Исследование: богатый видами лес эффективнее для экологии и выгоднее для экономики ({{commentsTotal}})

К примеру, бореальный тип леса был представлен в исследовании сосновыми лесами. Отмеченная территория была исследована с особой тщательностью.
К примеру, бореальный тип леса был представлен в исследовании сосновыми лесами. Отмеченная территория была исследована с особой тщательностью. Автор: Авелийна Хельм

Ботаники из Института экологии и наук о Земле Тартуского университета и лесоведы из Эстонского университета естественных наук изучали связи между группами биоты в ста природных лесах на юге Эстонии. Результаты исследования показывают, в частности, какой лес обеспечивает наибольшую экономическую выгоду и обосновывают, почему было бы разумно избегать создания монокультурных лесов. Результаты были также недавно опубликованы в международном научном журнале Oikos, посвященном проблемам экологии.

И обычный гражданин, и защитник природы, и управляющий лесами заинтересованы в благополучии лесов. Однако насколько сложно однозначно понять термин "лес", ведь каждый может понять его по-своему, настолько же сложной является и лесная экосистема. Очень трудно понять, как разные части биоты (биота – исторически сложившаяся совокупность флоры, фауны и микроорганизмов, населяющих какую-либо определенную территорию – прим. ред.) взаимодействуют друг с другом.

Согласно теории, богатая видами экосистема функционирует более эффективно, если ее различные группы организмов взаимодействуют друг с другом. Таким образом, для управления лесным хозяйством важно знать, влияет ли разнообразие одной группы биоты на другую и способствует ли биоразнообразие увеличению биомассы или же их связывает лишь общая история.

Многие исследования ранее показали, что связи между группами организмов могут быть и косвенными, вытекающими из общей истории. Вместе с тем, разные организмы напрямую влияют друг на друга, и богатство одной группы может напрямую зависеть от другой. Например, деревья живут с грибами, образуя грибокорень или микоризу, и без разнообразия одного партнера страдает другой. В природе, однако, трудно различить прямые и косвенные связи.

Чтобы прояснить роль биоразнообразия в эстонских лесах, ученые из Тартуского университета и Эстонского университета естественных наук определили на каждом из участков естественных лесов на юге Эстонии размером 100 квадратных метров все древесные и травянистые растения (соответственно 35 и 115 видов), мхи и лишайники (на земле соответственно 25 и 8 видов, на деревьях – 80 и 202).

Виды, которые трудно обнаружить в полевых условиях, были определены в лаборатории под микроскопом. Поскольку микроскопические грибы в почве играют важную роль в лесной экосистеме, по ДНК в почве было также определено богатство видов грибов (1555 видов), выполняющих различные экологические роли. Биомасса леса оценивалась по количеству и размеру деревьев, а также анализировались условия почвы.

В целом изученные леса были по истории своей биоты разделены на две группы: бореальные, то есть северные хвойные леса, и неморальные, то есть леса в южной части Балтийского моря с более мягким климатом. Поскольку Эстония находится на границе двух регионов, то у нас растут вместе оба типа лесов.

Связь типа леса с богатством видов в том или ином регионе зависела от кислотности почвы. Бореальные леса (например, сосновый бор) были более распространены на кислых, а неморальные (например, липовый и дубовый лес) – на нейтральных, более известковых почвах.

Слева приведен пример бореального типа леса, представленного сосновыми лесами. Справа приведен пример неморального типа леса, представленного липовыми и дубовыми лесами. Автор: Авелийна Хельм

Исследование выявило множество связей между биоразнообразием разных групп организмов. Богатство видов одной группы организмов сопровождалось большим биоразнообразием другой группы организмов. Разнообразие деревьев коррелировало с биоразнообразием живого надпочвенного покрова, эпифитов (произрастающие на деревьях мхи и лишайники) и микоризных грибов. В свою очередь, разнообразие живого надпочвенного покрова коррелировало с видовым богатством как эпифитов, микоризных грибов, так и грибковых патогенов в почве. Имелась также взаимосвязь между биоразнообразием эпифитов и микоризных грибов, а также микоризных грибов и грибковых патогенов.

Многие из этих связей, однако, происходили из общей биогеографической истории. Неморальные леса с более пышной растительностью росли в Европе в течение десятков тысяч лет, в течение которых сформировалось большое количество видов, подходящих для многих групп биоты. Однако эстонские бореальные леса сформировались только по прошествии последнего ледникового периода, то есть менее чем за 10 000 лет.

После того, как в анализ было включено влияние истории, были выявлены взаимосвязи, которые можно объяснить прямым экологическим влиянием. Таким образом, объем древесины в лесу положительно ассоциировался с видовым разнообразием как деревьев, так и микоризных грибов. Вероятно, это связано с тем, что по сравнению с лесом, где разнообразие растений не очень большое, богатый видами лес может использовать имеющиеся ресурсы более эффективно. В свою очередь, видовое богатство деревьев благоприятствовало разнообразию как живого надпочвенного покрова, так и эпифитов.

Таким образом, леса с более высоким видовым разнообразием деревьев имеют более высокую биомассу и, следовательно, более высокую экономическую отдачу, а также общее биоразнообразие. Следовательно, экологическую и экономическую ценность лесов не следует противопоставлять друг другу, а нужно искать возможности там, где поддерживаются обе роли. Однако по возможности следует избегать создания монокультурных лесных насаждений. Леса с высоким видовым разнообразием также эффективно регулируют круговорот углерода, воды и питательных веществ, что важно в долгосрочной перспективе, как с экономической, так и экологической точки зрения.

В лесах, богатых видами, больше объем древесины. Автор: В лесах, богатых видами, больше объем древесины. Автор/источник: Схематическое изображение Noreika et al. В соответствии с исследованием 2019 года.

Исследование было поддержано RMK (проект "Умная защита биоразнообразия в природных и хозяйственных лесах Эстонии"), Эстонским исследовательским агентством (гранты IUT20-29, 20-28 и PUT1017) и Центром передового опыта науки EcolChange.

Редактор: Ирина Киреева



Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: