В результате засух последних лет в Германии наблюдается ярко выраженный отпад деревьев, оставивший хорошо заметные просветы в лесах и парках. Все климатические прогнозы указывают на то, что в будущем такие явления будут происходить чаще.
Это также влияет на насекомых и других животных в пологе леса, которые являются прибежищем для значительной части биоразнообразия и выполняют множество функций, без которых не может существовать ни один лес.
В связи с гибелью деревьев ученые-лесоводы планируют преобразовать коммерческие леса в более устойчивые смешанные леса, что включает посадку засухоустойчивых пород деревьев из других стран.
Но эта стратегия сопряжена с риском и вызывает споры: если растения или животные будут интродуцированы в регионы, где они не являются местными, это может нарушить экосистемы, их биоразнообразие и функции. «Природа и масштабы таких нарушений не могут быть предсказаны на основе современных знаний». Об этом сообщают ученые Андреас Флорен и Тобиас Мюллер с факультетов экологии и биоинформатики Вюрцбургского университета Юлиуса-Максимилиана (JMU) в научном журнале Sustainability вместе с Петером Хорхлером из Федерального управления гидрологии в Кобленце.
Экзотические деревья как виды-спасатели
Исследователи показывают, что неместные деревья также могут предоставлять возможности во времена изменения климата, становясь спасательными видами для насекомых, когда их деревья-хозяева умирают локально.
Доказательства этого были обнаружены в пойменных лесах биосферного заповедника Средней Эльбы в Германии, где ясень красный (Fraxinus pennsylvanica) встречается в окрестностях ясеня европейского (Fraxinus excelsior). F. pennslyvanica была посажена здесь в начале 20го века из-за их высокой устойчивости к наводнениям.
«В 2016 и 2017 годах мы проанализировали биоразнообразие жуков в кронах двух видов деревьев», - объясняет Андреас Флорен из рабочей группы JMU Systems Ecology, которая объединяет экологию животных и биоинформатику. Результаты показали, что наибольшее разнообразие жуков было обнаружено на ясенях европейском, что явно отличалось от сообществ жуков на деревьях красного ясеня.
Почти полное отмирание ясеня европейского в результате засухи
По словам Флорена, отмирание ясеня, вызванное засухой и грибковыми инфекциями, не было очевидным в 2016/2017 гг. Но в 2020 году, когда команда повторила анализы, ситуация была совершенно иной: к тому времени погибло более 80 процентов местных ясеней, что близко к «нокауту» этой породы деревьев. Жара и засуха прошлых лет сделали свое дело. С другой стороны, североамериканские ясени почти не пострадали.
Фауна жуков на деревьях резко изменилась в 2020 году. «Это указывает на функциональную реструктуризацию экосистемы», - объясняет Флорен. Многие виды перешли на красный ясень, а несколько исчезающих видов жуков Саксонии-Анхальт, занесенных в Красную книгу, увеличились в численности и стали вторичными вредителями F. excelsior. Эти жуки вгрызаются в кору местных ясеней и разрушают их корковый слой.
Удивительно, но растительноядные жуки отсутствовали на всех деревьях. Напротив, было собрано больше древесных и древесных жуков. Жуки-хищники и жуки, питающиеся грибами, теперь в большем количестве собирались на красно-ясеневых деревьях.
Данные были получены путем опрыскивания отдельных деревьев высокоспецифичным инсектицидом; жуки и другие насекомые попадают в сборные листы, установленные под деревом, и собираются для идентификации. Природный пиретрум использовался в качестве инсектицида, который разрушается под действием солнечного света в течение нескольких часов, не оставляя никаких остатков, так что воздействие на экосистему остается низким.
Красные ясени являются второй лучшей средой обитания
«В целом, наши данные свидетельствуют о том, что F. pennsylvanica может стать спасательным видом для местной фауны, если европейский ясень исчезнет, потому что красный ясень обеспечивает вторую лучшую среду обитания», - говорит Флорен. «То, что неофиты становятся важными для сохранения местной фауны, очень необычно и возможно только потому, что два вида ясеня тесно связаны».
В биологии неофиты - это растения, которые были завезены в неаборигенные места в результате деятельности человека. В настоящее время необходимы дополнительные исследования разнообразия и функции фауны древесного полога, включая неофитов, чтобы быть готовыми к возможным последствиям изменения климата, потому что то, что произошло в пойменных лесах, может произойти с другими лесами.