Исследования в заповеднике Jasper Ridge раскрывают сложности дубовых экосистем
С 1965 года Jasper Ridge Biological Preserve является центром долгосрочных научных исследований. В 2009 году профессор Родольфо Дирсо начал эксперимент по изучению влияния травоядных животных (оленей) на всходы дубов. Он установил 75 пар саженцев для трёх преобладающих видов, защитив один саженец в каждой паре клеткой от оленей.
Изначально высокая популяция оленей привела к сокращению числа саженцев — кроме защищённых клетками. Однако через несколько лет в заповедник вернулись горные львы. Спустя десять лет после их возврата Дирсо зафиксировал увеличение численности и возобновление древесных растений, включая дубы.
Растения-няни
Среди дубов в заповеднике растут кустарники coyote brush, которые выступают в роли «растений-нянь». Они защищают сеянцы дубов, растущие под ними, от биотических (выпас травоядных) и абиотических (экстремальная жара, засуха) стрессоров.
В 2015 году исследователи начали эксперимент по оценке влияния растений-нянь на возобновление дубов, изучив 216 кустов. В 2023 году проверка показала неоднозначные результаты:
- Под защитой кустов успешно выживали и росли вечнозелёные дубы (например, Quercus agrifolia).
- Листопадные дубы (долинный Quercus lobata и голубой Quercus douglasii) под теми же кустами в основном погибли.
Исследование, опубликованное в Forest Ecology and Management, подтвердило, что в условиях засухи растения-няни эффективно способствуют выживанию всех дубов. Но в менее стрессовых условиях их влияние может быть не столь значительным.
Непонятые «злодеи»
Другое исследование лаборатории Дирсо, опубликованное в Annals of Botany, пересматривает роль оленей. Учёные с 2014 года моделировали засуху и гербиворию (обрезку листьев) у саженцев дубов в теплицах.
Вопреки устоявшейся парадигме, имитация поедания листьев помогала саженцам выживать в условиях засухи. Объяснение: уменьшая листовую поверхность, гербивория снижает испарение воды. Это позволяет саженцу направить больше ресурсов на развитие более глубокой и сильной корневой системы.
«Эти травоядные могут быть вредны для подроста дубов, но на стадии сеянца они также могут играть положительную роль», — отметила соавтор исследования Марта Пелаес.
Засухи и исчезающие дубы
Исследования подчёркивают уязвимое положение листопадных дубов в калифорнийских саваннах на фоне изменения климата.
- Их жёлуди вкуснее для животных, а тонкие листья предпочтительнее для оленей, что повышает риск выедания.
- Они менее устойчивы к засухе и жаре, чем вечнозелёные дубы с колючими листьями.
- Их потеря снизит биоразнообразие и изменит химический состав почвы, так как листопадные дубы поглощают больше углерода и быстрее разлагаются.
Команда предлагает управляющим землями проводить пилотные проекты, например, контролируемую обрезку листьев у сеянцев и поддержание устойчивой популяции оленей через сохранение их естественных хищников (горных львов).
Будущие исследования
Лаборатория Дирсо продолжает работу, сочетая полевые исследования с высокой степенью контроля:
- Марта Пелаес переносит тепличный эксперимент в естественные условия.
- Студентка Хризанте Франгос изучает, как растения-няни влияют на выживание сеянцев дубов через воздействие на мелких млекопитающих (мышей, белок).
«Jasper Ridge был фантастической лабораторией для изучения того, как различные и сложные природные факторы влияют на возобновление дубов», — заключил Родольфо Дирсо.