Новое долгосрочное исследование Исследование, проведенное в рамках эксперимента BiodiversiTREE (SERC + The Nature Conservancy), показывает, что смешанные посадки снижают риск неурожая. В ходе исследования было установлено, что выживаемость растений на участках с монокультурой была выше на протяжении десяти лет, чем на участках с монокультурой.

Проще говоря: смешивание видов снижает вероятность того, что один из вариантов окажется неэффективным из-за непогоды, вредителей или плохой почвы. Это значит, что ваши усилия, деньги или часы работы волонтеров, скорее всего, будут потрачены впустую.

Практические преимущества Результаты проявляются в улучшении среды обитания, уменьшении вспышек вредителей и более эффективной защите от климатических колебаний. Вы также узнаете об улучшении функционирования экосистем, увеличении биоразнообразия и накоплении углерода.

Имейте в виду, что это не панацея. Смешанные посадки часто помогают, но засуха или неподходящий выбор видов все равно могут ухудшить результаты. В последующих разделах будет объяснено, когда смешанные насаждения наиболее эффективны для достижения целей лесовосстановления и климатических целей в США, а также что следует запрашивать на местных проектах.

Что говорят последние исследования лесов о разнообразии деревьев и успехе посадки

Проект BiodiversiTREE предоставляет одну из наиболее наглядных реальных возможностей для проверки эффективности смешанных и монокультурных посадок. В 2013 году в Смитсоновском центре экологических исследований исследователи и около 100 волонтеров высадили примерно 20 000 саженцев на бывших сельскохозяйственных землях недалеко от Чесапикского залива.

Внутри 100-летнего эксперимента по лесовосстановлению

В рамках этого долгосрочного проекта сравниваются участки с монокультурой и участки с посадками из четырех и двенадцати видов растений. Цель заключалась в том, чтобы выйти за рамки работы в теплицах и проверить, как участки будут вести себя в течение многих лет на реальной почве и земле.

Что отслеживали исследователи

В течение первых трех лет ученые ежегодно наблюдали за примерно 8000 деревьями, а затем каждые 2–3 года. Они регистрировали выживаемость саженцев, раннюю гибель и случаи неудачной посадки, что позволяет увидеть реальные результаты с течением времени.

Ключевые результаты за 10 лет

Заголовок: Смешанные участки давали более стабильные результаты. Изменчивость в монокультурах была примерно вдвое выше, чем на участках с 4 и 12 видами, поскольку в смешанных посадках чаще встречались виды, подходящие для данного участка.

• Взлет или падение В монокультурах один вид может почти полностью выжить или же потерпеть полную гибель.
• Конкретный контраст: выживаемость платана ~99% против выживаемости гикори ~21% при посадке в одиночку.

«Смешанные насаждения также способствуют оздоровлению водосборных бассейнов вокруг Чесапикского залива», — Джейми Пуллен.

Ведущий автор исследования Рэйчел Кинг и соавтор Сьюзан Кук-Паттон опубликовали результаты в журнале Restoration Ecology. Пресс-релиз исследования и описание методов см. в сопроводительном документе. Краткое описание проекта SERC.

Как устойчивость разнообразия древесных видов способствует оздоровлению лесных экосистем в реальном мире

При правильном подборе смеси растений, их посевы действуют скорее как страховой полис от вредителей и резких перепадов погоды.

Функции экосистемы, которые вы можете себе представить

Смешанные посадки дают видимые преимущества: Более стабильная среда обитания для диких животных, лучшая защита от колебаний температуры и влажности, а также меньшая вероятность того, что один вредитель или болезнь уничтожат весь участок.

Почему правильное сочетание видов снижает риск

Вредители и патогены распространяются быстрее всего, когда все растения-хозяева одинаковы. Включение в рацион различных видов деревьев замедляет распространение и снижает нагрузку на какое-либо одно растение-хозяина.

