النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق

يُعدّ نظام غابات الصنوبر طويلة الأوراق نظامًا بيئيًا معتدلًا للغابات الصنوبرية، ويقع في جنوب الولايات المتحدة . يمتد هذا النظام عبر سهول الصنوبر ، والكثبان الرملية ، والغابات الجبلية ، ويضمّ العديد من أنواع النباتات والحيوانات النادرة، ويُعتبر من أكثر النظم البيئية تنوعًا بيولوجيًا في أمريكا الشمالية. ^{[ 1 ]} كان هذا النظام في يوم من الأيام أحد أكبر النظم البيئية في أمريكا الشمالية، حيث امتدّ من فرجينيا جنوبًا إلى فلوريدا وغربًا إلى تكساس ، ولكنه الآن يشغل أقل من ربع مساحته الأصلية. ويعود تدهور هذا النظام البيئي جزئيًا إلى الإفراط في قطع الأشجار ، والتوسع العمراني ، ومنع الحرائق . ورغم أن النظام البيئي مُجزّأ بشدة في الوقت الحاضر، إلا أنه لا يزال يضمّ تنوعًا كبيرًا من أنواع النباتات والحيوانات، والعديد منها مستوطن. وتُستخدم مجموعة من التقنيات، بما في ذلك زراعة شتلات الصنوبر طويلة الأوراق ، وتطبيق أنظمة الحرق المُتحكّم بها، وإدارة الغطاء الأرضي المحلي، ومكافحة الأنواع الغازية داخل النظام البيئي، في محاولة للحفاظ على هذا النظام البيئي المُهدّد.

خلال العصر الجليدي ، عندما امتدت الأنهار الجليدية القارية في أمريكا الشمالية جنوبًا حتى أجزاء من نهر أوهايو ، كان المناخ أكثر برودة وجفافًا؛ ونمت أشجار الصنوبر طويلة الأوراق والأنواع المرتبطة بها في المناطق الساحلية بعيدًا عن الجليد، من فلوريدا إلى المكسيك. خلال الهولوسين ، انحسر الجليد، وأصبح المناخ دافئًا وجافًا، واستقر نظام الصنوبر طويل الأوراق البيئي في نطاقه التاريخي. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

وُصِفَ النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق لأول مرة في أوائل القرن السادس عشر الميلادي على يد الإسباني هيرناندو دي سوتو ، ^{[ 5 ] [ 6 ] : 4} ، كما ورد في روايات السكان الأصليين لأمريكا والمسجلة في مذكرات المستكشفين الأوروبيين. ^{[ 6 ] : 3-4.} قبل الاستيطان المكثف ، كان هذا النظام البيئي يتألف من 70 مليون فدان (280,000 كم² ) من غابات الصنوبر طويلة الأوراق النقية، و ^{20 مليون} فدان (81,000 كم² ) من الغابات المختلطة؛ ليبلغ إجمالي المساحة 90 مليون فدان (360,000 كم² ⁾ . امتد هذا النظام البيئي من جنوب شرق ولاية فرجينيا جنوبًا إلى شمال فلوريدا وصولًا إلى شرق تكساس ، مُشكِّلًا الغطاء الأرضي السائد في السهل الساحلي لهذه الولايات. ^{[ 3 ] [ 7 ]} ويُثار بعض الشك حول امتداده الأصلي نظرًا لنقص البيانات المنهجية من المناطق الساحلية الممتدة من فلوريدا إلى المكسيك. ^{[ 8 ]} ومع ذلك، توجد مؤلفات واسعة النطاق من مختلف المستكشفين لجنوب شرق أمريكا الشمالية تعود إلى عام 1608، عندما سجل الكابتن جون سميث رواياته عن الغابة وأولى صادرات منتجات أشجار الصنوبر بالقرب من المستوطنة الجديدة في جيمستاون، فيرجينيا . ^{[ 3 ] [ 8 ]}      

