Влияние близости к родительским деревьям на разнообразие лесов от Канады до субтропиков

Новое исследование биологов из Университета Индианы впервые показало, что разнообразие видов деревьев на огромном пространстве — от бореальных до субтропических лесов восточной части Северной Америки — частично зависит от того, насколько успешно молодые деревья выживают вблизи своих родителей.

Ключевой механизм: конспецифичная отрицательная плотностная зависимость (CNDD)

  • CNDD — это процесс, при котором смертность вида возрастает по мере увеличения его численности в конкретном месте.
  • Ранее этот механизм считался ключевым для поддержания разнообразия на локальном уровне.
  • Новое исследование, опубликованное в журнале Science, доказывает, что CNDD влияет на разнообразие в масштабах всего континента.

Масштаб исследования

Учёные проанализировали данные о составе лесов:

  • Более 200 000 участков с >1.3 млн деревьев.
  • Парные участки с >1.7 млн саженцев 151 вида деревьев.
  • Территория от границы Канады до Флориды и от Атлантического побережья до 100-го меридиана (>1.5 млн кв. миль).
  • Использованы публичные данные инвентаризации лесов США, сбор которых обходится в ~$62 млн ежегодно.

Основные выводы

  1. CNDD широко распространена в лесных сообществах от бореальных до субтропических регионов.
  2. Она значительно влияет на относительное обилие и богатство видов как внутри лесов, так и между ними.
  3. Способность вида к самоподдержанию на одной территории оказывает глубокое влияние на разнообразие в беспрецедентно крупном пространственном масштабе.
  4. Это контрастирует с прежним пониманием, что закономерности лесного разнообразия в первую очередь определяются температурой, осадками и другими физическими факторами среды.

Теоретическая основа и значение

  • Концепция CNDD основана на гипотезе Янзена-Коннелла: близость взрослых особей снижает выживаемость саженцев того же вида из-за атак специфичных вредителей и патогенов.
  • Ранее исследования CNDD фокусировались на отдельных участках или видах.
  • Новое открытие показывает, что локальные взаимодействия влияют на видовое богатство и обилие в региональном масштабе.
  • Это имеет значение для моделирования лесов, а также для решений в области охраны природы и управления лесным хозяйством.