Леса с разными стратегиями водопользования более устойчивы к засухе

Новое исследование под руководством Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Лейпцигского университета, опубликованное в Global Change Biology, показывает, что леса более устойчивы к засухе, когда деревья используют разные стратегии водопользования. Решающий фактор — не только количество видов, но и то, насколько по-разному они поглощают, хранят и используют воду.

В рамках эксперимента по разнообразию деревьев MyDiv в Бад-Лаухштедте (Саксония-Анхальт) исследователи изучили рост 2611 деревьев 10 европейских видов за шесть лет (2016–2021), включая аномальную засуху 2018–2020 годов.

Разные гидрофункциональные стратегии стабилизируют древостой

Используя 14 гидрофункциональных признаков, описывающих транспорт, хранение и регуляцию воды, учёные проанализировали изменения в скорости роста деревьев. Результаты показывают, что деревья с высокой гидравлической безопасностью (чьи проводящие ткани остаются функциональными даже при сильной засухе) и способные точно закрывать устьица, демонстрировали более сильный рост в засушливые годы, чем деревья с противоположными стратегиями. Однако в нормальных условиях эти же деревья были в невыгодном положении.

«Нет единой стратегии, которая всегда приводит к большему росту, — объясняет ведущий автор Лена Захсенмайер. — То, что невыгодно в нормальных условиях, может стать решающим преимуществом в засушливые годы».

Деревья выигрывают от разнообразия соседей

Ключевой вывод: во время засух деревья получают пользу от соседей с разными функциональными характеристиками. Когда соседние деревья использовали разные стратегии обращения с водой, они росли лучше в сухие годы, чем те, что были окружены соседями со схожими гидрофункциональными стратегиями.

«В экстремально засушливые годы для дерева лучше всего, когда у его соседей совершенно разные характеристики в плане использования воды, — говорит Захсенмайер. — Решающий фактор — не сколько видов присутствует, а насколько различны их стратегии засухоустойчивости».

Таким образом, разные гидрофункциональные стратегии действуют как естественная страховка от засухи.

Практическое значение для адаптации лесов

Результаты дают ценную информацию для адаптации европейских лесов к изменению климата. На практике это означает, что смешанные леса с видами, использующими разные гидрофункциональные стратегии, могут оставаться в среднем более стабильными, чем однородные насаждения.

«Наше исследование MyDiv показывает, что защита лесов перед лицом изменения климата — это не только вопрос видового разнообразия, но и функционального разнообразия», — говорит старший автор Кристиан Вирт.

Исследователи продолжают изучать водные отношения почти 100 различных видов деревьев в дендрарии ARBOfun, чтобы понять, как перестройка лесов с учётом совместной работы разных стратегий может сделать их устойчивыми в будущем.