Почвенный "эффект памяти" глобальных изменений влияет на инвазивность чужеродных растений

Глобальные изменения, такие как изменение землепользования и экстремальные осадки, стали вызовом для тропических лесов Юго-Восточной Азии. Многочисленные исследования показывают, что эти изменения могут влиять на почвенную экологию. Однако оставалось неясным, влияют ли они на инвазивность растений в тропических лесах.

В исследовании, опубликованном в Environmental and Experimental Botany, учёные из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук провели полный факторный эксперимент. Они изучали почвенный "эффект памяти" от экстремальных осадков и изменения землепользования на абсолютную и относительную биомассу инвазивных растений в тропических лесах.

Исследователи смешали Chromolaena odorata (одно из самых инвазивных растений на юге Китая) с двумя распространёнными местными видами. Эксперимент проводили в почве с тремя уровнями водоснабжения (засуха, норма, обильные осадки) и двумя обработками почвенных микроорганизмов (естественная и стерильная). Почву взяли из трёх типов лесов в Сишуанбаньна: первичного, каучукового и вторичного.

Ключевые результаты:

• Засуха повысила доступность фосфора в почве тропического леса.
• C. odorata имела большую общую биомассу, но меньшую долю биомассы в почве вторичного леса по сравнению с почвой первичного леса и каучуковой плантации.
• Почвенный "эффект памяти" от засухи положительно влиял как на биомассу, так и на долю биомассы C. odorata.
• Во вторичном лесу обнаружили более высокое содержание органического углерода и доступного фосфора в почве. В этом типе почвы стерилизация увеличила и биомассу, и долю биомассы инвазивного вида.
• Увеличение количества осадков повысило инвазивный потенциал на каучуковых плантациях. Биомасса и доля биомассы C. odorata при режиме "обильные осадки" были больше, чем в контрольных условиях.
• Микробный "эффект памяти" оказал негативное влияние на инвазивность. Микроорганизмы подавляли захватчика сильнее, чем местные виды. Таким образом, микроорганизмы в почве вторичного леса могут быть ключевым фактором, обеспечивающим сосуществование захватчиков и местных видов.

"Наше исследование продемонстрировало выраженный почвенный "эффект памяти" от изменения землепользования, экстремальных осадков и их взаимодействия на успех вторжения C. odorata", — заявил Чжэн Юйлун, руководитель исследования.