Траектории изменений растительных сообществ полынных степей после повторных природных пожаров

Повторные воздействия биотических и абиотических факторов могут приводить к фундаментальным изменениям экосистем, в том числе к смене их состояния. Сообщества полынных степей служат важной средой обитания диких животных и пастбищами для скота. Пожары — неотъемлемая часть этих экосистем, однако существует опасение, что учащение возгораний и распространение инвазивных видов коренным образом меняют их облик. Несмотря на это, большинство исследований последствий пожаров в экосистемах, где преобладает Artemisia tridentata wyomingensis, посвящено воздействию однократного выгорания. До 2000 года заповедник Arid Lands Ecology Reserve (ALE) в южно-центральной части штата Вашингтон (США) был одной из крупнейших в штате территорий непрерывного распространения полынных степей. В 2000 и 2007 годах крупные природные пожары охватили большую часть этой территории. Мы проанализировали данные постоянных трансект для учёта растительности, заложенных в 1996 году и повторно обследованных в 2002 и 2009 годах. Целью исследования было описать, как пожары и последующие мероприятия по восстановлению повлияли на направления сукцессии в сообществах. Реакция растительных сообществ на повторные пожары и восстановительные мероприятия различалась; в значительной степени эти различия объяснялись функциональными признаками доминирующих видов. В сообществах на малых высотах, где ранее преобладали виды, возобновляющиеся исключительно семенным путём, состав изменился сильнее всего: к 2009 году там доминировали сорные виды ранних стадий сукцессии. Участки на большей высоте, где произрастали кустарники, способные к отрастанию, местные дерновинные злаки и было мало инвазивных видов, в целом лучше переносили повторные нарушения. Кустарниковый покров на территории ALE практически полностью исчез, хотя в сообществах с преобладанием видов, способных к отрастанию, наблюдалось некоторое восстановление. Применение гербицида снизило доминирование Bromus tectorum на участках, где этот вид прежде был многочислен, тогда как на необработанных участках его доля значительно возросла. Несколько видов, способных к отрастанию, в частности Phlox longifolia и Poa secunda, заметно распространились после ослабления конкуренции со стороны кустарникового полога и/или обильного B. tectorum. Полученные результаты позволяют описывать динамику сообществ с помощью модели состояний и переходов с двумя осями: соотношением кустарников и злаков, а также соотношением местных и инвазивных видов. Однако такие модели должны учитывать и различия в функциональных признаках растений, и режимы нарушений. На основе результатов мы разработали концептуальную модель, которую предстоит проверить в дальнейших исследованиях.