Hosszú távú tendenciák
Bizonyítékok vannak arra, hogy a Chihuahuan és Sonoran sivatagok egykor füves vagy elszórtan cserjékkel benőtt füves területek voltak (Buffington és Herbal 1965). A természetben előforduló erdőtüzek segítették a délnyugati sivatagi füves területek kialakulását. Az 1900-as évek előtt gyakoriak voltak a nyári zivatarok villámlásai és az amerikai őslakosok által gyújtott tüzek. E füves területek természetes tűzgyakorisága a becslések szerint 10 és 20 év között lehetett, és az évelő fűféléknek kedvezett a cserjékkel és kaktuszokkal szemben, ami hozzájárult a füves területek fenntartásához. A letelepedés óta az emberi hatások csökkentették az erdőtüzek gyakoriságát és terjedését, lehetővé téve, hogy az egykori sivatagi füves pusztákon a mai közösségeket a meszkit (Prosopis spp.), a macskabokor (Acacia spp.) vagy a kreozotbokor uralja, az aljnövényzetben pedig a bojtorjánfű és a kaktuszok (Opuntia) domináljanak, így ezek a közösségek jobban hasonlítanak a sivatagi cserjés közösségekre (Robinett 1993).
A zavarás hatására a kreozotbokor sűrűsége és borítása általában csökken. A zavart és zavartalan Mojave-sivatagi területek növényzetének összehasonlítása során a kreozotbokor minden kontrollterületen domináns volt, míg a zavart területeken a fehér bürök alárendelt szerepet játszott. A sivatagi szukcesszió élettörténeti stratégiákkal írható le: a magas rekrutációs és mortalitási arányú fajok, mint például a fehér bürök, dominálnak a kolonizáló szakaszban, és az alacsony rekrutációs és mortalitási arányú fajok, mint például a kreozotbokor, végül uralják a tájat, bár a kolonizáló fajok általában jelen maradnak.
A kreozotbokor rekrutációja ritkán fordul elő a Mojave-sivatagban. Annak ellenére, hogy rengeteg potenciálisan alkalmas terület van a fehér bürök alatt, a fiatal kreozotbokrokat az összes fehér bürök mindössze 1%-a alatt találták meg. A fiatal kreozotbokrok teljes sűrűsége hektáronként 12-15 növény között volt. A fehér bursage növénysűrűsége tízszerese volt a kreozotbokorénak. Bár a nagyméretű kreozotbokor-csemeték nem telepednek meg a zavarás után, a visszamaradt kreozotbokor általában klónozással növekszik. A kreozotbokor lombkoronája több mint hatszorosára nőhet, és meghaladhatja a fehér bürök borítását.
A kreozotbokor gyökér által közvetített allelopátiát mutat. Egy laboratóriumi vizsgálatban a kreozotbokor tesztgyökerei szabadon nőttek át a fehér bürök gyökerei által elfoglalt talajon, de a fehér bürök tesztgyökerei csökkent sebességgel nőttek át a kreozotbokor által elfoglalt talajon. Az érett kreozotbokor allelopatikus lehet a saját csemetéivel szemben, ami elősegíti a nyílt közösségi szerkezet kialakulását.
Éves és szezonális változások
A kreozotbokor a tavaszi, nyári vagy őszi esőzések hatására lombosodik. A kreozotbokor a Mojave-sivatagban általában májusban virágzik, de a nyár folyamán bármikor virágozhat, ha elegendő csapadékot kap. A Sonoran-sivatagban a legtöbb kreozotbokor magja nyáron hullik, de a Chihuahuan-sivatagban a kreozotbokor csak ősszel hullatja magjait. A kreozotbokor magjai a Mojave-sivatagban június közepétől szeptember közepéig tartó esőzések után csíráznak.
A mézgás mezkiték tavaszi rügyfakadása évről évre akár hat hétig is változhat. A rügyfakadás mind a fény-, mind a hőperiódustól függ, és ritkán következik be, amíg az utolsó tavaszi fagy el nem múlik, vagy a fényperiódus nem haladja meg a 11,5 órát. A mézgás mezkitének nyilvánvalóan van egy hidegigénye, amelyet a rügyfakadás előtt teljesíteni kell.
