Если вы такое поле создадите, то мечта может не осуществиться. Это ключевой вывод нового исследования методов восстановления среды обитания, которое бросает вызов общепринятому принципу экологии.
В ходе исследования была проверена гипотеза «поля мечты», согласно которой восстановление биоразнообразия растений приведет к восстановлению биоразнообразия животных. Прогноз, которым часто руководствуются методы восстановления, нечасто проверяется, потому что исследования по восстановлению обычно измеряют биоразнообразие растений или животных, но редко и то, и другое, сказал ведущий автор Пит Гайден, научный сотрудник Университета Северного Иллинойса.
Гайден и его коллеги из Университета Северного Иллинойса изучили 17 исследовательских участков восстановленных высокотравных прерий, измерив биоразнообразие четырех сообществ животных - змей, мелких млекопитающих, жужелиц и навозных жуков. «Мы хотели знать, были ли самые разнообразные сообщества животных найдены в самых разнообразных сообществах растений, или что-то еще, что отвечает за образцы биоразнообразия животных», - сказал он.
Хотя ученые действительно обнаружили некоторые положительные связи между биоразнообразием растений и животных, прирост был далеко не таким значительными, как выгоды, полученные от реализации других стратегий управления восстановлением.
«Мы обнаружили, что влияние стратегий управления, таких как контролируемые выжигания и реинтродукция бизонов, на сообщества животных в среднем в шесть раз сильнее, чем влияние биоразнообразия растений», - сказал Гайден.
«Наиболее важные эффекты восстановления биоразнообразия животных имеют мало общего с биоразнообразием растительных сообществ», - добавил он. «Таким образом, методов управления, направленных на восстановление растений, может быть недостаточно, чтобы также восстановить животных».
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Змеи были среди сообществ животных, за которыми наблюдали в рамках исследования биоразнообразия. Фото: Richard King, Northern Illinois University
«Это важное исследование», - сказала соавтор исследования Холли Джонс, профессор биологии, чья лаборатория восстановления, провела исследование в Университете Северного Иллинойса. «В условиях стремительного исчезновения биоразнообразия Земли экологическое восстановление стало важной стратегией для замедления или обращения вспять утраты биоразнообразия. Критические испытания «поля мечты» и других гипотез необходимы для улучшения науки о восстановлении и обеспечения максимальной отдачи от затраченных средств».
Результаты исследования стали неожиданностью для авторов, которые предсказывали, что биоразнообразие растений будет иметь более сильное влияние на биоразнообразие животных, чем стратегии управления.
«Мы ожидали, что биоразнообразие растений будет иметь важное значение, потому что наличие большего количества видов растений позволяет животным разделить пищевые ресурсы или среду обитания», - сказал Гайден. «Однако сильное влияние управления земельными ресурсами на биоразнообразие животных подчеркивает важную роль людей в формировании количества или качества среды обитания, особенно посредством режимов возмущения, используемых при восстановлении».
В экологии возмущение - это временное изменение условий окружающей среды, которое вызывает выраженное изменение экосистемы. Возмущения часто действуют быстро и с большим эффектом, изменяя физическую структуру или расположение биотических и абиотических элементов. Возмущение также может происходить в течение длительного периода времени и влиять на биоразнообразие в экосистеме.
Работа ученых проводилась в прериях Nachusa Grasslands, природном заповеднике площадью 3800 акров в штате Иллинойс, которым управляет благотворительная экологическая организация The Nature Conservancy. С 1986 года члены команды и волонтеры заповедника восстанавливают связи между сохранившимися прериями, лесами и водно-болотными угодьями путем восстановления среды обитания, чтобы создать одно из крупнейших и наиболее биологически разнообразных пастбищ в Иллинойсе. Прерия Tallgrass - одна из экосистем, находящихся под угрозой глобального исчезновения.
«Хотя Иллинойс известен как штат прерий, 99,9 процента его прерий было потеряно для сельского хозяйства и развития», - сказала Холли Джонс. «Пастбища Nachusa Grasslands - история невероятного успеха. The Nature Conservancy показала нам, что мы можем восстановить экосистемы. То, что когда-то было рядами кукурузы, теперь превратилось в действительно хорошо функционирующую прерию, которая также служит живой лабораторией для ученых-реставраторов».
17 изученных исследовательских участков имели размеры 60 на 60 метров и возраст восстановления от 3 до 32 лет. На каждом участке была уникальная история контролируемых выжиганий, и в период с 2014 по 2015 год бизоны были повторно введены в восемь участков. Для пастбищ Nachusa Grasslands пожары и выпас зубров являются ключевыми методами управления, которые являются компонентами здоровых прерий и вместе могут способствовать увеличению растений и биоразнообразие животных.
Поле традесканции огайской (Tradescantia ohiensis) конкурирует с небосводом на лугах Начуса в штате Иллинойс, США. Фото: Pete Guiden, Northern Illinois University
Одновременно измеряя реакцию растений и животных на восстановления путем возмущения, ученые смогли выделить и сравнить эффекты, обусловленные управлением и растениями.
Гайден сказал, что каждое изученное сообщество животных значительно различается по своей реакции на восстановление. Фактически, исследование показало, что восстановление может одновременно оказывать положительное и отрицательное воздействие на биоразнообразие различными путями, что может помочь понять, почему могут быть различия в результатах восстановления.
Например, в старых восстановлениях высокое разнообразие растений привело к уменьшению конкретного показателя разнообразия навозных жуков, вероятно, потому, что стало труднее найти ключевые ресурсы. С другой стороны, более старые восстановления также имели почвенные условия, которые обеспечивали высококачественную среду обитания для широкого круга других видов.
Гайден также отметил, что животные, изучаемые в рамках этого исследовательского проекта, - это разлагатели (навозные жуки), всеядные (мелкие млекопитающие) или хищники (змеи, жужелицы). «Сообщества животных, состоящие из травоядных, особенно видов, которые специализируются на определенных растениях прерий, могут показать более сильную связь с разнообразием растений», - сказал он.
По словам Холли Джонс, экосистемы трудно восстановить, потому что они представляют собой очень сложную сеть взаимодействий видов друг с другом и их средой.
«Наше исследование показывает, что очень важно определить цели восстановления до того, как проекты сдвинутся с мертвой точки, и измерить прогресс», - сказала она. «Это поможет гарантировать, что восстановление вызовет желаемый отклик».
«Возможно, что еще более важно, наше исследование показывает, что эти активные методы восстановления, заключающиеся в интродукции крупных травоядных животных, таких как бизоны, которые были на грани исчезновения в прошлом веке, и режимы пожаров, которые коренные жители привыкли устанавливать в прериях, являются абсолютно важными компонентами для воссоздания этих сложных сетей видов и взаимодействий. Один лишь засев полей растениями дает нам только начало, но дополнительное управление требует больших затрат на сообщества животных, которые имеют решающее значение для поддержания здоровья прерий».
Источник: Phys.org
