Наш мир нагревается, и экосистемы меняются в ответ. Некоторые изменения очевидны, как цветы, распускающиеся раньше, но многие из них незаметны и сложны. Одним из важнейших факторов этой трансформации является фенология, время природных событий, таких как рост семян и рост растений. Новое исследование Holden Forests & Gardens проливает свет на то, как потепление влияет на растительные сообщества, изменяя время произрастания.
Роль сроков произрастания растений
Время произрастания играет решающую роль в формировании целых экосистем, а не только отдельных видов растений. Когда семена начинают расти, его время определяет, насколько хорошо они конкурируют за такие ресурсы, как солнечный свет, вода и питательные вещества. Некоторые растения быстро приспосабливаются к высоким температурам, прорастая раньше в сезон, а другие придерживаются своего обычного графика. Это смещение во времени может нарушить экологический баланс, позволяя определенным видам доминировать и изменяя общее растительное сообщество.
Если вид прорастает раньше, он может стать большим и занять больше места, опережая другие, которые прорастают позже. от этих растений.
Прорастание у разных видов растений
Чтобы лучше понять, как климатические изменения влияют на растительные группировки, исследовательская группа под руководством Эммы Доусон-Гласс из лаборатории Stuble провела контролируемое исследование. Они сосредоточились на 15 видах растений, обычно встречающихся в экосистемах старых полей. Исследователи разработали эксперимент, симулировавший два температурных условия: один отображает текущие климатические условия, а другой на 3°C более теплый, чтобы имитировать будущие сценарии потепления.
Эта установка позволила им наблюдать, как изменения температуры влияют на время прорастания семян. Основной целью исследования было определить, какие виды растений прорастают раньше при потеплении и как это смещение влияет на взаимодействие растений. Когда определенные виды прорастают раньше, они могут получить конкурентное преимущество, увеличиваясь и опережая другие растения за солнечный свет, питательные вещества и воду. Этот процесс может изменить состав растительного сообщества и нарушить экологический баланс.
Полученные данные являются убедительными доказательствами того, что изменение климата уже влияет на экосистемы.
Победители и побежденные в более теплом мире
Исследование показало, что растения с большей фенологической гибкостью обладают конкурентным преимуществом. Такие виды растений, как лакон кудрявый (Rumex crispus), золотарник морщинистый (Solidago rugosa) и железная руда высокая (Vernonia gigantea), выросли значительно больше, когда они раньше проросли в теплой среде.
Между тем такие виды, как зверобой пятнистый (Hypericum punctatum), лютик щетинистый (Ranunculus pensylvanicus) и золотарник канадский (Solidago canadensis), показали лучшие результаты в нынешних условиях, испытывая трудности, когда потепление изменило время их укоренения. реакцию – некоторые сохраняли стабильный рост независимо от Эта изменчивость свидетельствует о том, что изменение климата не повлияет на все виды одинаково, создавая непредсказуемое будущее для растительных группировок.
Последствия для управления экосистемой
"Эта работа демонстрирует, что потепление может изменить порядок прибытия видов, в конце концов меняя состав сообщества", - сказала Доусон-Гласс. Эти выводы имеют решающее значение для природоохранников и экологов, работающих над восстановлением и управлением быстро меняющимися растительными группировками в мире.
Исследование также подчеркивает фенологическую чувствительность, способность видов регулировать свое время в ответ на сезонные изменения.
"Наши результаты открывают новый взгляд на то, как изменение климата уже формирует экосистемы таким образом, что мы только начинаем понимать", - сказала Кэтрин Стабл.
Будущее прорастание растений
Поскольку изменение климата ускоряется, изменения в терминах произрастания изменяют экосистемы, влияя на пищевые сети, конкуренцию видов и биоразнообразие. Некоторые растения из-за потепления прорастают раньше, получая конкурентное преимущество над другими. Это может привести к изменениям в структуре растительного сообщества, где доминирующие виды преуспевают, а другие борются. Со временем эти изменения влияют на травоядных животных, которые возлагаются на определенные растения как пищу, что в свою очередь влияет на хищников и более широкую экосистему. Исследования Holden Forests&Gardens способствуют росту понимания того, как происходят эти изменения.
Изучая фенологию – определение времени природных событий – ученые могут предусмотреть и управлять влиянием изменения климата на растительные сообщества. Эти знания имеют решающее значение для усилий по сохранению, помогая землеустроителям восстанавливать и поддерживать биоразнообразие. Поскольку экосистемы продолжают меняться, понимание фенологии будет важно для разработки стратегий адаптации к потеплению мира и защиты экологического равновесия. Исследование опубликовано в журнале Экология.