Источник: phys.org
Бассейн Янцзы является домом для некоторых из важнейших лесов Китая, которые помогают предотвращать эрозию почвы, регулируют запасы воды и поддерживают биоразнообразие. Являясь крупнейшим речным бассейном Китая, Янцзы также является главным центром водных ресурсов и экономической деятельности, а это означает, что здоровые леса играют здесь решающую роль.
После массового обезлесения и масштабных наводнений, в частности разрушительного наводнения на реке Янцзы в 1998 году, Китай запустил широкомасштабные программы по посадке деревьев для восстановления лесов и уменьшения эрозии почвы.
Однако, поскольку изменение климата приводит к более частым и интенсивным сочетаниям засухи и экстремальной жары, исследователи хотели понять, смогут ли эти высаженные леса справиться со все более сложными условиями, и как они реагируют по сравнению с лесами, выросшими естественным путем. Исследование было сосредоточено на комбинированных явлениях «засуха–жара», когда нетипично жаркие и сухие условия возникают одновременно.
Такие явления могут быть особенно разрушительными, поскольку растения подвергаются двойному стрессу: недостатку влаги в почве и усиленной потере воды через листья. Эти комбинированные стрессы угрожают не только здоровью леса, но и более широким функциям, которые он выполняет, в частности накоплению воды и регулированию стока.
Результаты показали определенный компромисс. Естественные леса оказались более способными противостоять суровым условиям, понеся меньшие повреждения во время катаклизма, тогда как высаженные леса потеряли больше растительности, но восстановились гораздо быстрее, как только экстремальная погода отступила.
Выводы, опубликованные в журнале Water Resources Research, демонстрируют баланс между двумя важными аспектами устойчивости леса: способностью противостоять повреждениям во время погодного явления и способностью восстанавливаться после него.
(Подпись к схеме: Ключевые факторы различий в восстановлении между естественными и высаженными лесами. Источник: Su et al, 2026).
Йонг Су из Университета Китайской академии наук и его коллеги использовали спутниковые наблюдения, чтобы сравнить реакцию двух типов лесов по трем показателям жизнедеятельности растительности: зелени леса (насколько здоровым и густым выглядит растительный покров из космоса), фотосинтезом и количеством углерода, выделяемого во время роста.
Катаклизм 2022 года стал одним из самых суровых в бассейне Янцзы с 1950 года. Температура поднялась до рекордных отметок, в то время как количество осадков и влажность почвы снизились, в результате чего более 90 % региона оказались в условиях аномальной жары и засухи.
Во время экстремальных погодных явлений естественные леса оказались более устойчивыми в краткосрочной перспективе. Они понесли меньший ущерб от засухи и жары — анализ более 70 % территорий показал, что именно естественные леса лучше выдерживали эти условия.
Исследователи предполагают, что такая более высокая устойчивость может быть связана с более сложной структурой естественных лесов. Обычно они состоят из большего разнообразия видов деревьев, которые по-разному реагируют на засуху и жару, имеют разный возраст деревьев и многоярусные кроны, что создает разноплановую экосистему, способную лучше амортизировать экстремальные условия.
В то же время искусственно высаженные леса часто состоят из меньшего количества видов и деревьев одного возраста. Такая упрощённая структура делает их более уязвимыми к экстремальным условиям, поскольку все деревья реагируют на стресс одинаково.
Когда исследователи сравнили активность растительности в 2023 году, посаженные леса в целом продемонстрировали более сильное восстановление, чем естественные. Такое быстрое возвращение к норме может быть связано с тем, что в искусственных лесах часто преобладают более молодые деревья, которые быстро растут и способны стремительно возобновлять вегетацию, как только снова появляется вода.
В то же время естественные леса состоят из более крупных деревьев, обладают большей биомассой и более сложной структурой, что помогает им выдерживать засуху, но также означает более медленное восстановление.
Тем не менее последствия засухи и жары могут сохраняться ещё долго после окончания экстремальных погодных явлений — явление, известное как «наследие засухи» (drought legacy). Это длительное воздействие может замедлять восстановление лесов, влияя на такие процессы, как поглощение углерода, активность корней и взаимодействие с почвой.
Восстановление не обязательно означает, что лес полностью вернулся к своему прежнему состоянию. Некоторым функциям леса, таким как поглощение углерода и подземные процессы с участием корней и почвы, может потребоваться больше времени для восстановления, чем видимым изменениям в листве и зелени крон.
Исследование подчеркивает, что не существует единого показателя способности леса справляться с климатическими экстремальными явлениями. Оно показывает, почему защита сохранившихся естественных лесов остается критически важной, даже несмотря на то, что высадка деревьев продолжает быть важным инструментом для восстановления деградированных ландшафтов.
Исследователи предполагают, что улучшение разнообразия и структуры высаженных лесов поможет сделать их более устойчивыми к будущим климатическим аномалиям.
Отказ от монокультурных плантаций (из одного вида деревьев) в пользу смешанных лесов позволит совместить преимущества устойчивости природных экосистем со способностью искусственных насаждений к быстрому восстановлению.
Поскольку изменение климата увеличивает вероятность комбинированных засух и тепловых волн, понимание реакции различных лесов будет становиться всё более важным. Ключ к успеху может заключаться в осознании того, что оба типа лесов играют разные, но одинаково важные роли в обеспечении долговечности лесных экосистем в будущем.
