Pitkän aikavälin suuntaukset
On todisteita siitä, että Chihuahuanin ja Sonoranin aavikot olivat aikoinaan niittyjä tai niittyjä, joilla oli hajanaisia pensaita (Buffington ja Herbal 1965). Luonnollisesti esiintyvät maastopalot auttoivat muokkaamaan aavikkoniittyjä lounaaseen. Kesäisten ukkosmyrskyjen salamat ja intiaanien sytyttämät tulipalot olivat yleisiä ennen 1900-lukua. Näiden niittyjen luonnollisen palotiheyden arvioidaan olevan 10-20 vuotta, ja se suosi monivuotisia heinäkasveja pensaiden ja kaktusten sijaan, mikä auttoi ylläpitämään niittyjä. Ihmisen vaikutukset asutuksen jälkeen ovat vähentäneet maastopalojen esiintymistiheyttä ja leviämistä, minkä ansiosta nykyiset yhteisöt, joita hallitsevat mesiitti (Prosopis spp.), kissankäpälä (Acacia spp.) tai kreosoottipensas ja joiden aluskasvillisuutena on puroruohoa ja kaktuksia (Opuntia), hallitsevat entisiä aavikkonurmikoita, mikä saa nämä yhteisöt muistuttamaan läheisemmin aavikkopensas-yhteisöjä (Robinett 1993).
Kreosoottipensaan tiheys ja peittävyys pienenevät tavallisesti häiriöiden seurauksena. Verrattaessa häiriintyneiden ja häiriintymättömien Mojaven aavikkopaikkojen kasvillisuutta keskenään, kreosoottipensas oli hallitseva kaikilla vertailupaikoilla ja valkovuokkoa alempiarvoinen häiriintyneillä paikoilla. Aavikon sukkessiota voidaan kuvata elämänhistoriallisten strategioiden avulla: lajit, joilla on korkea rekrytointi- ja kuolleisuusaste, kuten valkovuokko, ovat hallitsevia kolonisaatiovaiheessa, ja lajit, joilla on alhainen rekrytointi- ja kuolleisuusaste, kuten kreosoottipensas, hallitsevat lopulta maisemaa, vaikkakin kolonisoivia lajeja tavallisesti säilyy edelleen.
Kreosoottipensas rekrytoituu Mojaven autiomaassa vain harvoin. Huolimatta siitä, että potentiaalisesti sopivia alueita on runsaasti valkoisen pensaskerroksen alla, nuoria kreosoottipensaita on löydetty vain 1 % kaikista valkoisista pensaskerroksista. Nuorten kreosoottipensaiden kokonaistiheydet olivat 12-15 kasvia hehtaarilla. Valkopensaskasvien tiheys oli kymmenkertainen kreosoottipensaaseen verrattuna. Vaikka laajamittaista kreosoottipensaan taimettumista ei tapahdu häiriöiden jälkeen, jäännepensas kasvaa yleensä kloonaamalla. Kreosoottipensaan latvukset voivat kasvaa yli kuusinkertaisiksi valkovuokkoon verrattuna.
Kreosoottipensaalla on juurivälitteistä allelopatiaa. Laboratoriotutkimuksessa kreosoottipensaan koejuuret kasvoivat vapaasti valkoisen pensasmustikan juurien valtaaman maaperän läpi, mutta valkoisen pensasmustikan koejuuret kasvoivat heikommin kreosoottipensaan valtaamaan maaperään. Varttunut kreosoottipensas voi olla allelopaattinen omille taimilleen, mikä edistää avointa yhteisörakennetta.
Vuosi- ja kausivaihtelu
Kreosoottipensas lehtee kevät-, kesä- tai syyssateiden vaikutuksesta. Kreosoottipensas kukkii Mojaven autiomaassa yleensä toukokuussa, mutta se voi kukkia milloin tahansa kesän aikana, jos se saa riittävästi sadetta. Sonoran-aavikolla suurin osa kreosoottipensaan siemenistä irtoaa kesällä, mutta Chihuahuan-aavikolla kreosoottipensaan siemenet irtoavat vasta syksyllä. Kreosoottipensaan siemenet itävät sateiden jälkeen kesäkuun puolivälistä syyskuun puoliväliin Mojaven autiomaassa.
