Студентка исследует, как рододендроны захватывают территории, нарушая цикл азота
Исследование студентки Виргинского политехнического института (Virginia Tech) показало, как инвазивное распространение рододендронов влияет на круговорот азота и сообщества окружающих растений. Махтааб Багерзаде, старшекурсница-биолог и стипендиатка Летней исследовательской программы для студентов Fralin Life Science Institute, выяснила, что этот вечнозелёный кустарник создаёт для себя конкурентное преимущество, изменяя почвенные процессы.
В последние десятилетия рододендрон активно расширяет ареал в районах, где из-за инвазивных вредителей погибли другие виды, такие как тсуга и каштан. Ключевую роль в этом играет его влияние на цикл азота — элемента, критически важного для роста растений. Исследования сравнили участки с густыми зарослями рододендрона и без них. Выяснилось, что в почве под рододендроном доступного азота меньше, так как растение выделяет углерод из разлагающейся листвы и сложные белки (танины). Это связывает азот в крупные органические соединения, которые трудно разлагаются микробами. Почвенные микробы, регулирующие доступность питательных веществ, используют оставшийся азот для собственного метаболизма, почти не оставляя его другим растениям.
«Мы увидели, что рододендрон ведёт себя как "родной захватчик": он приходит на места, где погибла тсуга, и захватывает почву благодаря своему влиянию на цикл азота», — пояснил научный руководитель проекта, доцент Джеб Барретт. По его словам, рододендроны «подготавливают» почву таким образом, чтобы усилить свою конкурентоспособность.
Данная работа — пилотное исследование, закладывающее основу для изучения почвенных питательных веществ и биогеохимии новых зарослей рододендрона. В будущем учёные планируют изучить процесс окисления аммония, который влияет на подвижность нитратов в водосборных бассейнах, что важно как для экологии растений, так и для качества воды. Исследование проводится в сотрудничестве с долгосрочным экологическим проектом Coweeta LTER, финансируемым Национальным научным фондом США (NSF). «Мы действительно верим, что то, что находится под почвой, влияет на то, что находится над ней. Наша среда в значительной степени регулируется тем, что у нас под ногами», — отметила Багерзаде.