يُعدّ النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق مجتمعًا متأثرًا بالحرائق، أي "مجتمعًا نباتيًا وحيوانيًا محدودًا ومتكيفًا مع مرحلة مبكرة من التعاقب البيئي بفعل اضطرابات الحرائق المتكررة". ^{[ 9 ]} تُدمر الحرائق أنواعًا أخرى من أشجار الصنوبر والأشجار الصلبة التي قد تتفوق على أشجار الصنوبر طويلة الأوراق في المنافسة. ^{[ 7 ]}

قبل استيطان الأوروبيين للمنطقة، كان السكان الأصليون يُشعلون النيران بانتظام ^{[ 10 ]} لتشجيع نمو النباتات التي تتغذى عليها الحيوانات البرية، ولإزالة الشجيرات لتسهيل الحركة والتنقل في الغابة. كما لعبت حرائق الغابات ، التي تندلع بفعل البرق الناتج عن العواصف الرعدية الصيفية، دورًا في النظام البيئي. فبمجرد إشعالها من قِبل البشر أو البرق، كانت النيران تنتشر في أرجاء المنطقة لأيام وأسابيع، بل وحتى شهور، نظرًا لعدم وجود تجزئة للموائل بسبب الطرق أو السكك الحديدية أو المدن. ^{[ 3 ] [ 10 ]}

يُعدّ النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق من أغنى الموائل في أمريكا الشمالية، وتُعتبر أرضيته الحرجية من أكثرها تنوعًا من نوعها في العالم. ^{[ 11 ]} وبحلول عام 2001، قُدّر عدد الأنواع المهددة بالانقراض والمدرجة على قوائم الأنواع المهددة بالانقراض على المستوى الفيدرالي بحوالي 27 نوعًا، بالإضافة إلى 100 نوع أخرى تُثير القلق، والتي تعيش في هذا النظام البيئي. وتعاني بعض أنواع هذا النظام البيئي من محدودية نطاق انتشارها بسبب تضاريس ومناخ بعض مناطقه. ^{[ 12 ]} ومن أبرز أنواع هذا النظام البيئي: الصنوبر طويل الأوراق ، ونبات السلك، ونقار الخشب أحمر العرف، والتي وُجدت جميعها في جميع أنحاء نطاق انتشارها التاريخي. ^{[ 13 ] [ 14 ]} ويتميز الصنوبر طويل الأوراق ( Pinus palustris ) بأغصانه الكثيفة التي يصل طول إبرها إلى 25 سم، ومخاريطه الكبيرة التي يتراوح طولها بين 15 و30 سم . تستطيع هذه الأشجار الصنوبرية أن تنمو بارتفاع يتراوح بين 24 و30 مترًا (80 إلى 100 قدم) وقطر يصل إلى 80 سم (2.5 قدم) ، وذلك فقط في التربة الملائمة. ويُعرف صنوبر الأوراق الطويلة بلحاءه السميك، الذي يُساعده على مقاومة الحرائق وانتشار خنفساء الصنوبر الجنوبية . ^{[ 15 ]}    

يُعدّ كلٌّ من عشب كارولينا السلكي ( Aristida stricta )، الموجود في الجزء الشمالي، وعشب الجنوب السلكي ( Aristida beyrichiana )، الموجود في الجزء الجنوبي، النوعين السائدين من الأعشاب في هذه البيئة. تنمو هذه الأنواع من الأعشاب في مجموعات يبلغ قطرها 15 سم (6 بوصات) ، ولها أوراق مسطحة يصل طولها إلى 51 سم (20 بوصة) . يلعب هذان النوعان من العشب السلكي دورًا رئيسيًا في تكاثر وانتشار أشجار الصنوبر طويلة الأوراق، إذ يُساعدان في نقل النار عبر الأرض. ^{[ 12 ]}  

