Нарушение почвы снижает устойчивость пастбищ к изменению климата

Учёные из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) Министерства сельского хозяйства США и их коллеги из Института окружающей среды Хоксбери проверили, как нарушение почвы влияет на реакцию пастбищ Великих равнин США на изменение климата. Результаты показали, что нарушение и последующее вторжение растений являются ключевыми факторами, которые необходимо учитывать при прогнозировании воздействия изменения климата на эти экосистемы.

Пастбища (луговые угодья), от которых зависит животноводство, биологическое разнообразие и многие другие экосистемные услуги, меняются под влиянием климата. Однако исторически исследования этих изменений, включая влияние роста уровня CO₂ и потепления, фокусировались на нетронутых или относительно ненарушенных экосистемах.

Исследование, опубликованное в Global Change Biology, показывает, что эффекты повышенного содержания CO₂ и потепления значительно различаются на нарушенных и нетронутых естественных пастбищах.

• Ключевой вывод: Повышенный уровень CO₂ более чем удвоил продуктивность растений на нарушенном пастбище, в основном за счёт быстрого роста инвазивного вида — распростёртой синяковидки (Centaurea diffusa). Это привело к снижению разнообразия растений.
• Для сравнения: На нетронутом пастбище повышенный CO₂ увеличил продуктивность растений лишь на 18%, одновременно повысив их разнообразие.
• Дополнительный эффект: В почве нарушенного пастбища при воздействии более высоких температур наблюдалась большая потеря углерода.

Исследование проводилось в смешанно-травяной прерии на юго-востоке Вайоминга в течение пяти лет. Учёные использовали участки нетронутой и нарушенной прерии, добавляя на нарушенные участки семена местных и инвазивных растений для моделирования колонизации.

Вывод учёных: Нарушения в сочетании с вторжением растений значительно снижают устойчивость смешанно-травяной прерии к изменению климата. Это означает, что фактор нарушения необходимо учитывать при прогнозировании влияния будущих климатических условий на подобные экосистемы.

Данная работа является частью серии исследований (Nature (2011); Global Change Biology (2016); Ecology Letters (2016)), посвящённых влиянию климатических условий и вторжения растений на естественные и нарушенные пастбищные экосистемы.