Распространённые виды растений вытесняют редкие во всех средах обитания

В настоящее время считается, что во всем мире два из пяти видов растений находятся под угрозой исчезновения. Хотя эта тенденция очевидна в глобальном масштабе, ведутся споры о том, снижается ли локальное видовое богатство. Процессы, лежащие в основе этого явления — «парадокса сохранения биоразнообразия», — до сих пор оставались в значительной степени нерешёнными. Международная команда учёных исследовала эти изменения в видовом составе в трёх различных средах обитания: горных вершинах, подлеске лесов, а также на богатых видами низменных лугах и пастбищах.

Крупномасштабное влияние деятельности человека

Результаты показывают, что широко распространённые виды растений, предпочитающие богатые питательными веществами местообитания, увеличились за последние десятилетия, в то время как виды с меньшим ареалом, характерные для более бедных почв, сокращаются. На горных вершинах число видов всё ещё растёт, в основном за счёт продвижения вверх более распространённых видов с более низких высот. «Однако в долгосрочной перспективе здесь также можно ожидать вытеснения видов», — говорит первый автор исследования.

«Мы наблюдаем эту динамику в почти естественных местообитаниях, местах, которые, как мы ожидаем, должны быть убежищем для специализированных видов и видов, имеющих высокую природоохранную ценность. Это говорит о том, что антропоцен не останавливается у дверей немногих оставшихся диких территорий, которые мы считаем охраняемыми».

«Результаты исследования следует рассматривать не просто как «ранний предупреждающий сигнал». Особенно тревожно, что смена видов происходила в одном направлении в сильно различающихся экосистемах. Поэтому мы полагаем, что имеем дело с повсеместным, крупномасштабным явлением».

«Наше исследование также даёт объяснение «парадоксу сохранения биоразнообразия»: глобальные средние значения скрывают важные неоднородные закономерности. Мы обнаружили снижение локального видового богатства в лесах и на лугах, но увеличение на горных вершинах».

Интеграция уникальных наборов данных

Основой для анализа данных стали повторные исследования видового разнообразия на 141 участке в 19 европейских странах. Самые старые наборы данных относятся к 1940-м годам и описывают временные увеличения и уменьшения для в общей сложности 1827 видов растений. «Полевые работы многих геоботаников, участвовавших в этом исследовании, дают уникальное представление о прошлом, позволяя изучать изменения в растительных сообществах за последние десятилетия».

Высокое содержание азота в почвах вытесняет виды

Что вызывает это изменение? «Основными движущими силами этого пагубного процесса являются повышенное количество питательных веществ в почвах в результате поступления азота, в первую очередь из сельского хозяйства, но также из-за процессов сгорания в транспорте и промышленности, а также потепление почвы из-за изменения климата, особенно на горных вершинах». Сами виды растений являются значимыми индикаторами повышенного уровня питательных веществ: «Есть много видов, которые могут надёжно указывать на азот, например, крапива».

Повышенное количество питательных веществ оказывает двойное пагубное воздействие: оно способствует росту широко распространённых нитрофильных видов и приводит к усиленному затенению, что приводит к конкурентному исключению видов с меньшим ареалом, часто низкорослых специалистов. «Каждый утраченный вид — это безвозвратная потеря; это влияет на экосистему, потому что различные виды растений взаимодействуют с насекомыми и другими живыми существами, такими как почвенные организмы».

Интенсивное сельское хозяйство — основная причина вымирания видов

За последние несколько десятилетий естественные экосистемы всё чаще превращались в пахотные земли и интенсивно используемые луга. Эти изменения в землепользовании являются основными движущими силами кризиса биоразнообразия. «Однако может показаться удивительным, что систематические изменения биоразнообразия также происходят на почти естественных участках нашего исследования, вдали от уже сильно деградировавших интенсивных сельскохозяйственных и городских районов. Постоянная замена видов, характерных для уникальных экосистем, широко распространёнными видами может поддерживать локальное биоразнообразие во многих местах, но в глобальном масштабе это означает, что всё больше и больше видов могут оказаться под угрозой исчезновения».

Исследование опубликовано в Ecology Letters.