Направленная потеря видов в богатых лесах резко снижает продуктивность
В лесах с высоким видовым разнообразием именно направленная, а не случайная потеря видов деревьев сильно снижает продуктивность. Это показали данные масштабного лесного эксперимента BEF-China, в котором участвует Цюрихский университет. Предыдущие исследования, основанные на модели случайной потери видов, могут давать искажённые прогнозы о влиянии более реалистичных сценариев вымирания на функционирование экосистем.
Эксперимент по биоразнообразию лесов BEF-China стартовал в 2009 году при сотрудничестве институтов Китая, Германии и Швейцарии. В субтропических лесах на юго-востоке Китая международная команда высадила более 500 участков площадью 670 м², по 400 деревьев на каждом. На каждом участке было представлено от 1 до 16 видов деревьев в различных комбинациях. Исследователи смоделировали сценарии как случайного, так и направленного вымирания видов и проанализировали данные.
Направленная потеря видов снижает продуктивность
Через восемь лет направленная потеря видов в богатых экосистемах, где эволюционно уникальные виды имели более высокий риск вымирания, показала гораздо более сильное снижение продуктивности леса по сравнению со сценариями случайной потери. «Эти выводы имеют важное значение для сохранения биоразнообразия и смягчения климата, поскольку более продуктивные леса также поглощают больше углекислого газа из воздуха», — говорит Бернхард Шмид, профессор кафедры географии Университета Цюриха (UZH) и последний автор исследования.
Одного разнообразия недостаточно для защиты от потерь
«Наши результаты показывают, что потеря видов может серьёзно нарушить функционирование экосистемы уже при высоком видовом богатстве, когда в экосистеме ещё остаётся много видов. Это ставит под сомнение десятилетиями существовавшее предположение, выведенное из исследований, основанных на случайной потере видов», — говорит Шмид. Это предположение заключалось в том, что потеря видов в высокоразнообразных сообществах будет оказывать лишь незначительное влияние на функционирование экосистемы, поскольку оставшиеся виды могут взять на себя функции вымерших благодаря избыточности видов.
Вымершие виды выпадают из сети взаимодействий
Почему направленная потеря видов приводит к такому сильному снижению продуктивности? «Мы считаем, что два процесса, связанных с направленной потерей видов, могут объяснить результаты. Когда потеря видов направленная, мы можем сначала потерять наиболее функционально уникальные виды, если эта уникальность и является причиной вымирания», — объясняет первый автор исследования Юйсинь Чэнь. — «Виды живут не независимо, а участвуют в сложных сетях взаимодействий. Потеря видов может изменить эти сети. Утрата видовых взаимодействий внёсла значительный вклад в наблюдаемые результаты».
Ответ Китая — новые законы
Текущие последствия серьёзной эпидемии коронавируса побудили Китай ускорить разработку законодательства о биобезопасности и повысить его до уровня вопроса национальной безопасности. Закон о биобезопасности будет охватывать различные области, включая сохранение биоразнообразия. «Наше исследование основано на одном из очагов разнообразия в Китае. Выводы своевременны для поддержки законодательства о биобезопасности», — говорит профессор Кепинг Ма из Китайской академии наук, соучредитель эксперимента BEF-China. — «Потеря разнообразия в богатых видами лесах также может увеличить риск вспышек вредителей и болезней. Другие исследовательские группы изучают этот вопрос».