Новые исследования раскрывают влияние биоразнообразия на разложение растений
Ученые получили новые данные о взаимосвязи между разнообразием растений в лесах и разнообразием организмов, участвующих в их разложении, таких как бактерии и грибы.
Разложение растительного опада — ключевая функция экосистемы, связывающая биомассу растений с запасами углерода в почве и атмосфере и высвобождающая питательные вещества, включая азот и фосфор. Два новых независимых исследования, опубликованные в eLife, показывают, как биоразнообразие растений влияет на процессы разложения и может помочь предсказать последствия утраты видов для лесных экосистем.
Влияние разнообразия опада на разложение
В первом исследовании ученые из Китая и Франции проанализировали связь между разнообразием растительного опада и скоростью его разложения на основе 65 полевых исследований в лесах по всему миру. Результаты показывают, что разложение происходит быстрее, когда опад состоит из более чем одного вида растений. Этот эффект был особенно выражен в лесах с умеренными температурами, но более вариабелен в других лесных средах.
«Мы также обнаружили, что разнообразие растений ускоряет высвобождение азота, но не фосфора, что потенциально указывает на сдвиг в ограничении питательными веществами в экосистеме, вызванный изменением биоразнообразия», — объясняет соавтор Лян Коу. «Это открытие также было четким для умеренных лесов, но все еще требует подтверждения для бореальных, средиземноморских, субтропических и тропических лесов, по которым в настоящее время недостаточно данных».
«Наши результаты позволяют предположить, что утрата биоразнообразия изменит круговорот углерода и питательных веществ в лесных экосистемах», — добавляет старший соавтор Хуймин Ван.
Влияние человеческой деятельности на сообщества разлагателей
Второе исследование в eLife от ученых из Германии и Бельгии также подчеркивает важную связь между разнообразием растительного опада и разлагателей, но показывает, как на эти связи может влиять деятельность человека.
«Промышленная и сельскохозяйственная деятельность может оказывать пагубное воздействие на организмы-разлагатели», — говорит первый автор Леа Бомель. «Они высвобождают химические стрессоры, такие как металлы и пестициды, а также питательные вещества, в почву и воду».
Исследователи проанализировали результаты 69 независимых исследований, содержащих 660 наблюдений за эффектами химических стрессоров или обогащения питательными веществами на животных и микробных разлагателей, а также на разложение растительного опада. Они обнаружили, что снижение разнообразия и численности разлагателей объясняет уменьшение скорости разложения растений под влиянием химических стрессоров, но не добавления питательных веществ. Это говорит о том, что деятельность человека снижает биоразнообразие разлагателей, что затем приводит к значительным последствиям для функционирования экосистем.
«Эти выводы могут помочь в разработке подходящих стратегий для сохранения биоразнообразия и функционирования экосистем», — заключает старший автор Нико Айзенхауэр. «Но они также показывают, что эти стратегии должны учитывать деятельность человека и не могут полагаться исключительно на улучшение биоразнообразия».