Тип коренных пород под лесами сильно влияет на рост деревьев, видовой состав и накопление углерода

Способность леса накапливать углерод в значительной степени зависит от типа коренной породы под ним. К такому выводу пришли исследователи из Университета Пенсильвании, изучив продуктивность лесов, их видовой состав и связанные с ними физические характеристики пород в Аппалачском хребтово-долинном регионе Пенсильвании.

Результаты имеют значение для управления лесами. Леса, растущие на сланцевых породах, накапливают на 25% больше живого надземного углерода и растут быстрее, ежегодно поглощая примерно на 55% больше углерода, чем леса на песчаниковых породах. Это означает, что леса на сланцах в этом регионе обеспечивают больше экосистемных услуг, таких как поглощение углерода и биоразнообразие. При этом они занимают меньшую долю ландшафта (262 025 акров против 812 964 акров лесов на песчанике в регионе) и должны быть приоритетными кандидатами для охраны или особого управления.

«Поскольку леса растут и реагируют на потепление, изменение количества осадков и инвазивные виды, менеджерам будет полезно учитывать влияние литологии на состав и продуктивность лесов», — пояснила исследователь Марго Кей. Например, сохранение лесов на сланцах с более высоким видовым разнообразием, вероятно, приведёт к созданию более устойчивых к стрессам и активно растущих лесов. Леса на песчанике, в свою очередь, могут быть лучше приспособлены для управления средой обитания диких животных или рекреации.

К таким выводам учёные пришли, проанализировав данные инвентаризации 565 лесных участков, содержащих более 23 000 деревьев в возрасте от 20 до 200 лет. Исследователи связали динамику углерода в лесах с типом породы, используя ландшафтные метрики, включая климат, топографию и физические свойства почвы. Лиственные леса в регионе доминируют над дубами, но сообщества различаются: на сланцах преобладает северный красный дуб, а на песчанике — дуб каштановый. Большинство видов в лесу, как правило, более продуктивны на сланцах, где также выше разнообразие древесных пород.

«Дубы, растущие на песчанике, более чувствительны к годовому климату и доступности воды — иными словами, их рост больше ограничен водой, чем на сланцах», — отметил ведущий автор исследования Уоррен Рид. Это связано с почвенными характеристиками: сланцы разрушаются в более мелкозернистые почвы, которые обычно лучше удерживают воду в течение вегетационного периода, чем более грубые почвы на песчанике.

Исследование, опубликованное в журнале Forest Ecology and Management, демонстрирует, что информация о типе коренной породы, доступная на картах десятилетиями, может быть крайне ценной для понимания роста лесов и управления углеродным балансом, особенно в таком важном регионе-производителе твёрдой древесины, как Пенсильвания. «Секвестрация углерода в лесах — одно из многих природных решений для борьбы с глобальным изменением климата, и я считаю, что эта экосистемная услуга будет продолжать набирать популярность и в конечном итоге рыночную стоимость», — заключил Рид.