Экология дерево: Посадите дерево | Советы по экологии в жизни

Содержание

Посадите дерево | Советы по экологии в жизни

Известная поговорка о необходимости построить дом, посадить дерево и воспитать сына может претерпеть существенные изменения в современном мире, где в угоду экологии и другим ценностям растёт популярность жизни без собственных детей (child-free), однако второй её пункт про дерево не только сохраняет актуальность, но и становится всё более значимым для Планеты. Процессы обезлесения, настигшие современное человечество с небывалым размахом, обусловлены множеством причин: от роста и развития промышленности (в особенности, животноводства) и масштабов инфраструктуры до сверхпотребительства и изменения климата.

Ввиду этих обстоятельств, посадить дерево своими руками — очевидный и простой экологический шаг, который позволит вам внести свою лепту в более здоровый и зелёный окружающий мир. Ведь деревья — это, без преувеличения, лёгкие Планеты, которые не только абсорбируют углекислый газ, но и выделяют необходимый для жизни кислород. Кстати, для стран постсоветского пространства посадка деревьев особенно актуальна сейчас, когда весна пришла в города, деревни и окрестности.

А вот небольшие предложения и рекомендации по посадке дерева (или даже деревьев!) от ecobeing:

  1. При желании и понимании такой необходимости — подойдите к заданию ответственно, предварительно изучив «технические» нюансы о том, как сажать дерево. Какой вид дерева выбрать? Какие инструменты и принадлежности понадобятся? Когда и как грамотно осуществить саму посадку? Нужно ли и как впоследствии ухаживать?.. В интернете можно найти множество инструкций (текстовых и с видео) на эту тему — например, на wikHow или Это-Дача. В городских реалиях полезным источником практической информации могут стать знакомые дачники. Впрочем, не переусердствуйте с подготовкой, тратя на неё так много времени и усилий, что энтузиазм закончится до того, как вы дойдете до самой миссии 🙂
  2. Позовите своих родственников, друзей и знакомых на посадку — ведь вместе не только интереснее и веселее, но и продуктивнее! А особенно здорово привлечь к процессу детей, которые увидят в вашей инициативе личный пример, запомнят его и, возможно, даже поделятся им с друзьями.
  3. Совместите это событие с пикником на свежем воздухе, организованным с уважением к природе и экологии. Такой простой симбиоз будет способствовать тому, чтобы стать ещё чуточку ближе к природе.
  4. Расскажите о своём мероприятии друзьям в социальных сетях: до проведения — для возможного привлечения большего числа  участников, а после проведения — для распространения этой полезной идеи в массах.
  5. Как альтернативный вариант — разузнайте (из интернета, газет, объявлений и от знакомых) об акциях посадки деревьях в своём регионе и присоединитесь к ним. Например, 22—23 апреля 2017 года Гринпис приглашает на посадку леса в окрестностях посёлка Менделеево Солнечногорского района Московской области.
  6. Не принуждайте себя, а получайте удовольствие от процесса! Без этого даже успешно проведённое мероприятие достигнет лишь одной сугубо практической цели в ущерб психологическому и социальному эффектам, которые не менее важны, если целостно подходить к вопросам экологии!

Пусть деревья растут и радуют нас, куда бы мы ни отправились на Планете, а все живые существа будут счастливы! 😉


Смотрите также на ecobeing:

Дмитрий Шурупов

Мы ведем рубрику советов для того, чтобы делиться полезными привычками. Вырабатывая эти привычки в течение определенного времени (например, недели или месяца), одну за другой, можно постепенно превратить свою жизнь в осознанное гармоничное сосуществование на нашей прекрасной Планете!

Климат и экология: Среда обитания: Lenta.ru

Эксперты в сфере экологии оценили эффективность посадки деревьев для борьбы с изменениями климата. Они назвали процесс лесонасаждения бессмысленным, так как растениям требуются большое количество времени, чтобы стать «эффективными хранилищами углерода». Об этом сообщает Dezeen.

Издание узнало мнение специалистов о лесонасаждении как способе «улавливать» углерод в атмосфере. По словам экспертов, леса становятся способными удерживать вредное вещество по меньшей мере спустя десять лет после высаживания. Чтобы добиться нужного эффекта, за насаждениями необходимо ухаживать в течение десятилетий.

Материалы по теме

00:01 — 8 июня

08:01 — 20 апреля

«Итак, вы сажаете молодые деревья, а затем вам нужно поддерживать их в течение ста лет. Это несколько поколений людей. Сколько компаний работают на протяжении ста лет в наши дни? Каким образом кто-то может позволить себе поддерживать этот лес, нанимая для этого специальную команду? В этом нет никакого смысла», — пояснил генеральный директор компании Nori Пол Гэмбрилл (Paul Gambrill).

Специалисты подчеркнули, что деревья вырубают, используя в качестве топлива, а в лесах могут случаются пожары. В итоге из-за процессов гниения и горения накопленный углерод быстро возвращается в атмосферу. Эксперты призвали найти более долговременные методы и сажать деревья разумно, чтобы создать сбалансированную экосистему. Представитель компании Interface Джон Ку (Jon Khoo) предложил комплексный подход — высаживать мангровые леса и водоросли, а также использовать специальные механизмы для вылавливания углекислого газа из воздуха.

Ранее вопросом улавливания углерода обеспокоилась норвежская нефтяная компания Equinor. Она объявила о планах утроить производство водорода в Великобритании, построив крупнейший в мире промышленный комплекс по выработке «чистого» топлива. На заводе будут действовать специальные технологии для улавливания и хранения вредного вещества.

Интересные факты о деревьях. Последние исследования и технологии | Статья | В мире | Экодело

Когда в последний раз Вы задумывались о том, насколько деревья потрясающие живые организмы? Конечно, все мы знаем, что деревья очищают воздух, являются экологичным строительным материалом, а также хорошим топливом. Но что еще мы знаем о деревьях? Существует множество удивительных фактов, которые знают далеко не все. В этой статье я перечислю пять интересных фактов, основанных на последних исследованиях и применяемых технологиях.

1. Возраст деревьев

Деревья являются самыми долгоживущими организмами на земле. Деревья могут жить тысячелетиями и при этом они погибают не из-за старости, их убивают насекомые, болезни или люди. Недавно было найдено отдельностоящее дерево-рекордсмен,  чей возраст составляет 5063-года. Это дерево оказалось старше дерева Мафусаил, которое раньше считалось самым старым деревом с точно определенным возрастом. Найденное дерево произрастает в том же районе, что и Мафусаил — в Белых горах Калифорнии (Северная Америка) и относится к тому же виду, сосна остистая межгорная.

2. Деревья могут «разговаривать» друг с другом

Знаете ли вы, что некоторые виды деревьев предупреждают друг друга о нападении насекомых? С конца 1970-х годов, ученые изучали эту особенность у ив и тополей. И они обнаружили, что деревья, подвергшиеся нападению насекомых, производят избыток определенных химических веществ в листьях. Эти химические вещества не только уменьшают питательную ценность листьев для насекомых, но и предупреждают соседние деревья. Получив предупреждение, соседние деревья начинают производить те же химические вещества, защищая себя от подобной атаки. Также исследователи из Университета Британской Колумбии обнаружили, что деревья, находящиеся в симбиотической связи, взаимодействуют друг с другом при помощи корневой системы. По связям в корнях, деревья передают друг другу углерод и азот, как по сети нейронов.

3. Рост деревьев

Последние исследования деревьев показали, что с возрастом скорость роста большинства дерева начинает увеличиваться. Из 403 видов деревьев, которые произрастают в тропическом и умеренном климате, 97% с возрастом начинают быстрее набирать массу. Раньше полагали, что старые деревья меньше улавливают углекислый газ, по сравнению с молодыми, однако эти исследования говорят об обратном. Вообще, деревья улавливают больше солнечной энергии, чем любая другая группа организмов на Земле – они, по сути, являются крупнейшими на Земле аккумуляторами. Почти 98% массы дерева составляют только шесть элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. Поэтому старые деревья особенно ценны для экологии, поскольку они обладают большей способностью улавливать углекислый газ и очищать воздух.

4. Деревья – это дешевый, природный «завод» по переработке

Деревья представляют собой мощные установки по переработке отходов жизнедеятельности других организмов. Они регулируют качество воздуха посредством фотосинтеза и благодаря оседанию на них пыли. В течение жизни дерево поглощает почти тонну CO2, и производит около 120 кг кислорода в год. Сейчас деревья стали использовать для переработки отходов. В Швеции, в городе Энчёпинг,  ивы используются для очистки сточных вод, повторного использования сточных вод, и переработки жидкостей со свалки. Городские службы разливают отходы вокруг деревьев, которые, в свою очередь, расщепляют и утилизируют их. Причем для этих целей применяются быстрорастущие деревья, чья древесина потом используются в качестве топлива для производства электричества.

5. Карта обезлесения

Сейчас появилась возможность любому человеку при помощи онлайн сервиса посмотреть карту обезлесения. Этот сервис предоставляется на платформе Google Earth Engine. Для создания карты использовались изображения земной поверхности за 12 лет, полученные со спутников. В ходе создания этой карты ученые оценили общий уровень обезлесения. За 12 лет, с 2000 по 2012 года, по различным причинам мировые леса уменьшились на 1,5 миллиона кв. км. По размерам эту территорию можно сравнить с Аляской. Красным показаны области, где за 2000-2012 года исчез лес. Вновь высаженный или самостоятельно выросший лес обозначен синим.

Анастасия Литвинова

 

Коломенцы и озерчане присоединятся к ежегодной экологической акции «Наш лес. Посади свое дерево»

07 сент. 2021 г., 17:54

Акция «Наш лес. Посади свое дерево» состоится уже в ближайшую субботу, 11 сентября. Она пройдет одновременно во множестве поселений Московской области и объединит десятки тысяч жителей Подмосковья в стремлении сделать свою землю зеленее, а воздух чище.

— Напомню, что акция стартовала в Подмосковье в 2013 году и первоначально её миссией было восстановить лес после эпидемии короеда. Ее мы успешно выполнили, поэтому теперь основное внимание сосредоточили на городских зеленых зонах: это парки, скверы, дворы многоэтажек, — рассказал замглавы администрации округа Сергей Лысенко.

В этом году в Коломне и Озерах посадка деревьев пройдет на 11 площадках. Центральной из них станет парк Мира. Здесь участникам акции предстоит озеленить территорию рядом с новой детской игровой площадкой. Её украсят молодые рябина, клен, а также кусты спиреи и пузыреплодника. Всего здесь высадят около 50 саженцев.

Посадки деревьев пройдут и на территории сельских населенных пунктов. Так, в поселке Сергиевский, на улице Ленина, вблизи дома 10 и в поселке Пески, на улице Зеленой, вблизи дома 98 территорию украсят кустарники: кизильник, калина гордовина, пузыреплодник, спирея. 

В городских дворах жилых домов посадка деревьев пройдет при участии Департамента городского хозяйства. Так, например, на улице Сапожковых, у дома 12 появятся гейхера, розы и гортензия, а на Ленина, 42 – рябина и клен.

В Озерах в этот день будет организовано три площадки, все – на центральной аллее улицы Ленина. Рыбину, клен, липу, а также кустарник высадят здесь озерчане.

Источник: http://in-kolomna.ru/novosti/ekologiya_i_blagoustroystvo/kolomency-i-ozerchane-prisoedinyatsya-k-ezhegodnoy-ekologicheskoy-akcii-nash-les-posadi-svoe-derevo

Восстановить каждое погибшее дерево — главная задача национального проекта «Экология»

На Дальнем Востоке, в Сибири и Поволжье проращивают семена в специальных теплицах и питомниках. А затем по всей России высаживают их на месте уничтоженных лесов. В каждом регионе свои особенности — почва, климат и от этого зависит, какие именно породы лучше растут. Но есть и общее правило — «личное пространство дерева», чтобы было не тесно.

Люди у природы взяли достаточно, говорит Сергей Белов, лесник с более чем 30-летним стажем, пришло время возвращать долги. Тем более что сделать это не так уж и сложно.

В тепличном комплексе сеянцев сотни тысяч. Все они пойдут на восстановление сибирского леса. В 2019 году только от пожаров пострадало более 13 миллионов гектаров. А еще ведь черные лесорубы и законные вырубки. Высаживают сеянцы не очень близко друг к другу — на расстоянии 75 сантиметров.

Важно, чтобы у дерева в будущем было, так сказать, личное пространство. От этого его уровень выживаемости выше. А полноценным лесным массивом эту территорию в шесть гектаров станут считать после того, как вот эти маленькие будут высотой полтора-два метра — лет через восемь.

В рамках нацпроекта «Экология» в регионе с каждым годом панируют высаживать деревьев все больше и больше. Для этого постоянно пополняют запас отборных семян.

В Бурятии для реализации нацпроекта построили теплицы на 300 тысяч сеянцев. Уже появились первые всходы семян сосны. Местные специалисты создают все условия для роста растений. Поливают, удобряют, пропалывают, берегут от солнца и выдерживают определенный уровень влажности.

Также в республике действует 14 лесных питомников, на которых ежегодно вырастает более шести миллионов будущих деревьев.

«Мы активно занимаемся компенсационным лесовосстановлением. Что это значит? Лесопользователи в случае проведения на этих участках сплошных— обязаны восстановить весь вырубленный лес. То есть срубил гектар — посади гектар», — говорит первый заместитель руководителя Республиканского агентства лесного хозяйства Дмитрий Баклашкин.

А в Хабаровском крае следить за качеством восстановления лесов будут общественники, правоохранители и местных жители. В регионе уже высажено более 10 миллионов сеянцев кедра, лиственницы и ели, это 82% от годового плана. Остальное — осенью.

«Весь инструментарий есть, законодательство есть, лессовостановители, и сеянцы есть; средства, в принципе, тоже есть, помощь федерального центра есть. Наша задача — просто приводить все в жизнь и людям объяснять, зачем это делается, и вовлекать в процесс», — поясняет врио губернатора Хабаровского края Михаил Дегтярев.

В Нижегородской области при выращивании сеянцев используют контейнерную технологию. На сегодня она одна из самых эффективных. Корни растения при пересадке не повреждаются — они защищены землей.

«Приживаемость почти 97% на лесокультурной площади. И еще плюс в том, что создавать ее можно с осени до весны», — рассказывает директор «Семеновского спецсемлесхоза» Алексей Кленков.

Количество теплиц и питомников позволяют ежегодно выращивать около двадцати миллионов сеянцев в год. Этого хватит не только для Нижегородской области, но и для соседних регионов. Нацпроект «Экология» стартовал в прошлом году и рассчитан на пять лет.

«Наша главная цель, что по итогам потери одного дерева, было бы это же дерево восстановлено. Это самая главная цель — довести баланс восстановления лесов к 100%», — подчеркивает глава Рослесхоза Сергей Аноприенко.

Планируют также уменьшить число пострадавших лесов от пожаров за счет быстрого реагирования на возгорания. Для этого в регионы направляют дополнительное оборудование и спецтехнику — уже поступило более 20 тысяч единиц. И это только начало.

Хвойные деревья помогли российским ученым приблизиться к созданию «эликсира молодости»

В сибирской пихте обнаружены уникальные вещества, которые замедляют процессы старения. Российские биологи рассказали о «молодильных» свойствах хвойного дерева и других растений, которые в перспективе способны продлить жизнь человеку. 

Совместными усилиями ученые из компании «Инитиум-Фарм» и Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН раскрыли секрет долголетия. Исследователи нашли в сибирской пихте терпены – вторичные метаболиты, которые запускают процесс очищения организма от «клеточного мусора», что способствует продлению жизни. Обладающие терпенами хвойные деревья растут до четырех тысяч лет.

Не только в пихте содержатся такие вещества. Большой концентрацией этих элементов обладают также ели, пихты, а также различные виды эфирных масел. Биофизик, геронтолог Игорь Артюхов рассказал, что потенциал у растительных компонентов большой, но такие исследования сложно проводить на человеке. 

