Северные леса не выигрывают от удлинения вегетационного периода

Лесные массивы в северных регионах находятся в угнетенном состоянии на грани выживания. Ожидалось, что изменение климата улучшит условия для их роста. Исследование, опубликованное на прошлой неделе в журнале Forest Ecology and Management, показывает, что из-за генетических особенностей деревья не могут в полной мере воспользоваться удлинением вегетационного периода. Более того, ученые с удивлением обнаружили, что гибель взрослых деревьев существенно способствует адаптации лесов к меняющейся среде.

Анна Купаринен, доцент факультета биологических и экологических наук Хельсинкского университета, совместно с коллегами из Университетов Оулу и Потсдама смоделировала рост лесов от юга до севера Финляндии. Для описания распространения пыльцы и семян в атмосфере была применена метеорологическая модель дисперсии. Прежде всего, результаты иллюстрируют медленность процесса адаптации.

Обычно деревья прекращают рост до наступления заморозков, и это прекращение роста запрограммировано в их генотипе. Следовательно, деревья не могут эффективно следовать за увеличивающимся экологическим вегетационным периодом. Вместо этого они прекращают рост в соответствии со своей генетической программой. По оценкам, через сто лет северные леса будут существенно отставать от скорости роста, которая была бы возможна в их изменившейся среде.

Эволюцию стимулирует гибель взрослых деревьев

Исследователи предполагали, что демографические характеристики деревьев окажут заметное влияние на их адаптивность. Например, виды деревьев различаются: береза созревает в значительно более молодом возрасте, чем сосна, а семена березы распространяются эффективнее. Однако результаты показали, что эти различия имеют лишь незначительное влияние. Вместо этого большую роль в эволюционной адаптации играла смертность взрослых деревьев.

Существующие деревья в северных лесах будут выживать в более теплом климате лучше, чем раньше, но при этом они препятствуют распространению генетически лучше адаптированных особей. В густом древостое старые деревья создают тень и не дают укорениться новым всходам. Таким образом, более молодые сеянцы, которые были бы лучше приспособлены к теплым условиям, не могут легко вырасти из стадии саженца.

Тесно связанный с изменениями окружающей среды вопрос: должны ли люди помогать популяциям адаптироваться? Для лесов возможными средствами помощи могут быть прореживание и посадка семян с юга в более северных районах.