Identifying predictors of translocation success in rare plant species.

The fundamental goal of a rare plant translocation is to create self-sustaining populations with the evolutionary resilience to persist in the long term. Yet, most plant translocation syntheses focus on a few factors influencing short-term benchmarks of success (e.g., survival and reproduction). Short-term benchmarks can be misleading when trying to infer future growth and viability because the factors that promote establishment may differ from those required for long-term persistence. We assembled a large (n = 275) and broadly representative data set of well-documented and monitored (7.9 years on average) at-risk plant translocations to identify the most important site attributes, management techniques, and species' traits for six life-cycle benchmarks and population metrics of translocation success. We used the random forest algorithm to quantify the relative importance of 29 predictor variables for each metric of success. Drivers of translocation outcomes varied across time frames and success metrics. Management techniques had the greatest relative influence on the attainment of life-cycle benchmarks and short-term population trends, whereas site attributes and species' traits were more important for population persistence and long-term trends. Specifically, large founder sizes increased the potential for reproduction and recruitment into the next generation, whereas declining habitat quality and the outplanting of species with low seed production led to increased extinction risks and a reduction in potential reproductive output in the long-term, respectively. We also detected novel interactions between some of the most important drivers, such as an increased probability of next-generation recruitment in species with greater seed production rates, but only when coupled with large founder sizes. Because most significant barriers to plant translocation success can be overcome by improving techniques or resolving site-level issues through early intervention and management, we suggest that by combining long-term monitoring with adaptive management, translocation programs can enhance the prospects of achieving long-term success.

Identificación de pronosticadores del éxito de reubicación en especies raras de plantas Resumen El objetivo fundamental de la reubicación de plantas raras es la creación de poblaciones autosuficientes con resiliencia evolutiva que persistan a la larga. De todas maneras, la mayoría de las síntesis de estas reubicaciones se enfocan en unos cuantos factores que influyen sobre los parámetros a corto plazo del éxito (supervivencia y reproducción). Los parámetros a corto plazo pueden ser engañosos si se intenta inferir el crecimiento y la viabilidad en el futuro ya que los factores que promueven el establecimiento pueden diferir de aquellos requeridos para la persistencia a largo plazo. Ensamblamos un conjunto grande de datos representativos en general (n = 275) de las reubicaciones de plantas en riesgo bien documentadas y monitoreadas (7.9 años en promedio) para identificar los atributos de sitio más importantes, las técnicas de manejo y los rasgos de las especies para seis parámetros de ciclos de vida y medidas poblacionales del éxito de reubicación. Usamos el algoritmo de bosque aleatorio para cuantificar la importancia relativa de las 29 variables de pronosticadores para cada medida del éxito. Los factores en los resultados de las reubicaciones variaron con los marcos temporales y las medidas de éxito. Las técnicas de manejo tuvieron la mayor influencia relativa sobre la obtención de parámetros de ciclos de vida y tendencias poblacionales a corto plazo, mientras que los atributos de sitio y los rasgos de la especie fueron más importantes para la persistencia poblacional y las tendencias a largo plazo. En específico, las grandes cantidades de fundadores incrementaron el potencial de reproducción y reclutamiento de la siguiente generación, mientras que la declinación de la calidad del hábitat incrementó el riesgo de extinción y el trasplante de especies con baja producción de semillas redujo el rendimiento del potencial reproductivo a la larga. También detectamos interacciones novedosas entre algunos de los factores más importantes, como el aumento en la probabilidad del reclutamiento en la siguiente generación en especies con tasas mayores de producción de semillas, pero sólo cuando se emparejó con grandes cantidades de fundadores. Ya que las barreras más significativas para el éxito de la reubicación de plantas pueden superarse al mejorar las técnicas o resolver los temas a nivel de sitio por medio de un manejo y una intervención temprana, sugerimos que con la combinación del monitoreo a largo plazo con el manejo adaptativo los programas de reubicación pueden aumentar el prospecto de lograr el éxito a largo plazo.

Design and performance evaluation of a 1000-year evapotranspiration-capillary surface barrier.

Surface barrier technology is used to isolate radioactive waste and to reduce or eliminate recharge water to the waste zone for 1000 years or longer. However, the design and evaluation of such a barrier is challenging because of the extremely long design life. After establishing a set of design and performance objectives, a package of design solutions was developed for 1000-year surface barriers over nuclear waste sites. The Prototype Hanford Barrier (PHB) was then constructed in 1994 in the field over an existing waste site as a demonstration. The barrier was tested to evaluate surface-barrier design and performance at the field scale under conditions of enhanced and natural precipitation and of no vegetation. The monitoring data demonstrate that the barrier satisfied nearly all objectives in the past two decades. The PHB far exceeded the Resource Conservation and Recovery Act criteria, functioned in Hanford's semiarid climate, limited drainage to well below the 0.5 mm yr-1 performance criterion, limited runoff, and minimized erosion and bio-intrusion. Given the two-decade record of successful performance and consideration of the processes and mechanisms that could affect barrier stability and hydrology in the future, the results suggest the PHB is very likely to perform for its 1000-year design life. This conclusion is based on two assumptions: (1) the exposed subgrade receives protection against erosion and (2) institutional controls prevent inadvertent human activity at the barrier. The PHB design can serve as the basis for site-specific barriers over waste sites containing underground nuclear waste, uranium mine tailings, and hazardous mine waste.