Атмосферный азот приводит к потере разнообразия растений на участках по всей территории США

Ученые, включая профессора Калифорнийского университета в Риверсайде, изучили более 15 000 участков в США и обнаружили, что повышенные выпадения азота в результате деятельности человека вызывают снижение разнообразия видов растений.

Атмосферные выпадения азота увеличиваются из-за таких факторов, как сжигание ископаемого топлива, применение сельскохозяйственных удобрений и отходы животноводства. В то время как небольшое количество азота может действовать как удобрение, стимулируя рост растений, большие накопленные количества могут ухудшить здоровье почвы и привести к сокращению числа видов растений.

Исследователи обнаружили, что выпадение азота превысило критические нагрузки для потери видового богатства растений на 24% из 15 136 изученных участков. Эти участки включали леса, редколесья, кустарники и луга по всей континентальной части США.

Они также выявили отрицательную взаимосвязь между видовым богатством и выпадением азота в 36% из 44 растительных сообществ вдоль градиентов азотных выпадений. Было установлено, что влияние выпадения азота на видовое богатство растений более выражено в кислых почвах по сравнению с нейтральными или щелочными, а также в сухом климате по сравнению с влажным.

"Эти выводы имеют отношение к защите биоразнообразия и благополучия человека и должны учитываться при установлении стандартов качества воздуха", — пишут исследователи в статье, опубликованной на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Они также отмечают: "Выявление уязвимых экосистем и влиятельных экологических факторов имеет решающее значение для менеджеров при расстановке приоритетов мониторинга и охраны".

Глобальные выбросы активного азота в атмосферу и последующее его выпадение на сушу утроились за последнее столетие. Чтобы оценить влияние на разнообразные экосистемы США, ученые собрали данные по травянистым видам растений из существующих наборов данных, охватывающих 15 136 участков и 3 852 травянистых вида.

Их выводы впервые демонстрируют, что в широкой пространственной области могут действовать несколько механизмов, влияющих на реакцию видового богатства растений на выпадение азота. В целом, экосистемы с открытой растительностью (луга, кустарники, редколесья) имели более низкие критические нагрузки по азоту, чем экосистемы с сомкнутой лесной растительностью. Снижение видового богатства чаще происходило в экосистемах с кислыми почвами.