Удобрение усиливает конкуренцию за свет и угрожает разнообразию растений
Удобрение лугов повышает их продуктивность, но снижает разнообразие растений. За последние 50 лет уровень доступного для растений азота и фосфора удвоился во всём мире. Этот дополнительный запас питательных веществ прогнозируется как одна из трёх важнейших причин потери биоразнообразия в этом столетии. Исследование под руководством профессора Энди Хектора из Цюрихского университета впервые показывает точные механизмы, ведущие к потере биоразнообразия на лугах после внесения удобрений.
Конкуренция по принципу «победитель получает всё»
Разные виды растений по-разному выигрывают от добавления питательных веществ: некоторые начинают расти значительно быстрее. В результате некоторые виды нижнего яруса вытесняются более быстрорастущими соседями, затеняются и, не получая достаточно солнечного света, в конечном итоге вымирают. С помощью Паскаля Никлауса из ETH Zurich исследователи из Цюрихского университета провели остроумный эксперимент, добавив искусственный свет в нижний ярус удобренных лугов. Этот дополнительный свет нейтрализовал негативные эффекты удобрения и предотвратил потерю разнообразия растений. Вопреки прежним представлениям, конкуренция за почвенные питательные вещества не повлияла на изменения в разнообразии лугов.
«Это исследование — первое прямое экспериментальное доказательство того, что конкуренция за свет является основным механизмом потери биоразнообразия растений после удобрения», — резюмирует результаты своей докторской работы Янн Отье. «Добавление питательных веществ заставляет конкуренцию за жизненно важный солнечный свет следовать принципу "победитель получает всё"».
Последствия для управления лугами
Конкуренция за свет вследствие эвтрофикации — одна из главных причин потери разнообразия растений. Результаты работы исследовательской группы Хектора имеют значение для устойчивого управления лугами и разработки природоохранной политики. «Наше исследование показывает, что для долгосрочного сохранения разнообразия растений необходимо контролировать обогащение питательными веществами», — заключает Энди Хектор.
Источник: Yann Hautier, Pascal A. Niklaus, Andrew Hector: Competition for Light Causes Plant Biodiversity Loss Following Eutrophication, в: Science (Volume 324, Issue 5927)