Бедная флора лугов и лесов угрожает насекомым
Интенсификация землепользования представляет серьёзную угрозу для биоразнообразия, включая растительноядных насекомых и их растения-хозяева. Если жуки, прямокрылые (кузнечики/сверчки), клопы и цикадовые (цикады/пенницы/горбатки) специализируются на одном или нескольких видах растений, они вынуждены мигрировать или вымирают локально при исчезновении своих кормовых растений. С другой стороны, насекомые с широким пищевым спектром способны выжить даже при сокращении числа видов растений. Взаимодействие видов из разных групп организмов — ключевой фактор стабильности экосистем.
Исследователи из нескольких научных учреждений Германии и Швейцарии под руководством WSL изучили эти взаимодействия между растениями и насекомыми. В рамках проекта, финансируемого Швейцарским национальным научным фондом (SNSF) как часть приоритетной программы Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) «Биоразнообразие-Эксплоратории», они исследовали разнообразие растений, насекомых и их взаимодействия в трёх природных ландшафтах Германии: Швабский Альб (Баден-Вюртемберг), Хайних (Тюрингия) и Шорфхайде (Бранденбург). Изучались луга и пастбища (от интенсивно до неинтенсивно используемых), а также буковые и хвойные леса с разной степенью хозяйственного воздействия, чтобы понять взаимосвязи в локальных сетях видов растений и насекомых. Каждый ландшафт площадью до 1300 км2 включал достаточно разнообразно управляемых территорий для статистически надёжных результатов.
Всего на 289 долгосрочных пробных площадках учтены 531 вид растений и 1053 вида насекомых и их обилие.
Больше разнообразия растений — стабильнее сообщества насекомых
Исследование показало, что сети «растения-насекомые» на слабо выпасаемых лугах включали не менее 70 видов растений и 80 видов растительноядных жуков, прямокрылых, клопов и цикадовых. Например, дикая морковь, типичное растение умеренно выпасаемых пастбищ, служит пищей для многих специализированных видов жуков. На часто скашиваемых или удобряемых лугах и пастбищах обнаружено в среднем лишь 40 видов растений и 60–70 таких видов насекомых.
В недавно не управляемых лесах с плотным пологом биоразнообразие было значительно ниже, чем в разреженных лесах: в среднем 25 видов растений и 30 упомянутых видов насекомых. Насекомые, зависящие от немногих видов деревьев или трав, не могут там выжить. Напротив, в лесах с множеством прогалин, куда проникает много света, найдено до 80 видов растений и 50 видов растительноядных насекомых из изучаемых групп. «Свет способствует разнообразию растений, которые, в свою очередь, обеспечивают пищей больше видов насекомых. При этом снижается риск локального вымирания видов насекомых, и система становится стабильнее», — поясняет исследователь WSL Феликс Нефф, ведущий автор статьи, только что опубликованной в журнале ScienceAdvances. Пример стабилизирующего эффекта освещённых лесов — крапива, которая предпочитает такие условия и служит источником пищи для многих специализированных гусениц, долгоносиков, цикадовых и клопов.
Результаты применимы и к Швейцарии
Содействие формированию более разреженных лесов повышает разнообразие не только травянистых растений, кустарников и деревьев, но и видов насекомых, которые выигрывают от разнообразия растений. Также полезны смешанные насаждения из разных лиственных и хвойных деревьев, которые, кроме того, могут оказаться более устойчивыми к изменению климата. Там, где разнообразие растений снижается, уменьшается и разнообразие насекомых, а значит, и общее биоразнообразие. Такие экосистемы обедняются.
Для лугов исследователи рекомендуют умеренный выпас вместо интенсивного скашивания, чтобы поддерживать разнообразные и стабильные сообщества насекомых. «Эти выводы можно перенести и на Швейцарию, например, на Швейцарское плато, Юру или нижние высоты Предальп», — говорит Мартин Госснер. «С самого начала целью проекта «Эксплоратории» было сделать выводы, применимые к разным регионам Европы».