Влияние повторяющейся засухи на продуктивность лугов опосредовано соотношением злаков и разнотравья

В результате глобальных изменений частота засух значительно возросла по всему миру, нанося серьёзный ущерб функционированию луговых экосистем. Засухи влияют не только на текущий состав и структуру растительных сообществ, но и на их будущую структуру, функцию и реакцию на изменения окружающей среды. Предыдущие исследования были сосредоточены на устойчивости растительных сообществ к засухе, в то время как изучение структурной и функциональной устойчивости (резилиентности) сообществ после экстремальной засухи далеко не достаточно.

С учётом этого доктор Ло Вентао из Института прикладной экологии Китайской академии наук (CAS) вместе с коллегами изучил естественное восстановление луга после двух последовательных лет экстремальной засухи и исследовал долгосрочные эффекты (carry-over effects) этого события на структуру и функцию растительного сообщества.

Исследователи обнаружили, что в течение двух лет после прекращения экстремальной засухи продуктивность растительности в обработанных сообществах может быть в значительной степени восстановлена или даже стать значительно выше, чем в контрольных сообществах. Это говорит о том, что экстремальная засуха может оказывать положительные долгосрочные эффекты, способные повысить устойчивость и стабильность лугов.

Это открытие бросает вызов традиционному суждению о том, что «засуха оказывает негативные долгосрочные эффекты на продуктивность лугов».

Учёные выяснили, что положительный долгосрочный эффект обусловлен быстрым восстановлением злаков и их конкурентным исключением разнотравья, а также заметным изменением функционального состава растительного сообщества (соотношения злаков и разнотравья).

«Когда экстремальные засухи повторяются, состав растительного сообщества может измениться ещё более значительно по сравнению с воздействием однократной экстремальной засухи», — сказал доктор Ло. — «Вызванные засухой изменения признаков и функций на уровне сообщества могут ослабить его устойчивость к следующей экстремальной засухе».

Изучение изменчивости и механизмов поддержания функций луговых экосистем в ответ на засуху является одной из «горячих точек» в экологии глобальных изменений. Исследование показывает, что влияние экстремальной засухи на луговые экосистемы будет продолжаться даже после её окончания. Обнаруженные долгосрочные эффекты экстремальной засухи и их движущие механизмы имеют решающее значение для понимания и прогнозирования последствий глобальных климатических изменений для луговых экосистем.

Исследование опубликовано в журнале Ecology под названием «Responses of a semiarid grassland to recurrent drought are linked to community functional composition».