Влияние инвазивных растений на биоразнообразие зависит от пространственного масштаба
Исследование показывает, что восприятие инвазивных растений как главной угрозы биоразнообразию неоднозначно и сильно зависит от масштаба наблюдений.
Противоречивые данные и подход исследования
Существуют противоречивые данные: с одной стороны, инвазивные виды считаются одной из основных угроз биоразнообразию, с другой — они редко являются единственной причиной вымирания аборигенных видов. Кристин Пауэлл и её коллеги предположили, что различия в наблюдаемых эффектах могут быть связаны с пространственным масштабом исследований.
Для проверки гипотезы учёные использовали два метода:
- Мета-анализ 57 исследований, сравнивающих среднее видовое богатство на участках с инвазивными растениями и без них.
- Разработку модели для изучения потенциальных механизмов наблюдаемых эффектов.
Результаты мета-анализа
Анализ выявил отрицательную зависимость между размером участка исследования и влиянием инвазивных видов на видовое богатство:
- На малых масштабах (участки < 100 м2) инвазивные растения вызывают значительное снижение богатства аборигенных видов.
- По мере увеличения площади исследования (региональный или островной уровень) это влияние ослабевает и практически исчезает.
Таким образом, инвазивные растения с большей вероятностью вызывают вымирания на локальном, но не на региональном уровне, хотя для полного исчезновения вида на более широких масштабах могут потребоваться столетия.
Объяснение через модель
Чтобы объяснить этот эффект, была создана модель, симулирующая вторжение вида, который захватывает 90% участков (патчей). Модель учитывала различное влияние захватчика на распространённые и редкие виды.
Ключевые выводы модели:
- На локальном уровне инвазивный вид всегда приводит к потере аборигенных видов.
- На региональном уровне результат зависит от того,
на какие виды воздействует захватчик:
- Если сильнее страдают распространённые виды — региональное разнообразие почти не меняется.
- Если сильнее страдают редкие виды — региональное разнообразие значительно снижается.
Следовательно, для вымирания на региональном уровне необходимо сочетание двух условий: в сообществе должно быть много редких видов, и инвазивное растение должно непропорционально сильно на них воздействовать.
Значение и перспективы
Пауэлл отмечает, что конкуренция растений — это локальный процесс, поэтому наибольшее влияние наблюдается на малых масштабах. Однако именно на этом уровне инвазивные виды могут критически влиять на экосистемные услуги.
Пример: Изучаемая учёными жимолость амурская (Amur honeysuckle) снижает успешность гнездования птиц, выживаемость головастиков лягушек и повышает риск клещевых заболеваний у людей.
Локальное воздействие может изменять популяционную динамику аборигенных видов, что в долгосрочной перспективе потенциально способно привести к вымираниям и на более широких пространственных масштабах.