Как разнообразие деревьев регулирует численность инвазивных вредителей леса
Национальное исследование лесов США выявило чёткую взаимосвязь между разнообразием местных видов деревьев и количеством чужеродных вредителей, представляющих экономическую и экологическую угрозу.
"Каждые несколько лет к нам проникает новый экзотический насекомый или болезнь, которые наносят ущерб нашим лесам", — говорит Кевин Поттер, соавтор статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи проверили две противоречивые гипотезы о биоразнообразии:
- Фасилитация: больше видов деревьев может облегчить проникновение вредителей, предоставляя больше возможностей для закрепления.
- Разбавление: разнообразие деревьев может защищать лес, "разбавляя" пул деревьев-хозяев и затрудняя укоренение вредителей.
"Мы обнаружили, что фасилитация и разбавление, по-видимому, происходят одновременно. Разнообразие местных деревьев действительно важно, но по-разному в разное время".
Ключевые результаты:
- Взаимосвязь между разнообразием деревьев и вредителей следует колоколообразной кривой.
- С увеличением числа видов деревьев растёт и число видов вредителей — до точки перегиба (~30-40 видов деревьев-хозяев), после которой эта зависимость меняется на обратную.
- Округа с лесами, где насчитывается от 30 до 40 различных видов деревьев-хозяев, как правило, имеют больше всего чужеродных вредителей.
- Эффект зависит от типа вредителя: специалист (поражает один вид) или генералист (как непарный шелкопряд, поражающий >60 видов).
Географическая картина:
- Леса на Среднем Западе и северо-востоке США находятся в средней части колоколообразной кривой и имеют множество проблем с вредителями.
- На Западе вредителей меньше, но ущерб может быть значительным из-за низкого разнообразия лесов (пример — Sudden Oak Death в Калифорнии).
Методология:
Исследование объединило два общенациональных набора данных на уровне округов:
- U.S. Forest Inventory and Analysis (FIA): инвентаризация 135 000 лесных участков для подсчёта видов деревьев в 2098 округах.
- Alien Forest Pest Explorer: данные о наличии/отсутствии 66 чужеродных насекомых и болезней.
Другие факторы (плотность населения, осадки, температура) также учитывались, но разнообразие деревьев оказалось лучшим предиктором появления чужеродных вредителей.
Вывод: Результаты могут помочь расставить приоритеты в мониторинге лесов, наиболее подверженных риску будущих инвазий вредителей.