У каждого дерева в лесу есть сосед. Во многих лесных районах одни и те же виды часто встречаются вместе, особенно когда условия выращивания схожи. Иногда эти соседи находятся близко, а иногда далеко друг от друга, но в совокупности они образуют часть сообщества, причем некоторые виды, естественно, являются более доминирующими, чем другие, особенно с точки зрения производства биомассы. Но что происходит, когда дела идут плохо? Приближается засуха, и будут победители и проигравшие.
Засуха может стать большой проблемой для многих деревьев, и она будет только ухудшаться по мере того, как мир смещается к жаркий, сухой климат, Разные виды имеют разные стратегии борьбы с этим видом стресса, но особенно важно, как они справляются с потерей воды.
У деревьев есть крошечные поры в листьях, которые они могут открывать и закрывать, называемые устьицами. Деревья теряют воду через устьицы в процессе, называемом транспирацией, и поглощают углекислый газ для использования в фотосинтезе - как растения готовят пищу. Некоторые деревья более консервативны, закрывая свои устья на ранней стадии засухи, чтобы предотвратить потерю воды, но это также ограничивает количество углекислого газа, который они могут поглощать, и то, сколько энергии они могут генерировать.
Некоторые деревья используют более рискованную стратегию и оставляют эти поры открытыми дольше, чтобы продолжать поглощать углекислый газ, но это также увеличивает риск процесса, называемого кавитацией, что лишает их возможности транспортировать воду. Очевидно, что каждая стратегия имеет свои преимущества и недостатки, и все деревья находятся где-то между действительно консервативным и действительно рискованным.
Устьица позволяют деревьям вдыхать углекислый газ (CO?) и выдыхать кислород (O?) и воду (H?O). NoPainNoGain / Shutterstock
Такое разнообразие на деревьях повезло, потому что если бы каждый вид полагался на одну и ту же стратегию, это было бы все равно, что положить все яйца в одну корзину. Имея только одну стратегию, чтобы справиться со всем, что жизнь может на них бросить, леса станут довольно уязвимыми. Разнообразные стратегии борьбы со стрессом - это то, что дает лесам некоторую необходимую стабильность и устойчивость.
Какой вид выживет лучше всего, отчасти будет зависеть от того, как долго длится стрессовое событие, насколько оно интенсивно, как часто оно происходит и что делают его соседи. То, как все эти разные стратегии работают в стрессовой обстановке, такой как засуха, будет определять, как будет жить весь лес. Немного похоже на личности людей, иногда они хорошо работают вместе, и всем это выгодно, но иногда они сталкиваются.
Недавнее исследование начал дразнить, кто выигрывает, а кто проигрывает, когда некоторые виды сажают вместе, и как это меняется в стрессовых условиях. Несколько удивительно, что большая часть этой информации может быть извлечена из колец деревьев, которые содержат физическую запись о том, как хорошо росло каждое отдельное дерево, когда наступала какая-то похожая на засуху.
Кольца деревьев позволяют ученым увидеть, как разные деревья реагируют на одно и то же стрессовое событие - и как идентичность вида в непосредственной близости от него влияет на эту реакцию. Важно отметить, что это исследование также проливает свет на некоторые сложные причины, по которым виды реагируют так по-разному в зависимости от того, с кем они растут.
Каждое светлое и темное кольцо вместе обозначают годичный прирост. Чем шире кольцо, тем больше рост произошел в течение этого года. Том Овенден, Автор условии
Люби ближнего твоего
Почему некоторые деревья лучше соседствуют с определенными соседями, а другие нет, чрезвычайно сложно и пока не до конца понятно. Но на базовом уровне мы можем представить, что у каждого вида деревьев есть целый ряд черт, характеристик и функций, которые составляют его индивидуальность.
То, как дерево реагирует на стресс, может иметь отношение к уровню прямой конкуренции между его соседями. Например, у некоторых деревьев есть глубокие корни, а у некоторых деревьев - мелкие корни - два дерева с мелкими корнями будут напрямую конкурировать за воду, но глубоко укоренившийся вид может получить доступ к воде ниже в почве и избежать некоторой конкуренции. Это называется «дифференциация ниши» - при использовании среды по-разному два разных вида могут занимать одно и то же место.
Возможность предсказать, какие породы деревьев станут хорошими и плохими соседями, очень важна. Например, совместное размещение двух деревьев, которые являются более рискованными, когда речь заходит о принятии решения о закрытии их устьиц, может означать, что они израсходуют ограниченную воду быстрее, чем консервативное и рискованное дерево, растущее вместе.
В качестве метода замедления изменения климата было предложено лесовосстановление обширных частей Земли. Разрабатываются технологии для поглощения углерода из воздуха и его хранения, но деревья извлекли выгоду из 350m год научно-исследовательская программа это делает их идеальными для этой задачи.
Понимание того, какие породы деревьев хорошо сочетаются друг с другом - и, главное, почему - может помочь руководство, как лесовосстановление осуществляется в ближайшие десятилетия. С большим разнообразием древесных «личностей» леса, вероятно, будут более устойчивыми к засухам, вредителям и болезням, чем леса, состоящие из одного вида. Разнообразие проявляется во многих формах: обеспечение того, чтобы посаженные сегодня леса были устойчивыми в будущем, будет частично зависеть от мудрого выбора соседей по дереву.
Об авторе
Том Овенден, кандидат PhD - Экология и устойчивость лесов, Университета Стирлинга
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
Книги об окружающей среде из списка бестселлеров Amazon
«Тихая весна»
Рэйчел Карсон
Эта классическая книга является важной вехой в истории защиты окружающей среды, привлекая внимание к вредному воздействию пестицидов и их воздействию на мир природы. Работа Карсона вдохновила современное экологическое движение и остается актуальной сегодня, поскольку мы продолжаем решать проблемы гигиены окружающей среды.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Необитаемая Земля: жизнь после потепления»
Дэвид Уоллес-Уэллс
В этой книге Дэвид Уоллес-Уэллс предлагает резкое предупреждение о разрушительных последствиях изменения климата и настоятельной необходимости решения этого глобального кризиса. Книга основана на научных исследованиях и примерах из реальной жизни, чтобы дать отрезвляющий взгляд на будущее, с которым мы столкнемся, если не предпримем никаких действий.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Скрытая жизнь деревьев: что они чувствуют, как общаются? Открытия из тайного мира»
Питер Воллебен
В этой книге Питер Воллебен исследует увлекательный мир деревьев и их роль в экосистеме. Книга основана на научных исследованиях и собственном опыте Воллебена в качестве лесника, чтобы дать представление о сложных способах взаимодействия деревьев друг с другом и с миром природы.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Наш дом в огне: сцены из жизни семьи и планеты в кризисе»
Грета Тунберг, Сванте Тунберг и Малена Эрнман
В этой книге экоактивистка Грета Тунберг и ее семья предлагают личный отчет о своем путешествии по повышению осведомленности о насущной необходимости решения проблемы изменения климата. Книга представляет собой мощный и трогательный рассказ о проблемах, с которыми мы сталкиваемся, и о необходимости действий.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Шестое вымирание: неестественная история»
Элизабет Колберт
В этой книге Элизабет Колберт исследует продолжающееся массовое вымирание видов, вызванное деятельностью человека, опираясь на научные исследования и примеры из реального мира, чтобы дать отрезвляющий взгляд на влияние человеческой деятельности на мир природы. Книга предлагает убедительный призыв к действию для защиты разнообразия жизни на Земле.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
