96-летняя перепись леса показывает потерю разнообразия деревьев и снижение устойчивости

от

Исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне проанализировали данные лесной переписи за 96 лет, чтобы лучше понять экологические изменения и разработать методы управления.

Их исследование, опубликованное в журнале Forest Ecology and Management, выявляет тревожные тенденции к гомогенизации. Это означает, что лес со временем стал менее разнообразным, потеряв деревья, которые играли важную роль в его экосистеме.

Исследователи проанализировали данные переписи из Трелиз Вудс, которые университет приобрёл в 1917 году. Гомогенизация была связана с распространением изумрудного ясеневого борёра, инвазивного жука, и грибка Ophiostoma, который вызывает голландскую болезнь вяза.

Многие лиственные леса, такие как Трелиз Вудс, теряют разнообразие, — сказала соавтор исследования Дженнифер Фратерриго. Фратерриго — профессор естественных ресурсов и наук об окружающей среде. Она работала над исследованием вместе со своей бывшей аспиранткой Дженнифер Альварес, которая в настоящее время является исследователем экологической оценки в Геологической службе штата Иллинойс, входящей в Институт исследований прерий в Иллинойсе. Профессор интегративной биологии Джеймс Даллинг и бывший эколог лесов NRES Джон Эджингтон также были соавторами исследования.

Голландская болезнь вяза и изумрудный ясеневый борёр значительно сократили численность вязов и ясеней в Трелиз Вудс и по всей Северной Америке, — сказала Фратерриго. Однако заболевания и вредители не смогли полностью объяснить тенденции к гомогенизации: подавление лесных пожаров, перенаселение белохвостых оленей и внедрение инвазивных растений также могут способствовать гомогенизации, — сказала она.

«Исследование было сосредоточено на биотических нарушениях — болезнях, вредителях и инвазивных видах, — потому что у нас есть данные до их появления, и мы знали, что это влияет на лес», — сказала Альварес. «Но мы не можем выделить какой-либо один фактор».

Хотя исследование было сосредоточено на изменениях, вызванных голландской болезнью вяза и изумрудным ясеневым борёром, это были не единственные факторы, влияющие на лес, и вяз и ясень были не единственными видами, относительная численность которых изменилась.

Когда вязы и ясени умирают, они оставляют в лесу бреши, которые другие виды конкурируют за право заполнить. Вот тогда в игру вступают другие факторы — например, подавление пожаров. Лесные пожары также создают пространство в лесу для роста новых деревьев. Без пожаров леса становятся более тенистыми и влажными, этот процесс известен как мезофикация.

Вместо широкого разнообразия видов, заменяющих сокращающиеся, распространяются лишь несколько растений — в основном сахарный клён и конский каштан Огайо, которые хорошо адаптированы к новым условиям. Дубы, которые плохо себя чувствуют в тени, сократились.

«Это может сделать лес менее устойчивым к будущим нарушениям», — сказала Фратерриго. «Если один вид составляет 70% леса, а затем появляется вредитель или болезнь, нацеленная на этот вид, то 70% деревьев в лесу погибнет, что, скорее всего, приведёт к функциональному коллапсу».

Исследование необычно тем, что оно посвящено одному лесу, Трелиз Вудс, за длительный период времени. Большинство лесов на Среднем Западе были хотя бы раз вырублены или пострадали от других значительных форм ущерба и деградации. Но Трелиз выжил с относительно небольшим вмешательством человека и связанными с ним физическими повреждениями, и учёные собирали данные с этого места более века. Это масштабное групповое усилие, — сказала Фратерриго. Сотни студентов NRES и интегративной биологии на протяжении многих лет проводили исследования на этом участке для получения зачёта.

«Большинство исследований используют замену пространства и времени, чтобы понять, как экосистемы реагируют на нарушения с течением времени. У исследователей может не быть долгосрочных данных по конкретному участку, поэтому они сравнивают множество участков, которые подвергались одинаковому виду нарушений, но в разное время. Мы предполагаем, что любые наблюдаемые различия отражают реакцию экосистемы с течением времени, — сказала Фратерриго. — Но у такого подхода есть свои проблемы. Наличие данных по Трелиз Вудс позволило нам напрямую изучить, как лес отреагировал на экологические изменения».

Исследования в Трелиз могут помочь в управлении лесами во всём мире, поскольку исключительный участок был добавлен в Сеть глобальных наблюдений за лесами в 2018 году. ForestGEO, как её называют, помогает исследователям стандартизировать данные о лесах и собирать их в одном месте. На сегодняшний день сеть отслеживает примерно 7 миллионов деревьев, представляющих почти 13 000 видов, связывая идеи отдельных учёных, чтобы выявить более широкие тенденции.

«Трелиз — относительно нетронутый лес, но мы видим эту тенденцию к мезофикации», — сказала Фратерриго. «Возможно, потребуется более активное управление для сохранения определённых видов даже в местах с низкой активностью человека».

Предоставлено Университетом Иллинойса в Урбане-Шампейне.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте

Оставьте комментарий