Позднее появление листьев, более ранняя потеря листьев: новое исследование Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) в Мюнхене показывает, что средний период вегетации деревьев и кустарников в Северной Америке на три недели короче, чем у сопоставимых видов в Европе и Азии.
Продолжительность вегетационного периода, т.е. время, которое проходит между распусканием листьев (появлением первого листа) весной и началом листопада осенью, является весьма значимым экологическим параметром, оказывающим значительное влияние как на продуктивность растений, так и на биогеохимический круговорот жизненно важных питательных веществ в экосистемах. Однако механизмы, определяющие продолжительность вегетационного периода того или иного вида, изучены недостаточно. Следовательно, для оценки потенциального воздействия глобального изменения климата на продуктивность растений, например, требуется больше информации о сроках вегетационного периода широкого круга видов растений. В крупномасштабном исследовании профессор ботаники LMU Сюзанна Реннер и ее коллега Константин Зонер измерили этот параметр для большой выборки видов древесных растений из Северного полушария. Их выводы, опубликованные в журнале Nature Ecology and Evolution, показывают значительные различия между видами, произрастающими в Северной Америке, с одной стороны, и европейскими и восточноазиатскими деревьями и кустарниками, с другой.
Сюзанна Реннер также является директором Ботанического сада Мюнхена, в котором выращивается около 19 000 видов и подвидов растений со всего мира. Для своего нового исследования Реннер и Зонер отобрали 396 видов древесных растений, постоянно растущих на открытом воздухе, и определили продолжительность их соответствующих периодов вегетации в условиях окружающей среды.«Помимо проведения фенологического мониторинга, мы экспериментально определили время деградации хлорофилла в листьях, что сигнализирует о начале процесса старения», - объясняет Зонер.
Поразительно, но экспериментальные данные показали, что у североамериканских видов деградация хлорофилла начинается в среднем на 9 дней раньше, чем у европейских видов, и на 11 дней раньше, чем у восточноазиатских видов. И наоборот, когда они установили даты появления листьев, они обнаружили, что распускание листьев у североамериканских растений заметно задерживается по сравнению с европейскими и азиатскими древесными растениями в их экспериментальном образце. Общий эффект этих различий заключается в том, что вегетационный период коренных североамериканских видов примерно на 3 недели короче, чем у любых других видов, выращенных в одинаковых экспериментальных условиях. Реннер и Зонер постулируют, что это внутреннее различие отражает тот факт, что межгодовой диапазон температур на североамериканском континенте больше, чем в Европе или Азии. Этот фактор должен способствовать принятию более консервативной стратегии роста, которая, как ожидается, сведет к минимуму риск воздействия холода в оба конца вегетационного периода.
Из 396 видов, отобранных для исследования, 110 европейских и азиатских видов обосновались в Северной Америке, но сохранили более длительные периоды роста, характерные для мест их предков. Считалось, что эта черта может дать таким видам преимущество перед местными деревьями и кустарниками. Действительно, примерно половина этих интродуцированных видов классифицируются как инвазивные, поскольку они продолжают расширять свой ареал в своем новом доме. Таким образом, мюнхенские исследователи исследовали, может ли более продолжительный вегетационный период интродуцированных видов способствовать их расселению в Северной Америке.
«Поэтому мы спросили, различаются ли инвазивные и неинвазивные интродуцированные виды по продолжительности их вегетационного периода, - говорит Реннер, - и обнаружили, что это не так. Таким образом, продолжительность вегетационного периода сама по себе является плохим показателем способности вида колонизировать новые места обитания. В любом случае, из-за более длительных периодов роста эти неместные виды окажут влияние на продуктивность растений и баланс CO2 в лесах Северной Америки».