Японские ученые выяснили, почему в старых лесах рядом могут существовать деревья разной высоты, несмотря на постоянную конкуренцию за солнечный свет. Исследование показало, что в зрелых экосистемах выживание зависит не только от способности перехватывать свет, но и от того, насколько эффективно растение использует полученную энергию. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Ecology.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
В молодых лесах преимущество обычно получают самые высокие деревья, которые первыми перехватывают солнечный свет и постепенно затеняют соседние растения. Из-за этого низкорослые деревья часто погибают, а лес быстро разделяется на ярусы. Однако в зрелых лесных массивах ученые давно наблюдали иную картину: высокие и низкие деревья продолжают сосуществовать, что не укладывалось в традиционные представления о конкуренции за свет.
Исследователи из Киотского университета решили выяснить, каким образом сохраняется такое разнообразие. Для этого они предложили новый метод оценки относительной скорости роста деревьев, разделив ее на два показателя: эффективность перехвата света и эффективность его использования. Первый отражает, сколько света дерево способно получить на единицу своей биомассы, второй — насколько результативно оно превращает этот свет в новую биомассу.
Авторы также напомнили, что теневыносливость представляет собой целый комплекс приспособлений. Листья таких растений обычно шире и тоньше, содержат больше хлорофилла, а дыхательные процессы протекают медленнее, что позволяет экономить энергию. Некоторые виды способны даже изменять угол наклона листьев в течение дня, чтобы максимально использовать слабое освещение под пологом леса.
Для проверки своей гипотезы специалисты исследовали более двух тысяч деревьев, относящихся к 50 видам, на 12 лесных участках разного возраста в Японии. Они составили карты формы крон и трехмерные модели распределения освещенности, что позволило подробно оценить условия, в которых развивается каждое дерево.
Первый автор исследования Юсуке Онода отметил, что борьбу деревьев за свет часто сравнивают с эволюционной гонкой вооружений, однако именно способность растений разных размеров сосуществовать в зрелых лесах и стала главным научным парадоксом. Полученные результаты показали, что в старых лесах теневыносливые виды компенсируют недостаток освещения значительно более высокой эффективностью использования света. Благодаря этому они способны успешно расти под кронами более высоких деревьев.
По мнению исследователей, открытие позволяет лучше понять механизмы формирования зрелых лесных экосистем. Авторы считают, что новая модель может быть полезна для совершенствования климатических прогнозов и разработки более эффективных подходов к управлению лесами. В дальнейшем они планируют проверить предложенную теорию в лесах различных климатических зон, чтобы выяснить, насколько универсальны выявленные закономерности.
Читайте также:
- Россиянам грозят новые начисления за ЖКХ: вступили в силу важные изменения
- Пенсии в России резко вырастут с 1 августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами в июле: что изменится для ваших денег