Правильное сочетание Это означает выбор взаимодополняющих характеристик — засухоустойчивости, устойчивости к наводнениям или теневыносливости — а не просто случайное добавление. Это улучшает соответствие местным почвенным, влажностным и микроклиматическим условиям.

Результаты в области климата и выбросов углерода в масштабах всего мира

В более широком смысле, смешанные насаждения способствуют смягчению климатических изменений, делая леса менее чувствительными к ежегодным колебаниям. Это важно, поскольку погода в Соединенных Штатах становится все более изменчивой.

• Возможности для лесовосстановления: до 148 миллионов акров.
• Углеродный потенциал: Примерно 535 миллионов метрических тонн CO2 в год — это около 116 миллионов автомобилей, выведенных из эксплуатации ежегодно.

Независимо от того, работаете ли вы над посадкой деревьев в районе, на опушке фермы или над проектом по охране водосборного бассейна, целенаправленное смешивание видов улучшает экологические показатели и обеспечивает долгосрочное выживание лесов во всем мире.

Когда разнообразие древесных пород приносит пользу, а когда оно может иметь обратный эффект в условиях климатического стресса

Различные эксперименты показывают, что преимущества смешанных посевов могут сменяться противоположными во время длительных засушливых периодов. Необходимо четкое эмпирическое правило: смеси часто помогают при кратковременных засухах, но длительный дефицит воды может изменить ситуацию.

Что раскрывает сеть TreeDivNet

TreeDivNet В ходе исследования были объединены данные с девяти экспериментальных участков в шести странах, а также использованы методы дендрохронологии и рентгеновского сканирования 1600 образцов (948 в итоге) для отслеживания роста и реакции на засуху. Было проведено сравнение монокультур и смесей из 21 вида деревьев в 68 различных комбинациях.

Содействие против конкуренции за воду

Кратковременные засухи Как правило, в смешанных насаждениях наблюдался положительный эффект роста. Однако, когда засухи длятся в течение года или повторяются из года в год, смешанные насаждения иногда страдают, поскольку виды конкурируют за скудные водные ресурсы.

Патогены, идентификация соседей и результаты

Исследования патогенов показывают, что в умеренных климатических зонах при большем количестве растений, высаженных рядом, ущерб от болезней снижается, однако результаты зависят от того, какие соседние растения высажены рядом. Идентификация соседей может иметь большее значение, чем простое разбавление растения-хозяина.

• Подбирайте виды в соответствии с почвенными и климатическими рисками. — Большее количество видов не всегда означает лучшее качество.
• План действий на случай засухи: Следует ожидать, что последствия засушливых периодов, длящихся один год, будут разными по сравнению с периодами засухи, длящимися несколько лет.
• Думайте о соседях, а не только о цифрах: В рамках мер по управлению следует размещать совместимые виды вместе.

«Соответствие видового состава и методов управления местным условиям имеет важное значение».

Заключение

На практике доказано, что продуманные сочетания видов дают больше шансов на успех, чем ставка на один вид. Результаты 10-летнего исследования BiodiversiTREE и связанные с ним исследования показали более стабильную выживаемость и меньшее количество неудачных посадок на смешанных участках.

К каждому проекту по лесовосстановлению следует подходить как к посадке деревьев, так и к обучению. Узнайте, какие виды деревьев подходят для вашей почвы и влажности, какие сочетания снижают риск появления вредителей и как планы учитывают засуху и изменения климата.

Простая модель принятия решений: Разумно диверсифицируйте экосистему, отдавайте предпочтение местным видам, когда это возможно, и подбирайте смеси в соответствии с местными условиями и будущим климатом. Отслеживайте выживаемость, адаптируйтесь в течение многих лет и стремитесь к устойчивым выгодам в плане сокращения выбросов углерода и укреплению функций экосистемы.

Для получения более подробной информации об уязвимости и отборе видов в городских программах см. этот обзор по инвентаризации и адаптивному планированию: Уязвимость городского растительного покрова и рекомендации по видам растений..