«Очень много веществ растительного происхождения, которые с высокой вероятностью могут оказывать такое (омолаживающее, – ред.) влияние. Сейчас много исследований, но в основном на животных. Это, например, растительные полифенолы, которые содержатся в разных цветных, в основном красных и синих плодах. Или берберин, который содержится в барбарисе, физетин (антиоксидант, – ред.), который есть в грейпфруте. В какой-то момент станет понятно, что из этого действует на человека – очень жесткие требования к достоверности результатов и очень непросто такое исследование провести на человеке», – объяснил он в интервью радио Sputnik. 

Кроме того, геронтолог отметил, что сегодня некоторые препараты, содержащие в себе растительные компоненты уже используются в современной медицине.    

«Одно из первых веществ запустили в Америке – метформин. Он делается на синтетической основе, но обнаружен впервые в растениях, используется как антидиабетический препарат. Он уже проверен на безопасность, и есть большие основания считать, что он продлевает жизнь человеку», – рассказал Артюхов. 

По словам экспертов, открытие новых качеств сибирского дерева может найти применение в реабилитационной медицине. Терпены помогут быстрее и качественнее восстановиться после болезни, в том числе гриппа или коронавируса.

Фото: Erika Parfenova – istockphoto.com

Пусть деревья растут и зеленеют

11 сент. 2021 г., 12:56

Сегодня зарайцы присоединились к ежегодной областной губернаторской экологической акции «Наш лес. Посади своё дерево»

Надежда Максимова

На этот раз основной площадкой стала территория Беспятовской рощи, прилегающая к Зарайскому ледовом спортивному комплексу. Уже в 9 утра здесь вовсю звучала музыка, создавая хорошее настроение. Были приготовлены саженцы, лопаты, вода для полива, выкопаны лунки. Да и солнечная тёплая погода давала «добро» для проведения акции.

С приветственным словом к участникам обратилась первый заместитель главы администрации городского округа Зарайск Лидия Кочергаева. Она отметила, что каждый из тех, кто пришёл сегодня посадить свое дерево, отдает частичку своей души для благоустройства родного города.

А председатель Совета депутатов городского округа Зарайск Елена Белкина пожелала всем хорошего настроения и попросила ухаживать за посаженными деревцами.

Более 150 человек — дети и взрослые — пришли в этот субботний день к Ледовому дворцу, чтобы посадить свое дерево. Хороший пример подрастающему поколению показывают участники Зарайского клуба «Активное долголетие». Тамара Кузьмина и Ольга Гнеушева считают, что природу нужно восстанавливать. Очень важно, чтобы много зелёных насаждений было в городе, ведь это лёгкие нашего Зарайска.

Никита Чаплин, первый заместитель председателя Московской областной Думы:

«Сегодня по всему Подмосковью прошла акция «Наш лес. Посади свое дерево». Активное восстановление лесов в Московской области началось в 2013 году. Тема озеленения региона — одна из важных, и поэтому при каждой возможности я принимаю участие в посадках саженцев. Сегодня вместе со школьниками мы с Екатериной Багдасаровой, президентом благотворительного фонда «Исток», посадили яблони. Акция «Наш лес» уже стала доброй традицией. Мероприятие кроме практического значения — непосредственной посадки деревьев обладает и большой общественной значимостью. Суть акции заключается в том, чтобы привлечь как можно больше внимания к проблеме восстановления леса и объединить всех, кого волнует тема экологии, путем участия в столь благом деле как посадка деревьев. Благодарю всех жителей округа, принявших участие в акции и посадивших свои деревья. Спасибо, друзья. Вместе мы сделаем наш край процветающим!»

— Мы принимаем участие в этой акции уже не первый год, — говорит специалист Зарайского ЦСО «Рябинушка» Жанна Шераухова. — С удовольствием пришли сюда и сегодня, тем более что здесь мы проводим наши занятия. И каждый из нас считает своим долгом посадить здесь дерево.

Среди участников акции немало школьников. Как всегда, активны дети и педагоги Детской школы искусств имени А. С. Голубкиной.

— За время проведения акции мы посадили немало деревьев, — говорит преподаватель хореографического отделения ДШИ и руководитель образцового детского коллектива МО хореографического ансамбля «Очаровашки-Очарование» Мария Енюшкина, — Дети с удовольствием принимают в этом участие. Наши яблони и груши, например, растут у Белого колодца. Вообще, акция замечательная, природу нужно сохранять и поддерживать. Есть у нас и сёмейная традиция сажать деревья. На дачном участке в этом году впервые дала плоды яблоня, которую мой отец посадил пять лет назад. Черешня тоже плодоносит.Это так здорово, когда мы возрождаем природу.

Солнечное субботнее утро в Зарайске прошло активно, дружно и плодотворно. Итоги акции подвела начальник отдела благоустройства и охраны окружающей среды администрации городского округа Зарайск Елена Надточаева:

— Очень порадовала активность простых жителей, которые откликнулись на акцию «Наш лес. Посади свое дерево». Это ещё одно подтверждение тому, что зарайцам не безразличен родной край и они стараются внести свою лепту в его процветание. В этом году у нас была одна площадка, на которой мы высадили сегодня полторы сотни молодых сосенок. Участие в акции приняли более 150 человек.

Больше фотографий вы найдёте в фотогалерее .

Быкова Елена Леонидовна

Источник: http://inzaraisk.ru/novosti/ekologiya/pust-derevya-rastut-i-zeleneyut

Экологические ценности — Глобальные деревья

Некоторые деревья дают непропорционально большие экологические преимущества, поддерживая огромное количество других видов.

Некоторые деревья производят пищу (в виде фруктов, цветов, листьев или семян) в гораздо больших количествах, чем другие. Например, Simarouba amara, из Южной и Центральной Америки, обеспечивает нектар и пыльцу для пчел и моли, фрукты, потребляемые обезьянами и птицами, и семена, поедаемые муравьями-листорезами. Он также ежегодно отращивает новые листья, которые поедают различные гусеницы, а в конце жизни его мертвая кора поедается термитами.

Морфология некоторых видов также может иметь большое экологическое значение. Деревья с дуплами в стволе или ветвях служат убежищем и местом для гнездования десяткам видов. В Новом Южном Уэльсе, Австралия, только определенные виды деревьев (часто местные эвкалипты) обеспечивают подходящие дупла для более 170 видов позвоночных, зависящих от них.

Некоторые деревья также вносят значительный вклад в экологию, влияя на уровни питательных веществ в почве. Деревья из семейства гороховых (Fabaceae) образуют корневые клубеньки, в которых обитают бактерии, известные как Rhizobia, которые, в свою очередь, улавливают азот из окружающей почвы.

Потенциальная потеря экологически ценных древесных пород будет иметь более серьезные последствия для биоразнообразия и человечества. Ниже мы выделяем лишь несколько экологически ценных деревьев, находящихся под угрозой:

Макоре (
Tieghemella heckelii ) и моаби ( Baillonella toxisperma )

Это два больших дерева из Центральной Африки, которые являются важным источником пищи для лесных слонов и мелких млекопитающих. Вырубка леса угрожает выживанию обоих деревьев, ограничивая их способность служить важным источником пищи для лесных млекопитающих.

Дерево покемебой (
Acacia anegadensis )

Вид обитает на двух небольших островах Карибского моря: Анегада и Павший Иерусалим. Дерево играет важную экологическую роль, способствуя смене растительности на деградированных территориях. Развитие туризма и инвазивные виды подталкивают эти виды к исчезновению.

Ни один другой вид не почувствовал бы свою потерю сильнее, чем игуана Anegada ( Cyclura pinguis ). Ящерица, насчитывающая менее 200 особей, зависит от дерева покемебой как источника пищи и убежища.

Дерево хуаранго (
Prosopis pallida )

Этот вид произрастает в полузасушливых районах Колумбии, Эквадора и Перу. Дерево играет важную экологическую роль, поддерживая фиксацию азота и, имея самые длинные корни в мире, поднимает грунтовые воды, чтобы позволить другим растениям расти в чрезвычайно засушливом климате.

Археологи теперь считают, что чрезмерная вырубка дерева хуаранго привела к экологическому опустошению, которое в конечном итоге привело к внезапному падению доинкской цивилизации, известной как Наска.Сегодня этот вид остается под охраной охраны в его естественной среде обитания, но в других частях мира он очень агрессивен.

Восстановление деревьев после лесных пожаров на западе США: обзор | Экология пожаров

Пожары являются катализатором изменений лесов

В объяснении моделей восстановления деревьев после пожара преобладали несколько факторов. Во-первых, для создания рассады требуется подача семян, если только они не были посажены; таким образом, близость к живым деревьям была важна для многих видов деревьев в исследованиях, представленных здесь, включая виды, которые являются серотиновыми, рассредоточенными животными и рассеянными ветром или гравитацией.Плотность возобновления деревьев снижалась на расстоянии от 40 до 400 метров от живого взрослого дерева, особенно для сосны пондероза, пихты Дугласовой и настоящих елей на западе США. Тем не менее, в нескольких исследованиях часто рассредоточенных животных видов, таких как белая сосна и передняя сосна, также наблюдалось снижение плотности на больших расстояниях от семенных деревьев. И Coop, и Schoettle (2009), и Leirfallom et al. (2015) обнаружил, что плотность проростков деревьев снижается по мере удаления от взрослых деревьев, не пораженных пузырчатой ​​ржавчиной белой сосны ( Cronartium ribicola J.C. Fisch), хотя это снижение было более постепенным, чем для видов, которые полагались только на распространение ветра или силы тяжести. Исследования, в которых изучалась взаимосвязь между плотностью всходов сосны ложной и расстоянием до живой сосны, обнаружили различные взаимосвязи. Например, Turner et al. (2004) обнаружил небольшую, но значительную отрицательную зависимость плотности проростков от расстояния до источника живых семян, в то время как Кемп et al. (2016) и Urza and Sibold (2017) и Turner et al. (2016) не обнаружил взаимосвязи. Донато и др. (2016) обнаружил положительную взаимосвязь между расстоянием до источника живых семян и относительной численностью сеянцев сосны ложняковой. Однако это можно объяснить близостью к соседним сожженным серотиновым особям и отсутствием других видов, восстанавливающихся на большом расстоянии от живых деревьев, а не связью с живыми соснами. В некоторой степени, отсутствие согласованности в важности близости места пожара к живым соснам ложполя может быть связано с долей серотиновых сосен ложполевая, что было продемонстрировано с помощью различных прогностических факторов серотиновой и несеротиновой сосны ложполяной. Харви и др. (2016). В этом случае несеротиновая сосна ложня отрицательно коррелировала с расстоянием, в то время как серотиновая сосна ложка не коррелировала (Harvey et al. 2016). Кроме того, расстояние, на котором замедлялась регенерация, по-видимому, варьировалось в зависимости от вида, при этом плотность рассады снижалась на расстоянии около 400 м от исходных деревьев пихты Дугласа на северо-западе Тихого океана (Donato et al. 2009) и почти 40 до 100 м от семенных источников сосны пондероза в Блэк-Хиллз в Южной Дакоте, на юге Скалистых гор в Колорадо и Вайоминге и на юго-западе Тихого океана ( e.g., Bonnet et al. 2005, Ричи и Кнапп 2014, Ротер и Веблен 2016). В некоторой степени региональные различия могут быть вызваны разными регенерирующими видами, например, модели регенерации у сосны пондерозы и пихты Дугласовой. Однако во многих исследованиях сообщалось о значении регенерации для всех видов, а не для отдельных видов, за исключением Kemp et al. (2016), Urza and Sibold (2017), Coop and Schoettle (2009) и Harvey et al. (2016) (Подробнее см. Дополнительный файл 1).Кроме того, в нескольких исследованиях наблюдался только один регенерирующий вид; таким образом, их результаты относятся только к одному виду, например Bonnet et al. (2005) в Блэк-Хиллз, где наблюдалось только возобновление сосны пондероза.

Расстояние сгоревшего участка от живых деревьев до живых деревьев также является просто показателем для объяснения наличия семян. Однако предположение о том, что живущие рядом деревья равносильны достаточному количеству семян, не всегда верно. Например, Leirfallom et al. (2015) продемонстрировал, что важна близость к здоровым, не пораженным волдырями ржавчинам сосновым деревьям с белой корой, а не просто к просто живым деревьям. Точно так же сосны пондероза на юго-западе США и на юге Скалистых гор имеют эпизодические события регенерации (Savage et al. 1996). Таким образом, близость к живому зрелому дереву не всегда гарантирует наличие семян. Необходимы дополнительные исследования для определения мест, где отсутствие возобновления деревьев связано с отсутствием производства семян или жизнеспособностью семян, а не с близостью к деревьям.

Во-вторых, меняющиеся климатические условия влияют на плотность регенерации, как климат на протяжении веков. В связи с тем, что в последние десятилетия на западе США становится все более теплой весной и летом (IPCC 2013), условия для выживания сеянцев меняются. На самых засушливых участках даже небольшое увеличение дефицита воды может отрицательно повлиять на восстановление деревьев (Stevens-Rumann et al. 2018). На более холодных и более мезоресурсных участках эти меняющиеся климатические условия могут способствовать регенерации там, где ранее ограничивались холодом или снегом (Stevens-Rumann et al. 2018). Дефицит воды, небольшое количество осадков или засуха снижали эффективность регенерации во всех исследованиях. Корреляция между повышенной регенерацией и доступной влажностью подтверждается Petrie et al. (2017), которые обнаружили, что это важный предиктор успеха рассады в тепличных экспериментах. Кроме того, в многовековом анализе укоренения деревьев Браун и Ву (2005) обнаружили тесную связь между укоренением рассады и более влажными климатическими условиями. Однако в случае Брауна и Ву (2005) характер укоренения в более прохладные и влажные климатические периоды коррелировал с периодами снижения пожарной активности; таким образом, рост отдельных деревьев до огнестойкого возраста между лесными пожарами может способствовать наблюдаемой когорте укоренения деревьев, как обнаружили другие исследователи (Meunier et al. 2014). Аналогичным образом в ходе моделирования были обнаружены корреляции между реакцией проростков деревьев и градиентами влажности и температурой после лесных пожаров (Hansen et al. 2018). Таким образом, изменения в характере осадков могут играть большую роль в уязвимости восстанавливающихся деревьев в более теплом климате, а аномально влажные годы после лесных пожаров могут способствовать прорастанию и укоренению на не восстанавливающихся участках. Взаимосвязь между климатом и восстановлением — это аспект посадки рассады после пожара, который требует обширных дополнительных исследований.

Отдельные виды деревьев по-разному реагируют на факторы стресса окружающей среды из-за их различных требований к окружающей среде и характеристик видов (Dobrowski et al. 2015, Davis et al. 2019). В засушливых лесах, где преобладают сосна пондероза и деревья дугласской пихты, сосна пондероза, по-видимому, более восприимчива к невозможности восстановления (Davis et al. 2018), но наблюдаемые в настоящее время закономерности также могут быть связаны с более длинными расстояниями распространения семян для Douglas- пихта.Однако эти исследования сосредоточены на более низких высотах этих видов; таким образом, важно учитывать, как ареалы видов могут расширяться по мере того, как более высокие возвышенности и более высокие широты становятся более благоприятными для роста деревьев (Lenoir et al. 2008). В этом обзоре только три исследования явно тестировались на смену видов после лесных пожаров (Buma and Wessman 2011, Kulakowski et al. 2013, Donato et al. 2016), и только в одном изучались возможные изменения ареала обитания, вызванные климатом, после лесных пожаров ( Донато и др. 2016). Понимание того, как ареалы видов могут расширяться, помимо сокращения, будет критически важно для управления лесным хозяйством на гарях в ближайшие десятилетия.

