peuvent aider à prédire quelles sources seront les plus performantes, à la fois seul et dans des mélanges performants.

Parchman générera et analysera des données génomiques de population et de paysage pour les sept espèces végétales du Grand Bassin. Spécifiquement, son laboratoire quantifiera la structure génétique du paysage pour examiner comment l'échelle géographique de l'adaptation locale peut influencer les résultats de la restauration, et quantifier la diversité génétique au sein des populations, demander si les populations avec une plus grande diversité ou flux de gènes constituent de meilleures sources que les populations plus isolées et génétiquement divergentes.

"Ça fait 10 ans qu'on se gratte la tête, " dit Parchman. " C'est la prochaine étape, en introduisant une perspective génétique des populations dans l'équation et en examinant les interactions entre différentes espèces comme une voie plus efficace vers la restauration. »

L'utilisation d'étudiants sur le terrain pour collecter des graines aidera à obtenir des données rapidement. Le laboratoire de Parchman extraira l'ADN et séquencera les différentes espèces.

Le projet couplera des expériences en serre et sur le terrain avec les données génomiques écologiques pour évaluer la caractérisation géographique et la variation génétique dans le contexte des performances locales d'adaptation et de restauration.

"Nous utiliserons quelques techniques de plantation et de culture, à la fois sur le terrain et dans les serres - en commençant d'abord par trois parcelles - une près de Reno, un en Oregon et un près d'Orovada dans l'extrême nord du Nevada); et finalement cinq jardins, " a dit Léger. " Nous allons en planter 16, 000 graines en terre en octobre 2018."

En outre, ils planteront des jardins à partir de populations sources différentes pour chaque espèce, pour déterminer si la restauration est plus réussie lorsque les meilleures sources de semences pour chaque espèce sont assemblées dans un mélange hautement performant, ou s'il est plus efficace de restaurer des communautés avec des collections toutes à partir d'un seul, potentiellement co-évolué, communautés.

Des pratiques agricoles durables

"Notre projet s'aligne sur le programme de gestion des agro-écosystèmes NIFA, alors que nous recherchons de nouvelles façons pour les ressources naturelles de cette région de maintenir la pratique agricole dominante et d'améliorer les services écosystémiques supplémentaires, " a déclaré Léger. "Nous recherchons un plus constant, productivité fiable afin que les éleveurs puissent paître de manière plus durable. Avec des vivaces qui fluctuent moins, l'élevage est meilleur."

Les parcours du Grand Bassin remplissent de nombreuses fonctions, fournissant des ressources importantes pour la production animale, une vaste étendue d'habitats fauniques et de terres publiques pour les loisirs et le maintien de la biodiversité indigène. Les perturbations causées par l'activité humaine et les introductions d'espèces envahissantes convertissent des millions d'acres d'habitat d'armoise vivace en prairies annuelles.

Dans l'état du Nevada, qui englobe une grande partie du Grand Bassin, plus de 63 pour cent de l'État ont été alloués à des allotissements de pâturages actifs en 2015. Les recettes de la production de bovins et de veaux représentaient 32 pour cent des revenus agricoles du Nevada, avec une grande partie de la production sur les parcours publics. En plus de fournir du fourrage pour le bétail, ces agro-écosystèmes abritent également une grande variété de plantes et d'animaux sauvages indigènes, y compris les espèces rares et les espèces préoccupantes, comme les lapins pygmées, le tétras des armoises et d'autres espèces sauvages fortement tributaires de la végétation pérenne indigène.

« Nous nous efforçons de réduire la dominance annuelle des plantes envahissantes - en essayant d'aider les plantes vivaces indigènes pour aider à l'équilibre entre l'élevage et la faune, " Leger a déclaré. "Notre objectif global est d'améliorer le processus par lequel nous restaurons les parcours annuels convertis en communautés végétales indigènes."