Проучване, анализиращо данните от Канадския национален горски инвентар, показва, че запазването на разнообразието в горите повишава продуктивността и увеличава натрупването на въглерод и азот в почвата, което благоприятства почвената плодородност и намалява въздействието на изменението на климата. Изследването показва, че увеличеното разнообразие на дърветата може да повиши съхранението на въглерод в почвата с 30-32% и на азот с 42-50% за десетилетие, подчертавайки важността на запазването на биоразнообразието в горите за производството на въглерод и азот.
Усилията за запазването на разнообразието в горите осигурява тяхната продуктивност и има потенциал да увеличи натрупването на въглерод и азот в почвата. Това, от своя страна, помага за поддържането на почвената плодородност и борбата с глобалното изменение на климата.
Това е основният извод от ново изследване, което проучи връзката между разнообразието на дърветата и промените в почвения въглерод и азот в естествените гори, като анализира данни от стотици местности в Канадския национален горски регион.
Множество експерименти с манипулиране на биоразнообразието са показвали, че по-голямото разнообразие на дърветата може да доведе до по-голямо натрупване на въглерод и азот в почвата на горите. Но новото изследване, публикувано на 26 април онлайн в списание „Nature“, показва подобен резултат за първи път в естествени гори, според авторите на изследването.
Изследователите използваха статистически метод, наречен моделиране на структурни уравнения, за да оценят връзките между разнообразието на дърветата и натрупването на въглерод и азот в почвата. Те откриха, че увеличеното разнообразие на дърветата подобрява натрупването на въглерод в почвата с 30% до 32% и натрупването на азот с 42% до 50% в десетилетен период.
„Нашето изследване за първи път показва продължителните ползи от разнообразието на дърветата за натрупването на въглерод и азот в естествените гори“, каза главният автор на изследването Шинли Чен, стипендиант по обмяна в Института за глобални промени в биологията на Университета в Мичиган и постдокторант в Университета в Албърта.
„Резултатите ни показват, че подобряването на разнообразието на дърветата не само повишава продуктивността, но и намалява глобалните изменения на климата и намалява изтощаването на почвата. Размерът на ползите от разнообразието е значителен. Проучването показва важността на запазването на биоразнообразието в горите и ще насочва нарастващите усилия за използване на горите за натрупване на въглерод и азот.“
Изследователите изчислиха промените в натрупването на въглерод и азот в почвата с течение на времето, като сравниха данните от две статистически преброявания от Националния горски инвентар, едно от 2000 до 2006 г. и друго от 2008 до 2017 г.
Те количествено оцениха разнообразието на дърветата чрез разнообразието на видовете, равномерността и на основата на функционалните характеристики на дърветата – функционалното разнообразие.
Разнообразието на видовете е броят на видовете дървета в пробно място, докато равномерността на видовете е мярка за относителното съотношение на видовете дървета. Функционалното разнообразие е разнообразието на функционалните характеристики, като съдържание на азот в листата и височина на зряла дървесина, на видовете дървета в дадено местообитание.
Изследователският екип откри, че увеличаването на равновесието на видовете от минималната до максималната стойност повишава натрупването на въглерод в органичния слой на почвата с 30% и натрупването на азот с 42%. Увеличаването на функционалното разнообразие на дърветата до максималната стойност увеличава натрупването на въглерод в минералния слой на почвата с 32% и натрупването на азот с 50%.
„Установяваме, че по-голямото разнообразие на дърветата е свързано с по-високо натрупване на въглерод и азот в почвата, което потвърждава предположенията, направени на базата на експерименти за манипулиране на биоразнообразието“, каза съавторът на изследването Питър Райх, горски еколог и директор на Института за глобални промени в биологията, който е част от Школата за околна среда и устойчивост на U-M.
„По-голямото разнообразие от видове води до поява на различни типове дървета с различни начини на придобиване и съхранение на биомаса – както в живи стъбла, корени, клони и листа, така и в новоумрели и разложени растителни остатъци върху и в почвата.“
Природното разнообразие на Канада включва необятни горски площи, които покриват голяма част от земната повърхност на страната. В новото изследване са анализирани проби от органичния слой на почвата от 361 места и проби от минералния слой на почвата от 245 места.
Тези места съдържат различни видове ела, клен, бреза, смърч, бор, топола, кедър, бучиниш, както и много други.
Горските почви играят важна роля в натрупването на въглерод, който е извлечен от газа въглероден диоксид по време на фотосинтезата, и така се намалява ефектът на този газ, причиняващ глобално затопляне. Тези почви съхраняват поне три пъти повече въглерод, отколкото живите растения.
Азотът е важен елемент в хранителния процес, който ускорява усвояването на въглерод и растежа на растенията в горските екосистеми. Биоразнообразието на растенията намалява бързо по света, което води до негативен ефект във функциите на екосистемата, включително функциите на почвите.
Референция: „Tree diversity increases decadal forest soil carbon and nitrogen accrual“ от Xinli Chen, Anthony R. Taylor, Peter B. Reich, Masumi Hisano, Han Y. H. Chen и Scott X. Chang, 26 април 2023 г., Nature. DOI: 10.1038/s41586-023-05941-9
Изображение : www.deviantart.com
