Большая полынь может рассчитывать на банк семян в почве для выживания
Большая полынь (Artemisia tridentata) — ключевой вид-основатель экосистемы, находящейся под угрозой из-за вторжения заносного костра и последующего учащения пожаров. Для сохранения, восстановления и реставрации экосистемы полынной степи (занимающей 63 млн гектаров Большого Бассейна Северной Америки) критически важно понимать динамику семян A. tridentata — как долго они остаются жизнеспособными и могут ли сохраняться в почвенном банке семян.
Ранее считалось, что семена A. tridentata не сохраняются в банке семян, что сильно ограничивает способность вида к восстановлению после пожара. Упекала Виджайратне и Дэвид Пайк (USGS и Университет штата Орегон, Корваллис, Орегон) экспериментально исследовали, способны ли семена A. tridentata формировать краткосрочный банк семян — критическую стратегию, которая позволила бы виду сохраняться, несмотря на изменение условий среды инвазивным костром. Их результаты опубликованы в недавнем выпуске American Journal of Botany.
«Понимание динамики банка семян полыни, экологически и экономически значимого вида, важно для его устойчивого управления», — сказала Виджайратне.
«Многие исследования жизнеспособности семян проводятся в тепличных условиях или на очень маленьких полевых участках, — добавила она. — Ценность этого исследования в том, что оно было воспроизведено на нескольких разных участках по всему Большому Бассейну».
Посеяв семена двух разных подвидов A. tridentata на поверхности почвы, под листовым опадом и закопав на глубину 3 см на шести участках в Орегоне, Айдахо, Юте и Неваде, авторы установили, что вопреки прежним предположениям семена способны выживать в почве дольше одного вегетационного сезона — вплоть до 2 лет после рассеивания.
Интересно, что авторы обнаружили: очень немногие семена на поверхности или под опадом сохранились в течение первого года — они либо разложились, либо проросли сразу. В отличие от них, 30% семян, закопанных на глубину 3 см, оставались жизнеспособными до и, возможно, дольше 24 месяцев после рассеивания.
«Наше исследование показало, что закапывание семян полыни на несколько сантиметров в почву позволило части семян оставаться живыми в течение нескольких лет, тогда как семена на поверхности почвы или под растительным опадом погибали в течение 6 месяцев», — отмечает Виджайратне.
Предыдущие исследования указывали, что семена A. tridentata не сохраняются в почве после первого сезона; однако, когда авторы изучили естественно рассеянные семена, они обнаружили некоторые семена в почвенном банке семян, что дает новую надежду на способность вида переживать частые пожары.
«Наши результаты имеют наибольшее значение для восстановления полыни, — комментирует Виджайратне. — Вырастить растения полыни из семян очень сложно, поскольку условия окружающей среды должны быть идеальными. Если мы сможем создать почвенный банк семян в ходе восстановительных работ, то можем увидеть отдачу от этих усилий в виде укоренения полыни в течение нескольких лет, а не потенциального провала».
«Определение методов восстановления, которые лучше всего способствуют попаданию семян в банк семян, — следующий шаг», — заключает она.
Действительно, восстановительные работы, включающие авиапосев, могут быть не так эффективны, как те, где нарушение почвы или мульчирование помогают переместить семена под слой опада. Оказавшись под почвой, семена A. tridentata могут оставаться жизнеспособными несколько лет и также могут избежать сгорания при пожарах.