Разнообразие деревьев помогает лесам смягчать экстремальную жару и холод
Лес с высоким видовым разнообразием деревьев лучше смягчает пики жары летом и пики холода зимой, чем лес с меньшим количеством видов. К такому выводу пришло исследование, проведенное учеными из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv), Лейпцигского университета и Университета Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU).
Исследование, опубликованное в журнале Ecology Letters, было проведено в рамках крупномасштабного эксперимента с искусственными лесами в Китае. Оно предоставляет еще один аргумент в пользу увеличения видового разнообразия деревьев в лесах, особенно в условиях изменения климата.
Известно, что деревья смягчают температурные экстремумы, снижая пики жары под пологом леса летом и пики холода зимой. Однако было неизвестно, может ли количество видов деревьев, или "видовое богатство", усилить эту способность лесов.
Крупнейший в мире эксперимент по разнообразию деревьев
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали крупнейший в мире эксперимент по разнообразию деревьев, расположенный в субтропическом Китае (BEF-China). В рамках эксперимента на участках были высажены деревья в составе 1, 2, 4, 8, 16 или 24 различных видов соответственно. Измерения температуры в лесу проводились в течение шести лет (2015–2020 гг.).
Видовое разнообразие смягчает температурные пики
Результаты показали, что леса, богатые видами деревьев, сильнее снижали температуру под пологом во время пиков жары, чем леса с меньшим количеством видов. Эффект был наиболее выражен в летнюю дневную жару. Охлаждение было до 4.4°C сильнее на участках с 24 видами по сравнению с участками всего с одним видом.
Видово-богатые леса также лучше повышали температуру в холодные ночные часы и зимой. Однако при рассмотрении среднемесячных показателей разницы между видово-бедными и видово-богатыми лесами не обнаружилось.
Плотность полога и структурное разнообразие объясняют эффект
Экспериментальные участки с большим количеством видов деревьев показали как более высокую плотность полога (больше площади листьев на единицу площади земли), так и более высокое структурное разнообразие (например, большее разнообразие деревьев разного размера). Эти факторы усиливали смягчение температуры, вероятно, за счет уменьшения перемешивания воздушных масс.
"Смягченный микроклимат создает более благоприятные условия для экосистем и защищает предоставляемые ими услуги", — отмечают авторы.
Аргументы в пользу видового богатства
Новое исследование добавляет доказательств в пользу того, что увеличение видового разнообразия деревьев может принести пользу людям и природе. "Типичные монокультуры деревьев, высаживаемые по всему миру, важны для производства древесины, но они не только содержат меньше биоразнообразия, чем естественные или разнообразные искусственные леса, но и предоставляют меньше других услуг, кроме производства древесины", — говорит старший автор работы.
Авторы заключают, что их результаты подчеркивают преимущества разнообразных искусственных лесов для крупномасштабных инициатив по восстановлению лесов и городских лесов, направленных на снижение теплового стресса в условиях потепления.