Исследование водных ресурсов борется с растущей угрозой для лугов: деревья

Два биолога из Университета штата Канзас изучают ручьи, чтобы предотвратить превращение высокотравных прерий в кустарниковые заросли и леса.

Анализируя 25-летние данные по биологической станции «Прерия Коназа», Эллисон Вич, докторант по биологии, и Уолтер Доддс, заслуженный профессор биологии, исследуют луговые ручьи и распространение поблизости древесной растительности, такой как деревья и кустарники. Они обнаружили, что интервалы между контролируемыми выжиганиями могут предсказывать скорость распространения древесной растительности вдоль ручьев.

Их последнее исследование опубликовано в рецензируемом журнале PLOS ONE в статье «Влияние пожаров и выпаса на темпы распространения древесных растений в прибрежных зонах вдоль луговых ручьев».

Высокотравные прерии в Северной Америке и по всему миру быстро исчезают, а древесные растения расширяют ареал, превращая луга в лесные экосистемы, отмечает Вич. Это изменение окружающей среды может повлиять на гидрологию и биогеохимию ручьев, добавляет Доддс, изучающий водотоки и водосборы в прерии Коназа более 20 лет.

В своем последнем исследовании биологи изучили 25 лет аэрофотоснимков Коназы и наблюдали распространение деревьев и кустарников в прибрежных (рипарийных) зонах — в пределах 30 метров от русел. Ученые сосредоточились на трех факторах, влияющих на луговые ручьи: интервалах между выжиганиями, наличии пасущихся животных, таких как бизоны, и историческом присутствии древесной растительности.

Анализ выявил важный результат: интервалы между пожарами предсказывали скорость распространения древесной растительности. Выжигание каждые один-два года замедляло рост деревьев и кустарников. Однако, хотя мы можем замедлить распространение, сжигая чаще, мы не можем полностью предотвратить его со временем, отмечает Вич. Для поддержания быстро исчезающих луговых экосистем необходимы дополнительные меры.

Исследование также показало, что бизоны не оказывают существенного влияния на распространение древесной растительности вдоль ручьев, что согласуется с предыдущими данными об их редком появлении у водотоков. Доддс добавляет, что распространение древесной растительности в лугах также может быть связано с увеличением содержания углекислого газа (CO₂) в атмосфере, что дает деревьям конкурентное преимущество перед травами.

Биологи планируют продолжить изучение вопросов качества и количества воды на Коназе. Эта территория является важным объектом экологических исследований.