Как обсуждалось ранее, большинство представленных здесь исследований объединяли виды для анализа, хотя хорошо известно, что виды по-разному реагируют на экологические и климатические условия. Это дополнительно демонстрируется моделированием климатической оболочки (, например, Rehfeldt et al. 2014), которое предполагает, что разные виды будут по-разному реагировать на изменение климата.Rehfeldt et al. (2014) предсказал сокращение ареала сосны пондероза на 50% к 2060 году. В качестве альтернативы, в высокогорных лесах большинство наблюдаемых исследований восстановления деревьев продемонстрировало последовательное и часто обильное восстановление сосны ложняковой даже там, где было мало саженцев других видов деревьев. (, например, , Харви, и др., , 2016). Несмотря на то, что задокументированного снижения регенерации лесной сосны не наблюдалось, есть данные моделирования, свидетельствующие о том, что в ближайшие десятилетия может наблюдаться существенное снижение количества возгораний из-за увеличения частоты пожаров (Westerling et al. 2011) и продолжающиеся изменения климатических условий (Coops and Waring 2011). Все это говорит о большой степени неопределенности в отношении реакции отдельных видов на изменчивость климата после лесных пожаров.

В-третьих, множественные нарушения, такие как короеды, пожары и повторяющиеся пожары, играют все более важную роль в укоренении деревьев. По мере увеличения масштабов лесных пожаров, отчасти из-за климата (Westerling et al. 2011; Dennison et al. 2014), эта территория будет неоднократно гореть (Prichard et al. 2017). Аналогичным образом ожидается усиление взаимодействия между лесными пожарами, засухой, насекомыми и патогенами (Hicke et al. 2016). Повторяющиеся лесные пожары или сочетание заражения короедами и лесными пожарами могут повлиять на переход экосистемы. Повторные лесные пожары высокой интенсивности в короткие сроки могут вызвать изменения растительности (Таблица 4). Это изменение, вероятно, связано с самими повторяющимися нарушениями, а не с увеличением расстояния до источника семян, поскольку, по крайней мере, в нескольких исследованиях, расстояние до источника семян не варьировалось между однажды выгоревшими и повторно нарушенными участками ( e.g., Stevens-Rumann and Morgan, 2016). Тем не менее, повторяющиеся лесные пожары низкой или средней степени тяжести, которые приводят к выживанию по крайней мере некоторых надземных деревьев, особенно в лесах с низкой высотой, которые исторически горели с более частыми интервалами, могут поддерживать большее количество открытых лесов, а не ускорять переход к невысоким лесам. лесные экосистемы (Larson et al. 2013; Stevens-Rumann and Morgan 2016, Walker et al. 2018). В исследованиях реакции проростков деревьев после вспышек короедов и лесных пожаров результаты менее согласованы, и эти два нарушения во многих случаях, по-видимому, не снижают регенерацию деревьев (Harvey et al. 2014a, 2014b ; Стивенс-Руманн et al. 2015). Напротив, Harvey et al. (2013) действительно обнаружил значительное снижение темпов восстановления деревьев после вспышек короедов и сильных лесных пожаров в системах с преобладанием пихты Дугласа. Учитывая относительно небольшое количество исследований повторяющихся нарушений и отсутствие согласия между исследованиями, необходимы дальнейшие исследования, особенно с учетом все более частого наложения нарушений как во времени, так и в пространстве.

В-четвертых, восстановление деревьев было менее успешным после пожара в определенных условиях участка, с наиболее распространенными факторами, влияющими на высоту, уклон, внешний вид и конкурирующую растительность.Более крутые склоны и более западные или южные аспекты часто приводили к более низкой плотности регенерации по сравнению с более мелкими склонами и северными и восточными аспектами (Lydersen and North 2012, Kemp et al. 2016; Ziegler et al. 2017). В некоторых местах высококонкурентная и потенциально воспламеняющаяся нелесная растительность может иметь положительную обратную связь, поскольку ее легко сжигают и, таким образом, продолжает доминировать нелесная растительность (Wilson and Agnew 1992, Donato et al. 2009).Во многих местах леса заменяются нелесной растительностью, но замещающая растительность меняется. В Калифорнии основная проблема, особенно в более засушливых лесных участках на низких высотах, заключается в том, что кустарниковая растительность, заменяющая леса, является легковоспламеняющейся (, например, Collins and Roller, 2013). В северных Скалистых горах США леса чаще заменяются травой или кустарником (, например, , Кемп, и др. , 2016), в то время как на юго-западе США и в некоторых местах на юге Скалистых гор хвойные деревья часто заменяются хвойными деревьями. озеленение деревьев и кустарников ( e.g., Haire and McGarigal 2010, Roccaforte et al. 2012). Все эти потенциальные переходы экосистем в пастбища или кустарники следует оценивать с пониманием исторической неоднородности. В некоторых местах лесные пожары могут восстанавливать историческую структуру растительности, где формирование деревьев произошло только в результате тушения пожаров (Hessburg et al. 2005, Nagel and Taylor 2005). Таким образом, существует необходимость определить, где отсутствие регенерации создает новые и новые условия на участке, а где незначительное восстановление или отсутствие регенерации способствует исторической неоднородности.В этой области необходимы дополнительные исследования, чтобы способствовать разумному вмешательству менеджмента в проблемных областях.

Понимание относительной важности представленных здесь переменных будет иметь решающее значение для адаптивного управления пожарами в будущем. Климат может вызвать изменения в некоторых лесных системах, в то время как нарушение, топография или конкурирующая растительность могут вызвать изменения в других лесах. Ученые и менеджеры проводят эксперименты, чтобы понять способствующие факторы (, например, Tercero-Bucardo et al. 2007, Ротер et al. 2015, Петри и др. 2017), но для полного понимания реакции на климат, ландшафтные условия и биологические взаимодействия необходим более тщательный анализ уязвимостей конкретных видов.

Ограничения и потребности в исследованиях

Всестороннее понимание движущих сил естественного возобновления и, следовательно, областей, где происходят истинные «сбои» регенерации, ограничено тремя существенными ограничениями, которые требуют дальнейших исследований: (1) понимание пространственной изменчивости в выжженных ландшафтах, (2) количественная оценка временной изменчивости моделей регенерации и (3) определение управляющих механизмов успеха регенерации.Во-первых, несмотря на то, что плотность саженцев деревьев может быть низкой во многих выгоревших областях, она сильно варьируется в пространстве, и поэтому исследователи должны быть осторожны, чтобы сделать вывод, что большие, сильные выгоревшие участки вообще не регенерируют, без выборки более крупных участков для определения пространственной характеристики. вариативность эффектов пожара и возобновление деревьев. Участки, использованные для выборки восстановления деревьев, в большинстве исследований были небольшими (обычно менее 600 м 2 ). Однако в исследованиях с участком размером 4 га саженцы деревьев всегда обнаруживались (Owen et al. 2017). Полное понимание пространственной и временной изменчивости последствий пожара и растительности после пожара важно для функционирования экосистемы, но мы часто не можем уловить это с помощью меньшего размера участка и коротких периодов изучения.

Во-вторых, время, прошедшее с момента пожара, уже давно было проблемой для выводов о траектории экосистемы и ее восстановлении. Некоторые долгосрочные исследования предполагали продолжение пополнения в течение десятилетий и даже столетий после лесных пожаров (MacKenzie et al. 2004, Tepley et al. 2013, Freund et al. 2014). Хотя на многих из изученных здесь участков может продолжаться восстановление деревьев в ближайшие десятилетия, краткосрочные модели восстановления деревьев часто сильно коррелируют с долгосрочными моделями восстановления (, например, Coop et al. 2010). Таким образом, модели регенерации в первые несколько лет после пожара, вероятно, повлияют на траекторию этой экосистемы (Turner et al. 2016). В большинстве исследований представлены данные только за период <10 лет после пожара, а в некоторых исследованиях - через 1-2 года после пожара ( e.g., Strom and Fule 2007, Larson et al. 2013), хотя некоторые представленные исследования действительно охватили большой промежуток времени после пожара, 25-64 года после пожара (, например, Passovoy and Fule 2006, Haire and McGarigal 2010). Кроме того, прошлые модели восстановления могут сильно отличаться от будущих моделей, учитывая все более неблагоприятный климат для восстановления деревьев, особенно на более низких высотах. Таким образом, обсуждение стойких изменений нелесной растительности более распространено, и уровень неопределенности в отношении продолжающегося постепенного восстановления во времени вызывает постоянную озабоченность.Тем не менее, некоторые из этих изменений растительности могут быть компенсированы одним или несколькими последовательными влажными или прохладными и влажными годами, которые могут способствовать укоренению и росту деревьев даже в более теплом климате (Серра-Диас и др. 2018), таким образом, существует необходимость дополнительных исследований механизмов, контролирующих прорастание и регенерацию деревьев.

Наконец, процессы, определяющие укоренение и выживание проростков на выжженных участках, могут отличаться от несгоревших участков и тепличных экспериментов (Petrie et al. 2017). Взаимодействие между всеми потенциально влияющими факторами в условиях после пожара является сложным, и такие измерения, как расстояние от участка до живых деревьев или климатические переменные с высоким разрешением, могут неадекватно объяснить процессы, участвующие в прорастании и выживании. Некоторые альтернативные объяснения отсутствия регенерации, которые здесь не рассматривались, но могут быть важными, включают конкурирующую растительность, другие нечасто описываемые до пожара нарушения (, например, Buma and Wessman 2011, Leirfallom et al. 2015), сильно изменчивое производство шишек, жизнеспособность семян, связанная с климатом и многими другими факторами (, например, Buechling, и др. , 2016), а также медленные темпы регенерации, которые могут быть естественными для некоторых видов и суровых участков. Авторы представленных здесь исследований часто связывают медленную регенерацию с изменением климата, но исследований по физиологии шишек, семян и проростков в этих условиях относительно мало. Чтобы действительно определить, как отсутствие восстановления в краткосрочной перспективе после пожара соответствует долгосрочному существованию нелесных сообществ, необходимо дальнейшее рассмотрение этих механистических влияний, временной изменчивости и пространственной изменчивости.

Управление в мире большего количества пожаров и меньшего количества возрождения деревьев

Можно использовать несколько стратегий управления, чтобы помочь лесам адаптироваться к большему количеству пожаров и большему количеству выгоревших площадей в изменяющемся климате. В частности, мы предлагаем несколько стратегий управления для обеспечения выживания деревьев во время пожаров и повышения вероятности успешного восстановления деревьев, особенно тех видов деревьев, которые не являются серотинными. Обычно мы разбиваем эти стратегии на две категории, которые соответствуют двум из представленных здесь доминирующих движущих сил восстановления деревьев: (1) как адаптировать стратегии управления после пожара, такие как посадка растений, к изменению климата и (2) как смягчить большие последствия. ожоговые пятна высокой степени тяжести и, следовательно, большие расстояния до источников семян живых деревьев.

Посадка в изменяющемся климате

Стратегии управления ландшафтами после лесных пожаров должны учитывать климатическую пригодность сейчас и в будущем. Множество факторов, влияющих на прорастание и укоренение проростков, требуют рассмотрения перед проведением послепожарных мероприятий. Мы составили дерево решений (рис. 2) на основе представленной здесь литературы и после консультаций с менеджерами. Эта структура дерева решений может использоваться для управления посадками и другими соображениями управления в пределах периметра лесных пожаров.Мы предлагаем, чтобы наряду с рассмотрением лесных планов, целей участка и доступности финансирования, текущее и будущее количество и характер осадков, а также температура были тщательно оценены вместе с типом леса, который может указывать на общие климатические условия. Хотя наука может предполагать, что соображения климата или типа леса должны быть первым фактором при принятии решений, мы признаем, что управление выжженными ландшафтами часто определяется не только наукой; Таким образом, наше дерево решений начинается после того, как району присвоен приоритет для потенциального лесовосстановления.В некоторых случаях лесные планы и общие руководящие принципы для целей участков должны быть уточнены, чтобы более эффективно учитывать изменение климата, хотя это выходит за рамки нашего дерева решений.

Рис. 2

Инструмент поддержки принятия решений для посадки на основе обзора литературы по отдельным исследованиям в США за период с 2005 по 2018 год. Расстояния и уклоны являются приблизительными и основаны на средних значениях, найденных во многих исследованиях, хотя точные значения и местоположение должны изменяться в зависимости от региона и подразделение управления и информировано о местном опыте и мониторинге.Аспект указывает на вид, на который обращен склон холма: Ю-З указывает на склоны, обращенные с юга на запад; С-В указывает на склоны, обращенные с севера на восток. Треугольник наверху указывает градиент типов леса и климатических условий, которые варьируются от самых жарких и самых засушливых мест до самых холодных и самых влажных, с увеличением благоприятности при переходе к более прохладным и влажным условиям. Пунктирные линии указывают на необходимость оценки всех участков на предмет наличия более локализованных важных факторов, перечисленных справа после более широкомасштабных оценок, до посадки

Поскольку климат становится все более неблагоприятным для укоренения деревьев для многих видов в частях их текущего распространения, мы должны определить районы, которые могут быть благоприятными для целевых видов, учитывая текущий и будущий климат.Как показали многочисленные исследования, представленные здесь, климат на некоторых участках может быть несовместим в настоящее время или в ближайшем будущем с установлением и выживанием тех видов деревьев, которые существовали до пожара (, например, Davis et al. 2019). Посадка деревьев должна быть ограничена лучшими местами для успешного восстановления деревьев в настоящее время и в будущем климате, которые, как ожидается, не будут восстанавливаться без вмешательства руководства. Таким образом, продвижение продуктивных и разнообразных нелесных экосистем или новых, новых лесных экосистем может быть лучшим способом действий в некоторых местах.Например, многие исследования показали, что эти области на самых низких высотах или часто в самых жарких и засушливых лесах восстанавливались плохо (, например, Dodson and Root, 2013, Donato et al., , 2016; Stevens-Rumann, et al. 2018), поэтому может быть полезно определить, могут ли эти участки продолжать поддерживать сходные сообщества видов до посадки, и, возможно, отдать предпочтение тем участкам, которые немного прохладнее и влажнее, чем самым суровым участкам. В качестве альтернативы, посадка различных видов деревьев или одного вида из генетически разнообразного пула может помочь преодолеть некоторые ограничения продуктивности участка, особенно если нынешние особи больше не подходят, но лесная экосистема все еще желательна.

Второе крупномасштабное научное соображение — это близость к источнику семян. Как показано в представленной здесь литературе, существует множество мест, где восстановление деревьев может быть обильным, например, в пределах небольших сильно выжженных участков или в пределах от 50 до 100 м от живых деревьев; таким образом, эти области могут не нуждаться в пересаживании. И наоборот, посадка может быть необходима для лесовосстановления на больших выжженных участках с высокой степенью поражения, находящихся на большом расстоянии от сохранившихся семенных деревьев. Расстояние до живых деревьев было важным показателем плотности посевов деревьев после пожара; таким образом, понимание формы и размера сильно обгоревших участков имеет решающее значение для понимания потенциала регенерации деревьев и того, когда может потребоваться вмешательство руководства (Shive et al. 2018). Нанесение на карту сильно выжженных участков с помощью спутниковых снимков может помочь определить, какие области достаточно велики, чтобы вызывать беспокойство, а где конкурирующая растительность может представлять угрозу для отсроченного успеха посадки. Во многих случаях посадки не рекомендуется из-за размера и формы этих больших участков, даже при больших пожарах. Даже на больших участках неправильная форма и несгоревшие острова оставляют много сожженных участков рядом с уцелевшими деревьями, которые могут быть потенциальными источниками семян. Например, Kemp et al. (2016) обнаружил, что при 21 крупном пожаре> 75% выгоревшей площади находилось в пределах 95 м от уцелевших деревьев. Таким образом, усилия по посадке должны быть сосредоточены на тех самых крупных, сильно обгоревших участках, где большие площади внутри участков находятся на расстоянии более 100-400 м, в зависимости от региона и вида, от менее обгоревшего края или несгоревшего острова значительного размера (Северный и др. 2019).