كان نقار الخشب ذو العرف الأحمر ( Picoides borealis ) من الطيور الشائعة في هذه البيئة، ولكن مع تدهور النظام البيئي، أُدرج على قائمة الأنواع المهددة بالانقراض الفيدرالية. يتميز نقار الخشب البالغ بطوله الذي يصل إلى 18 سم ، ورأسه الأسود، وبقعة بيضاء على خده، وظهره المخطط بخطوط سوداء وبيضاء تُشبه شكل السلم. ^{[ 12 ] [ 16 ]} أما في الذكور، فلا يظهر الشريط الأحمر أعلى الرأس إلا في الصغر أو عند الاقتراب. يختار هذا النقار بعناية أشجار الصنوبر طويلة الأوراق، أو أنواع الصنوبر الأخرى الموجودة في المنطقة، بحثًا عن مرض تعفن القلب . وبمجرد اختيار الشجرة، يبدأ بحفر تجويف فيها، وعادةً ما يستغرق ذلك عامين. ^{[ 12 ]} 

يضم النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق أنواعًا لا حصر لها من الموائل الدقيقة. ومن بين هذه الموائل الفريدة مستنقعات نبات الإبريق . تتخصص مجتمعات نبات الإبريق في المواقع ذات الرطوبة الوفيرة والمغذيات القليلة. توجد العديد من النظم البيئية للمستنقعات على رمال مسامية تعلو طينًا غير منفذ، مما يؤدي إلى احتجاز مياه الأمطار. على التلال، يمكن أن يؤدي تسرب المياه من المناطق المشبعة إلى تكوين نبع ونوع من المستنقعات يُسمى منحدر التسرب. في النظم البيئية للغابات المسطحة ، قد تُسمى المستنقعات على الأراضي المسطحة بالمروج الرطبة. عادةً ما تتحول الغابات تدريجيًا إلى موائل مستنقعات الأراضي الرطبة، لتشكل منطقة انتقالية بيئية تضم أنواعًا متنوعة. ^{[ 17 ]}

تتميز نباتات الإبريق بأوراقها المُعدّلة التي تتخذ شكل أنابيب مجوفة (تشبه إبريق الماء)، والتي تجذب الحشرات. وتُصعّب الشعيرات المُتجهة للأسفل والجدران الزلقة عملية الهروب، بينما تقوم الإنزيمات في قاع الإبريق بتحليل الحشرات وهضمها. كما تقوم نباتات أخرى باصطياد الحشرات الصغيرة على أوراق مسطحة لزجة قبل هضمها ببطء. وتنمو أنواع عديدة من نباتات الإبريق، بالإضافة إلى نباتات لاحمة أخرى ، في النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق. ومن بين هذه الأنواع: نبات الإبريق المُغطّى ، ونبات الإبريق البوقي ، ونبات الإبريق ذو القمة البيضاء ، ونبات الإبريق الببغائي . وتشمل نباتات المستنقعات الأخرى: نبات الكوليك، ونبات جولدكريست، ونبات ميدو بيوتي (المعروف أيضًا باسم زهرة الغزال)، ونبات وايت توبيد سيدج، ونبات أورانج ميلك وورت (المعروف أيضًا باسم "شيتوس المستنقعات" لتشابهه مع العلامة التجارية الشهيرة )، ونبات بوغ بوتونز (المعروف أيضًا باسم "دبابيس القبعات")، والعديد من أنواع الأوركيد، والعديد من الزهور البرية الأخرى. تُعدّ رطوبة التربة وأشعة الشمس المباشرة من العوامل الحاسمة لنمو هذه النباتات. معظم نباتات المستنقعات هذه لا تتحمل الظل. تعتمد مستنقعات نبات الإبريق على الحرائق. تمنع الحرائق المتكررة، الشائعة في النظام البيئي للأشجار طويلة الأوراق، الشجيرات الخشبية من التوسع في المستنقعات. في غياب الحرائق، تغزو الشجيرات المحبة للرطوبة المستنقعات، مما يؤدي إلى جفافها وحجب الضوء عن النباتات العشبية. ^{[ 17 ]}

على الرغم من تعرض النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق للخطر الشديد والتدهور، لا تزال تُكتشف فيه أنواع جديدة بفضل تنوعه البيولوجي الغني. ففي عام 2018، وُصف أحد أكبر أنواع السلمندر في العالم ، وهو سلمندر الحورية الشبكي ، من الأراضي الرطبة في النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق على طول السهل الساحلي للخليج . ^{[ 18 ]}

