Частые пожары усложняют молодым деревьям перенос засух даже во влажных восточных лесах

Лесные массивы на востоке США могут сталкиваться с меньшими трудностями по сравнению с западными, где в последние годы стали обычными интенсивные, продолжительные засухи и лесные пожары. Однако по мере изменения климата восточные леса также, вероятно, будут испытывать более длительные засухи. И хотя лесные пожары здесь сравнительно редки, управляемые выжигания используются всё чаще. Как эти леса будут справляться в будущем? Новое исследование Университета Иллинойса даёт ответы.

Исследование, опубликованное в Functional Ecology, было сосредоточено на комбинированном воздействии огня и засухи на сеянцы белого дуба — засухоустойчивого вида — в национальном лесу Шони на юге Иллинойса. Способность молодых деревьев выдерживать оба стрессора может предсказать судьбу лесов в меняющемся климате.

Ведущий автор Тайлер Рефсланд сравнивал естественные и высаженные сеянцы белого дуба, которые либо отрастали после недавнего управляемого пожара (или его имитации для высаженных сеянцев), либо не были затронуты. Для каждой группы растений он либо создавал засуху, натягивая прозратный тент над сеянцами, либо позволял естественным осадкам достигать земли.

Эксперимент был разработан для проверки двух противоположных гипотез: что огонь помогает молодым деревьям переносить засуху, удаляя листву и тем самым сокращая потерю воды через листья; и что огонь усугубляет стресс от засухи, создавая более тёплые и сухие локальные условия, а также делая азот менее доступным для молодых деревьев.

Удивительно, но обе гипотезы нашли подтверждение. Однако польза от удаления листвы была временной и недостаточно сильной, чтобы преодолеть тенденцию огня создавать неблагоприятные для засухи условия окружающей среды.

Удаляя часть низкорослых лесных растений, которые могли служить укрытием для молодых дубов, огонь приводил к повышению температуры воздуха и увеличению дефицита давления пара — показателя сухости воздуха и вероятности потери воды растениями через листья.

Исследователи отмечают, что результаты могут помочь управляющим земельными ресурсами прогнозировать, как деревья разного размера могут реагировать на засуху в лесах с управляемыми пожарами. Например, они определили порог размера, ниже которого деревья, отрастающие после пожара, с большей вероятностью страдали от последствий усугублённых огнём условий засухи: 0,4 квадратных сантиметра в диаметре, что примерно в десять раз меньше почтовой марки.

«Лесники давно знают о порогах размера для избежания гибели от огня. Однако то, что маленькие, отрастающие после пожара деревья более уязвимы к засухе, чем крупные, — это важное новое открытие», — говорит Дженнифер Фратерриго.