Начало > Эко новости > Чужеземные растения позже сбрасывают листья, извлекая из этого немалую пользу
Чужеземные растения позже сбрасывают листья, извлекая из этого немалую пользу
Успех, которого достигают многие растения, попавшие в новые для них места обитания, нередко удивляет исследователей и нуждается в специальном объяснении. В ряде случаев преимущество заносных видов по сравнению с местными связано с тем, что они менее подвержены заболеваниям, вызванным новыми для них вирусами, грибами и бактериями. Соответственно, ресурсы, ранее затрачиваемые на защиту от паразитов, теперь могут быть перенаправлены на рост и размножение.
Однако, скорее всего, существуют и другие механизмы, способствующие успешному произрастанию растений в новых местах обитания. Так, наблюдения за растениями подлеска в листопадных лесах восточных районов США показывают, что у чужеземных (завезенных из Евразии) видов листья весной распускаются раньше, а осенью сбрасываются позже, чем у видов местных. Благодаря этому заносные растения полнее используют необходимый для фотосинтеза свет в те промежутки времени, когда деревья, образующие основной полог, стоят без листьев. Однако одних только наблюдений, без строгой количественной оценки различий между местными и заносными видами, недостаточно, чтобы уверенно говорить о наличии подобного механизма обеспечения преимущества чужеземцев.
Поэтому столь важны опубликованные недавно результаты исследований Джейсона Фридли (Jason Fridley) из отдела биологии Сиракьюсского университета (Сиракьюс, штат Нью-Йорк, США). В течение трех вегетационных сезонов Д. Фридли проводил эксперименты со специально высаженными растениями (кустарниками и лианами, образующими подлесок в листопадных лесах восточных районов США). Он сравнивал сроки распускания и опадания листьев разных видов, а также оценивал в разные моменты вегетационного сезона количество хлорофилла в листьях и непосредственно интенсивность фотосинтеза.
Для стандартизации условий оценки всех параметров в 2006-2007 годах в окрестностях Сиракьюса (43°03` с. ш., 76°09` з. д.) были заложены небольшие площадки, куда высаживали растения 73 видов (30 завезенных и 43 местных). Всего было три одинаковые площадки (три повторности). Растения (кустарники и лианы) брали преимущественно из местных лесов, но некоторые - из дендрологических питомников. Виды подбирались так, чтобы завезенные и местные по возможности были близкородственными, относящимися к одному роду или, по крайней мере, семейству. Для воспроизведения эффекта затенения верхним пологом леса над растениями натягивали тент, перехватывающий 80% света. Устанавливали затенение только на срок закрытия верхнего полога в окрестных лесах (примерно с 20 мая по 24 октября). Эксперимент длился три вегетационных сезона подряд - с 2008-го по 2010 год.
Весеннее распускание листьев оказалось очень чувствительным к конкретным погодным условиям того или иного года. Так, в особо теплом 2010 году почки у всех растений распустились раньше, чем обычно. Что касается средних сроков появления первых листьев у заносных и местных растений, то они различались незначительно, хотя местные виды всё же отставали от заносных. Однако осенью заносные виды теряли листву существенное позже, чем местные. Если медиана распределения дат потери 50% листьев для всех местных видов в течение 2008-2010 годов приходилась на 16 сентября, то для чужеземных - на 13 октября. Окончание листопада, точнее момент потери 90% листьев, для местных видов в среднем попадал на 27 октября, а для заносных - на 9 ноября. В среднем за три года наблюдений вегетационный сезон заносных видов оказался на 29 суток длиннее, чем у местных.
Само по себе более позднее опадание листьев у заносных растений еще не свидетельствует о том, что осенью они продолжают фотосинтезировать, извлекая из этого для себя заметную пользу. Однако исследования Д. Фридли показали, что у заносных видов, в отличие от местных, продолжается активный фотосинтез. Более того, исследователь рассчитал для каждого конкретного вида растений, какая доля от общего количества углерода, связанного (в виде СО2) за весь вегетационный сезон, приходится на весну (до смыкания верхнего полога леса), а какая - на осень (после опадения листьев верхнего полога). Обнаружилось, что если весной местные и заносные виды примерно в равной степени используют имеющий в их распоряжении свет, то осенью заметную выгоду получают почти исключительно заносные, но не местные виды.