Исследование семян для восстановления пастбищ Большого Бассейна
Ученые ищут оптимальный семенной материал для восстановления разнообразных экосистем на территории Большого Бассейна площадью 70 миллионов акров. Цель — использовать местные семена, адаптированные к локальным условиям.
Несмотря на многомиллионные затраты на семена в прошлые десятилетия, результаты восстановления земель после пожаров, инвазивных видов и перевыпаса часто минимальны. Новый проект Университета Невады в Рино с бюджетом $500 000 от USDA National Institute of Food and Agriculture будет использовать генетические исследования, новые семена и стратегии посева для поиска наиболее подходящих семян и их комбинаций для разных зон региона.
«Мы годами работали над восстановлением экосистем Большого Бассейна. Теперь мы пробуем новые подходы, и, надеюсь, управляющие землями получат выгоду от новых методов», — говорит Бет Леджер, доцент экологии растений.
Четырехлетнее исследование «Rethinking Seed Sources In Rangeland Restoration: Ecological Genetic, Functional Trait, And Community Approaches In The Great Basin» уже началось. С лета собраны миллионы местных семян семи видов растений.
«Мы применяем подход экологии растений и генетики в управленческом контексте. В прошлом использовались семена извне Большого Бассейна с малым успехом, а наш подход исследует использование местных семян, растущих в локальных условиях», — поясняет Леджер.
Команда с помощью студентов собрала семена трав, кустарников и цветущих растений по всему региону. Собранные семена будут использованы для выращивания растений в полевых и тепличных экспериментах, чтобы определить признаки семян и посева, улучшающие приживаемость в засушливых системах.
Новые инструменты для восстановления
«Это следующий шаг — применение новых популяционных геномных инструментов в Неваде», — отмечает Томас Парчаман, специалист по эволюционной и экологической генетике.
Исследование изучит, как различия в генетической вариативности могут помочь предсказать, какие источники семян будут эффективнее — по отдельности и в высокопроизводительных смесях.
Лаборатория Парчамана проведет количественную оценку ландшафтной генетической структуры, чтобы понять, как географический масштаб локальной адаптации влияет на результаты восстановления, и оценит генетическое разнообразие внутри популяций.
«Мы добавляем популяционно-генетическую перспективу и рассматриваем взаимодействия между разными видами как более успешный путь восстановления», — говорит Парчаман.
Проект объединит тепличные и полевые эксперименты с экологическими геномными данными для оценки географической характеристики и генетической вариативности в контексте локальной адаптации.
«Мы посадим 16 000 семян в октябре 2018 года на трех участках (близ Рино, в Орегоне и около Оровады в Неваде), а в итоге — на пяти «садах»», — сообщает Леджер.
Также будут высажены «сады» из разных исходных популяций для каждого вида, чтобы определить, что успешнее: сбор высокопроизводительной смеси из лучших источников семян для каждого вида или восстановление сообществ семенами из единого, потенциально соэволюционировавшего сообщества.
Поддержка сельскохозяйственных практик
Проект соответствует программе NIFA Agro-ecosystems Management Program, так как ищет новые способы поддержки доминирующей сельхозпрактики в регионе.
«Мы ищем более постоянную, надежную продуктивность, чтобы ранчо могли выпасать скот более устойчиво. С многолетниками, которые меньше колеблются, ранчо работают лучше», — объясняет Леджер.
Пастбища Большого Бассейна выполняют множество функций: обеспечивают ресурсы для животноводства, среду обитания дикой природы, общественные земли для отдыха и поддерживают биоразнообразие. Нарушения из-за деятельности человека и инвазивных видов превращают миллионы акров многолетней полынной среды обитания в однолетние grasslands.
В Неваде, занимающей большую часть Большого Бассейна, более 63% земель в 2015 году были отведены под выпас. Доход от производства крупного рогатого скота составил 32% сельхозвыручки штата. Эти агроэкосистемы также поддерживают множество местных растений и диких животных, включая редкие виды, такие как карликовые кролики, шалфейный тетерев и другие, сильно зависящие от местной многолетней растительности.
«Мы работаем над снижением доминирования однолетних инвазивных растений, помогая местным многолетникам восстановить баланс между животноводством и дикой природой. Наша общая цель — улучшить процесс восстановления преобразованных однолетних пастбищ до местных растительных сообществ», — резюмирует Леджер.