Мы предлагаем не сажать деревья близко к краю сильно обгоревших участков, чтобы избежать участков, на которых со временем, вероятно, будут большие скопления топлива ( e.g., Roccaforte et al. 2012; Eskelson and Monleon 2018) и, следовательно, имеют более высокий потенциал для перезажигания (Prichard et al. 2017). Предыдущие пожары могут ограничить масштабы пожара или серьезность пожара на срок от 5 до 20 лет, в зависимости от региона, типа леса и отдельных пожаров (Parks et al. 2015; Parks et al. 2016b). Таким образом, обеспечение буферной зоны и потенциальной зоны сдерживания в пределах периметра ожога высокой степени тяжести снизит вероятность сжигания посаженных саженцев.С увеличением вероятности повторных ожогов менеджеры должны осознавать, где и как могут возникать последующие пожары, и как саженцы деревьев могут способствовать загрузке топлива. Мы предлагаем сажать только внутри больших, сильно обгоревших участков, чтобы избежать потери денег и усилий, вложенных в посадку саженцев деревьев.

После этих первых двух широкомасштабных размышлений о климате и наличии источников семян, мы сосредоточимся на тех более мелкомасштабных топографических или топоклиматических переменных, которые важны для успеха регенерации на западе США.Высота, аспект и наклон — все это играет роль в определении подходящих мест для посадки. Мы даем общие рекомендации для этих различных показателей, но потребуются местные знания и адаптация. Например, Kemp et al. (2016), Донато и др. (2016) и многие другие продемонстрировали, что естественное восстановление происходило в меньшей степени на самых низких высотах на склонах, обращенных с юга на юго-запад, что указывает на то, что эти участки могут находиться за пределами их климатической устойчивости.И наоборот, склон, обращенный на юг на большой высоте, может способствовать регенерации на верхнем диапазоне высот для определенного вида. Уклон может быть более важным в сочетании со свойствами почвы. Мелкие почвы на крутых склонах могут не способствовать установлению регенерации, но в глубоких богатых почвах процент уклона, возможно, не так важен.

Наконец, многочисленные исследования показали, что местные условия на участке имеют большое значение, и их всегда следует учитывать перед посадкой. Определение того, может ли и где конкурирующая растительность препятствовать естественному возобновлению или конкурировать с посаженными саженцами, может изменить сроки посадки.Например, содействие немедленному посеву после пожара в районах с быстрорастущими, возобновляемыми видами может быть более важным в некоторых районах, в то время как в других районах, где конкурирующая растительность вызывает меньшую озабоченность, позволяя в течение нескольких лет наблюдать за естественной плотностью регенерации. получить гарантию перед посадкой. Типы почвы и ее глубина могут влиять на плотность или виды посаженных растений, и множество условий микроплощадок, таких как наличие структур для кормления, могут быть важными факторами (Haffey et al. 2018). Все они очень специфичны для конкретного объекта и могут даже отличаться в зависимости от лечебного учреждения, что требует усмотрения менеджера с учетом местного опыта.

Использование огня для естественного восстановления

Hessburg et al. (2015) изложил семь принципов стратегического управления ландшафтами. Они подчеркнули необходимость подумать о том, где проводить какое лечение, в том числе ничего не делать в некоторых местах. Усиление обработок на уровне ландшафта, включая прореживание, обработку топливом, предписанные пожары или регулируемые лесные пожары, может сократить площади, которые горит в экстремальных условиях, и, таким образом, повысить потенциал выживания деревьев, которые могут стать источниками семян для восстановления.В настоящее время несколько исследователей и менеджеров предлагают усилить стратегическое планирование до пожара, которое сосредоточено на ограничении риска для пожарных, управлении очень высокими затратами на тушение пожара и разработке упреждающего стратегического плана управления лесными пожарами (Thompson and Calkin 2011, Schoennagel et al. 2017). Управление пожарами часто включает агрессивное пожаротушение, которое, вероятно, будет продолжаться, когда человеческие ценности окажутся под угрозой. Однако в местах, где риск для человеческих ценностей невелик, а экологические потребности высоки, мы присоединяемся к другим, выступая за менее агрессивные меры подавления (Schoennagel et al. 2017, Halofsky et al. 2018). Скорее всего, это означает отсрочку, загон и управление продолжающимися пожарами, чтобы способствовать выживанию семенных деревьев и желательному распределению участков по размеру (Hessburg et al. 2015). Национальная стратегия согласованного управления пожарами (USDA и USDI 2018), которая поддерживается федеральными, государственными и другими менеджерами, призывает к тушению пожаров, когда это возможно и желательно, а также к использованию огня как части управления природными ресурсами . Часть адаптации к более частым и крупным пожарам в будущем будет оценена, когда лесные пожары «хорошо работают» для достижения целей управления растительностью.

Что касается восстановления деревьев после пожара, более широкие цели этих управляемых лесных пожаров включают в себя обеспечение выживания большего количества взрослых деревьев для дождя семян с течением времени и создание менее серьезных, более неоднородных эффектов пожаров. Оба эффекта более вероятны, когда огонь горит в менее экстремальных условиях — тех самых условиях, в которых пожаротушение наиболее эффективно. Увеличение доли «пожарных убежищ», несгоревших или малоопасных выгоревших участков, могло бы предоставить больше экологических услуг (Kolden et al. 2012, Meddens et al. 2018), и в то время как поддержка пожарных убежищ важна при любых условиях горения, менее экстремальные погодные условия способствуют созданию и поддержанию «пожарных убежищ» (Krawchuk et al. 2016). Некоторые лесные проемы, особенно меньшего размера, могут быть экологически полезными и увеличивать неоднородность ландшафта.

В конечном счете, эти подходы сочетаются друг с другом, поскольку в большинстве районов пожары будут возникать в будущем, и то, что мы делаем после пожара, повлияет на состояние леса до следующего пожара и на то, как этот следующий пожар будет гореть.Решения должны быть стратегическими, поскольку в годы повсеместных пожаров площади для посадки больше, чем деревьев, и есть много участков, которые, вероятно, не будут поддерживать леса, аналогичные тем, которые были найдены до пожара. Все стратегии управления, включая бездействие, имеют последствия, которые могут быть оценены для обоснования управленческих решений.

Границы | Что дерево скажет о своем размере?

Размер дерева

Многие экологически и эволюционно важные свойства и процессы зависят от размера.Таким образом, «размер — одна из важнейших характеристик любого организма», как начал обзор Никлас (2004). Следовательно, пытаясь понять природу, мы принимаем во внимание размер. Мы можем сравнивать двух людей одинакового размера, группы людей одного и того же общего размера или людей разных размеров, но контролируя размер либо интуитивно, либо рационально в нашем сознании, либо с помощью статистических процедур. Наши научные экологические методы значительно усовершенствовались за десятилетия. Тем не менее, мы по-прежнему инстинктивно выбираем темы наших исследований и в основном используем интуицию для настройки исследований.Понимание общего использования бессознательного и предвзятого мышления при принятии решений изменило экономику за последние десятилетия (Kahneman, 2011). Точно так же сочетание человеческого взгляда и интуитивного мышления привело к предвзятому взгляду на эволюционные процессы животных, которые значительно отличаются от нас (Kokko, 2017). В этом эссе я исследую, как наш человеческий разум может влиять на то, как мы воспринимаем размер дерева и его потенциальные опасности. В этом разделе я начну с обсуждения и сравнения возможных показателей размера дерева.Затем я проверяю, могло ли неадекватное восприятие размера дерева повлиять на результаты в выборке из 10 статей. В третьем разделе я резюмирую, как что-то может пойти не так, а в четвертом — что делать на практике, чтобы избежать проблем. Я заканчиваю эту статью пятым разделом, игриво отвечая на вопрос о названии.

Люди способны замечать тонкие различия в объеме и даже меньшие различия в росте людей (Maskin et al., 2010). Это была ценная способность в нашей эволюционной истории при идентификации людей и оценке их работы, мобильности и боевых способностей, а также скорости, с которой они потребляют пищу.Поскольку наша объемная плотность свежей продукции почти постоянна, и то же самое верно для большинства домашних и охотничьих животных, на практике масса и объем свежей продукции могут использоваться как взаимозаменяемые. Мы можем визуально оценить объем, но затем мы говорим о «весе» или, точнее, о свежем весе или свежей массе, которые могут использоваться почти взаимозаменяемо, поскольку сила тяжести мало меняется. Человеческий размер и, возможно, более часто используемые тесно связанные термины «большой» и «маленький» неоднозначны. Более высокий, но более легкий человек может считаться больше или меньше, чем более низкий, но более тяжелый человек, но это можно рассматривать исключительно как семантическую проблему, поскольку на практике у нас есть четкое видение того и другого.Объем человека редко линейно зависит от производительности, но мы интуитивно умеем соотносить его с размером человека. Мы можем, например, подсчитать, что четыре маленьких человека, каждый из которых весит 50 кг, смогут нести груз, который два больших человека, оба весом 120 кг, могут просто нести, даже если общий объем маленьких человечков был меньше, чем у крупных мужчин.

Размер важен для деревьев, так как он связан с затратами на строительство и содержание, а также с такими процессами, как фотосинтез.Большой свежий вес и объем создают проблемы с транспортировкой животных, и нетрудно представить себе ситуации, в которых более мелкие особи подходят лучше. Особи большинства видов млекопитающих и птиц относительно быстро растут до своего зрелого размера и остаются в этом размере, который предположительно был оптимальным в их эволюционной истории на всю оставшуюся жизнь. Тем не менее, можно с уверенностью предположить, что деревья вырастают настолько большими, насколько они способны во время роста особей, и развиваются настолько большими, насколько это возможно, без чрезмерного риска опрокидывания (Gardiner et al., 2016) или проблемы с ксилемой (Ryan and Yoder, 1997) или транспортом флоэмы (Woodruff, 2013). В более научном выражении термин «способность» относится к затратам на строительство и техническое обслуживание, и он уравновешен преимуществами, вытекающими из большого размера, например, возможностью вырастить большую площадь листьев и расположить их высоко в кроне деревьев, а также транспортировать воду, питательные вещества и углеводы вверх и вниз и хранить их. Эти затраты и выгоды обычно не масштабируются линейно с мерами размера дерева (таблица 1), но могут быть поняты на их основе.

Таблица 1 . Некоторые возможные меры размера дерева.

В отличие от большого количества потенциальных мер по размеру деревьев (таблица 1), непрофессионалы и лесные экологи, похоже, сосредотачиваются только на нескольких показателях. Когда мы видим издали дерево, растущее на открытом воздухе, большинство из нас, вероятно, считает его большим, если оно высокое и крона широкая. Однако наше восприятие размера меняется по очевидным причинам, когда мы входим в лес. Дальний вид на данное дерево блокируется другими деревьями, и мы в основном можем видеть только нижние части стволов этих более близких деревьев.Поэтому дерево в густом лесу обычно считается больше, чем его сосед, когда его диаметр больше. Этот акцент на диаметре не ограничивается только случайными дискуссиями о лесах, но также отражается в научных публикациях, поскольку диаметр также является мерой размера, которую легче всего измерить простыми инструментами. Слова «куст» и «высота» использовались во многих статьях (2 861), чем «куст» и «диаметр» (1 537), в то время как «дерево» и «высота» (26 207) использовались лишь немного чаще, чем «дерево». »И« диаметр »(24 438) (поиск ISI Web of Science, Clarivate Analytics, 28 мая 2019 г.).Высота кустов может привлекать больше внимания по сравнению с диаметром не только потому, что их верхушки видны, а их высоту можно определить и измерить гораздо легче, чем диаметры многоствольных особей, но также потому, что мы можем интуитивно учитывать различия, близкие к нашей собственной высоте, к быть важнее и интереснее. Другие показатели (таблица 1) определить еще труднее, чем рост, а некоторые из них, такие как биомасса и численность, требуют идентификации видов и предварительной информации или трудоемкого протокола, включающего лабораторную работу.

Вместо мер размера, которые легко оценить невооруженным глазом или которые кажутся интуитивно значимыми, выводы научных исследований должны основываться на показателях, масштабируемых с учетом эволюционно важных процессов. Когда акцент делается на фотосинтезе, хорошим вариантом будет площадь листа и его высота, указывающие уровень освещенности, которому подвергается дерево. Фотосинтез как источник энергии специфичен для растений. Однако дыхание сходно у экзотермических животных и деревьев, но, хотя только малая часть тканей животных метаболически неактивна, доля биомассы мертвой сердцевины часто превышает половину.Автотрофное дыхание деревьев было смоделировано на основе сухой массы, т. Е. Биомассы (Mori et al., 2010), на основе объема заболони (Valentine and Mäkelä, 2012), а также было обнаружено, что его масштаб примерно линейно зависит от площади поверхности (Bosc et al., 2012). др., 2003). Затраты на строительство проще смоделировать, и часто предполагается, что они линейно масштабируются с учетом большей части биомассы, то есть древесных частей. Из рисков, связанных с размером, с которыми сталкиваются деревья, момент опрокидывания, вызываемый сопротивлением ветра, связан, в основном, с площадью листьев и высотой дерева, поскольку скорость ветра увеличивается вверх, и чем длиннее рычаг, тем больше момент или крутящий момент, вызываемый ветром. заданная сила (Гардинер и др., 2016). Свежий вес, занимающий центральное место в понятии размера животного, для деревьев не имеет большого значения. Собственный вес влияет на максимальную высоту, что не приводит к упругому короблению. Однако большинство деревьев намного ниже этой высоты (McMahon, 1973). Кроме того, свежий вес способствует моменту опрокидывания, когда ветер гнет дерево. В прикладной экологии сухой вес, сухая масса или биомасса могут использоваться для оценки роли деревьев в смягчении последствий изменения климата, так как содержание углерода в биомассе изменяется незначительно (Martin et al., 2018), в то время как объем ствола традиционно является важным показателем в лесном хозяйстве.

Опасно то, что выбор меры размера может существенно повлиять на сделанные выводы (рис. 1), поэтому важно тщательно продумать выбор. Например, если размеры стволов у особей двух видов одинаковы, но плотность древесины различается, деревья будут одинаково большими по диаметру, но не по биомассе. В целом, несмотря на то, что наиболее подходящие меры варьируются, и биомасса, и сила (таблица 1) хорошо соответствуют нескольким процессам, которые повлияли на рост, выживание и воспроизводство и, следовательно, вероятно, были тесно связаны с эволюцией деревьев.Здесь я называю деревья меньшего размера на основе биомассы и силы «биологически меньшими», а эти меры размера более «биологически значимыми», чем, например, диаметр. Я признаю, что относительная важность связей между этими экологическими мерами и эволюционными процессами зависит от исследовательского вопроса, но считаю это обобщение полезным в этой статье для простоты.

Рисунок 1 . Гипотетическая демонстрация того, как мера размера может повлиять на наше восприятие важных процессов.Виды деревьев, представленные открытыми и закрытыми кружками, выглядят по-разному по сравнению с размерами размеров A и B, но не на основе C. Процесс на оси Y может, например, быть транспирацией и измерением диаметра размера A, B. базальная площадь и масса поперечного сечения C, т. е. биомасса на единицу длины ствола на высоте груди (вместо более обычной биомассы, поскольку это потребовало бы допущений о высоте, конусе и ветвях). Я вычислил данные, исходя из трехкратной плотности древесины для пород, представленных закрашенными кружками, и добавил некоторые случайные вариации, чтобы набор данных выглядел более реалистичным.Ученые обычно уделяют достаточно внимания различиям между измерениями, основанными на размерах, такими как A и B. Однако в этой статье основное внимание уделяется влиянию плотности древесины на размер и тому, как результаты могут измениться при изучении структур и процессов, связанных с плотностью древесины, при использовании показателей, основанных только на размерах. ( A и B ) или те, на которые также влияет плотность древесины (C) . Это важно, поскольку на основе A и B исследование может сделать вывод, что виды с более высокой плотностью древесины имеют более высокую транспирацию.При большем количестве видов со схожими различиями исследование, основанное на показателе A или B, сделало бы вывод, что увеличение плотности древесины увеличивает транспирацию, в то время как исследование, основанное на C, утверждает, что плотность древесины не влияет на транспирацию.

