Обширные участки лесов Пенсильвании были вырублены примерно в 1900 году, и отрастание в основном происходило за счет местных местных растительных сообществ, но группа исследователей из Колледжа сельскохозяйственных наук штата Пенсильвания обнаружила, что инвазивные, неместные растения делают значительные успехи в разработке нетрадиционных источников природного газа.
Распространение инвазивных чужеродных растений может иметь долгосрочные негативные последствия для лесной экосистемы в регионе, где вездесущие леса обеспечивают доходы от лесозаготовки, среды обитания диких животных и экотуризма, предупреждает член команды Дэвид Мортенсен, профессор сорняков и прикладная экология растений.
В последние годы он и другие исследователи из Университета отслеживали воздействие на окружающую среду сотен кустовых площадок, подъездных дорог и трубопроводов, построенных для добычи газа из сланца Марцеллус.
«Исследования показали, что, когда инвазивные растения, такие как Microstegium vimineum (японский ходулист), перемещаются в какой-либо район, это меняет растительное сообщество, и местные растения имеют тенденцию к упадку», - сказал Мортенсен. «Вскоре мы увидим волновой эффект в лесной экосистеме, который повлияет на организмы, которые зависят от местных растений. В конечном итоге могут быть затронуты экономические факторы, такие как заготовка древесины, и сообщества дикой природы и птиц, вероятно, изменятся».
Это последнее исследование штата Пенсильвания документирует, что неместные растения быстро вторгаются в северные леса Пенсильвании, и устанавливает связь между новыми вторжениями и деятельностью по добыче сланцевого газа. В выводах, опубликованных в Journal of Environmental Management, исследователи показывают прямую корреляцию между степенью инвазии неместных растений и различными аспектами добычи сланцевого газа.
Для расследования исследователи провели обследование инвазивных растений на 127 площадках сланцевых газовых скважин Marcellus и прилегающих подъездных дорогах в семи государственных лесных округах в Национальном лесу Аллегейни. Участки исследований были распределены по высокогорному плато Аллегейни, где преобладают смешанные дубовые и северные лиственные леса; Плато Питтсбург; и районы хребта и долины в центральной Пенсильвании, где преобладают смешанные дубовые леса.
Шестьдесят один процент площадок содержал по крайней мере один инвазивный, неместный вид растений, а 19 процентов из них имели три или более видов. Тростниковая канареечник, василек пятнистый, чертополох ползучий, ходулочник японский и вика корончатая были наиболее распространенными инвазивными растениями.
Исследование предоставляет поразительные доказательства того, что присутствие инвазивных растений на кустовых площадках коррелирует со временем, прошедшим с момента строительства кустовых площадок; количество скважин, пробуренных на куст; обилие инвазивных растений на прилегающих подъездных путях к кустам скважин; плотность дорог в районе площадки до начала строительства. Используя полевые данные со 127 кустовых площадок, исследователи создали модель для оценки прямых и косвенных взаимосвязей между механизмами и условиями, которые могут объяснить присутствие инвазивных растений.
Окружающие растительные сообщества также были исследованы на случайно выбранной группе из 32 кустовых площадок в ходе исследования. Неместный растительный покров был больше на нарушенных краях кустовой площадки, чем в окружающих растительных сообществах.
Исследователи обнаружили доказательства того, что инвазивные растения были занесены в гравий, доставленный для строительства площадок и дорог, а также в грязь на шинах и шасси грузовиков, передвигающихся по этим дорогам, отметила ведущий исследователь Кэтрин Барлоу, кандидат экологических наук. Она отметила, что предыдущее исследование штата Пенсильвания показало, что семена японского ходулочника перемещались с помощью оборудования для планировки дорог по гравийным дорогам в лесах.
«Учитывая тот факт, что в среднем для заканчивания нетрадиционной скважины требуется 1 235 рейсов грузовиков в одну сторону с доставкой жидкости для гидроразрыва пласта и проппанта, потенциал для транспортировки инвазивных пропагул растений значителен», - сказала она. Пропагулы - это части растения, которые могут дать начало новому растению, такие как семена, споры и корни.
«Материалы и оборудование, используемые для строительства и обслуживания дорог, могут играть важную роль в расселении. Развитие дорог может создавать пути для укоренения и распространения инвазивных растений», - добавил Барлоу.
Вторжение неместных растений в леса может привести к гибели местных растений удивительным образом, отметил Мортенсен, ссылаясь на исследование, проведенное его лабораторией в Центре исследований оленей штата Пенсильвания, которое было опубликовано в апреле 2016 года. исследования показали, что белохвостые олени предпочитают местные растения и избегают поедания инвазивных видов.
"Итак, если у нас есть Microstegium, заполняющий подлесок леса, и олени ищут что-нибудь поесть - поскольку они вообще не питаются Microstegium - олени обрезают все местные растения, которым удается пройти через подлесок. инвазивные", - сказал он. «Это позволяет инвазивным растениям еще больше доминировать в растительном сообществе.
"В результате пополнение экономически важных пород деревьев будет сокращено. Этот процесс может нанести серьезный ущерб здоровью леса в долгосрочной и даже краткосрочной перспективе."