Исследование азотного цикла объясняет успех инвазивных растений

Исследование Университета Небраски-Линкольн раскрывает, как растения могут изменять азотный цикл, чтобы получить преимущество в конкуренции и вытеснить местные виды.

В статье, опубликованной 6 июля в Proceedings of the National Academy of Sciences, биолог Йоханнес "Джин" Кнопс показывает, что ключевым механизмом успеха инвазивных видов является их способность удерживать азот.

Ключевые результаты исследования:

• В ходе 7-летнего исследования в экологическом заповеднике Сидар-Крик (Миннесота) изучали азотный пул и потоки в экосистеме с семью видами, включая быстро вторгающуюся в прерии восточную белую сосну (Pinus strobus).
• Сосна накопила почти вдвое больше биомассы, чем следующий по продуктивности вид, и более чем втрое больше по сравнению с остальными.
• Высокая продуктивность сосны обусловлена не дополнительным поступлением азота в экосистему, а увеличением пула азота в самом растении и истощением его запасов в почве.

Механизм успеха:

Исследователи пришли к выводу, что главным механизмом является высокое время пребывания азота (nitrogen residence time) в растении. Сосна эффективно "добывает" органический азот из почвы, снижает её плодородие и использует этот азот для подавления других видов. Это создает положительную обратную связь, перераспределяя азот из почвы в цикл растения и укрепляя его позиции как захватчика.

Значение работы:

• Это первое исследование, которое изучило вместе все шесть известных механизмов, влияющих на использование азота растениями, и определило ключевой фактор успеха инвазии для данного вида.
• Понимание этого механизма может помочь в борьбе с вторжениями других чужеродных видов, таких как восточный красный кедр (деструктивный захватчик Великих равнин), ясень зеленый, каркас или китайский вяз, а также инвазивных злаков.