Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 02/06/2020, в 16 ч. 02 мин., 334 просмотров

Серебристая акация оказалась полезным инвазивным видом

Фото: L. P. Waller et al. / Science, 2020

Модельный эксперимент помог определить механизмы, с помощью которых инвазивные виды растений успешно закрепляются на новых территориях: это ускоренный набор наземной биомассы, ее возврат в почву и микробная минерализация, а также возможность фиксации азота и увеличение микробной биомассы в ризосфере.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science, благодаря этим особенностям древесные инвазивные азотфиксаторы (в частности — серебристая акация) обладают прекрасным потенциалом для рекультивации территорий и борьбы с климатическими изменениями.

Известно, что инвазии растительных видов трансформируют экосистемы по всей планете, а следовательно, оказывают влияние на углеродный цикл, и поэтому могут оказаться полезными (или, напротив, опасными) в контексте климатических изменений. Так, ученые уже связали их биогеохимическую роль с ускоренным набором биомассы и ее возвратом в почву. 

Однако, исследований количественных характеристик этих процессов было очень мало, а такие аспекты, как изменение микробиома в ризосфере, влияние на азотфиксацию и минерализацию органического вещества, биотические взаимодействия с травоядными животными и вовсе были практически обделены вниманием ученых. Между тем важно понять особенности биогеохимических круговоротов, в которые вовлечены инвазивные виды, чтобы понять, как с ними бороться, или же как и где применять их во благо.

Ученые под руководством Лорен Уоллер (Lauren Waller) из Университета Линкольна исследовали потоки вещества и циклы элементов, которые меняются под влиянием инвазивных видов в экосистемах Новой Зеландии. Для этого они провели модельный эксперимент, создав 160 контролируемых экосистем, в которых произрастали в разном соотношении 20 инвазивных и 19 местных видов — среди них были как древесные, так и травянистые, причем среди инвазивных были и азотфиксаторы, редкие для новозеландской флоры.

Каждое сообщество было реализовано как мезокосм (искусственно контролируемая экосистема) в емкости объемом 125 литров. Предварительно растения каждого вида отбирали в естественной среде вместе с окружающей их корни нативной почвой и выращивали в десятилитровых емкостях в течение 9-10 месяцев, чтобы убедиться в сохранности видоспецифичной почвенной биоты, сопровождающей каждое растение. В горшки были добавлены популяции травоядных беспозвоночных, бактерии, грибы, оомицеты и нематоды, чтобы моделировать важные экологические гильдии. Все мезокосмы были запечатаны в металлическую сетку с мелкими ячейками, чтобы удержать выбранных для эксперимента беспозвоночных и не допустить проникновения других.

В каждой модельной системе измерялись следующие параметры: надземная и подземная биомассы растений, биомассы почвенных бактерий, микоризных грибов и травоядных животных, почвенное дыхание, количество органического вещества почвы и скорость минерализации органических остатков. У растений также фиксировали площади листовых пластин, длины корней и скорости роста надземной и подземной биомассы.

L. P. Waller et al. / Science, 2020

Мезокосмы, в которых продуцентами были инвазивные виды, характеризовались более высокими соотношением азота к углероду (p<0,05) и скоростью почвенного дыхания (p<0,001). Листья инвазивных растений имели бо́льшую площадь (p<0,001), и в целом такие растения вырастали в 2,5 раза быстрее местных (p<0,0001), достигая бо́льшей биомассы (р <0,006). За этим следовало увеличение микробной биомассы (р <0,006) и биомассы травоядных (р<0,001), а также рост скорости минерализации органических остатков. Впрочем, с развитием видоспецифичной микробиоты скорость разложения падала, и углерод начинал накапливаться в почве.

L. P. Waller et al. / Science, 2020

Все это свидетельствует об интенсификации круговорота углерода и построении эффективных межбиотических связей. Во многих случаях это может нанести вред экосистеме — успешное растение устранит конкурентов, снизит биологическое разнообразие и сделает экосистему более примитивной и менее устойчивой к различного рода нарушениям. Однако, иногда столько высокую продуктивность можно использовать во благо, и особенно это касается растений, которые вступают в симбиоз с азотфиксирующими почвенными бактериями — ведь в Новой Зеландии, например, совсем немного нативных видов, способных к азотфиксации, а этот процесс усиливает поглощение углерода с ростом биомассы.

Авторы исследования пришли к выводу, что акация серебристая (Acacia dealbata) — очень полезный для Новой Зеландии инвазивный вид. Будучи древесным азотфиксатором, это растение сможет активно поглощать углекислый газ из воздуха и проявит себя как важный элемент зеленых насаждений, смягчающих воздействие антропогенного изменения климата.







Источник




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2020 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100