Успешное управление лесами должно включать заботу о скрытой жизни под землей

Половина биоразнообразия лесов невидима, потому что обитает под землей. Эти организмы микроскопичны по размеру, но их важность для экосистемы огромна.

В одной чайной ложке лесной почвы содержатся тысячи видов и миллиарды отдельных организмов. К ним относятся микроорганизмы, такие как бактерии и археи, почвенные животные (микроскопические простейшие, нематоды, тихоходки, коллемболы и клещи) и более крупная фауна (многоножки, сороконожки и черви).

Кубический сантиметр лесной почвы также может содержать более километра грибных гиф — нитевидных тяжей, образующих мицелий.

Это удивительное разнообразие подземной жизни организовано в сложные пищевые сети, где более крупные животные часто питаются более мелкими животными и микроорганизмами. Эта сложная сеть в значительной степени игнорировалась в лесном хозяйстве, но может стать ключевым союзником в повышении устойчивости наших лесов к стрессам, вызванным глобальным изменением климата.

Жизнь под землей

Вся подземная жизнь в конечном итоге зависит от растений как источника питания. Одни почвенные организмы питаются мертвыми листьями и корнями, превращая их в органическое вещество почвы. Это вещество критически важно для плодородия почвы и удержания воды и является основным резервуаром почвенного углерода.

Другие подземные организмы выживают и растут за счет простых сахаров, выделяемых корнями живых деревьев. В хвое и листьях деревьев атмосферный углекислый газ с помощью фотосинтеза преобразуется в сахара и другие метаболиты.

До половины сахаров, произведенных в листьях, транспортируются под землю к корням дерева. Часть этих сахаров выделяется кончиками корней или передается микоризным грибам, живущим в корнях и вокруг них.

Гифы микоризных грибов простираются от кончиков корней дальше в почву и также выделяют сахара и метаболиты. Эти соединения поддерживают обильные почвенные микроорганизмы и формируют основу обширной пищевой сети под землей.

В течение нескольких часов или дней после поглощения углекислого газа листьями деревьев часть углерода высвобождается из корней и грибных гиф и распределяется по всей подземной пищевой сети.

Мертвые тела почвенных микроорганизмов и выделяемые ими метаболиты также являются важным источником органического вещества почвы.

Управление лесом как целым

Новое понимание важности живых корней для поддержания жизни под землей должно заставить нас пересмотреть подход к лесному хозяйству.

Вырубка деревьев прерывает критический поток ресурсов под землей, напрямую снижая численность и разнообразие почвенной жизни. Однако методы рубок, при которых живые деревья сохраняются на расстоянии до 15 метров друг от друга, могут поддерживать почвенную жизнь на всей вырубаемой площади.

Практики лесозаготовок, сохраняющие часть живых деревьев (например, непрерывное лесопользование и выборочные рубки с сохранением элементов древостоя), могут помочь сохранить почву живой в вырубаемых лесах.

Разнообразие растений также имеет значение, поскольку виды различаются по составу соединений, выделяемых их корнями, что влияет на микробное разнообразие в почве.

Почвенное биоразнообразие можно повысить, создавая леса более чем с одним видом деревьев. В частности, леса, содержащие лиственные породы и виды деревьев с азотфиксирующими микробными партнерами, способствуют почвенному биоразнообразию и восстановлению органического вещества почвы.

Лесное хозяйство XXI века

Перед лицом двойного кризиса — изменения климата и утраты биоразнообразия — нам нужны устойчивые и разнообразные леса. Почвенные организмы являются критически важными союзниками в этом деле.

Почвенные организмы составляют половину биоразнообразия лесов и регулируют процессы, определяющие плодородие почвы, удержание воды и выбросы парниковых газов. Лесопользование, способствующее почвенному биоразнообразию, может помочь сделать наши леса устойчивыми и разнообразными.

Жизненно важная роль поступлений от живых корней для поддержания органического вещества почвы и подземной жизни признана в сельском хозяйстве и является центральным принципом регенеративного земледелия — набора практик, активно восстанавливающих качество почвы, биоразнообразие, здоровье экосистем и качество воды при производстве достаточного количества высококачественной пищи.

Лесное хозяйство также может быть регенеративным, особенно если применять такие практики, как непрерывное лесопользование и смешанные насаждения, и целенаправленно сохранять жизнь под землей.