Секрет продуктивного леса: беспорядок лучше строгих рядов

Расположение деревьев в лесу имеет решающее значение для здоровья всей экосистемы. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что хаотично посаженные леса значительно продуктивнее и эффективнее накапливают углерод, чем те, где деревья высажены аккуратными рядами или группами одного вида. К такому выводу пришла международная команда ученых из Германии и Франции, объединив полевые данные с продвинутым компьютерным моделированием.

Исследователи создали виртуальные леса, используя реальные данные многолетнего эксперимента BEF-China. Они проанализировали различные схемы посадки: от полных монокультурных блоков до полностью случайного распределения видов. Модели учитывали рост деревьев, скорость разложения опавшей листвы и круговорот питательных веществ. Результаты оказались неожиданными и могут кардинально изменить подходы к лесовосстановлению.

Оказалось, что леса, где разные виды деревьев растут вперемешку, оказались на 11% продуктивнее по объему древесины, чем те, где виды сгруппированы отдельно. Секрет кроется в опавшей листве. Когда листья разных пород равномерно укрывают почву, они создают более богатую питательную среду, ускоряя круговорот азота и углерода. В таких «хаотичных» лесах за девять месяцев разлагалось 47,1% углерода из опада, в то время как в лесах с посадкой блоками — лишь 36,5%.

«Десятилетиями экологи говорили о преимуществах смешения видов, но на практике этот подход применяется редко из-за отсутствия четких рекомендаций, учитывающих реальные нужды лесного хозяйства», — объясняет ведущий автор исследования Реми Беньон. Конечно, абсолютно случайная посадка усложняет уход за лесом и сбор урожая.

Поэтому ученые предлагают компромиссный вариант — высадку деревьев чередующимися рядами разных пород. Такая схема проста в исполнении для лесоводов и при этом обеспечивает значительные экологические выгоды. В моделях линейная посадка показала средний результат по скорости разложения углерода — 40,4%, что уже намного лучше, чем у монокультурных блоков. Важным фактором остается и общее видовое разнообразие: чем больше разных пород деревьев в лесу, тем активнее в нем идут все жизненно важные процессы.

По мнению команды, сочетание полевых экспериментов и прогнозного моделирования может стать мощным инструментом для оценки различных сценариев управления лесами. «Это важный пример того, как фундаментальные исследования могут лечь в основу практических решений. Мы можем использовать силу биоразнообразия в лесах, если будем правильно его организовывать», — заключает руководитель группы в iDiv, профессор Нико Айзенхауэр. Следующим шагом станет проверка выводов в ходе долгосрочных полевых испытаний, которые помогут разработать новые стандарты для устойчивого лесоводства по всему миру.