Частые пожары подавляют рост инвазивных растений

Новое исследование Университета Иллинойса показывает, что частые контролируемые (предписанные) пожары могут сдерживать распространение инвазивных видов растений, снижая доступность азота в почвах.

• Механизм: Низкоинтенсивные пожары сжигают органический материал (листья, ветки) в верхнем слое почвы. Хотя это кратковременно высвобождает питательные вещества, при частых пожарах (каждые 3–4 года) общий пул азота в почве истощается.
• Причина дефицита азота: Исследователи связывают это с образованием пирогенного органического вещества (похожего на древесный уголь), которое микробам сложнее разлагать. Когда микробы сами испытывают дефицит азота, они используют его для собственного роста, а не делают доступным для растений.
• Эффект на инвазивные растения: Многие инвазивные виды, такие как изучаемая трава Microstegium vimineum, для поддержания высоких темпов роста требуют много питательных веществ. В условиях азотного дефицита их биомасса снижается.

Результаты исследования:

Учёные сравнили участки леса в южном Иллинойсе с разной историей пожаров: одни горели часто (предписанные палы каждые 3–4 года с 1990 по 2010 гг.), другие не горели более 50 лет.

• Надземная биомасса Microstegium vimineum была на 87% ниже на участках с частыми пожарами.
• Количество растворённого азота в почве на этих участках было меньше на 22%.
• В тканях растений и микробов было выше соотношение углерод/азот, что указывает на лимит азота.
• Активность почвенных микробных ферментов, нацеленных на усвоение азота, была выше на участках с частыми пожарами, что подтверждает его дефицит.

Значение: Исследование предлагает новый взгляд на использование огня для контроля инвазивных растений, которые традиционно считаются видами, процветающими после нарушений, включая пожары. Частые низкоинтенсивные пожары могут создавать долгосрочные изменения в экосистеме, подавляя такие виды.

Статья "Frequent fire reduces the magnitude of positive interactions between an invasive grass and soil microbes in temperate forests" опубликована в журнале Ecosystems.