A rügyfakadást követően a gallyak megnyúlása és a levelek növekedése gyors, és általában körülbelül 6 hét alatt befejeződik. A nedves tavaszt és őszt követően az új lombozat általában nagyon sűrű, de kevesebb lombozat keletkezik, ha az előző tavasz és ősz száraz volt. A virágzat tavasszal a levelekkel együtt nyílik. Mire a levelek teljesen kifejlődnek, a miniatűr terméshüvelyek már elkezdtek fejlődni. A termések két-három hónap alatt érnek be, és nyár végére lehullanak a növényről. Évente egynél több termés is lehetséges, de nem gyakori. Néha a virágzási időszak végén egy csapadékos időszak új növekedési hullámot okoz, amely új leveleket és virágokat hoz, és következésképpen egy második termést hoz. A virágzás egy tenyészidőszakban akár négyszer is bekövetkezhet. A virágtermés a rendelkezésre álló talajnedvesség mennyiségétől függ. Erős virágzás és terméstermés gyakran akkor következik be, amikor a talajnedvesség alacsony; a magas talajnedvesség a virágzás idején elnyomja a termést.
A levélhullás általában novemberben vagy decemberben következik be, és gyakran halálos fagy vagy rovarok általi levéleltávolítás indítja el. Az északi populációkból származó növények korai nyugalmi állapotot mutatnak, és ellenállóbbak a fagykárokkal szemben, mint a déli populációkból származó növények.
Zavaró tényezők
Tűz és invázió
A kreozotbokor korlátozott csírázóképessége miatt rosszul alkalmazkodik a tűzhöz. A kreozotbokor túlél néhány olyan tüzet, amelyek foltokban égnek vagy kis súlyosságúak. Történelmileg a ritkán előforduló tüzek korlátozhatták a kreozotbokor invázióját a sivatagi gyepekbe.
A legtöbb tűz a sivatagban ritkán és kis súlyosságú, mert az egyéves és évelő fűszernövények termése ritkán biztosít olyan tüzelőanyag-terhelést, amely képes lenne a tűz fenntartására. A kreozotbokor-fehér bozótos közösségeket “lényegében nem gyúlékonyaknak” nevezték, mivel a bokrok túl ritkák ahhoz, hogy tüzet hordozzanak. A kreozotbokor gyantás lombja azonban nagyon gyúlékony.
Az égés évszaka, a tüzelőanyag mennyisége, a tűz hőmérséklete és a meglévő kreozotbokor kora befolyásolhatja a kreozotbokor csírázóképességét. A kutatók megállapították, hogy a Tucson melletti Santa Rita kísérleti területen (Santa Rita Experimental Range) a különböző évszakokban történő égetés jelentős különbségeket eredményezett a csíraképződésben. A legtöbb hajtás a februári és az augusztusi tüzet követően keletkezett. A legkevesebb csíra a júniusi és júliusi tüzet követően keletkezett. A csíraképződés szezonális mintázata szorosan követte a véghajtások növekedési tendenciáit. A csíraképződés a kreozotbokorban a tüzelőanyag mennyiségének növekedésével csökkent, és a talajhőmérséklet és a fűtés időtartamának növekedésével csökkent. A fiatal növények kevesebb csírát termeltek az égés után, mint az érett növények.
A tűzgyújtási rendszerek megváltoztatása különösen káros lehet az ökoszisztéma fenntarthatóságára, mivel az őshonos komponensek sajátos alkalmazkodással és tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy egy adott rendszerben sikeresek legyenek. Ha a tüzek bármelyik irányba megváltoznak, az katasztrofális következményekkel járhat.
Történelmileg a tüzek viszonylag hiányoztak vagy rendkívül ritkák voltak a kreozotcserjésben, de az 1950-es évek óta a gyakoriság és a kiterjedés jelentősen megnőtt, mivel az idegenhonos egynyári füvek és az emberi gyújtóforrások egyre gyakoribbá váltak.
A tűz gyakoribbá válik a kreozotcserjésben, különösen a helyi területeken, ez a fajta zavarás drámaian megváltoztatja a tájat. Mivel a creosote bozótos legtöbb őshonos cserje komponense nem rendelkezik olyan tulajdonságokkal, amelyek lehetővé teszik a tűzzel szembeni ellenálló képességet, a tüzek hosszú távú változásokat eredményezhetnek a növényzetben. Ezenkívül a sivatagban gyakori invazív fajok, mint például a Bromus madritensis, a Schismus spp. és az Erodium cicutarium, agresszív tűzkövetők a tűz utáni közvetlen vegetációs időszakban, vagy legalábbis a tüzet követő néhány éven belül újra meghaladják a tűz előtti mennyiségüket. Mivel ezek az invazív egynyári füvek az érett cserjékkel is versenyképesek, a tűz és az invazív növények különleges csoportja együttesen veszélyt jelent a sivatagi ökoszisztémákra.
