Глобальное исследование раскрывает темп воздействия инвазивных видов
Новое исследование впервые показывает, что биологические инвазии не изменяют экосистемы единообразно. Некоторые последствия, наиболее заметно — сокращение разнообразия местных растений из-за инвазивных видов растений, устойчивы и усиливаются со временем. Другие, такие как изменения в содержании углерода и питательных веществ в почве, часто ослабевают по мере старения инвазии. Эти результаты помогают понять, когда менеджерам по охране окружающей среды следует действовать быстро, а где эффективнее терпеливый мониторинг.
Исследователи из Бернского университета, Констанцского университета (Германия) и Северо-Восточного лесного университета (Китай) показали, как воздействие разных типов инвазий может меняться со временем. Их работа опубликована в журнале Science.
«Воздействие инвазий — это не экологический шум, у него есть временной отпечаток. Наш анализ показывает, какие эффекты сохраняются, какие ослабевают, и как время с момента интродукции должно определять приоритеты управления», — говорит профессор Мадхав П. Такер из Института экологии и эволюции Бернского университета.
Глобальный синтез по биоразнообразию и экосистемам
Команда провела первый в своём роде глобальный метаанализ, охвативший растения, животных, микроорганизмы и 15 свойств экосистем. Анализ обобщает 2223 результата из 775 исследований, включая наземные экосистемы по всему миру.
Наиболее чёткая выявленная закономерность: инвазивные растения сокращают разнообразие местных растений, и эта потеря растёт со временем проживания вида (residence time). Напротив, некоторые абиотические эффекты — например, изменения в содержании органического углерода и общего азота в почве — часто ослабевают примерно через 6–10 лет.
Синтез также предполагает, что инвазивные растения и животные часто связаны с более высокими почвенными выбросами парниковых газов (CO₂, N₂O и, для растений, CH₄), но этот вывод остаётся предварительным.
«Если будущие исследования подтвердят связь биологических инвазий с увеличением выбросов парниковых газов, борьба с инвазивными видами может помочь нам в борьбе с изменением климата», — поясняет профессор Марк ван Клёйнен из Констанцского университета.
Результаты, бросающие вызов устоявшимся представлениям
Несколько выводов этого метаанализа опровергают общепринятые представления. Например, широко распространённая идея о том, что высокое разнообразие местных растений или животных обеспечивает общую биотическую устойчивость к биологическим инвазиям, не ограничивала последовательно воздействие инвазивных растений или животных на уровне экосистемы. Также черты, обычно связанные с инвазивными растениями (например, толщина листа), не позволили предсказать масштаб или направление изменений в экосистеме в ответ на инвазию. Широта местности также не показала последовательной связи.
«Это исследование заполняет важный пробел между прогнозированием успеха инвазии и прогнозированием её воздействия. Мы протестировали ведущие идеи бок о бок и обнаружили, что время проживания вида превосходит классические предикторы, такие как широта или простые признаки-прокси, когда речь идёт об объяснении реальных изменений в экосистеме», — объясняет профессор Такер.
Значение для биоразнообразия и климатических действий
Практический вывод исследования для охраны природы и политики:
- Действовать быстро, чтобы предотвратить или удалить инвазивные растения там, где под угрозой разнообразие местных растений; потери видов накапливаются со временем.
- Для абиотических изменений почвы, которые имеют тенденцию ослабевать, использовать адаптивный мониторинг и целевые меры, а не универсальные решения.
«Менеджеры не должны предполагать, что разнообразные сообщества или "типичные" черты захватчиков защитят функционирование экосистемы после укоренения инвазии. Наши результаты подчёркивают важность учёта того, как долго захватчики присутствуют и какие свойства экосистемы наиболее чувствительны, а также типов захватчиков», — добавляет профессор Сюйхуэй Чжоу из Северо-Восточного лесного университета.
Поскольку доказательств для животных и микроорганизмов, особенно за пределами глобального Севера, всё ещё мало, исследователи призывают к долгосрочным экспериментам и более широкому географическому охвату.
«Время — недооценённая ось воздействия инвазии. Нам нужно защищать местное разнообразие на ранних этапах и терпеливо отслеживать изменения в почве, которые могут стабилизироваться со временем. Понимание этого темпа может сделать политику в отношении инвазий более стратегической — и более эффективной», — заключает профессор Такер.