Регулярные пожары помогают лугам

Биологи из Канады выяснили, что для некоторых экосистем пожар вовсе не является катастрофой. Наоборот, он для них необходим — огонь уничтожает случайно занесенные виды растений и не дает им вытеснить "местных жителей". В итоге там сохраняется биоразнообразие, что повышает устойчивость всей экосистемы. А вот без пожаров сообщество быстро исчезает.

Фото:

Влияние пожаров на различные экосистемы весьма неоднозначно. С одной стороны, стена огня уничтожает большинство растений, и в результате сообществу часто приходится восстанавливаться фактически с нуля. А это, в свою очередь, может привести к исчезновению многих видов животных и растений (в том числе и уникальных) в местности, где случилась данная катастрофа — ведь далеко не все могут нормально существовать на первых стадиях развития сообщества.

Проще говоря, тот кто привык к лесу, вряд ли сможет жить на лугу. С другой стороны, пожары избавляют экосистемы от так называемого "мертвого груза" — различной не переработанной органики, вроде мертвых стволов деревьев или засохшей травы, которая служит замечательной питательной средой для возбудителей многих заболеваний. То есть можно сказать, что пожары способствуют оздоровлению экосистемы. Хотя, конечно же, вы сами понимаете, что подобное лечение может оказаться хуже самой болезни. Итак, как видите, от пожаров природным сообществам может быть как польза, так и вред.

Впрочем, в данном случае эти понятия весьма условные — они отражают человеческую точку зрения на пожар, которая весьма субъективна, поскольку базируется на получении выгоды от эксплуатации экосистемы. Например, изменения видового состава деревьев при восстановлении леса после пожара нежелательно для работника лесной промышленности — ведь вместо ценных пород вырастают те, что ценности не представляют. Поэтому он и классифицирует такое воздействие как вредное.  В том же случае, когда после пожара в лесу стало болеть меньше деревьев, воспринимается им как полезное воздействие — ведь можно будет заготовить больше качественной древесины.

Читайте также: Первыми на сушу вышли лишайники?

Таким образом, человек на самом деле оценивает не состояние экосистемы после пожара, а масштаб ущерба или прибыли для своей хозяйственной деятельности. Сами понимаете, что такая оценка ничего не говорит о том, как именно пожары влияют на само сообщество. Но как же можно объективно оценить воздействие этого стихийного бедствия на экосистему? Каким критерием следует руководствоваться? У биологов и экологов в качестве подобного критерия принята такая характеристика сообщества, как его устойчивость (то есть способность не изменяться в течении длительного времени при разных воздействиях извне и изнутри). Таким образом, если пожары понижают устойчивость экосистемы, то данное влияние следует считать негативным, а если повышают — то полезным.

Именно таким образом решили оценить воздействие пожаров на экосистемы канадские ученые из Университета Гуэльфа, которыми руководил доктор А. С. Макдугалл. Исследователи обратили внимание на то, что в течение 150 лет человек защищал от пожаров многие луговые сообщества в Ванкувере (Британская Колумбия, Канада). В результате там сформировались совсем другие экосистемы, в которых виды-вселенцы совершенно вытеснили "местных жителей".Несмотря на то, что подобные биотопы отличались большей продуктивностью и быстрее накапливали биомассу, они были весьма неустойчивыми и исчезали при любом стрессовом воздействии — все из-за того, что видовое разнообразие таких экосистем (являющиеся, как мы знаем, залогом устойчивости) было весьма низким.

В то же время там, где пожары все-таки случались, устойчивость экосистем была достаточно высока — она быстро восстанавливались в прежнем виде. Так может быть, именно отсутствие пожаров сделало луга такими неустойчивыми? Ученые решили проверить эту гипотезу и провели серию интересных экспериментов. Еще в 2000 году они выбрали несколько опытных участков на лугу и разделили каждый из них на три части. Первую из них всячески оберегали от пожаров, вторую раз в пять лет поджигали, а на третьей устраивали экспериментальный пожар раз в десять лет.

Кроме того, все это время биологи смотрели, как изменялсясостав видов на каждом участке. В результате выяснилось, что там, где пожаров не было, нормальное сообщество быстро исчезло — виды-чужаки быстро вытеснили местных жителей. Однако этих инвазийных видов было немного (в основном это злаки), так что биоразнообразие упало, и экосистема оказалось неустойчивой.

В итоге через десять лет на этом месте появились молодые деревья, то есть луг начал превращаться в лес. Что касается участков, на которых устраивали пожары каждые пять лет, то там была противоположная ситуация — огонь уничтожал вселенцев, но местные растения, переждав буйство стихии, быстро восстанавливались. Так что там биоразнообразие было высоким, а экосистема — устойчивой.

Ну, а участок, который поджигали раз в десять лет, занимал промежуточное положение. В своей статье Diversity loss with persistent human disturbance increases vulnerability to ecosystem collapse, опубликованной в журнале Nature, ученые пишут о том, что данное исследование наглядно показывает, как постоянное воздействие человека может уменьшать биоразнообразие экосистемы и понижать ее устойчивость. Причем исходно цели были самые благие — защитить сообщество от пожара.

Однако непонимание того, какую роль играют эти стихийные бедствия в природе привело к тому, что в итоге экосистема исчезла. Проще говоря, хотели как лучше, а вышло — как обычно.

Читайте также: Растения-чужаки охотно идут на риск

Все это говорит о том, что любое природное явление не следует оценивать только с человеческой точки зрения. Нужно понять, в чем состоит его вред и польза именно для экосистемы, а не лишь для хозяйственной деятельности людей. И тогда станет видно, что-то, что для кого-то является злом, для других может быть благом, и наоборот. Впрочем, это все вовсе не значит, что следует специально устраивать весенние поджоги травы — ведь в природе пожары не являются столь частыми…

Читайте все самое интересное в рубрике "Наука и техника"