Разнообразие может снизить нашу зависимость от удобрений

Экологи впервые выявили множество взаимодействующих факторов, объясняющих, почему видовое разнообразие и продуктивность так сильно различаются между разными луговыми экосистемами по всему миру.

Результаты показывают, что повышение разнообразия в Ирландии и других регионах может помочь увеличить продуктивность аналогично тому, как это делали удобрения в прошлом. Снижение зависимости от удобрений будет критически важно для устойчивой интенсификации сельского хозяйства в будущем.

Международная команда экологов, включая исследователей из Тринити-колледжа в Дублине, опубликовала результаты в ведущем журнале Nature.

Луга занимают более трети свободной ото льда суши Земли. Мы зависим от них в производстве пищи, разведении скота для получения мяса и молочных продуктов, поддержании биоразнообразия растений и животных, а также в поглощении углекислого газа из атмосферы.

Сельское хозяйство Ирландии сильно зависит от пастбищ, которые варьируются от низкого разнообразия на сильно удобренных почвах до одних из самых разнообразных в мире, существующих на бедных питательными веществами почвах в Буррене.

Исследование показывает, что во всех типах пастбищ увеличение видового разнообразия может привести к повышению их продуктивности. Однако удобрение богатых видами пастбищ, хотя и повышает продуктивность, также ведёт к снижению биоразнообразия. Для управления пастбищами с целью повышения продуктивности открыты два пути: увеличение видового разнообразия и увеличение удобрения.

Профессор зоологии в Школе естественных наук Тринити-колледжа Ивонн Бакли заявила: «Мы традиционно очень сильно полагались на удобрения для повышения продуктивности лугов, но, уделяя внимание видовому разнообразию, луга могут давать множество необходимых нам преимуществ, таких как среда обитания для критически важных опылителей, при этом сохраняя продуктивность».

«В мире, где цены на топливо стремительно растут, увеличивая стоимость удобрений, использование видового разнообразия для повышения и поддержания продуктивности станет всё более критически важным. Нам необходимо понимать влияние видового разнообразия на ирландские пастбища, чтобы задать правильный курс для устойчивой интенсификации».

С экологической точки зрения результаты показывают, что локальная климатическая пригодность и пригодность почвы определяют, сколько видов будет присутствовать на лугу и сколько биомассы он будет производить. Однако одни и те же условия не обязательно хороши и для разнообразия, и для производства биомассы.

Например, при определённом наборе экологических и почвенных условий есть чёткие доказательства, что биомасса увеличивается по мере роста разнообразия. Однако существует сложная взаимосвязь между биомассой и видовым разнообразием: более плодородные почвы способствуют увеличению биомассы, что, в свою очередь, снижает количество видов, способных сохраниться. Тем не менее, в большинстве сценариев большее количество видов приведёт к большей биомассе.

Профессор Бакли добавила: «Это исследование примиряет десятилетия споров о том, какой механизм был сильнее, и объясняет более 60% вариаций в разнообразии, наблюдаемых между участками по всему миру».