Как плотность соседей влияет на выживаемость проростков у тропических деревьев и лиан?
Конспецифическая отрицательная плотностная зависимость (CNDD) считается краеугольным камнем сосуществования видов в высокоразнообразных экосистемах, таких как тропические леса. Однако большинство исследований фокусировалось исключительно на деревьях.
В исследовании, опубликованном в журнале Ecology, учёные из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук напрямую сравнили влияние плотности соседей на выживаемость проростков у деревьев и лиан. Они обнаружили, что лианы испытывают гораздо более сильную конспецифическую отрицательную плотностную зависимость, чем деревья, на ранних стадиях развития проростков.
Методы исследования:
- Мониторинг выживаемости более 36 000 проростков 87 видов деревьев и 56 видов лиан.
- Два годовых цикла учёта на 30-гектарной площадке динамики тропического сезонно-вечнозелёного леса Мо Сингто в национальном парке Кхао Яй (Таиланд).
- Анализ влияния плотности соседних растений на выживаемость проростков с использованием иерархических байесовских моделей.
Ключевые результаты:
- Сила воздействия на особь: Хотя стандартизированные
коэффициенты CNDD были схожи у деревьев и лиан, per capita
эффект на деревья оказался в 4–6 раз сильнее, чем на
лианы.
- Наличие одного взрослого соседа-конспецифика снижало выживаемость проростков лиан на 1.2–1.8%, а у деревьев — всего на 0.3%.
- Межгодовая изменчивость: Деревья продемонстрировали
высокую межгодовую вариабельность в распространённости CNDD. Доля видов
деревьев, подверженных CNDD, упала с 47% до 11% между
циклами учёта 2018–2019 и 2019–2020 гг.
- У лиан распространённость CNDD оставалась более стабильной (13–23%).
Выводы и значение:
Контрастные паттерны указывают на различные эволюционные экологические стратегии:
- Деревья с консервативной стратегией роста более чувствительны к ежегодным колебаниям среды.
- Лианы с оппортунистической стратегией роста демонстрируют более сильный и стабильный плотностно-зависимый ответ.
«Наша работа показывает, что плотностно-зависимые механизмы, возможно, обусловленные почвенными патогенами или конкуренцией за ресурсы, играют мощную и ранее недооценённую роль в регуляции популяций лиан с самого раннего этапа их жизненного цикла», — отметил Линь Лусян из XTBG.
Исследователи подчёркивают важность включения различных жизненных форм растений в модели лесной экологии и предлагают в будущем изучить конкретные механизмы, лежащие в основе CNDD, и её эффекты на всех стадиях жизни растений.