بدأ تدهور النظام البيئي ببطء في البداية، مع انخفاض عدد السكان الأصليين (بسبب انتشار الأمراض الوبائية من العالم القديم في الغالب) ولجوئهم إلى إشعال الحرائق عمدًا. ^{[ 3 ]} وبدأ المستوطنون الأوروبيون بدورهم تدريجيًا في استخدام النار كأداة لإدارة الموارد، على غرار التقاليد السائدة في إنجلترا واسكتلندا وأيرلندا. ^{[ 3 ]} وتسبب إدخال خنزير "رازورباك" ( Sus scrofa scrofa ) في أضرار جسيمة للنباتات، بما في ذلك شتلات الصنوبر طويل الأوراق. ^{[ 5 ] [ 6 ] : 4}

خلال القرنين السابع عشر والثامن عشر، ازداد استغلال الغابات وإزالتها. ^{[ 5 ] [ 6 ] : 5-6} بُنيت مساكن صغيرة، مثل الأكواخ الخشبية ، باستخدام جذوع أشجار الصنوبر طويل الأوراق. ولأن هذه الشجرة تُعدّ خشبًا جيدًا، فقد سُرعان ما صُدِّرت. ^{[ 3 ] [ 8 ]} استُخرج راتنج الصنوبر طويل الأوراق لإنتاج المؤن البحرية . وللحصول على الراتنج من أشجار الصنوبر طويلة الأوراق الحية، كان الرواد يقطعون الخشب أولًا ويزيلونه، كاشفين عن تجويف عميق، يُسمى "الصندوق"، عند قاعدة الشجرة. ثم يُجرى قطع متوسط ​​الحجم على شكل حرف V، فوق الصندوق، لبدء تدفق الراتنج إليه. وعندما يتدفق الراتنج إلى الصندوق، يُجمع ويُوضع في براميل للشحن. وبعد سنوات، تُصبح الشجرة نفسها ضعيفة وحساسة للعواصف. ^{[ 6 ] : 7}

شُيِّدت الطرق والسكك الحديدية في مواقع متفرقة في جميع أنحاء جنوب شرق البلاد ابتداءً من القرن التاسع عشر لأغراض النقل وقطع الأشجار، الأمر الذي تسبب، إلى جانب بناء المستوطنات، في تجزئة الموائل في النظام البيئي. ^{[ 6 ] : 8}

بعد الحرب الأهلية عام 1865، بدأت طفرة زراعية. وقد سمع العديد من الرواد عن محصول القطن النقدي ، وسرعان ما ازداد شراء الأراضي وإزالة الغابات بشكل ملحوظ. ^{[ 6 ] : 10-11} ومع هذا التحول المفاجئ في استخدام الأراضي، أُنشئت مزارع كبيرة في النظام البيئي أيضًا. ونتيجة لهذه الطفرة، بالإضافة إلى قطع الأشجار وإنشاء طرق النقل، ازداد فقدان الموائل بمعدل ينذر بالخطر. ^{[ 5 ] [ 6 ] : 9-11}

خلال أوائل القرن العشرين، كان فقدان الموائل نتيجةً للحرب العالمية الأولى . ^{[ 6 ] : 11-12} أُزيلت مساحات شاسعة من أشجار الصنوبر طويل الأوراق في الجنوب الشرقي للمساعدة في بناء السفن لدعم المجهود الحربي. ومع ازدياد الطلب، بلغ إنتاج أخشاب الصنوبر طويل الأوراق ذروته عام 1909. في تلك الفترة، لوحظ تدهور وشيك في النظام البيئي نتيجةً لظهور مناظر طبيعية جرداء مع قلة تجدد أشجار الصنوبر طويل الأوراق. ^{[ 5 ] [ 6 ] : 11-12} وللتعويض عن هذا الفقد، قام ملاك الأراضي والمتطوعون في فيلق الحفاظ المدني بإعادة زراعة بعض المناطق التي أُزيلت منها الأشجار في النظام البيئي خلال فترة الكساد الكبير في منتصف القرن العشرين. مع ذلك، أدرك بعض ملاك الأراضي في الجنوب الشرقي على مر السنين أن الصنوبر طويل الأوراق شجرة بطيئة النمو، فبدأوا بإعادة زراعة النظام البيئي بأنواع أشجار أسرع نموًا مثل صنوبر سلاش وصنوبر لوبلولي . بفضل عملية إعادة التشجير هذه، تم تحقيق نمو أسرع للأشجار وإنتاج أكبر للأخشاب. ^{[ 5 ]}