A többszörös tüzek hatása különösen érdekes, mivel a délnyugati sivatagi vegetációból már beszámoltak egy invazív fű – tűz ciklusról. A többszöri tüzek következtében invazív egyéves gyepekké alakuló típusokról szóló anekdotikus bizonyítékokon kívül a szakirodalomból hiányoznak példák és információk a többszörös tüzek következményeiről a kreozotbokor cserje évelő növényzetére.
A délnyugati sivatagokban a tüzek történelmileg nem tekinthetők általánosnak, de az utóbbi évtizedekben növekvő kiterjedésük részben a nem őshonos egyéves fűfélék (pl. a vörös bromé és a búzakalász) által biztosított tüzelőanyag miatt jelentős gazdasági és környezeti hatásokkal jár. A tűz elpusztította a karizmatikus Joshua-fát (Yucca brevifolia) a kaliforniai Joshua Tree Nemzeti Park területén és a híres óriás saguaro kaktuszt (Carnegiea gigantea) az arizonai Saguaro Nemzeti Parkban. A Joshua-fa és a saguaro nem tekinthető jól alkalmazkodottnak a tűzhöz (amely nem volt része evolúciós környezetüknek), mivel a tűz könnyen elpusztítja őket, és ritkán hajtanak ki újra. Ezek a fajok a szaporodáshoz gyakran igénylik a meglévő növényzet (“dajkanövények”) védelmét (pl. árnyékolást) a kemény sivatagi környezettől, így az új egyedek regenerációja lassú, mivel a dajkanövényeknek a tűz után először meg kell honosodniuk.
A sivatagi cserjés közösségekbe behatoltak az egyéves inváziós fűfélék és fűszernövények, ami a tüzek gyakoriságának növekedéséhez vezetett. Sok sivatagi cserjefaj nem tűri a tüzet. Így az egynyári növények inváziója miatt a fajösszetétel megváltozhat. Kutatások kimutatták, hogy az invazív fű- és lágyszárúak, köztük a filarea (Erodium cicutarium) és az ázsiai mustár (Brassica tournefortii) egyenként is képesek csökkenteni az őshonos egynyári növények számát a sivatagi környezetben. Ha ezen inváziós fajok valamelyikét eltávolítjuk, a megmaradó inváziós fajok általában elszaporodnak. Kaliforniában végzett tanulmányok sikeresen kontrollálták az invazív egynyári növényeket a tűzvész után, aminek eredményeképpen nőtt az őshonos egynyári növények borítása és fajgazdagsága.
Be legeltetés
Ellenőrizetlen legeltetés folyt ezeken a sivatagi területeken egészen 1934-ig, amikor is elfogadták a Taylor Grazing Actet. Az erős háziállat-legeltetés következtében a növényzet összetétele megváltozott. Sok területen az ízletesebb fajok, mint például a fekete zsálya, eltűntek. Egyértelműen elszaporodtak a pajzstetvek, és megjelent az orosz gyűszűvirág és a halogeton.
Aszály
A kreozotbokor érzékeny a rövid távú klímaváltozások, például az El Nino idején jelentkező súlyos szárazságra. A száraz években a kreozotbokor súlyos nedvességstressznek és az azt követő lombhullásnak van kitéve. Az idősebb ágak nem hoznak új lombot, de előfordulhatnak hajtások. Az El Nino kumulatív eredménye 60-80 százalékos szárpusztulás lehet. Az elhalt törzsfa több évig állva marad a bokor biomasszájában.
Emberek
A járműforgalom, az építkezések és a bányászati tevékenységek különösen a kriptogrammos kéreg számára jelentenek zavaró tényezőt. Vékony, rostos természetük miatt a kriptogrammos kéreg (5. ábra) rendkívül törékeny rendszer; egyetlen lábnyom vagy keréknyom elegendő a talajkéreg megbontásához és az élőlények károsodásához. Míg a talajkéreg-rendszeren belül egyes fajok a zavarást követő néhány éven belül újranőhetnek, a lassú növekedésű fajok károsodásához több mint egy évszázadra is szükség lehet, mire a kényes kéreg visszanyeri korábbi termőképességét.
A természetes élőhelyek városi, külvárosi, ipari és mezőgazdasági célokra történő átalakítása kiterjedt élőhelyvesztést eredményezett és valószínűleg továbbra is eredményezni fog. A sivatag növekvő szabadidős célú használata az élőhelyek károsodását és egyes fajok visszaszorulását eredményezi. A második világháború vége óta a délnyugati “napsütötte terület” az emberiség történelmének legnagyobb mértékű bevándorlását élte át. A Sonoran-sivatag ökorégióban 1990-ben 6,9 millió lakos élt, ami közel kétszerese az 1970-es népességnek. A lakosság száma 2020-ra várhatóan eléri a 12 milliót.
