Спустя десятилетия после того, как он превратился в жилую и промышленную свалку, природный заповедник Тиффт в Буффало, штат Нью-Йорк, не восстанавливается с деревьями, произрастающими в Западном Нью-Йорке. Исследование опубликовано в статье «Деревья с навесом в городском ландшафте: жизнеспособные леса или долгоживущие сады?» появилось в журнале Urban Ecosystems.
Роберт Дж. Уоррен II и Дэниел Поттс, адъюнкт-профессора биологии в Университете штата Нью-Йорк в Баффало, провели исследование с тогдашним аспирантом Адамом Лабаторе из штата Буффало и Дэвидом Спирингом, докторантом Университета в Буффало.
«Баффало - старый город с постиндустриальными объектами», - сказал ботаник Поттс. «Так что это действительно интересное место для изучения городской экологии. Эксперименты уже проводятся, мы просто смотрим на результаты».
Чтобы выжить, леса зависят от множества деревьев, которые постоянно заменяют себя или заменяются внешними семенами. Единственное местное дерево, произрастающее в Тиффте, - это Populus deltoides (тополь восточный), одно из первых деревьев, заселивших нарушенные участки, и в настоящее время оно не заменяет себя. Участок площадью 264 акра когда-то был железнодорожной станцией, а позже стал свалкой городского мусора. Аэрофотоснимки показывают, что тополь начал заселять это место в 1950-х годах. Тиффт был преобразован в природный заповедник в начале 1970-х годов с глиняным ограждением отходов, добавлением верхнего слоя почвы и изменениями топографии.
В естественном лесу на этом участке тополя сменились бы другими местными деревьями, но эти деревья не прижились без помощи человека. Отсутствие достаточного количества саженцев для поддержания леса указывает на то, что саженцы деревьев не прибывают (из-за ветра, насекомых и птичьего помета) или прибывают, но не выживают.
«Городские леса подобны островам в океане урбанизированного ландшафта», - сказал Уоррен, эколог, занимающийся глобальными изменениями. Чтобы проверить гипотезу о том, что неудача пополнения местных деревьев связана с ограниченным наличием семян, исследователи использовали 24 ловушки для семян и собирали семена каждые две недели с мая по октябрь. В ловушках для семян были обнаружены четыре вида древесных растений, все из видов, растущих в Тиффте, что указывает на то, что ранние сукцессионные деревья не иммигрировали, чтобы создать самовоспроизводящийся лес.
Отсутствие посевной иммиграции объясняет часть истории. Однако оставался вопрос: почему нынешние деревья не заменяют себя? То есть можно ли в Tifft внедрять семена местных деревьев? Чтобы выяснить это, исследователи создали двенадцать экспериментальных сеток с P. deltoids (хлопок), колонизатором на ранней стадии; Pinus strobus (сосна белая, произрастающая в восточных лесах), раннее и среднерослое сукцессионное дерево; и Acer saccharum (сахарный клен, дерево штата Нью-Йорк) - поздний сукцессионный вид. Они использовали методы сжигания и исключения оленей, чтобы проверить, погибают ли саженцы деревьев либо из-за густого растительного покрова, состоящего в основном из инвазивных видов, либо из-за интенсивного выпаса оленей.
«Рекрутирование местных деревьев… требовало локального сжигания и исключения травоядных», - отмечают авторы. Сжигание уничтожало конкурирующие растения, а удаление грызунов и оленей от саженцев позволяло им расти. «Ущерб, причиняемый белохвостыми оленями, хорошо задокументирован», - сказал Уоррен.
В то время как дикие леса широко изучены, о городской системе известно меньше. «Если лес не заменяет сам себя, то это сад», - сказал Уоррен. «Просто стоять в стороне и позволять деревьям расти не получится».