Hunajamesiitin keväinen nuppujen puhkeaminen voi vaihdella jopa kuusi viikkoa vuodesta toiseen. Nuppujen puhkeaminen on riippuvainen sekä valo- että lämpöjaksoista, ja se tapahtuu harvoin ennen kuin viimeiset keväthallat ovat ohi tai valojakso on yli 11,5 tuntia. Mesikitillä on ilmeisesti kylmävaatimus, joka on täytettävä ennen silmujen puhkeamista.
Silmujen puhkeamisen jälkeen oksien pituuskasvu ja lehtien kasvu ovat nopeita ja päättyvät yleensä noin kuudessa viikossa. Uusi lehdistö on yleensä hyvin tiheä kostean kevään ja syksyn jälkeen, mutta lehtiä syntyy vähemmän, jos edeltävä kevät ja syksy olivat kuivia. Kukinnot puhkeavat keväällä lehtien mukana. Kun lehdet ovat täysin levinneet, minikokoiset hedelmäkotelot ovat alkaneet kehittyä. Hedelmien kypsyminen kestää kahdesta kolmeen kuukautta, ja loppukesästä ne putoavat kasvista. Useampi kuin yksi hedelmäsato vuodessa on mahdollista, mutta harvinaista. Joskus sateinen jakso myöhään kukinta-aikana saa aikaan uuden kasvun, joka tuottaa uusia lehtiä ja kukkia ja näin ollen myös toisen hedelmäsadon. Kukinta voi tapahtua jopa neljä kertaa yhden kasvukauden aikana. Kukintatuotanto vaihtelee käytettävissä olevan maaperän kosteuden mukaan. Voimakas kukinta ja hedelmäntuotanto tapahtuvat usein silloin, kun maaperän kosteus on alhainen; korkea maaperän kosteus kukinnan aikaan näyttää tukahduttavan hedelmäntuotantoa.
Lehtien putoaminen tapahtuu yleensä marras- tai joulukuussa, ja se johtuu usein tappavasta pakkasesta tai hyönteisten poistamista lehdistä. Pohjoisten populaatioiden kasvit ovat varhaisessa horroksessa ja kestävät pakkasvaurioita paremmin kuin eteläisten populaatioiden kasvit.
Häiriötekijät
Palo ja invaasio
Kreosoottipensas sopeutuu huonosti tulipaloon, koska sen itämiskyky on rajallinen. Kreosoottipensas selviytyy joistakin paloista, jotka palavat hajanaisesti tai jotka ovat lieviä. Historiallisesti harvinaiset tulipalot ovat saattaneet rajoittaa kreosoottipensaan tunkeutumista aavikkoniittyihin.
Useimmat tulipalot aavikolla ovat harvinaisia ja lieviä, koska yksivuotisten ja monivuotisten ruohokasvien tuotanto tuottaa harvoin tulipaloa ylläpitävää polttoainekuormaa. Creosote bush-white bursage -yhteisöjä on kuvailtu ”pohjimmiltaan palamattomiksi”, koska pensaat ovat liian harvalukuisia kantamaan tulta. Kreosoottipensaan hartsipitoiset lehdet ovat kuitenkin erittäin herkästi syttyviä.
Polttoajankohta, polttoaineen määrä, palon lämpötila ja olemassa olevan kreosoottipensaan ikä voivat vaikuttaa kreosoottipensaan itämiskykyyn. Tutkijat ovat havainneet, että kreosoottipensaan polttaminen eri vuodenaikoina Santa Rita Experimental Range -alueella lähellä Tucsonia, AZ:ssa, johti merkittäviin eroihin versojen tuotannossa. Eniten versoja syntyi helmikuun ja elokuun polttojen jälkeen. Vähiten versoja syntyi kesä- ja heinäkuun palojen jälkeen. Itujen tuotannon kausittainen rakenne seurasi tarkasti pääteversojen kasvun suuntauksia. Kreosoottipensaan itäminen väheni polttoainemäärän kasvaessa ja väheni maaperän lämpötilan ja lämmityksen keston kasvaessa. Nuoret kasvit tuottivat polttamisen jälkeen vähemmän versoja kuin varttuneet kasvit.
