Геоморфология контролирует состав лесов Борнео

Тропические леса — одни из самых биоразнообразных и динамичных экосистем. Их биота формируется под влиянием осадков, температуры и почв, что особенно заметно при сравнении высоких деревьев низменностей с низкорослыми на вершинах гор. Эти факторы создают гетерогенную экосистему, где каждая ниша занята уникально адаптированными видами.

В новом исследовании, опубликованном в Ecology Letters, учёные из Стэнфордского университета и Университета штата Аризона (ASU) использовали карты химического состава листьев, данные высокоразрешающей топографии и компьютерные модели, чтобы раскрыть связи между геологией, биогеохимией, биоразнообразием и биогеографией.

Методология: авиационные наблюдения за горой Кинабалу

Исследование анализировало данные с горы Кинабалу в Малайзийском Борнео (4095 м), отличающейся большим разнообразием деревьев на сложном рельефе. Разница в эрозии почв на пологих склонах и крутых вершинах влияет на распределение питательных веществ для растений, что, в свою очередь, определяет видовой состав деревьев.

Чтобы преодолеть ограничения локальных исследований, учёные использовали карты, созданные Глобальной воздушной обсерваторией ASU (Global Airborne Observatory). Данные были собраны в масштабе 32 водосборных бассейнов на высотах от 700 до 2800 метров. Карты включали концентрацию питательных веществ в пологе леса, а также структуру и архитектуру деревьев.

Ключевые результаты

Химические карты показали, что содержание питательных веществ в листьях деревьев варьируется в зависимости от высоты и геологии местности. На склонах, от хребта к долине, деревья содержат больше питательных веществ, а их способность улавливать и использовать солнечный свет возрастает. Исследователи установили, что эта тенденция значительно зависит от скорости эрозии, что подчёркивает её ключевую роль в распределении свежих питательных веществ в почве.

Значение открытия

Как отметил соавтор работы Грег Аснер, директор Центра глобальных открытий и науки о сохранении ASU, открытие столь сильного и сложного геологического контроля над составом леса даёт новое представление об основах устройства лесов Борнео и вдохновляет на дальнейшие исследования.