Чистый обмен углеродом и эвапотранспирация в послепожарных и ненарушенных полынных сообществах Большого Бассейна

Распространение чужеродных однолетних растений на западе США, в межгорных районах, приводит к масштабной смене многолетних полынных сообществ пожароопасными сообществами однолетних трав и злаков. Чтобы оценить влияние этой инвазии на функционирование экосистем, в трёх парах участков полынных сообществ и соседних послепожарных сообществ северной части Большого Бассейна измеряли потоки углерода и воды с помощью газообменной камеры объёмом 1 м³. Большую часть растительного покрова послепожарных сообществ составляли инвазивные виды, в том числе костёр кровельный (Bromus tectorum L.), житняк гребневидный (Agropyron cristatum (L.) Gaertn.) и гулявник высокий (Sisymbrium altissimum L.). Мгновенные утренние значения чистого обмена углеродом (NCE) и эвапотранспирации (ET) на участках с местными кустарниками были выше, чем на межкустарниковых участках и участках после пожара. Ненарушенные полынные сообщества в течение всего вегетационного сезона служили поглотителями углерода: средние значения NCE составляли 0,2–4,3 мкмоль·м⁻²·с⁻¹. В послепожарных сообществах величина NCE и её сезонная динамика зависели от доминирующего вида и доступности почвенной влаги. Чистый обмен углеродом в послепожарных сообществах с преобладанием многолетних злаков был сходен с таковым в полынных сообществах. Однако в сообществах с преобладанием однолетников — костра и гулявника — NCE был значительно ниже, чем в полынных сообществах; при усилении летней засухи они становились источниками углерода для атмосферы (NCE снижался до −0,5 мкмоль·м⁻²·с⁻¹). Из-за различий в динамике ET летом в сообществе с преобладанием костра влажность поверхностного слоя почвы была ниже, а температура почвы — выше, чем в соседнем полынном сообществе. Интенсивные измерения на одном участке показали, что временные и пространственные изменения NCE и ET теснее всего связаны с изменениями площади листьев в каждом сообществе. Изменяя характер обмена углеродом и водой, замещение местных полынных сообществ послепожарными сообществами инвазивных растений может нарушать обмен между поверхностью и атмосферой и снижать способность этих экосистем накапливать углерод.