Снижение продуктивности экосистем вызвано исчезновением видов, удобряемых азотом
Люди влияли на свое окружение с тех пор, как предки Homo sapiens начали ходить на двух ногах, но никогда это воздействие не приносило больше вреда, чем в 21 веке. Утрата биоразнообразия имеет гораздо более сильный и глубокий эффект на экосистемы, чем когда-либо представлялось – пишет sciencedaily.com .
Возникающие по вине человека экологические нарушения, такие как повышение уровня химически активного азота и диоксида углерода (CO2), имеют несколько последствий, включая изменения в биоразнообразии, видовом составе и функционировании экосистем. Части этой головоломки были подробно рассмотрены, но новое исследование объединяет их, комплексно исследуя несколько элементов.
Согласно последним результатам, полученным командой ученых, добавление азота на луга привело к первоначальному увеличению продуктивности экосистем. Но это увеличение оказалось неприемлемым, поскольку увеличение азота привело к потере разнообразия растений.
В исследовании были проанализированы полевые данные за 30 лет эксперимента по обогащению азотом с целью определения воздействия временного удобрения азотом на продуктивность, разнообразие растений и видовой состав естественных лугов. Результаты показали, что в то время как обогащение азотом изначально повышало продуктивность растений, в конечном счете этот эффект уменьшался, особенно на участках, которые получили больше всего удобрения. Эти значения еще уменьшились со временем, потому что удобрения также вызвали снижение разнообразия растений.
Фактически, непрерывное добавление азотных удобрений привело к потере доминирующей местной многолетней травы, схизахириума метельчатого (Schizachyrium Scoparium), что снизило производительность вдвое в сравнении со случайными потерями видов в соседнем эксперименте по биоразнообразию. Напротив, повышенная концентрация СО2 не уменьшила или изменила разнообразия растений на пастбище ни в одном случае и последовательно стимулирует производительность со временем.
Предыдущие исследования недооценивали влияние биоразнообразия на функционирование экосистемы. Многие ожидали, что будут утрачены только редкие и второстепенные виды, что будет иметь незначительное воздействие на экосистему, но было обнаружено, что при удобрении пропадали наиболее распространенные виды, что обеспечивает со временем значительное снижение производительности.
Кроме того, результаты данного исследования показывают, что изменения в области биоразнообразия могут быть важными факторами долгосрочных последствий влияния человека на экосистемы. Например, учет воздействия азота на разнообразие растений мог бы улучшить прогнозы долгосрочного воздействия азота на производительность. Хотя исследователи ожидают, что их результаты будут актуальны для других экосистем, они также надеются изучить практические последствия исследования для поддержания урожайности на разнообразных пастбищах и сенокосах. В частности, они надеются определить, может ли поддержание разнообразия растений сохранить продуктивность таких управляемых лугов.