حتى عام 2011، لم يتبقَّ سوى حوالي 3 ملايين فدان (12,000 كيلومتر مربع ⁾ من النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق في أمريكا الشمالية. ويمثل هذا الانخفاض الكبير في مساحة النظام البيئي تراجعًا بنسبة 97%. ويُوصَف النظام البيئي اليوم بأنه متقطع وغير متجانس في توزيعه عبر المنطقة. ^{[ 19 ] [ 20 ]} ومن بين هذه المساحة المتبقية البالغة 3%، توجد 8,856 فدانًا (3,584 هكتارًا) موثقة من غابات الصنوبر طويلة الأوراق القديمة . ^{[ 20 ] [ 21 ]}   

أُثيرت مخاوف بشأن النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق في أوائل القرن العشرين. ^{[ 5 ] [ 6 ] : 11-12} وتركزت هذه المخاوف على تجديد غابات الصنوبر طويلة الأوراق التي تم حصادها، والغابات المتبقية في النظام البيئي. وكان من أوائل من تعاونوا في إيجاد طرق لتنفيذ تجديد أشجار الصنوبر طويلة الأوراق في النظام البيئي رجالٌ مثل هنري إي. هاردتنر وهيرمان إتش. تشابمان. ^{[ 22 ]} وفي وقت لاحق ، أدركت إدارة الغابات الأمريكية الحاجة إلى النار في النظام البيئي، وقامت بدراستها، فطبقت الحرق المُفتعل (النار المُفتعلة) في الغابات الوطنية. ^{[ 3 ]}

تتمثل أبرز التحديات التي تواجه النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق في القرن الحادي والعشرين في التوسع الحضري ومكافحة الحرائق . ^{[ 19 ]} ومع ازدياد عدد سكان أمريكا الشمالية بنحو 2.5 مليون نسمة سنويًا، تتزايد المنافسة على المساحات. ^{[ 23 ]} وينبع التهديد الذي يواجه هذا النظام البيئي من إزالة الغابات لأغراض تجارية ومشاريع سكنية. ^{[ 7 ]} كما أن مكافحة الحرائق تُعزى في نهاية المطاف إلى التنمية، إذ يؤدي ازدياد التداخل بين المناطق البرية والمناطق الحضرية إلى زيادة تعرض الإنسان لخطر حرائق الغابات، وبالتالي زيادة الحافز على إخمادها. وقد حال تجزئة الموائل الناتجة عن التنمية دون اندلاع حرائق الغابات واسعة النطاق التي كانت تحافظ تاريخيًا على النظام البيئي. ^{[ 24 ]} وقد أدى غياب الحرائق في النظام البيئي المتبقي إلى مزيد من التدهور. ^{[ 25 ]} ونتيجةً لذلك، تعاونت الحكومة الفيدرالية ووكالات حكومات الولايات في ألاباما ، وفلوريدا ، وجورجيا ، ولويزيانا ، وميسيسيبي ، وكارولاينا الشمالية ، وكارولاينا الجنوبية ، وتكساس ، وفرجينيا لتقديم المساعدة لهذا النظام البيئي الحيوي. وتأتي هذه المساعدة في صورة برامج لتقاسم التكاليف، أنشأتها الولايات لمساعدة ملاك الأراضي الخاصة في التوعية، وتقديم الدعم المالي، والإرشاد بشأن استعادة النظام البيئي لأشجار الصنوبر طويلة الأوراق. ^{[ 19 ]}

• ساند هيل