Вариации в разделении ресурсов помогают поддерживать сосуществование растений

Изучение паттернов использования воды растениями для выявления их гидрологических ниш считается прорывом в понимании видовых сочетаний. Однако механизмы конкуренции и сосуществования остаются не до конца ясными.

В исследовании, опубликованном в Agricultural and Forest Meteorology, учёные из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук и Юньнаньского педагогического университета попытались изучить динамику подземной конкуренции — от парных до высокоуровневых взаимодействий.

Исследователи использовали стабильные изотопы водорода в воде растений и почвы, чтобы оценить паттерны использования воды в шести лесных сообществах (включая монокультурные каучуковые плантации, агролесоводческие системы с каучуком и более разнообразные тропические леса) вдоль градиента разнообразия в Сишуанбаньна.

Интегрировав пространственно-временную вариацию информации об источниках воды и её использовании растениями, учёные реконструировали изотопные сигналы ксилемной воды всех изученных видов. Затем они сравнили различия в сигналах между сосуществующими видами, чтобы изучить динамику разделения ресурсов в контексте подземной конкуренции.

Было обнаружено, что разделение ресурсов было очевидным между видами, использующими глубокие и поверхностные ресурсы, но более узким внутри этих групп. С увеличением видового богатства разделение ресурсов между всеми видами становилось более стабильным.

Кроме того, различия в приспособленности растений стабилизируются флуктуациями ресурсов среды, пространственно-временным разделением ресурсов и сложностью межвидовых взаимодействий. Чем выше видовое разнообразие и чем меньше преимущества в использовании ресурсов у видов, тем легче видам достигалось состояние «конкурентных реверсов».

«Наше исследование предоставляет новый метод реконструкции изотопных сигналов использования воды растениями, который интегрирует пространственно-временную информацию о водных ресурсах и взаимодействиях растений, а затем демонстрирует высокоразрешающую динамику сегрегации гидрологических ниш растений в пространстве и времени», — заявил Лю Вэньцзе из XTBG.