Palojärjestelmiin tehdyt muutokset voivat olla erityisen vahingollisia ekosysteemin kestävyydelle, koska alkuperäisillä osilla on erityisiä sopeutumisia ja ominaisuuksia, joiden ansiosta ne menestyvät tietyssä järjestelmässä. Kun järjestelmiä muutetaan jompaankumpaan suuntaan, se voi olla katastrofaalista.
Historiallisesti tulipalot ovat olleet melko olemattomia tai erittäin harvinaisia creosote bush -pensaikossa, mutta niiden esiintymistiheys ja laajuus ovat lisääntyneet merkittävästi 1950-luvulta lähtien, kun vierasperäiset yksivuotiset heinäkasvit ja ihmisen aiheuttamat sytytyslähteet ovat tulleet yhä yleisemmiksi.
Kun tulipalot yleistyvät creosote bush -pensaikossa, etenkin paikallisilla alueilla, tämäntyyppinen häiriötekijä muuttaa maisemakuvaansa dramaattisesti. Koska useimmilla creosote bush -pensaikon alkuperäisillä pensasosilla ei ole ominaisuuksia, jotka mahdollistaisivat palon aiheuttamien häiriöiden sietokyvyn, tulipalot voivat aiheuttaa pitkäaikaisia muutoksia kasvillisuudessa. Lisäksi aavikolle tyypilliset vieraslajit, kuten Bromus madritensis, Schismus spp. ja Erodium cicutarium, ovat aggressiivisia tulipalon seuraajia välittömästi tulipalon jälkeisenä kasvukautena tai ainakin ylittävät uudelleen tulipaloa edeltäneen runsautensa useiden vuosien kuluessa tulipalosta. Koska nämä vierasperäiset yksivuotiset heinäkasvit kilpailevat myös varttuneiden pensaiden kanssa, tulipalon ja vierasperäisten kasvien yhdistelmä on uhka aavikkoekosysteemeille.
Moninkertaisten tulipalojen vaikutus on erityisen kiinnostava, koska vierasperäisten heinäkasvien ja tulipalojen välisestä kierrosta on raportoitu aavikkokasvillisuudesta lounaassa. Sen lisäksi, että kirjallisuudesta puuttuu esimerkkejä ja tietoa moninkertaisten tulipalojen seurauksista kreosoottipensaspensaan monivuotisille kasveille.
Paloja ei pidetä historiallisesti yleisinä lounaisilla aavikoilla, mutta niiden laajuus on kasvanut viime vuosikymmeninä, mikä johtuu osittain muiden kuin kotoperäisten yksivuotisten heinäkasvien (esim. puna-ailakki- ja buffelheinäkasvien) tarjoamasta polttoaineesta, ja niillä on huomattavia taloudellisia ja ympäristöllisiä vaikutuksia. Tulipalot ovat tappaneet karismaattisen joosuapuun (Yucca brevifolia) Joshua Treen kansallispuiston alueilla Kaliforniassa ja kuuluisan jättiläissaguarokaktuksen (Carnegiea gigantea) Saguaron kansallispuistossa Arizonassa. Joosuapuun ja saguaron ei katsota sopeutuneen hyvin tulipaloon (joka ei kuulunut niiden evoluutioympäristöön), sillä tuli tappaa ne helposti ja ne versovat harvoin uudelleen. Nämä lajit tarvitsevat usein olemassa olevan kasvillisuuden (”hoitokasvien”) suojaa (esim. varjostusta) ankaralta aavikkoympäristöltä lisääntyäkseen, joten uusien yksilöiden uusiutuminen on hidasta, koska hoitokasvien on ensin vakiinnutettava asemansa tulipalon jälkeen.