Обзор 10 часто цитируемых статей

Предыдущий раздел оставался несколько теоретическим или даже философским и, возможно, не раскрыл большинству читателей важность рассмотрения меры размера дерева. В этом разделе моей целью было качественно просмотреть образцы статей и изучить, как воспринимался размер дерева и как альтернативные точки зрения могли повлиять на результаты.Я сосредоточился на недавних и часто цитируемых статьях, в которых представлены наборы данных с вариациями плотности древесины, так что биологически более значимые измерения размера, прочности и биомассы варьируются для данного диаметра. 22 мая 2019 года я выполнил поиск в ISI Web of Science, Clarivate Analytics, используя «плотность древесины *» или «удельный вес древесины * » в качестве «темы». Я выбрал эти строки слов, поскольку обычно используются как плотность древесины, так и удельный вес древесины, и хотел включить множественное число и, возможно, другие варианты.Я получил 2250 статей, опубликованных с 2010 года. Затем я выбрал 10 наиболее цитируемых статей с 2018 года, в которых была по крайней мере одна из двух строк слов в заголовке, аннотации или ключевых словах (дополнительные материалы). Увы, поскольку мой подход был критическим, и я сосредоточился на шагах рассуждений, связанных с размером, которые могли повлиять на выводы, я не описываю основные достижения, достигнутые в большинстве этих статей.

Я начинаю с всесторонне обсуждаемого случая, который, возможно, служит хорошей отправной точкой для других, более общих и сложных обстоятельств.Единственная обзорная статья, включенная в выборку (Adler et al., 2013), случайно представила ранее распространенное мнение о ценности плотной древесины, имеющей высокую прочность, но имеющую высокую стоимость строительства и, следовательно, медленный рост. Было объяснено, что эта логика является результатом ошибочного сосредоточения внимания на сравнении особей одинакового диаметра и, следовательно, разной биомассы и силы (Anten and Schiving, 2010; Larjavaara and Muller-Landau, 2010, 2012a). Проблема в логике сравнения особей одного диаметра, но разной плотности древесины (например.g., Lüttge, 2007) можно визуализировать с помощью качелей (рисунок 2). В этом ранее распространенном ошибочном представлении A — это плотность древесины, B — прочность, C — дешевизна конструкции, а D — диаметр, который, как предполагается, не меняется (рис. 2). Тогда, правильно, дешевизна строительства уступает силе, но это не должно применяться к экологическому контексту или к пониманию эволюции древесины, поскольку D не является биологически значимой мерой (Таблица 1). Когда D изменяется на прочность или биомассу, которые остаются постоянными, планка качелей ломается, так как для данной биомассы уменьшение плотности древесины увеличивает прочность, не влияя на дешевизну строительства, при условии неизменной высоты (Anten and Schicing, 2010; Larjavaara and Muller-Landau , 2010, 2012a), показывая, насколько важно, чтобы B, C и D были биологически значимыми при попытке понять экологическое значение A.Первоначальный выбор сравнения деревьев с одинаковыми диаметрами в традиционном мышлении парадоксальным образом приводит к ложным выводам, несмотря на совершенно правильную цепочку рассуждений.

Рисунок 2 . Качели, представляющие компромиссную ситуацию. Когда A изменяется, B улучшается, а C становится хуже, например, с точки зрения эволюции, или наоборот. Предполагается, что точка опоры D не меняется, обычно ей уделяется меньше внимания, поскольку наш разум легко сосредотачивается только на движущихся частях.Это проблема, поскольку D влияет на зависимость B и C от A.

На основе предыдущего примера можно увидеть, как сравнения в узком диапазоне диаметров, в котором биомасса самых крупных видов легких лесных пород ниже, чем биомасса самых мелких видов тяжелых лесов, могут привести к аналогичным проблемам. . Однако та же проблема сохраняется, когда диапазон диаметров является широким, когда ограничен только один конец, или даже без ограничений по диаметру, если, например, виды с низкой плотностью древесины имеют аналогичные диаметры и, следовательно, в среднем более низкую биомассу.Для включения в выборку деревьев почти всегда устанавливается минимальный диаметр для оптимизации полевых работ. Семь из 10 включенных исследований были основаны на наборах данных с такими границами. Это означает, что самые маленькие из включенных светлых деревьев были легче и биологически меньше, чем самые маленькие деревья с тяжелой древесиной. Это методологически понятно и разумно, и не проблема, если исследование является измеряемым без экологических соображений или если значение деревьев, близких к границе, в обнаруженных закономерностях невелико.Однако полезно учитывать риски, связанные с вводящими в заблуждение выводами относительно биологически более значимого способа установления границ. Например, с предельным размером, основанным на биомассе в 50 кг, предел диаметра для легких древесных пород с очень низкой плотностью древесины 250 кг · м 3 будет на уровне 15,3 см, в то время как предел будет на уровне 9,0. см для породы с исключительно плотной древесиной (1000 кг · м −3 ; Chave et al., 2014; рассчитано с нулевой переменной окружающей среды).Два исследования по измерению (Asner and Mascaro, 2014; Chave et al., 2014) не преследовали цель объяснить историю жизни деревьев или сформулировать выводы с эволюционной или экологической точки зрения, и граница, которая не была биологически значимой, не была проблемой. . Три из исследований (Quesada et al., 2012; Kunstler et al., 2016; Peres et al., 2016) имели более низкие границы диаметра, но кажется маловероятным, что использование, например, границы на основе биомассы изменило бы результаты значительно.Однако это можно было проверить.

Два из семи исследований, включающих только деревья с диаметром выше установленного минимума, были сосредоточены на более узких диапазонах диаметров в неотропических лесах. Райт и др. (2010) обнаружили, что деревья с легкой древесиной, особенно в диапазоне диаметров 1–5 см, имеют более высокую смертность и рост относительного диаметра, и это открытие, вероятно, было вызвано тем, что эти молодые саженцы были биологически меньше, чем саженцы с тяжелой древесиной того же диаметра. диапазон, так как смертность и рост относительного диаметра, вероятно, уменьшатся с увеличением биологического размера.Аналогичным образом Phillips et al. (2010) обнаружили, что светлые и большие деревья с большей вероятностью погибнут в засухе. Они хотели подтвердить, что низкая плотность древесины напрямую увеличивает риск гибели, а не большие диаметры, сосредоточив внимание на диапазоне диаметров 10-40 см. Однако, поскольку светлые деревья были биологически меньше, влияние плотности древесины на смертность для данного биологического размера, вероятно, было недооценено.

Одно из исследований с границами меньшего диаметра (Kunstler et al., 2016) была другая, и, вероятно, более важная проблема, поскольку основной интересующей переменной был абсолютный рост базальной площади, которая масштабируется как квадрат диаметра, увеличивая биологически значимый рост легких лесных видов. Более того, согласно одному из основных результатов, светлые лесные виды меньше влияют на своих соседей, но, опять же, мерой была базальная площадь, и светолесные виды, следовательно, были биологически меньше. Это требует повторного анализа впечатляющего набора данных, основанного на более значимых с биологической точки зрения показателях размера, а не на базальной площади.

Gleason et al. (2016) использовали исключительно большой набор данных для изучения важных закономерностей эффективности и безопасности восходящего водного транспорта в заболони. Наша интуиция подсказывает нам, что такие исследования не могут быть основаны на эффективности на заводе или на ветке, поскольку размеры меняются. Глисон и др. (2016) основали свой анализ на «переносе воды через заданную площадь и длину заболони при заданном градиенте давления». Этот блок можно представить себе как точку опоры (D), которая, как предполагается, не изменится на рисунке 2, в зависимости от компромисса между безопасностью (B) и эффективностью (C).Основание сравнения на переносе заболони на заданную площадь поперечного сечения было бы хорошей отправной точкой, если бы это было связано либо с биологически значимым размером растений, либо с затратами на строительство или содержание водопроводящих структур. К сожалению, транспорт на данную площадь заболони находится посередине между этими двумя. При неизменных размерах и плотности трубопровода и транспортировке на заданную площадь заболони, транспортировка ствола или ветви может увеличиваться «бесплатно» без увеличения массы поперечного сечения ствола или ветви, т.е.е. биомасса на единицу длины, как за счет увеличения соотношения заболони и сердцевины древесины, так и за счет уменьшения плотности древесины. Точно так же перенос на данную территорию может увеличиться просто за счет увеличения плотности каналов в покрытосеменных деревьях и кустарниках (лианы бывают разные). Таким образом, качели на Рисунке 2 снова ломаются. Анализ, основанный на затратах на строительство или техническое обслуживание водопроводящих сооружений, или, возможно, на тесно связанных затратах на техническое обслуживание ствола, вместо этого мог бы выявить резкие тенденции в области безопасности и эффективности. К сожалению, эти меры будет очень сложно оценить.

Наконец, Peres et al. (2016) смоделировали влияние охоты на углерод экосистемы в бассейне Амазонки, предположив, что удаление животных, рассеивающих крупнозернистые и тяжелые лесные породы, снизит среднюю плотность древесины и уменьшит биомассу на единицу площади при неизменной базальной площади и количество человек на единицу земельной площади. Однако базальная площадь на единицу площади суши не имеет биологического значения, и если предположить, что она не изменится, не следует считать более естественным или чем-то возможным, чем, например, базальная площадь на единицу площади земли, увеличивающаяся или уменьшающаяся на заданный процент в то же время с изменением древесины. плотность.Это же предположение о постоянной базовой площади при изменении плотности древесины было сделано во многих влиятельных публикациях. Во-первых, Bunker et al. (2005) смоделировали воздействие углерода в результате исчезновения древесных видов, а затем была предложена та же логика для понимания последствий охоты (Brodie and Gibbs, 2009). Хотя это предложение изначально подвергалось критике (Jansen et al., 2010), оно также применялось в других часто цитируемых статьях, хотя они не включены в мою выборку из 10 наиболее цитируемых статей (Bello et al., 2015; Osuri et al., 2016) и, по-видимому, широко используется в природоохранной биологии. Если отказаться от предположения о постоянной базальной площади на единицу площади суши, что можно сказать о потенциальных изменениях биомассы из-за охоты на распространителей крупносемянных и массивных древесных пород? Предполагая постоянное количество деревьев на единицу площади и заданную валовую первичную продуктивность на единицу площади, биомасса может увеличиваться с увеличением плотности древесины, если у древесных пород более низкие затраты на содержание на единицу массы их ствола.Это может быть дополнительно усилено более высокой восприимчивостью легколесных видов к нарушениям и смертности, а также удалением лесов от энергетически сбалансированной старовозрастной стадии (Larjavaara and Muller-Landau, 2012b). Однако все это весьма неопределенно, и предположение о неизменном количестве деревьев на единицу площади земли не может быть оправдано ни с экологической, ни с физиологической точек зрения. Более того, любые такие изменения могут занять столетия, и даже тогда они могут быть незначительными по сравнению с гораздо более быстрым эффектом изменений, вызванных животными и охотой, в полузасушливом климате, где просмотр может повлиять на превращение экосистемы в лес или пастбище ( Staver et al., 2009).

Размер-Близорукость

Я просмотрел всего 10 статей. Однако, поскольку они были недавними и часто цитируемыми, они, вероятно, дают гораздо лучший обзор экологических исследований плотности древесины, чем предполагает их небольшое количество. По крайней мере, в половине статей многие ключевые аргументы казались сомнительными, потому что размер дерева основывался на диаметре или базальной площади. Парадоксально, но это возможно, несмотря на наличие совершенной цепочки рассуждений, если «миопия размера» повлияла на основу исследования (рис. 3).Я хочу привлечь внимание к этой опасности этим, возможно, излишне провокационным выражением.

Рисунок 3 . Блок-схема, показывающая близорукий размер черным цветом (A и B) и вывод с учетом размера сплошными стрелками (A, C, D и E). Логика размерной миопии фокусируется на стрелке A, но обычно учитывает размер дерева на основе диаметра или базальной площади (стрелка B). Однако плотность древесины влияет не только на образец или интересующий процесс, но и на биологически значимый размер (стрелка C) вместе с измерениями, основанными на размерах (стрелка D).Подход, ориентированный на размер, фокусируется на влиянии плотности древесины на интересующий образец (стрелка A) с учетом биологически значимого размера (стрелка E). Аналогичным образом, в исследованиях, например, сосредоточенных на форме кроны, а не на плотности древесины, следует учитывать влияние формы кроны на размер (стрелка C).

Сравнение двух деревьев одинакового размера с одинаковыми диаметрами, но разной плотностью древесины, возможно, является самым простым случаем миопии размера. Это можно рассматривать как частный случай любого сравнения, в котором основное внимание уделяется изменению плотности древесины, но размер дерева, выраженный через биомассу, или коварные характеристики прочности зависит от плотности древесины, и это не обсуждается.Эту ковариацию легко увидеть в случае фиксированного диаметра или узкого диапазона диаметров, но она также представляет опасность в (1) диапазонах большего диаметра и (2) если диаметры ограничены только на одном конце, или (3) даже без каких-либо ограничений, если светлые деревья в данном лесу биологически меньше, даже если они выглядят, по крайней мере, такими же большими при ходьбе по лесу. Размерная миопия представляет опасность также при использовании поперечного сечения целой или заболонной древесины или площади основания в шкале древостоя. Со временем остается проблемой, если увеличение диаметра или его производные используются в попытке понять биологически значимый рост, а плотность древесины варьируется.Точно так же неизменная во времени базальная область — это близорукое предположение при изменении плотности древесины. В этом случае, если предположить, что неизменная биомасса может быть более естественной.

Я считаю, что наш человеческий разум интуитивно не настроен на учет плотности живых существ, влияющих на их размер. Это предубеждение вызывает нашу миопию размера. Мы не привыкли рассматривать переменную насыпную плотность живых существ и легко считаем плотность древесины исключительно признаком, который мы учитываем в комплексном анализе, но не считаем, что она влияет на размер человека при проведении исследования.Когда мы думаем о размере и связанных с ним прилагательных «большой» и «маленький», мы легко думаем только о размерах и отбрасываем плотность древесины как свойство материала. Экологические вопросы сложны и часто лучше всего изучать, фиксируя часть переменных, а затем сосредотачиваясь на двух переменных, а иногда и на большем, которые варьируются в пространстве или во времени, чтобы понять причины и последствия. Размер — это типичная переменная, которую необходимо фиксировать. Например, при изучении различий в транспирации всего растения между видами A и B с одинаковой плотностью древесины мы интуитивно отвергли бы план исследования с измерениями, проведенными на небольшой особи A и зрелом дереве B с двойным диаметром и примерно четырьмя диаметрами. кратность биомассы по сравнению с A.Однако при сравнении видов B и C с четырехкратной плотностью древесины, к сожалению, нормой будет сравнение индивидуумов с примерно четырехкратной разницей биомассы и приписывание результатов различиям в плотности древесины, а не в размере, несмотря на то, что обе возможные причины . Точно так же, возможно, для нашего человеческого разума естественно предположить, что базальная площадь леса не изменяется во времени из-за определенных изменений окружающей среды, даже несмотря на то, что неизменная во времени биомасса, вероятно, была бы лучшим предположением с точки зрения дерева.Однако и то, и другое, вероятно, будет непростым, поскольку серьезное изменение в составе пород деревьев, вероятно, повлечет за собой серьезные нарушения.

Сознание размера

Когда слова широко обсуждаются в исследовательских публикациях, мотивация часто состоит в том, чтобы ввести термины, которые являются новыми для большинства читателей (например, Darwin, 1859), или обсудить альтернативные варианты использования, вызывающие путаницу (например, Hey, 2001). Размеры, то есть «большой» и «маленький», являются чрезвычайно часто используемыми терминами в лесной экологии, и их значения хорошо известны.Один из способов учитывать размер — это продолжать использовать эти термины, как и раньше, просто на основе размеров и рассматривать плотность древесины как свойство материала, как и раньше, но включать ее в анализ в более раннее время. Однако я считаю, что это сложно для нашего человеческого разума, и интеллектуально легче пересмотреть значение размера, то есть «и» «маленький», в исследованиях деревьев с различной плотностью древесины и включить плотность древесины в их концепции и думайте, например, о биомассе, а не о размерах.

