Учёные раскрыли механизмы совместного существования деревьев различной высоты в лесах разного возраста

Исследователи из Киотского университета (Япония) опубликовали в журнале Journal of Ecology работу, раскрывающую механизмы совместного существования деревьев различной высоты в лесах разного возраста.

В лесных биоценозах постоянно идет борьба за солнечный свет. Растения, устойчивые к тени, имеют специфические адаптации: у них более широкие и тонкие листовые пластины, повышенное содержание хлорофилла, замедленный дыхательный процесс, а также способность менять ориентацию листьев в течение дня для оптимизации фотосинтеза в условиях недостаточной освещенности.

В молодых насаждениях доминируют высокие деревья, которые поглощают большую часть света, что формирует четкую вертикальную структуру. В результате нижние ярусы оказываются в глубокой тени и зачастую гибнут.

Напротив, в зрелых лесах наблюдается сосуществование особей разного роста, что свидетельствует о наличии дополнительных механизмов, позволяющих видам мирно уживаться, помимо прямой конкуренции за свет.

Для изучения этого феномена авторы исследования рекомендуют оценивать рост деревьев по двум ключевым параметрам: эффективности захвата света (отношение полученного света к единице биомассы) и эффективности его преобразования (способность конвертировать свет в прирост живой массы).

Для оценки предложенного метода ученые провели масштабное исследование, охватившее свыше двух тысяч деревьев пятидесяти различных видов, произрастающих на двенадцати пробных площадках в Японии. Были созданы детальные карты кроны и трехмерные модели распределения света.

Анализ данных выявил, что в молодых лесных массивах доминирующее значение имеет способность высокорослых особей активно захватывать световые ресурсы, тогда как в зрелых экосистемах на первый план выходит эффективность их потребления. Виды, устойчивые к тени, под пологом деревьев демонстрируют более рациональное использование имеющегося освещения, что позволяет им успешно расти и развиваться.

Следовательно, в старых лесах низкорослые деревья не просто сохраняют жизнеспособность, но и компенсируют дефицит света за счет более высокой эффективности его усвоения. Это создает условия для вертикального сосуществования различных видов.