Как разнообразие деревьев повышает продуктивность леса через использование пространства кроны
Новое исследование, опубликованное в PNAS, показывает, что разнообразие деревьев стабильно повышает продуктивность леса за счёт увеличения структурной сложности полога (CSC). Основной движущей силой является видовое дополнение, положительный эффект которого усиливается со временем.
Исследователи под руководством профессора Лю Сяоцзюань из Института ботаники Китайской академии наук объединили четырёхлетние оценки крон деревьев с помощью LiDAR, установленного на БПЛА, и наземные измерения роста 38 088 деревьев на 482 участках. На участках росло по одному, два, четыре, восемь, 16 или 24 вида деревьев. Измерения проводились в рамках крупного эксперимента по биоразнообразию лесов в юго-восточном Китае (BEF-China) через 11–15 лет после посадки.
Ключевые выводы:
- Повышенная CSC в значительной степени объясняет положительную взаимосвязь между биоразнообразием и продуктивностью.
- "Сверхурожайность" (большая биомасса на смешанных участках) обусловлена положительным влиянием видового дополнения на CSC.
- Этот эффект усиливался с возрастом деревьев.
Это означает, что в смешанных насаждениях разные виды лучше заполняют пространство полога своими неперекрывающимися кронами. В менее разнообразных лесах или монокультурах пространство используется менее равномерно, и свет улавливается не так эффективно.
"Наше исследование показывает, что управляющим лесами следует увеличивать CSC путём выборочной рубки и посадки разнообразных видов для поддержания высокой продуктивности в долгосрочной перспективе", — заявил профессор Лю, автор-корреспондент исследования.
Профессор Бернхард Шмид, один из основных авторов, добавил: "Эти результаты впервые демонстрируют такое дополнительное использование надземного пространства в эксперименте по биоразнообразию деревьев".
Исследование подчёркивает необходимость учитывать CSC и её роль в усилении эффектов биоразнообразия для повышения производства биомассы, накопления углерода и смягчения последствий изменения климата в долгосрочных проектах лесовосстановления.
Планы на будущее:
- Изучение эффектов CSC на более поздних стадиях сукцессии леса и в разных типах лесов.
- Разработка методов управления CSC независимо от видового богатства и других факторов (например, функционального разнообразия) для проверки выводов.