Как избежать миопии размера и учитывать размер? Я не предлагаю проводить полевые исследования или дистанционные измерения по-другому, но больше внимания следует уделять осознанию размера при анализе данных, передаче результатов и разработке теорий. Мы также всегда должны учитывать, как мера размера дерева влияет на результаты, когда (1) плотность древесины меняется и мы фиксируем размер для сравнения, (2) мы устанавливаем границу или границы на основе размера для выборки деревьев, (3) мы сравниваем скорости роста или (4) делаем предположения о временных тенденциях.Это соображение не должно быть более сложным, чем когда экономист переводит валовой внутренний продукт из номинального в объем, скорректированный с учетом покупательной способности, или ученый-атмосферник преобразует относительную влажность в абсолютную влажность и некоторое время размышляет, что использовать, сообщая свои результаты другим. .

Большое количество вариантов диаметра представляет собой проблему, которую следует выбрать при представлении результатов (Таблица 1). Во многих случаях естественной альтернативой диаметру могут быть биомасса или прочность.Однако, поскольку они обычно оцениваются на основе диаметра, просто использование диаметра для описания размера обычно не является проблемой, если плотность древесины существенно не меняется в наборе данных. Когда плотность древесины меняется, биомасса и прочность, вероятно, будут различаться для данного диаметра, но даже это может не вызвать проблем. Проверить это можно, наблюдая за чувствительностью результатов преобразования диаметра в другие меры размера, перечисленные в Таблице 1. Очевидно, что оценка биомассы или прочности только на основе диаметра не помогает учесть изменение, вызванное плотностью древесины, но является аллометрическим. Следует использовать модели, включающие плотность древесины или биомеханические уравнения, включая плотность древесины или, что еще лучше, модуль разрыва.Иногда в оценку биомассы или прочности следует включать внутривидовые колебания плотности древесины. Использование диаметра иногда может быть лучшим показателем, чем, например, биомасса с физиологической точки зрения, если основное внимание уделяется эксплуатационным расходам, которые, как предполагается, линейно масштабируются с площадью поверхности (таблица 1). Однако это было бы разумно лишь от случая к случаю. Биомасса и сила — это тесно связанные меры. Однако, предполагая неизменную высоту, биомасса масштабируется до квадрата диаметра, а прочность — до куба диаметра, тем самым увеличивая разницу в размерах между деревьями малого и большого диаметра.Поскольку кусты и небольшие деревья могут наклоняться к земле, не ломаясь, их сила не важна для выживания и физической формы (Larjavaara, 2015), поэтому при их изучении необходимо использовать биомассу. Измерения размера на основе кроны обычно лучше, но площадь и объем кроны сложно оценить, а площадь листьев еще сложнее. К счастью, это может измениться благодаря быстрому совершенствованию технологий и знаний для сбора и анализа данных лазерного сканирования (Li et al., 2017).

Насколько вы большой?

Как могущественное надводное дерево могло описать свой размер (см. Таблицу 1, где указаны биомасса и прочность для диаметра 0.8 м и плотностью древесины 1000 кг м −3 )? Он с гордостью объяснил бы, что он намного старше и тяжелее, чем его 21 сосед вместе взятых, и такой же прочный, как 45 из этих гораздо меньших соседей (см. Таблицу 1 для биомассы и прочности для диаметра 0,4 м и плотности древесины 250 кг м −3 ). Близорукие экологи затем вытаскивали из карманов ленты диаметра и наблюдали, что диаметры всего двух соседей должны быть суммированы, чтобы равняться диаметру заросшего тяжелой древесиной заросшего дерева, и они задавались бы вопросом, почему оно хвастается и преувеличивает свое собственное. размер.Затем они начинали летать на дроне, сгибали шеи, сначала видя, как длинные ветви большого затеняют вершины меньших деревьев. Как только дрон достигнет открытого неба, они направят камеру вниз и будут наблюдать за куполом с пульта дистанционного управления. Они не увидели бы десятки меньших соседей, которые исчезли в тенистом подлеске, а только тысячи созревающих плодов и почти миллион листьев на большом дереве, греющихся на солнце и монополизирующих весь прямой свет на большую площадь, заполняющую экран.Они начнут удивляться. Большой действительно выглядит сверху намного больше, но не по диаметру лент. Как придешь?

Заявление о доступности данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительные материалы.

Авторские взносы

Автор подтверждает, что является единственным соавтором данной работы, и одобрил ее к публикации.

Финансирование

Работа поддержана Пекинским университетом.

Конфликт интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Я благодарю Марка Олсона, Касию Зиеминьску, Жерома Чаве, Дугласа Шейла и Ханну Кокко за комментарии и Стеллу Томпсон за редактирование на английском языке.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2020.564302/full#supplementary-material

Список литературы

Антен, Н. П. Р., Шивинг, Ф. (2010). Роль плотности древесины и механических ограничений в экономике древовидной архитектуры. г. Nat. 175, 250–260. DOI: 10.1086 / 649581

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Аснер, Г. П., и Маскаро, Дж. (2014). Картирование углерода тропических лесов: калибровка оценок графика по простой метрике LiDAR. Remote Sens. Environ. 140, 614–624. DOI: 10.1016 / j.rse.2013.09.023

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Белло, К., Галетти, М., Пизо, М. А., Магнаго, Л. Ф. С., Роча, М. Ф., Лима, Р. А. Ф. и др. (2015). Дефауна влияет на хранение углерода в тропических лесах. Sci. Adv. 1:10. DOI: 10.1126 / sciadv.1501105

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Bosc, A., De Grandcourt, A., and Loustau, D. (2003).Вариабельность поддерживающего дыхания стеблей и ветвей у сосны обыкновенной. Tree Physiol. 23, 227–236. DOI: 10.1093 / treephys / 23.4.227

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бункер Д. Э., Деклерк Ф., Брэдфорд Дж. К., Колвелл Р. К., Перфекто И., Филлипс О. Л. и др. (2005). Потеря видов и надземное хранение углерода в тропическом лесу. Наука 310, 1029–1031. DOI: 10.1126 / science.1117682

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чаве, Дж.M., Rejou-Mechain, A., Burquez, E., Chidumayo, M. S., Colgan, W. B. C., Delitti, A., et al. (2014). Улучшенные аллометрические модели для оценки надземной биомассы тропических деревьев. Global Change Biol. 20, 3177–3190. DOI: 10.1111 / gcb.12629

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кушман, К. К., Мюллер-Ландау, Х. К., Кондит, Р. С., и Хаббелл, С. П. (2014). Улучшение оценок изменения биомассы укрепленных деревьев с использованием моделей конуса деревьев. Methods Ecol. Evolut. 5, 573–582. DOI: 10.1111 / 2041-210X.12187

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дарвин, К. (1859 г.). О происхождении видов . Лондон: Джон Мюррей.

Google Scholar

Фрэнсис, Э. Дж., Мюллер-Ландау, Х. К., Райт, С. Дж., Виссер, М. Д., Иида, Ю., Флетчер, К., и другие. (2017). Количественная оценка роли плотности древесины в объяснении межвидовых различий в росте тропических деревьев. Global Ecol.Биогеогр. 26, 1078–1087. DOI: 10.1111 / geb.12604

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Глисон, С. М., Вестоби, М., Янсен, С., Чоат, Б., Хаке, У. Г., Пратт, Р. Б. и др. (2016). Слабый компромисс между безопасностью ксилемы и гидравлической эффективностью, зависящей от ксилемы, у древесных растений мира. New Phytol. 209, 123–136. DOI: 10.1111 / nph.13646

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канеман Д. (2011). Мыслить быстро и медленно . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макмиллан.

Google Scholar

Кокко, Х. (2017). Дайте одному виду задание придумать теорию, охватывающую их всех: что из этого может быть хорошего? Proc. R. Soc. B Biol. Sci. 284: 8. DOI: 10.1098 / rspb.2017.1652

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кунстлер Г., Фальстер Д., Кумс Д. А., Хуэй Ф., Койман Р. М., Лафлин Д. К. и др. (2016). Функциональные особенности растений оказывают глобальное последовательное влияние на конкуренцию. Nature 529, 204 – U174. DOI: 10.1038 / природа16476

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ларджаваара, М. (2010). Стоимость обслуживания, риск опрокидывания и размер деревьев в насаждении с само прореживанием. J. Theor. Биол. 265, 63–67. DOI: 10.1016 / j.jtbi.2010.04.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ларджаваара, М., и Мюллер-Ландау, Х.С. (2011). Масса поперечного сечения: улучшенная основа для инвентаря древесных обломков некромассы. Silva Fenn. 45, 291–298. DOI: 10.14214 / SF.119

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ларджаваара, М., и Мюллер-Ландау, Х.С. (2012b). Температура объясняет глобальные колебания биомассы среди влажных старовозрастных лесов. Global Ecol. Биогеогр. 21, 998–1006. DOI: 10.1111 / j.1466-8238.2011.00740.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ларджаваара, М., Мюллер-Ландау, Х.С. (2013). Измерение высоты дерева: количественное сравнение двух распространенных полевых методов во влажном тропическом лесу. Methods Ecol. Evolut. 4, 793–801. DOI: 10.1111 / 2041-210X.12071

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли Ю., Го, К., Су, Ю., Тао, С., Чжао, К., и Сюй, Г. (2017). Получение доли зазора, индекса слипания элементов и индекса площади листьев отдельных деревьев с использованием данных однократного сканирования с наземного лазерного сканера. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 130, 308–316. DOI: 10.1016 / j.isprsjprs.2017.06.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lüttge, U.(2007). Физиологическая экология тропических растений . Берлин: Springer.

Google Scholar

Мартин А. Р., Дораисами М. и Томас С. С. (2018). Глобальные закономерности концентрации углерода в древесине деревьев и лесов мира. Нац. Geosci. 11: 915. DOI: 10.1038 / s41561-018-0246-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маскин, Л. П., Атти, С., Сеттен, М., Родригес, П. О., Бонелли, И., Стрыевски, М. Е. и др. (2010).Точность определения веса и роста в отделении интенсивной терапии. Анаэст. Интенсивная терапия 38, 930–934. DOI: 10.1177 / 0310057X1003800519

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мори С., Ямаджи К., Исида А., Прокушкин С. Г., Масягина О. В., Хагихара А. и др. (2010). Масштабирование с использованием смешанной мощности дыхания всего растения от всходов до гигантских деревьев. PNAS 107, 1447–1451. DOI: 10.1073 / pnas.04107

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Осури, А.M., Ratnam, J., Varma, V., Alvarez-Loayza, P., Astaiza, J.H., Bradford, M., et al. (2016). Контрастные эффекты дефауны на надземные хранилища углерода в тропиках мира. Нац. Commun. 7: 7. DOI: 10.1038 / ncomms11351

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Перес, К. А., Эмилио, Т., Скиетти, Дж., Десмульер, С. Дж. М., и Леви, Т. (2016). Ограничение рассредоточения вызывает долговременный коллапс биомассы в перегруженных лесами Амазонии. Proc.Natl. Акад. Sci. США 113, 892–897. DOI: 10.1073 / pnas.1516525113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Филлипс, О. Л., ван дер Хейден, Г., Льюис, С. Л., Лопес-Гонсалес, Г., Арагао, Л., Ллойд, Дж. И др. (2010). Взаимосвязь засухи и смертности в тропических лесах. New Phytol. 187, 631–646. DOI: 10.1111 / j.1469-8137.2010.03359.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кесада, К. А., Филлипс, О. Л., Шварц, М., Чимчик, К. И., Бейкер, Т. Р., Патино, С. и др. (2012). Различия в структуре и функциях лесов Амазонки в масштабах бассейна опосредованы как почвами, так и климатом. Биогеонауки 9, 2203–2246. DOI: 10.5194 / bg-9-2203-2012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рифаи, С. В., Муньос, Дж. Д. У., Негрон-Хуарес, Р. И., Аревало, Ф. Р. Р., Телло-Эспиноза, Р. и др. (2016). Последствия разной смертности деревьев в масштабе ландшафта от катастрофического ветрового волнения в Амазонке. Ecol. Прил. 26, 2225–2237. DOI: 10.1002 / eap.1368

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шинозаки К., Йода К., Ходзуми К. и Кира Т. (1964). Количественный анализ формы растений — теория модели трубы. I — основные анализы. Jpn. J. Ecol. 14, 97–105.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Ставер А. С., Бонд В. Дж., Сток В. Д., ван Ренсбург С. Дж. И Вальдрам М. С. (2009). Просмотр и огонь взаимодействуют, чтобы подавить густоту деревьев в африканской саванне. Ecol. Прил. 19, 1909–1919. DOI: 10.1890 / 08-1907.1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Валентин, Х. Т., и Мякеля, А. (2012). Моделирование динамики древостоя на основе оптимального баланса углерода и азота. New Phytol. 194, 961–971. DOI: 10.1111 / j.1469-8137.2012.04123.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фогель, С. (2013). Сравнительная биомеханика: физический мир жизни .Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета.

Google Scholar

Wang, Y., Lehtomäki, M., Liang, X., Pyörälä, J., Kukko, A., Jaakkola, A., et al. (2019). Является ли измеренная в полевых условиях высота деревьев настолько надежной, насколько это предполагалось — сравнительное исследование оценок высоты деревьев на основе полевых измерений, воздушного лазерного сканирования и наземного лазерного сканирования в бореальных лесах. ISPRS J. Photogramm. 147, 132–145. DOI: 10.1016 / j.isprsjprs.2018.11.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Райт, С.J., Kitajima, K., Kraft, N. J. B., Reich, P. B., Wright, I.J., Bunker, D. E., et al. (2010). Функциональные характеристики и соотношение роста и смертности тропических деревьев. Экология 91, 3664–3674. DOI: 10.1890 / 09-2335.1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Яновяк, С. П., Гора, Э. М., Фредли, Дж., Битцер, П. М., Музика, Р. М., и Карсон, В. П. (2015). Прямые эффекты молнии в лесах умеренного пояса: обзор и предварительное обследование в лесу из твердой древесины тсуги на севере США. Банка. J. For. Res. 45, 1258–1268. DOI: 10.1139 / cjfr-2015-0081

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эколог «Дерево-мать» Сюзанна Симард делится секретами общения с деревьями: кадры

Сюзанна Симард — профессор экологии лесов Университета Британской Колумбии. Ее собственное медицинское путешествие вдохновило ее на исследование, среди прочего, того, как тис химически взаимодействует с соседними деревьями для их взаимной защиты. Брендан Джордж Ко / Penguin Random House скрыть подпись

переключить подпись Брендан Джордж Ко / Penguin Random House

Сюзанна Симард — профессор экологии лесов Университета Британской Колумбии.Ее собственное медицинское путешествие вдохновило ее на исследование, среди прочего, того, как тис химически взаимодействует с соседними деревьями для их взаимной защиты.

Брендан Джордж Ко / Penguin Random House

Деревья — это «социальные существа», которые общаются друг с другом путем сотрудничества, что дает уроки и людям, говорит эколог Сюзанна Симард.

Симард выросла в канадских лесах как потомок лесорубов, прежде чем стать лесным экологом.Сейчас она профессор экологии лесов в Университете Британской Колумбии.

Деревья связаны с соседними деревьями подземной сетью грибов , которая напоминает нейронные сети в мозгу, объясняет она. В одном исследовании Симард наблюдал, как пихта Дугласа, поврежденная насекомыми, по-видимому, посылала химические предупреждающие сигналы сосне пондероза, растущей поблизости. Затем сосна вырабатывала защитные ферменты для защиты от насекомых.

«Это был прорыв», — говорит Симард. Деревья делились «информацией, которая на самом деле важна для здоровья всего леса».

В дополнение к предупреждению друг друга об опасности, Симард говорит, что деревья, как известно, делятся питательными веществами в критические моменты, чтобы поддерживать здоровье друг друга. Она говорит, что деревья в лесу часто связаны друг с другом через более старое дерево, которое она называет «материнским» или «центральным» деревом.

