Если вы его построите, они могут не прийти. Это ключевой вывод нового исследования методов восстановления среды обитания, которое бросает вызов общепринятому принципу экологии.
В ходе исследования была проверена гипотеза «Поля грез», предсказывающая, что восстановление биоразнообразия растений приведет к восстановлению биоразнообразия животных. Прогноз, который часто определяет методы восстановления, редко проверяется, потому что исследования восстановления обычно измеряют биоразнообразие растений или животных, но редко и то, и другое, сказал ведущий автор Пит Гиден, постдокторский исследователь из Университета Северного Иллинойса.
Guiden и его коллеги из NIU изучили 17 исследовательских участков восстановленных высокотравных прерий, измерив биоразнообразие в четырех сообществах животных - змеях, мелких млекопитающих, жужелицах и навозных жуках. «Мы хотели знать, встречаются ли самые разнообразные сообщества животных в самых разных растительных сообществах, или что-то еще отвечает за модели биоразнообразия животных», - сказал он.
Несмотря на то, что ученые обнаружили некоторые положительные связи между биоразнообразием растений и животных, полученные результаты были далеко не такими значительными, как преимущества, полученные в результате реализации стратегий управления восстановлением.
«Мы обнаружили, что влияние стратегий управления, таких как контролируемые сжигания и реинтродукция бизонов, на сообщества животных в среднем в шесть раз сильнее, чем влияние биоразнообразия растений», - сказал Гиден..
«Наиболее важное влияние восстановления на биоразнообразие животных имело мало общего с биоразнообразием растительных сообществ», - добавил он. «Поэтому методы управления, направленные на восстановление растений, могут оказаться недостаточными для восстановления животных».
Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Соавторы включают профессоров NIU Холли Джонс (биология, экологические исследования) и Ричарда Кинга (биология); Постдокторант NIU Джон Ванек; аспирант NIU Эрин Роуленд; бывшие студенты NIU Райан Блэкберн, Анна Фаррелл, Джессика Флиджинджер, Шерил С. Хослер, Мелисса Нельсон и Кирсти Сэвидж; и бывший профессор NIU Николас Барбер из Университета штата Сан-Диего.
Это важное исследование», - сказал Джонс, чья Лаборатория восстановления, основанная на фактических данных, в NIU провела исследование. «Поскольку биоразнообразие Земли быстро исчезает, экологическое восстановление стало важной стратегией для замедления или обращения вспять потери биоразнообразия. Необходимы критические проверки «Поля мечты» и других гипотез, чтобы улучшить реставрационную науку и гарантировать, что мы получим максимальную отдачу от затраченных средств».
Результаты исследования стали неожиданностью для авторов, которые предсказывали, что биоразнообразие растений окажет более сильное влияние на биоразнообразие животных, чем стратегии управления.
«Мы ожидали, что биоразнообразие растений будет иметь важное значение, потому что наличие большего количества видов растений позволяет животным разделять пищевые ресурсы или среду обитания», - сказал Гиден. «Однако сильное влияние управления земельными ресурсами на биоразнообразие животных подчеркивает важную роль людей в формировании количества или качества среды обитания, особенно за счет режимов нарушения, используемых при восстановлении».
Работа ученых проводилась в Nachusa Grasslands, природном заповеднике площадью 3 800 акров во Франклин-Гроув, штат Иллинойс, которым управляет The Nature Conservancy. С 1986 года члены экипажа и волонтеры Nachusa воссоединяют остатки прерий, лесов и водно-болотных угодий путем восстановления среды обитания, чтобы создать одно из самых больших и биологически разнообразных пастбищ в Иллинойсе. Высокотравные прерии - одна из самых уязвимых экосистем в глобальном масштабе.
«Хотя Иллинойс известен как штат прерий, 99,9 процента его прерий были потеряны для сельского хозяйства и развития», - сказал Джонс.«Nachusa Grasslands - это невероятная история успеха. The Nature Conservancy показала нам, что мы можем восстанавливать экосистемы. То, что когда-то было рядами кукурузы, теперь превратилось в действительно высокоэффективную прерию, которая также служит живой лабораторией для ученых-реставраторов».
17 изученных исследовательских участков имеют размеры 60 на 60 метров и имеют возраст реставрации от трех до 32 лет. На каждом участке наблюдалась уникальная история контролируемых выжиганий, и в период с 2014 по 2015 год на восемь участков были повторно интродуцированы бизоны. биоразнообразие животных.
Одновременно измеряя реакции растений и животных на нарушения восстановления, ученые смогли выявить и сравнить эффекты, обусловленные управлением и растениями.
Гайден сказал, что каждое изученное сообщество животных значительно различалось по своей конкретной реакции на восстановление. На самом деле исследование показало, что восстановление может одновременно оказывать положительное и отрицательное воздействие на биоразнообразие различными путями, что может помочь понять, почему могут быть различия в результатах восстановления.
Например, в более старых реставрациях большое разнообразие растений привело к уменьшению конкретного показателя разнообразия навозных жуков, вероятно, из-за того, что стало труднее найти ключевые ресурсы. С другой стороны, более старые реставрации также имели почвенные условия, которые обеспечивали высококачественную среду обитания для широкого круга других видов.
Guiden также отметил, что животные, изучаемые в этом исследовательском проекте, являются редуцентами (навозные жуки), всеядными (мелкие млекопитающие) или плотоядными (змеи, жужелицы). «Сообщества животных, состоящие из травоядных, особенно видов, специализирующихся на определенных растениях прерий, могут демонстрировать более тесную связь с разнообразием растений», - сказал он..
Экосистемы трудно восстановить, потому что они представляют собой очень запутанную сеть взаимодействий видов друг с другом и их средой, сказал Джонс.
«Наше исследование показывает, что очень важно определить цели восстановления до того, как проекты будут запущены, и измерить прогресс», - сказала она. «Это поможет убедиться, что реставрация вызывает желаемые отклики.
Возможно, что еще более важно, наше исследование показывает, что эти активные методы восстановления мегатравоядных, таких как бизоны, которые были на грани вымирания в прошлом веке, и режимы огня, которые коренные народы использовали в прериях, являются абсолютно важными компонентами для воссоздания этих сложных сети видов и взаимодействий. Один только посев дает нам возможность начать работу, но дополнительное управление увеличивает нагрузку на сообщества животных, которые имеют решающее значение для поддержания здоровых прерий».