Ученые выявили влияние биотических и абиотических факторов на образование стоков по стволу в древесных экосистемах

Сток по стволу (stemflow) — это часть осадков, которая перехватывается листьями, веточками и ветвями и в конечном итоге направляется в почву через ствол, откуда может транспортироваться и перераспределяться в более глубокие слои почвы по предпочтительным путям, таким как корни. Многочисленные наблюдения показывают, что сток по стволу, как высоколокализованный точечный источник воды и растворенных веществ у основания дерева или кустарника, играет широкий спектр ролей в функционировании экосистем, создавая "горячие точки" и моменты повышенных потоков воды и питательных веществ.

До сих пор никто не проводил систематической и количественной оценки того, как глобальные биотические и абиотические факторы влияют на формирование стока по стволу. Это сильно затрудняет интеграцию этого процесса в макромасштабные и глобальные гидрологические, климатические и модели наземных экосистем.

В исследовании, опубликованном в Global Ecology and Biogeography, ученые из Северо-Западного института экологии и природных ресурсов (NIEER) Китайской академии наук (CAS) вместе с коллегой из Ланьчжоуского университета собрали глобальный набор данных из 488 наблюдений за стоком по стволу в экосистемах с древесными растениями (деревьями и кустарниками), извлеченных из 234 статей, опубликованных в период с 1970 по 2019 год.

Исследователи обнаружили, что:

  • Сток по стволу в аридных зонах был значительно выше, чем в других типах климата.
  • Кустарники имели значительно более высокий сток по стволу, чем деревья.
  • Наблюдались нелинейные реакции стока по стволу на факторы окружающей среды.

Результаты показали, что на образование стока по стволу в древесных экосистемах существенно влияют:

Такие факторы, как индекс листовой поверхности, диаметр на высоте груди, площадь сечения ствола, тип фенологии, жизненная форма и тип листа, были классифицированы как маловажные.

Глобальный синтез данных о стоке по стволу, представленный в этом исследовании, поможет в объективной оценке водного и питательного баланса растительных экосистем и станет важным шагом на пути к интеграции этого процесса в основные региональные и глобальные гидрологические, климатические и растительные модели.