«Соединяясь со всеми деревьями разного возраста, [материнские деревья] действительно могут способствовать росту этих саженцев подлеска», — говорит она.«Саженцы соединятся в сеть старых деревьев и извлекут выгоду из этой огромной способности поглощать ресурсы. А старые деревья также будут передавать небольшое количество углерода, питательных веществ и воды маленьким саженцам в критические моменты их жизни, которые на самом деле помочь им выжить «.

Изучение деревьев приобрело новый резонанс для Симард, когда ей поставили диагноз «рак груди». Во время лечения она узнала, что одно из химиотерапевтических препаратов, на которые она полагалась, на самом деле было получено из вещества, которое некоторые деревья производят для собственной взаимной защиты.Она объясняет свои исследования сотрудничества и симбиоза в лесу и делится своей личной историей в новых мемуарах «В поисках древа-матери: открытие мудрости леса» .

Основные моменты интервью

В поисках материнского древа: открытие мудрости леса Сюзанн Симард Пингвин Случайный Дом скрыть подпись

переключить подпись Пингвин Случайный Дом

В поисках древа-матери: открытие мудрости леса Сюзанн Симард

Пингвин Случайный Дом

На работе в лесозаготовительной компании в Британской Колумбии, 20 лет

Я начал работать в конце 1970-х; сплошные рубки и только начинают сажать деревья.И поэтому, конечно, это было совершенно иначе, чем то, что я видел, как делал мой дед, мои отец и дяди. Они просто вынули странное дерево то тут, то там. Но это был массовый вывоз всех деревьев, больших и маленьких. И это была моя первая работа в лесной промышленности, которая меня шокировала. Но это было также чрезвычайно захватывающе, потому что это было очень опасно. И я также была одной из первых девушек в этой индустрии.

О том, что я был молодым лесником и понял, что грибок является ключом к здоровью леса

В лесной подстилке… Есть много видов ошибок, но есть также много грибов. И грибы такие красочные. Есть желтые, пурпурные и белые, и … они растут прямо через лесную подстилку до такой степени, что это почти похоже на марлю. И вот я нашла этот желтый грибок. И все же, когда я вырвал саженцы, которые не очень хорошо себя чувствовали — они были желтыми и отмирающими — я понял, что их корни были черными и прямыми. … И вот я задумался, что же они пропустили? Они пропустили этот гриб? Был это грибок… возбудитель или грибок-помощник?

И, в конце концов, я узнал, что это особый вид вспомогательных грибов, называемых микоризными грибами. Это означает, что это грибок, который прорастает через почву, собирает питательные вещества и воду и возвращает их рассаде. … Итак, в конце концов, я смог определить, что у этих маленьких саженцев, которые не так хорошо развивались, отсутствовали микоризные грибы.

О критических отношениях между деревьями и грибами

Имейте в виду, что все деревья и все растения — за исключением очень небольшой группы семейств растений — имеют обязательные отношения с этими грибами.Это означает, что они нужны им для того, чтобы выжить, расти, производить шишки и иметь приспособленность — другими словами, чтобы нести свои гены следующим поколениям. А грибы зависят от растений или деревьев … потому что у них самих нет листьев [для фотосинтеза]. Таким образом, они вступают в этот симбиоз, живя вместе в корне, и обменивают эти важные ресурсы: углеводы растений на питательные вещества грибов, в этом двустороннем обмене, который очень тесен, почти как рыночный обмен.Если вы дадите мне пять баксов, я верну вам пять баксов. Это очень и очень жестко регулируется между этими двумя партнерами по симбиозу. Но да, все деревья и все растения во всех наших лесах по всему миру зависят от этой взаимосвязи.

О том, как деревья могут помогать друг другу, делясь питательными веществами

[В то время] березы считались сорняками. Была обширная программа по опрыскиванию и гербициду этих деревьев, чтобы избавиться от них, потому что лесники считали березы конкурирующими с пихтой Дугласа, особенно за свет.Однако я наблюдал на этих плантациях, что когда они пропалывали березы, когда их опрыскивали или стригали, в лесах была болезнь, которая просто начинала распространяться, как пожар. Это было названо заболеванием корней Armillaria. Я действительно подумал, что мы здесь что-то не так делаем. И поэтому я хотел знать, защищают ли березы каким-то образом ели от этой болезни и что, когда мы их срезаем, на самом деле становится только хуже.

Я узнал об этих микоризных грибах и о том, как они действительно могут защитить деревья от болезней.Я также слышал о работе Дэвида Рида в Великобритании, где он показал, что в лаборатории деревья могут быть связаны между собой микоризными грибами и передавать углерод между собой. Я проверил это между березой и пихтой на моих больных плантациях.

Я посадил березу, пихту и кедр вместе маленькими тройками. … И я проследил, как эти молекулы углерода перемещались между березой и пихтой, и на самом деле они не попадали в кедры. Поскольку кедры, , они образуют другой вид микоризного гриба, который не ассоциируется ни с березой, ни с пихтой.Итак, [кедр] на самом деле не входил в сеть с березой и пихтой, и он почти не улавливал этот изотоп.

Я знал, что береза ​​и пихта делили углерод под землей — во многом вопреки распространенному мнению, что они соревнуются только за свет, а также что чем больше береза ​​затеняет пихту Дугласа, тем больше углерода отправляется на пихту Дугласа. Таким образом, произошел чистый переход от березы к пихте, который как бы смягчал ее эффект затенения.

Таким образом, экосистема поддерживала равновесие — береза ​​и ель могли сосуществовать из-за такого совместного поведения, которое частично компенсировало происходившую конкуренцию.

О том, как ее собственный диагноз рака груди повлиял на ее исследование

Это определенно оказало на меня большое влияние, и в результате моя жизнь изменилась, но это также изменило мои исследования. Именно тогда я начал работать с распознаванием родственников, чтобы посмотреть, могут ли эти старые деревья, особенно когда они умирали, распознавать своих родственников и помогать им. И мне приходили выпускники, чтобы задавать эти вопросы. Вы знаете, если дерево умирает, посылают ли они своим сородичам больше [питательных веществ и других сигналов]? И мы обнаружили, что это так.

Затем я также начал некоторые исследования — одним из основных химиотерапевтических препаратов, которые мне вводили, был паклитаксел [также называемый таксолом]. Паклитаксел — это защитный агент, на самом деле защитный химикат, который вырабатывается тихоокеанским тисом или всеми тисами по всему миру. Это было очень важно для моего выздоровления — это соединение, которое деревья производят для защиты от болезней.

И я подумал, знаете что, я хочу узнать об этом побольше. Я начал исследование с новой аспиранткой Евой, и она изучает окрестности тисов — связаны ли они со старыми кедрами и кленами, и как их соседи могут повлиять на их способность производить высококачественный таксол, чтобы увеличить их количество. защита.

Мы только что выяснили, что все эти деревья связаны между собой мышечной микоризной сетью, которая дает им возможность передавать эту информацию. Итак, да, мы приступаем к этой работе. Я надеюсь, что это поможет нам, во-первых, сохранить эти деревья из-за их лечебных свойств — потому что они изобретательны в том, что они сделали. Они разработали то, что мы называем лекарствами, но они также предназначены для самозащиты от болезней. Лечение рака — вот что побудило меня провести это исследование.И я так рад узнать, что мы узнаем.

О том, почему так важно позволить старому дереву пройти через долгий процесс умирания самостоятельно

[Деревья] состарились. В конечном итоге они приходят в упадок. А умирать — это процесс, и он занимает много времени. Дереву могут потребоваться десятилетия, чтобы умереть. В процессе умирания происходит множество вещей. И одна из вещей, которые я изучал, заключалась в том, что их энергия — где углерод, который хранится в их тканях — куда он девается? Итак, мы маркируем некоторые деревья углекислым газом — С13, который является стабильным изотопом — и наблюдали, как мы фактически заставляем эти деревья умирать.Мы подвергаем их стрессу, выдергивая их иголки и атакуя их почковыми червями и так далее. А потом мы посмотрели, что случилось с их углеродом.

И мы обнаружили, что около 40% углерода передавалось через сети на соседние деревья. Остальной углерод просто рассеялся бы в результате естественного разложения … но некоторая его часть направляется прямо к соседям. Таким образом, эти старые деревья на самом деле оказывают самое непосредственное влияние на регенеративную способность нового леса в будущем.

Это совершенно другой способ понять, какой вклад старые деревья вносят в следующие поколения — что у них есть влияние в следующих поколениях. И наши методы лесозаготовки, чтобы избавиться от умирающих деревьев, или деревьев, которые только что умерли или сгорели в лесных пожарах — если мы войдем и сразу срежем их, мы фактически замкнем этот естественный процесс накоротко.

Наши исследования предполагают, что это будет иметь последствия для предстоящей регенерации. Они не будут так хорошо подготовлены к предстоящей жизни.Итак, я пытался сказать людям: давайте воздержимся от этой вырубки, пока деревья не получат возможность передать эту энергию и информацию новым саженцам, которые вырастут.

Сэм Бригер и Теа Чалонер подготовили и отредактировали это интервью для трансляции. Бриджит Бенц, Молли Сиви-Неспер и Дебора Франклин адаптировали его для Интернета.

Многовидовой синтез физиологических механизмов гибели деревьев, вызванной засухой

  • 1.

    Allen, C.D. et al. Глобальный обзор засухи и гибели деревьев, вызванной жарой, показывает новые риски изменения климата для лесов. Forest Ecol. Manag. 259 , 660–684 (2010).

    Артикул Google ученый

  • 2.

    IPCC Изменение климата 2014: воздействия, адаптация и уязвимость (ред. Филд, К. Б. и др.) (Cambridge Univ. Press, Кембридж, 2014).

  • 3.

    McDowell, N. et al. Механизмы выживания и гибели растений во время засухи: почему одни растения выживают, а другие погибают от засухи? New Phytol. 178 , 719–739 (2008).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 4.

    Adams, H. D. et al. Экогидрологические последствия гибели деревьев в результате засухи и заражения: идеи и гипотезы. Экогидрология 5 , 145–159 (2012).

    Артикул Google ученый

  • 5.

    Андерегг, У. Р. Л., Кейн, Дж. М. и Андерегг, Л.D. L. Последствия повсеместной гибели деревьев, вызванной засухой и температурным стрессом. Нац. Клим. Изменение 3 , 30–36 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 6.

    McDowell, N.G. et al. Взаимозависимость механизмов, лежащих в основе климатической смертности растительности. Trends Ecol. Evol. 26 , 523–532 (2011).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 7.

    McDowell, N.G. et al. Многоуровневые прогнозы массовой гибели хвойных пород из-за хронического повышения температуры. Нац. Клим. Изменение 6 , 295–300 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 8.

    Friedlingstein, P. et al. Неопределенности в прогнозах климата CMIP5 из-за обратных связей углеродного цикла. J. Климат 27 , 511–526 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 9.

    Friend, A. D. et al. Время пребывания углерода определяет неопределенность реакции наземной растительности на будущий климат и атмосферный CO 2 . Proc. Natl Acad. Sci. США 111 , 3280–3285 (2014).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 10.

    McDowell, N.G. et al. Оценка теорий смертности растительности, вызванной засухой, с использованием структуры многомодельного эксперимента. New Phytol. 200 , 304–321 (2013).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 11.

    Сала, А., Пайпер, Ф. и Хох, Г. Физиологические механизмы гибели деревьев, вызванной засухой, еще далеко не решены. New Phytol. 186 , 274–281 (2010).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 12.

    Hartmann, H., Ziegler, W., Kolle, O. & Trumbore, S. Жажда побеждает голод — снижение гидратации во время засухи предотвращает углеродное голодание у саженцев норвежской ели. New Phytol. 200 , 340–349 (2013).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 13.

    Куирк, Дж., МакДауэлл, Н. Г., Лик, Дж. Р., Хадсон, П. Дж. И Бирлинг, Д. Дж. Повышенная подверженность засухе смертности у деревьев Sequoia sempervirens (Cupressaceae) в условиях кайнозойского атмосферного голодания с использованием углекислого газа. г. J. Bot. 100 , 582–591 (2013).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 14.

    О’Брайен, М. Дж., Лойзингер, С., Филипсон, К. Д., Тай, Дж. И Гектор, А. Выживаемость саженцев тропических деревьев в засухе, повышенная за счет неструктурных уровней углеводов. Нац. Клим. Изменение 4 , 710–714 (2014).

    Артикул CAS Google ученый

  • 15.

    Севанто, С., Макдауэлл, Н. Г., Дикман, Л. Т., Пэнгл, Р., Покман, В. Т. Как умирают деревья? Проверка гипотез гидравлического отказа и углеродного голодания. Среда растительных клеток. 37 , 153–161 (2014).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 16.

    Пайпер, Ф. И. и Фахардо, А. Динамика углерода сеянцев Acer pseudoplatanus в условиях засухи и полной темноты. Tree Physiol. 36 , 1400–1408 (2016).

    PubMed CAS Google ученый

  • 17.

    Макдауэлл, Н. Г. и Севанто, С. Механизмы углеродного голодания: как, когда и происходит ли оно вообще? New Phytol. 186 , 264–266 (2010).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 18.

    Сала, А., Вудрафф, Д. Р. и Мейнзер, Ф. К.Динамика углерода в деревьях: пир или голод? Tree Physiol. 32 , 764–775 (2012).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 19.

    Фатичи С., Лойзингер С. и Кернер К. Выход за рамки фотосинтеза: от источника углерода к моделированию растительности, управляемой поглотителями. New Phytol. 201 , 1086–1095 (2014).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 20.

    Хартманн, Х. Углеродное голодание во время гибели деревьев из-за засухи — гоняемся ли мы за мифом? J. Plant Hydraul. 2 , e005 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Кёрнер, К. Смена парадигмы в управлении ростом растений. Curr. Opin. Plant Biol. 25 , 107–114 (2015).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 22.

    Мартинес-Вилалта, J. ​​et al. Динамика неструктурных углеводов у наземных растений: глобальный синтез. Ecol. Monogr. 86 , 495–516 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 23.

    Choat, B. et al. Глобальная конвергенция уязвимости лесов к засухе. Природа 491 , 752–755 (2012).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 24.

    Скелтон, Р. П., Уэст, А. Г. и Доусон, Т. Е. Прогнозирование уязвимости растений к засухе в регионах с биологическим разнообразием с использованием функциональных признаков. Proc. Natl Acad. Sci. США 112 , 5744–5749 (2015).

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google ученый

  • 25.

    Poorter, L. & Markesteijn, L. Признаки проростков определяют засухоустойчивость тропических пород деревьев. Biotropica 40 , 321–331 (2008).

    Артикул Google ученый

  • 26.

    Майнзер, Ф. К., Джонсон, Д. М., Лахенбрух, Б., МакКулло, К. А. и Вудрафф, Д. Р. Пределы гидравлической безопасности ксилемы древесных растений: координация устьичного контроля напряжения ксилемы с гидравлической емкостью. Функц. Ecol. 23 , 922–930 (2009).

    Артикул Google ученый

  • 27.

    МакДауэлл, Н.G. Механизмы, связывающие засуху, гидравлику, углеродный обмен и гибель растительности. Plant Physiol. 155 , 1051–1059 (2011).

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google ученый

  • 28.

    Mitchell, PJ, O’Grady, AP, Tissue, DT, Worledge, D. & Pinkard, EA Координация роста, газообмен и гидравлика определяют запас углеродной безопасности для древесных пород с контрастирующими стратегиями засухи . Tree Physiol. 34 , 443–458 (2014).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 29.

    Mencuccini, M., Minunno, F., Salmon, Y., Martinez-Vilalta, J. & Holtta, T. Координация физиологических признаков, влияющих на вызванную засухой смертность древесных растений. New Phytol. 208 , 396–409 (2015).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 30.

    О’Брайен, М. Дж., Бурслем, Д., Кадафф, А., Тай, Дж. И Гектор, А. Контрастная динамика неструктурных углеводов в сеянцах тропических деревьев в условиях дефицита воды и ее изменчивости. New Phytol. 205 , 1083–1094 (2015).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 31.

