Тропические леса адаптируют стратегии для роста даже на бедных почвах
Тропические леса хранят треть мирового углерода. Их будущее как поглотителя углерода было неопределенным из-за возможного ограничения роста бедными питательными веществами почвами.
Исследование в New Phytologist показывает, что леса обладают гибкими стратегиями, помогающими преодолеть дефицит питательных веществ, особенно фосфора.
«Из-за этих гибких стратегий деревья могут поддерживать поглощение углерода в будущем, даже при ограничении питательных веществ», — заключила старший автор Сара Баттерман из Института экосистемных исследований Кэри.
Беспрецедентный эксперимент
В крупнейшем эксперименте такого рода команда под руководством Мишель Вонг изучила, как леса разного возраста регулируют две стратегии получения фосфора:
Обе стратегии требуют от дерева значительных затрат углерода и азота.
Эксперимент в Панаме охватил 76 участков на 16 км², от молодых лесов до зрелых 600-летних насаждений. На части участков вносили азот, фосфор или оба элемента, после чего в течение года измеряли активность фосфатазы и микоризных грибов.
Реакция лесов разного возраста
Леса разного возраста по-разному реагировали на удобрения, что показывает активную адаптацию деревьев к питательной среде.
- В молодых лесах, где чаще лимитирует азот, добавление фосфора не меняло активность фосфатазы, а добавление азота — меняло. Получив достаточно азота, деревья могли инвестировать в стратегии добычи фосфора.
- В старых лесах активность фосфатазы увеличивалась в ответ на добавление фосфора, что указывает на смещение лимитирующего фактора к фосфору по мере созревания леса.
Активность фосфатазы оказалась высоко гибкой стратегией, изменяясь вдвое в ответ на добавление азота или фосфора. Реакция микоризных грибов была менее последовательной.
Значение для климата и восстановления лесов
Результаты обнадёживают, но остаются вопросы. Полезность фосфатазы может быть ограничена, если форма фосфора, которую она расщепляет, станет более дефицитной. Тем не менее, у лесов может быть «буферная способность для смягчения ограничения питательных веществ, по крайней мере, на некоторое время», — отмечает Баттерман.
Для организаций, занимающихся восстановлением лесов, выводы предлагают практические советы:
- Учитывать ограничение питательных веществ.
- Использовать разнообразие деревьев с разными стратегиями получения фосфора.
- Подбирать виды, адаптированные к уровню фосфора на конкретном участке.
«Мы можем внедрить это [восстановление лесов] немедленно, это недорого и имеет много сопутствующих преимуществ... Но это нужно делать правильно. Наука может направить процесс и обеспечить долгосрочное хранение углерода», — резюмирует Баттерман.