Как деревья переживают засушливое и жаркое лето? Ключевыми факторами оказались продолжительность жизни листьев и восстановление роста

Новое исследование хвойных деревьев, опубликованное в Science Advances, показало, что главную роль в их выживаемости во время засух и жары играют не повреждения водопроводящей системы, а продолжительность жизни листьев и способность ствола восстанавливать рост после предыдущих стрессов.

Методология исследования

  • Учёные проанализировали 20 видов хвойных из Северного полушария, посаженных около 100 лет назад в одинаковых почвенно-климатических условиях в поместье Сховенхорст (Нидерланды).
  • В 2018 году оценивали характеристики, связанные с риском нарушения водного транспорта, продолжительность жизни листьев и связанные с ней признаки.
  • Проанализировали годичные кольца (с 1970 по 2013 год), чтобы увидеть реакцию роста ствола на прошлые засухи.
  • В 2021 году оценили смертность деревьев после экстремально жарких и засушливых лет с 2018 по 2020 год.

Ключевые выводы

  1. Смертность не была связана с нарушением водного транспорта внутри деревьев.
  2. Виды с более короткой продолжительностью жизни листьев (менее 1 года против более 10 лет) страдали меньше. Они быстрее заменяют повреждённые и опавшие листья новыми и здоровыми.
  3. Виды, которые лучше восстанавливали рост ствола после спадов, вызванных предыдущими засухами (1970–2018), также демонстрировали лучшую выживаемость.

Механизм «листового наследия»

Повреждённые засухой или жарой листья с долгим сроком жизни сокращают функциональную площадь кроны, вызывая её отмирание. Хотя деревья могут восстановиться после умеренных стрессов, экстремальные условия (2018–2020) часто делали это невозможным. Постоянное отмирание кроны, вероятно, истощает запасы сахаров и повышает уязвимость к короедам, увеличивая риски гибели.

Практическое значение

  • Мониторинг повреждения листьев и кроны, а также устойчивости роста ствола к засухе может служить системой раннего предупреждения о рисках гибели деревьев.
  • Следует избегать посадки хвойных в районах, которые теплее или суше их естественного ареала, так как они будут сильнее страдать от будущих волн жары и засух. Это поможет выбирать виды для климатоустойчивых лесов.

Важность для экологии

Исследователи подчёркивают, что «листовое» и «ростовое наследие» могут влиять на риски гибели деревьев в течение лет и десятилетий, но эти факторы изучены недостаточно. Необходимы исследования, интегрирующие эти долгосрочные «памяти» с ролью водопроводящей системы, чтобы лучше понимать реакцию лесов на изменение климата.