    Ландхауссер, С. М. и Лиефферс, В. Дж. Дефолиация увеличивает риск углеродного голодания в корневой системе зрелой осины. Деревья-Struct.Функц. 26 , 653–661 (2012).

    Артикул CAS Google ученый

  • 32.

    Бродрибб, Т. Дж., Макадам, С. А. М., Джордан, Дж. Дж. И Мартинс, С. В. Хвойные виды приспосабливаются к климату с малым количеством осадков, следуя одним из двух расходящихся путей. Proc. Natl Acad. Sci. США 111 , 14489–14493 (2014).

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google ученый

  • 33.

    Anderegg, W. R. L. et al. Мета-анализ показывает, что гидравлические характеристики объясняют межвидовые закономерности гибели деревьев в результате засухи во всем мире. Proc. Natl Acad. Sci. США 113 , 5024–5029 (2016).

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google ученый

  • 34.

    Brodribb, T. J. & Cochard, H. Гидравлические отказы определяют восстановление и точку гибели хвойных деревьев, подвергшихся водному стрессу. Plant Physiol. 149 , 575–584 (2009).

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google ученый

  • 35.

    Anderegg, W. R. L. et al. Смертность деревьев от повреждения сосудов, вызванного засухой. Нац. Geosci. 8 , 367–371 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 36.

    Сперри, Дж. С. и Лав, Д.М. Какая гидравлика растений может рассказать нам о реакции на засуху, вызывающую изменение климата. New Phytol. 207 , 14–27 (2015).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 37.

    Zeppel, M. J. B. et al. Засуха и респираторные растения. New Phytol. 206 , 583–589 (2015).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 38.

    Хартманн, Х. и Трумбор, С. Понимание роли неструктурных углеводов в лесных деревьях — от того, что мы можем измерить, до того, что мы хотим знать. New Phytol. 211 , 386–403 (2016).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 39.

    Олива, Дж., Стенлид, Дж. И Мартинес-Вилалта, Дж. Влияние грибковых патогенов на водную и углеродную экономию деревьев: последствия для смертности, вызванной засухой. New Phytol. 203 , 1028–1035 (2014).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 40.

    Anderegg, W. R. L. et al. Смертность деревьев от засухи, насекомых и их взаимодействия в изменяющемся климате. New Phytol. 208 , 674–683 (2015).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 41.

    Джонсон, Д. М., МакКулло, К. А., Вудрафф, Д. Р., Мейнзер, Ф. С. Гидравлические пределы безопасности и разворот эмболии в стеблях и листьях: почему хвойные и покрытосеменные растения так различаются? Plant Sci. 195 , 48–53 (2012).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 42.

    Garcia-Forner, N. et al. Реакция двух полузасушливых видов хвойных деревьев на уменьшение количества осадков и потепление открывает новые перспективы для устьичной регуляции. Среда растительных клеток. 39 , 38–49 (2016).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 43.

    Мартинес-Вилалта, Дж. И Гарсия-Форнер, Н. Регулирование водного потенциала, устьичное поведение и гидравлический транспорт в условиях засухи: деконструкция изо / анизогидрической концепции. Среда растительных клеток. 40 , 962–976 (2016).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 44.

    Аллен К. Д., Бреширс Д. Д. и МакДауэлл Н. Г. О недооценке глобальной уязвимости к гибели деревьев и вымиранию лесов в результате более жаркой засухи в антропоцене. Экосфера 6 , 129 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 45.

    Adams, H. D. et al. Эмпирические и процессные подходы к моделям климатической смертности лесов. Фронт. Plant Sci. 4 , 438 (2013).

    PubMed PubMed Central Google ученый

  • 46.

    Mackay, D. S. et al. Взаимозависимость хронической гидравлической дисфункции и процессов растительного покрова может улучшить интегрированные модели реакции деревьев на засуху. Водные ресурсы. Res. 51 , 6156–6176 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 47.

    Sperry, J. S. et al. Прагматическая гидравлическая теория предсказывает реакцию устьиц на климатический дефицит воды. New Phytol. 212 , 577–589 (2016).

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • 48.

    Сперри, Дж. С., Адлер, Ф. Р., Кэмпбелл, Г. С. и Комсток, Дж. П. Ограничение использования воды растениями по проводимости ризосферы и ксилемы: результаты модели. Среда растительных клеток. 21 , 347–359 (1998).

    Артикул Google ученый

  • 49.

    Plaut, J. A. et al. Гидравлические ограничения предшествующей смертности в пиньонно-можжевеловых лесах в условиях экспериментальной засухи. Среда растительных клеток. 35 , 1601–1617 (2012).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 50.

    Quentin, A. G. et al. Сравнение неструктурных углеводов древесных растений в лабораторных условиях. Tree Physiol. 35 , 1146–1165 (2015).

    PubMed CAS Google ученый

  • 51.

    Гермино, М. Дж. Углеводное затруднение. Tree Physiol. 35 , 1141–1145 (2015).

    PubMed CAS Google ученый

  • 52.

    Wheeler, J. K. et al. Резка ксилемы под натяжением или перенасыщения газом может привести к появлению ПЛК и появлению признаков быстрого восстановления после эмболии. Среда растительных клеток. 36 , 1938–1949 (2013).

    PubMed CAS Google ученый

  • 53.

    Нардини А., Сави Т., Трифило П. и Ло Гулло М. А. Стресс из-за засухи и восстановление после ксилемной эмболии у древесных растений (Progress in Botany Series, Springer, Berlin, Heidelberg, 2017).

    Google ученый

  • 54.

    Chave, J. et al. На пути к мировому спектру экономики древесины. Ecol. Lett. 12 , 351–366 (2009).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 55.

    Zanne, A.E. et al. Глобальная база данных о плотности древесины Dryad Digital Repository http://hdl.handle.net/10255/dryad.235 (2009).

  • 56.

    Kattge, J. et al. TRY — глобальная база данных по признакам растений. Глоб. Сменить Биол. 17 , 2905–2935 (2011).

    Артикул Google ученый

  • 57.

    Niinemets, U. Компоненты сухой массы листа на единицу площади — толщина и плотность — изменяют фотосинтетическую способность листьев у древесных растений в обратном направлении. New Phytol. 144 , 35–47 (1999).

    Артикул Google ученый

  • 58.

    Ниинемец, У. Глобальный климатический контроль сухой массы листьев по площади, плотности и толщине деревьев и кустарников. Экология 82 , 453–469 (2001).

    Артикул Google ученый

  • 59.

    Домек, Дж. К. и Гартнер, Б. Л. Кавитация и емкость накопления воды в сегментах ксилемы штамба зрелых и молодых деревьев пихты Дугласа. Деревья-Struct. Функц. 15 , 204–214 (2001).

    Артикул Google ученый

  • Факты и информация о коре дерева

    Кора во многом похожа на нашу кожу и необходима для выживания дерева. И целый ряд других видов используют эту нишу в лесной экосистеме. Видимая часть удерживает влагу и защищает от инфекции. Но нужно лаять гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.

    Что такое кора?

    Представьте на мгновение, что вы носите рентгеновские очки и можете смотреть прямо под поверхность ствола дерева.Здесь мы видим слой живой ткани. При очень близком увеличении эта ткань похожа на связку соломинок, собранных вместе. То, что мы видим, — это водопроводные, токопроводящие «трубы» для транспортировки жидкостей. Эта ткань бывает двух основных форм.

    Первый слой, который мы видим, — это флоэма. Флоэма находится прямо под поверхностной корой и переносит сахар от листьев к остальной части дерева. Далее идет «водопровод», называемый ксилемой или заболонью. Эти трубки переносят воду и минералы в обратном направлении, к листьям.

    Между этими двумя слоями находится камбий. Работа камбия — производить клетки. Внутри он создает больше ксилемы, а снаружи — больше флоэмы.

    Клетки ксилемы быстро умирают. Они действительно должны это сделать, чтобы в полной мере сыграть свою роль трубок. Однако через некоторое время они блокируются и заменяются более новой ксилемой. Это окружает старый слой, поэтому обхват дерева с каждым годом увеличивается. Заблокированные трубы становятся прочной сердцевиной дерева. Сердцевина дает дереву «основу» и хорошо сопротивляется гниению и нападениям насекомых.

    Когда флоэма отмирает, она выдавливается наружу и становится частью коры. Многие деревья также имеют слой пробкового камбия за пределами первого. Его задача — производить пробку, которая также составляет основную часть коры.

    Итак, снимая рентгеновские очки, главное, что все, что находится за пределами основного слоя камбия, — это кора.

    Кора как защита

    Наружная пробка защищает дерево от непогоды — от палящего солнца или высыхания ветром. Это также помогает предотвратить грибковую инфекцию, нападение насекомых и внимание голодных птиц и млекопитающих.

    Кора разных деревьев эволюционировала, чтобы противостоять окружающей среде, в которой обитает каждый вид. Кора сосны обыкновенной защищает от огня. В доисторические времена лесные пожары изредка охватывали сосновые леса. Толстая, покрытая слоем кора сосны обыкновенной поможет выжить многим более старым деревьям.

    Белая кора серебристой березы отражает солнечный свет и защищает дерево от повреждений ультрафиолетовыми лучами. Семена березы могут путешествовать на большие расстояния, а береза ​​легко может оказаться без укрытия товарищей, поэтому эта защита важна.

    Кора многих деревьев содержит химические вещества, защищающие от грибков и насекомых. Сосна обыкновенная имеет липкую смолу, а кора дуба содержит много дубильных веществ, химических веществ, которые имеют неприятный вкус, а также токсичны в больших дозах.

    Многие деревья, включая березу пеструю, с возрастом становятся грубее, что затрудняет повреждение коры животными.

    Кора как среда обитания

    Трещины в коре обеспечивают отличную среду обитания. Глубокие трещины и щели в коре старого дуба или сосны обыкновенной являются убежищем для многих видов насекомых и пауков.Эти беспозвоночные привлекают таких птиц, как древолазы и хохлатые синицы.

    Даже после того, как дерево погибло, кора может стать домом для всех видов диких животных. Летучие мыши иногда ночуют под рыхлой корой, и множество беспозвоночных также живут в этом скрытом мире.

    В Каледонском лесу некоторые из наиболее очевидных форм жизни на коре принимают форму лишайников и небольших растений. Растения, которые живут на деревьях, не причиняя им никакого вреда, называются эпифитами. Текстура коры влияет на то, какие эпифиты на ней живут.В старом сосновом лесу можно увидеть много других растений, таких как черника, растущая в толстых трещинах коры сосны обыкновенной.

    Текстура коры и, следовательно, сообщества лишайников могут изменяться в течение жизни дерева. У молодого лещины довольно гладкая кора, поэтому он привлекает лишайников, которые предпочитают эту текстуру, особенно лишайников. (Эти лишайники можно отличить по крошечным «волнистым линиям» на их поверхности). Кора часто становится грубее с возрастом. Затем он становится более подходящим для других видов, в том числе для листовой, похожей на шкуру лягушки, медуницы.Сообщество лишайников также может различаться на разных частях одного и того же дерева. Кора осины имеет гладкие и шероховатые участки, на каждой из которых обитают разные виды.

    Химия может иметь такое же значение, как и текстура, когда дело касается коры и среды обитания. Кора осины не такая кислая, как у некоторых других деревьев, таких как сосна и береза. Это означает, что он может поддерживать виды растений и лишайников, которые иначе не могли бы присутствовать в сосновом лесу. (Интересно, что осина также может фотосинтезировать через свою кору!)

    Корм ​​для диких животных

    Кора отлично защищает дерево.Тем не менее, есть некоторые очень решительные существа, которые стремятся добраться до питательного камбия или древесины под ним. Многие млекопитающие едят кору, и, глядя на высоту и детали повреждения, мы можем узнать, какие млекопитающие обитают в той или иной местности.

    Как следует из названия, короеды относятся к числу насекомых, использующих кору. Личинки зарываются, чтобы добраться до камбия, и каждый вид жуков делает особые галереи или проходы в лесу. Затем они могут переносить грибковые споры, которые обычно отталкивает кора, и именно так распространяется болезнь голландского вяза.

    Если кора повреждена по периметру ствола, дерево серьезно пострадало. Флоэма больше не может выполнять свою работу по транспортировке сахаров, и дерево может погибнуть. Полевки часто поедают кору у основания молодых деревьев, убивая молодые саженцы. Олени также сдирают кору (а также повреждают ее, «натирая» на нее свои рога, чтобы сбросить бархатный налет). Кора деревьев, включая осину и иву, является важным источником пищи для европейского бобра.

    Хотя вся эта подкормка корой может быть разрушительной для отдельных деревьев, стоит сделать шаг назад.С экологической точки зрения это показывает, как кора может поддерживать широкий спектр различных видов. Кроме того, когда дерево погибает или повреждается корой, может быть создана ценная среда обитания мертвой древесины для грибов, насекомых и многих других организмов.

    Основное предназначение коры — защитить дерево. Но если мы присмотримся внимательнее, мы увидим, как каждая поверхность, укромный уголок и трещина в лесу может служить пищей и укрытием для бесчисленных живых существ. Таким образом кора также помогает увеличить биоразнообразие в лесу.

    Источники и дополнительная литература

    • Браун Р.В., Лоуренс М.Дж. и Поуп Дж. (2004). Животные — следы, следы и знаки. Хэмлин: Лондон.
    • Митчелл А. (1982). Деревья Британии и Северной Европы. Коллинз: Лондон.
    • Стивен, Х. И Карлайл А. (1959). Родные сосновые леса Шотландии. Оливер и Бойд: Эдинбург.
    • Street, L. & S. (2002) Важность осины для лишайников. В: Cosgrove, P & Amphlett, A.(ред.). Биоразнообразие и управление лесными массивами осины: материалы однодневной конференции, состоявшейся в Кингасси, Шотландия, 25 мая 2001 г. План действий по сохранению местного биоразнообразия Кэрнгормса: Грантаун-он-Спей.
    • Тадж, К. (2005). Тайная жизнь деревьев. Пингвин: Лондон.
    • Вохлебен, П. (2017). Скрытая жизнь деревьев. Уильям Коллинз: Лондон.
    • http://publicationslist.org/data/pfern/ref-25/Fernandes%20et%20al.%20FEM%202008.pdf (по состоянию на 23 июня 2020 г.)
    • https: // besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2435.12372 (по состоянию на 23 июня 2020 г.)

    > Авторы контента

    Посадка деревьев — Круговая экология

    Деревья приносят много пользы не только окружающей среде. Они также могут иметь более широкие социальные, биоразнообразие и экономические выгоды для сообществ и общества.

    Мы можем организовать посадку деревьев от имени бизнеса.Circular Ecology не добавляет преимущества деятельности по посадке деревьев.

    Мы просто увлечены посадкой большего количества деревьев. Фактически, в Circular Ecology мы внедрили посадку деревьев во все, что мы делаем.

    Деревья приносят много пользы не только окружающей среде. Они также могут иметь более широкие социальные, биоразнообразие и экономические выгоды для сообществ и общества.

    Мы можем организовать посадку деревьев от имени бизнеса. Циркулярная экология не добавляет преимущества деятельности по посадке деревьев.Мы просто увлечены посадкой большего количества деревьев. Фактически, в Circular Ecology мы внедрили посадку деревьев во все, что мы делаем.

    Где посажены деревья?

    Самая экономичная посадка деревьев находится в развивающихся странах. Это дает максимальное количество деревьев при установленном бюджете. Мы являемся официальным партнером Eden Reforestation Projects. Они занимаются посадкой деревьев в таких местах, как Кения, Непал, Мадагаскар, Гаити, Индонезия и Мозамбик. Проекты восстановления лесов Эдема сокращают крайнюю бедность и восстанавливают здоровые леса, нанимая местных жителей для посадки миллионов деревьев каждый год на некоммерческой основе.

    Мы также можем организовать посадку деревьев в Великобритании в различных местах по всей Великобритании

    Преимущества посадки деревьев

    У деревьев есть большое количество преимуществ.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.