Invasiiviset yksivuotiset heinäkasvit ja ruohovartiset kasvit ovat tunkeutuneet aavikkopensasyhteisöihin, mikä on johtanut metsäpalojen esiintymistiheyden lisääntymiseen. Monet aavikkopensaslajit eivät siedä tulta. Yksivuotisten kasvien invaasiosta johtuvat lajikoostumuksen muutokset ovat siis mahdollisia. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vierasruohot ja -kasvit, kuten filaree (Erodium cicutarium) ja aasialainen sinappi (Brassica tournefortii), voivat kukin erikseen vähentää alkuperäisten yksivuotisten kasvien runsautta aavikkoympäristöissä. Kun yksi näistä vieraslajeista poistetaan, jäljellä olevat vieraslajit yleensä lisääntyvät. Kaliforniassa tehdyissä tutkimuksissa on onnistuttu hallitsemaan yksivuotisia vieraskasveja tulipalon jälkeen, minkä seurauksena alkuperäisten yksivuotisten kasvien peittävyys ja lajirikkaus ovat lisääntyneet.
Laiduntaminen
Valvomatonta laiduntamista esiintyi näillä aavikkoalueilla aina vuoteen 1934 asti, jolloin hyväksyttiin Taylor Grazing Act. Kotieläinten voimakkaan laiduntamisen seurauksena kasvillisuuden koostumus muuttui. Monilla alueilla maittavammat lajit, kuten musta salvia, hävisivät. Sädesara lisääntyi selvästi, ja alueelle tuotiin venäläistä ohdaketta ja halogetonia.
Kuivuus
Kreosoottipensas on altis ankaralle kuivuudelle lyhytaikaisten ilmastomuutosten, kuten El Ninon, aikana. Kuivina vuosina kreosoottipensas kärsii vakavasta kosteusstressistä ja sitä seuraavasta lehdettömyydestä. Vanhemmat oksat eivät tuota uusia lehtiä, mutta itämistä voi esiintyä. El Ninon kumulatiivinen tulos voi olla 60-80 prosentin runkokato. Kuollut runkopuu pysyy pystyssä pensaan biomassassa useita vuosia.
Ihmiset
Ajoneuvoliikenne, rakentaminen ja kaivostoiminta aiheuttavat häiriöitä erityisesti kryptogrammikaristeille. Ohuen, kuituisen luonteensa vuoksi kryptogrammiset kuoret (kuva 5) ovat erittäin herkkiä järjestelmiä; yksikin jalanjälki tai renkaanjälki riittää rikkomaan maaperän kuoren ja vahingoittamaan eliöitä. Vaikka jotkin maaperän kuorijärjestelmään kuuluvat lajit voivat kasvaa uudelleen muutaman vuoden kuluessa häiriöstä, hitaasti kasvavien lajien vahingoittuminen voi vaatia yli vuosisadan, ennen kuin herkkä kuori palaa entiseen tuottavuuteensa.
Luonnollisten elinympäristöjen muuttaminen kaupunki-, esikaupunki-, teollisuus- ja maatalouskäytöksi on johtanut ja todennäköisesti johtaa jatkossakin laajamittaiseen elinympäristöjen häviämiseen. Aavikon lisääntyvä virkistyskäyttö johtaa elinympäristöjen vaurioitumiseen ja joidenkin lajien vähenemiseen. Toisen maailmansodan päättymisen jälkeen lounaisosan ”aurinkovyöhyke” on kokenut ihmiskunnan historian suurimman maahanmuuton. Vuonna 1990 Sonoran Desertin ekologisella alueella asui 6,9 miljoonaa ihmistä, mikä on lähes kaksinkertainen määrä vuoden 1970 väestöön verrattuna. Väestön odotetaan nousevan 12 miljoonaan vuoteen 2020 mennessä.
