Исследование раскрывает влияние фрагментации среды обитания на углеродный цикл леса

Более сухие условия на окраинах лесных массивов замедляют разложение мертвой древесины и существенно изменяют круговорот углерода и питательных веществ в лесных экосистемах. К такому выводу пришли авторы нового исследования.

Леса по всему миру становятся всё более фрагментированными. В Великобритании три четверти площади лесов находятся в пределах 100 метров от опушки. Давно известно, что так называемые «краевые эффекты» влияют на температуру и влажность («микроклимат») в лесах, но их влияние на углеродный цикл в значительной степени не изучено.

Исследователи из Университета Эксетера и организации Earthwatch (Великобритания) объединили эксперименты с математическим моделированием, чтобы восполнить этот пробел. Деревянные бруски размещали в лесу Уайтэм недалеко от Оксфорда на разном расстоянии от опушки и оставляли разлагаться в течение двух лет. Измеренные скорости разложения были применены к модели окружающего ландшафта, чтобы сравнить текущее фрагментированное лесное покрытие с гипотетическими скоростями разложения в сплошном лесу.

Исследование, опубликованное в журнале Global Change Biology, показывает, что скорость разложения древесины на юге Великобритании снижается примерно на четверть из-за фрагментации. Этот эффект оказался гораздо сильнее, чем можно было бы ожидать из-за естественной межгодовой изменчивости температур и осадков.

«Мы были удивлены силой влияния краевого эффекта на разложение древесины, — сказал доктор Дэн Беббер из Университета Эксетера. — Мы считаем, что это вызвано пониженной влажностью на опушке леса, которая ухудшает активность сапротрофных грибов — тех, что живут и питаются мертвым органическим веществом».

Разложение древесины и переработка другого органического вещества, например, лесной подстилки, осуществляются грибами и другими микробами, чувствительными к температуре и влажности. Разница между поглощением углекислого газа деревьями в процессе фотосинтеза и выделением углерода микробами определяет общий углеродный баланс леса.

«Сапротрофные грибы контролируют круговорот углерода и питательных веществ из древесины в лесах, — отметила доктор Марта Крокатт из Earthwatch. — Их реакция на изменения микроклимата, вызванные фрагментацией, а также изменением климата, будет влиять на то, станут ли леса источником или поглотителем углерода».

Для юга Великобритании характерен умеренный климат с умеренными температурами и осадками. Чтобы понять, как краевые эффекты на разложение варьируются в глобальном масштабе, необходимы аналогичные исследования в разных частях мира — от теплых тропиков до более прохладных бореальных регионов.