Когда древесная лоза или лиана обвивается вокруг дерева, становится понятно, что дерево будет стоить дорого. Не повредит ли это способности дерева приносить плоды? Во что в целом складывается эта стоимость? Если ученым-климатологам необходимо рассчитать, сколько углерода может храниться в нео-тропическом лесу, отбрасывают ли лианы свои результаты?
Группа ученых из Смитсоновского института тропических исследований (STRI) в Панаме недавно написала статью, которая начинает отвечать на эти вопросы.
Лианы - обычное явление в неотропических лесах Центральной Америки. Растя вдоль стволов существующих деревьев, растения могут достигать солнечного света быстрее и надежнее, чем если бы им нужно было вырастить толстый, древесный ствол, достаточно сильный, чтобы поддерживать их полную высоту. По сравнению с деревьями, которые они обвивают, лианы способны тратить больше энергии и углерода на производство листьев и семян, а не на выращивание ствола.
В исследовании, проводимом панамским исследователем Марией Гарсиа Леон, которая начала исследование еще будучи студентом и стажером, сравнивались 16 различных участков земли друг с другом на острове Барро Колорадо в Панаме. На восьми лесных участках каждая лиана была отрублена и убита. На остальных восьми участках земли, которые составляли контрольную группу, лианы не были разорваны. После пяти лет обучения ученые смогли увидеть, какие различия сделали лианы.
Деревья в плодах с балдахином были на 150 процентов больше в зонах, лишенных лианы, и было еще 109 видов плодоносящих деревьев. Дерево, покрытое лианами, сталкивается с двойной вероятностью смерти по сравнению с деревом без лиан.
Традиционно экологи склонны рассматривать углерод как игру с нулевой суммой. То, что количество углерода в любой экосистеме имеет тенденцию быть постоянным, в то время как конкуренция между видами перемещает одинаковое количество углерода в разных направлениях и формах. Но эта модель «терпит неудачу, когда мы думаем о конкуренции древесных лиан, потому что сами лианы хранят меньше углерода», - говорит Стефан Шнитцер, соавтор газеты, научный сотрудник STRI и выдающийся профессор биологии Меллона в университете Маркетт.
«Может быть на 75 процентов в год меньше поглощения углерода, если у вас есть лианы, а не лианы», - говорит Шнитцер. «Когда лианы производят больше листьев, они опадают, и они быстрее перерабатывают углерод, и вы получаете больше потока в этих экосистемах».
Эти выводы потенциально важны, поскольку ученые всего мира стремятся понять возможное влияние антропогенного глобального изменения климата. Наличие точных моделей того, как различные типы лесов могут поглощать углерод, может помочь предсказать или, возможно, уменьшить точную степень потепления и повышения уровня моря, которые будут иметь место в ближайшие десятилетия и столетия.
Согласно документу, лианы, кажется, вредят росту деревьев несколькими различными способами. Во-первых, их усилия по подавлению и затенению листьев деревьев непосредственно уменьшают энергию, которую эти деревья должны вкладывать в рост и производство плодов. Далее, снижение производства плодов означает, что меньше семян рассеивается для выращивания новых деревьев. И даже тогда, когда щели в навесе открываются и дают новым саженцам шанс стать деревьями, лианы имеют тенденцию полностью душить эти саженцы и убивать их. Лианы управляют структурой лесов в значительной степени, что ранее не понималось.
Нельзя сказать, что лианы плохо влияют на леса в целом. Они могут обеспечить экологические выгоды. Лианы образуют тропы от дерева к дереву, которые используются обезьянами, белками, ленивцами и тысячами видов насекомых и других мелких членистоногих. Та же группа ученых опубликовала предыдущую работу в 2016 году, в которой было установлено, что неотропические леса без лиан могут стать смертельными ловушками для крошечных древесных существ.
«Когда у вас есть дерево без лиан, это в основном остров для нелетающих беспозвоночных», - говорит Шницер. «Если есть действительно агрессивный вид, такой как муравей ацтеков, он пойдет туда и убьет все. Но когда есть лианы, беспозвоночные могут войти и накормить, а затем убежать ».
Доступность плодов и семян в лиано-тяжелых неотропических лесах также может быть уменьшена.
«Без лиан не было бы винограда», - заметил Шницер. «Без винограда не было бы вина. Однако в нео-тропиках большинство лиан рассеяны ветром. Маленькие семена и большие крылья на семенах. Они не являются хорошими источниками пищи для животных., , Деревья производят фрукты, которые предпочитают животные ».
