Влажные и сухие тропические леса демонстрируют противоположные пути восстановления

Состав восстанавливающихся влажных и сухих тропических лесов меняется по противоположным сценариям по мере их старения. Это имеет серьёзные последствия для инициатив по восстановлению лесов. Результаты нового исследования, опубликованного на этой неделе в Nature Ecology & Evolution, дают представление о том, как выбрать лучшие виды деревьев для конкретной территории, повышая и ускоряя успех восстановления тропических лесов.

Тропические леса могут восстанавливаться естественным путём после забрасывания сельскохозяйственных полей. В ходе этого процесса, называемого сукцессией, растительность постепенно развивается, что приводит к изменению условий окружающей среды на уровне лесной подстилки. Поскольку виды различаются по стратегиям роста, это ведёт к смене видового состава со временем. Понимание механизмов сукцессии критически важно для улучшения инициатив по восстановлению лесов и выбора лучших видов для посадки.

Мягкая древесина и "рок-н-ролльный" образ жизни

Большая команда экологов из Латинской Америки, США, Австралии и Европы отслеживала восстановление тропических лесов в 50 локациях в десяти странах Латинской Америки. Исследовательская группа 2ndFOR обнаружила, что влажные и сухие леса демонстрируют противоположные пути сукцессии. "Виды с разными характеристиками процветают в разных условиях окружающей среды, — говорит профессор Лоуренс Пуртер из Вагенингенского университета, ведущий автор исследования. — Ключевая характеристика видов деревьев — плотность их древесины. Виды, которые производят мягкую и "дешёвую" древесину, способны очень быстро расти, когда свет и вода в изобилии. Однако эта мягкая древесина обходится ценой сниженной выживаемости, особенно в неоптимальных условиях, таких как тень и засуха. В результате виды с мягкой древесиной ведут "рок-н-ролльный" образ жизни — они достигают пика рано, живут быстро и умирают молодыми".

С другой стороны, виды, производящие прочную и "дорогую" древесину, могут сохраняться очень долго, особенно в неблагоприятных условиях. Эта стратегия обходится ценой сниженного и медленного роста. Эти результаты представляют важный шаг к пониманию смены видового состава в ходе лесной сукцессии. Теория сукцессии предсказывает, что в начале процесса ресурсы света и воды имеются в изобилии, что приводит к доминированию "быстрых" видов-пионеров с мягкой древесиной. Однако позже, в ходе сукцессии, доступность ресурсов снижается, что ведёт к доминированию "медленных" видов поздних стадий сукцессии с твёрдой древесиной, таких как Масарандуба (Manilkara bidentata) — неотропический вид, древесина которого настолько тяжёлая, что тонет в воде.

Сдвиг от мягкой к твёрдой древесине во влажных лесах

Чтобы оценить сукцессионные изменения плотности древесины, исследовательская группа проанализировала восстановление леса в беспрецедентном пространственном масштабе, используя оригинальные данные с 50 участков, 1400 пробных площадей и более 16 000 деревьев из тропических лесов Латинской Америки. Соавтор доктор Данаэ Розендал говорит: "Наши результаты показывают, что во влажном лесу мы действительно наблюдаем сдвиг от видов с мягкой древесиной к видам с твёрдой древесиной со временем. Однако в сухом лесу мы видим противоположный сдвиг — от твёрдой к мягкой древесине".

Противоположная тенденция в сухих лесах

Эта противоположная тенденция возникает потому, что во влажных лесах ресурсы (например, свет) сокращаются в ходе сукцессии, тогда как в сухих лесах начальные условия очень суровые, сухие и жаркие. Только виды с твёрдой древесиной могут переносить эти экстремальные условия. Когда они растут, они создают более мягкую микросреду, которая прокладывает путь для укоренения видов с мягкой древесиной. "Интригующе, — добавляет Данаэ Розендал, — результаты показывают, что влажные и сухие леса начинаются очень по-разному, но со временем становятся более похожими с точки зрения микроклимата и плотности древесины видов".

Выбор видов деревьев для восстановления леса

"Новые экологические данные можно использовать для улучшения выбора видов для восстановления", — уверен профессор Вагенингенского университета Франс Бонгерс. "По возможности восстановление лесов должно полагаться на естественное возобновление, так как это дешевле и приводит к более разнообразной и устойчивой растительности. Однако на деградированных территориях, где естественное возобновление затруднено, активная посадка является хорошей альтернативой. Наши выводы предполагают, что восстановление лесов в районах с интенсивным сухим сезоном, охватывающих 16% неотропических лесов, должно отдавать приоритет посадке видов с высокой плотностью древесины. У них больше шансов пережить засушливый период. Кроме того, предпочтительны хорошо адаптированные местные виды деревьев, а не экзотические, поскольку они поддерживают биоразнообразие. Этот выбор также может снизить уровень смертности среди посаженных деревьев, который часто превышает одну треть. Во влажных лесах, однако, изначально можно успешно высаживать смесь местных видов с мягкой и твёрдой древесиной. Быстрые виды с мягкой древесиной быстро создают защитную растительность и укрывают медленнорастущие виды с твёрдой древесиной, которые станут основой долгосрочного стабильного леса".