Механизмы успеха видов в нижнем ярусе бореального леса при длительном обогащении питательными веществами

В ближайшие десятилетия ожидается увеличение глобального поступления реакционноспособного азота вследствие роста его атмосферного выпадения при сжигании ископаемого топлива и масштабного перевода азота в доступную для сельского хозяйства форму. Многие растительные сообщества остро реагируют на повышение содержания азота в почве, особенно в северных экосистемах, где его уровень естественным образом очень низок. В эксперименте, начатом в 1990 году на севере Канады, изучают влияние длительного обогащения питательными веществами на сообщество нижнего яруса бореального леса; удобрения вносят ежегодно. Мы использовали этот эксперимент, чтобы выяснить, почему одни виды при внесении удобрений становятся более многочисленными, а другие сокращаются. Мы сосредоточились на четырёх видах с различной реакцией на удобрения: численность Mertensia paniculata и Epilobium angustifolium увеличилась, численность Achillea millefolium почти не изменилась, а Festuca altaica сократилась. Мы предположили, что два вида, успешно освоившие новую среду с высоким содержанием питательных веществ и ограниченным доступом света, будут выше, будут иметь большую удельную площадь листа, раньше начнут расти в течение сезона и будут пластичнее по морфологическим признакам, чем виды с меньшей успешностью. Мы сравнили высоту растений, удельную площадь листа, сроки начала интенсивного роста и распределение ресурсов на формирование листьев у растений на контрольных и удобряемых участках. Мы показали, что у каждого из двух видов, ставших доминирующими на удобряемых участках, сложилось собственное сочетание признаков и реакций, вероятно обеспечившее ему конкурентное преимущество. У M. paniculata удельная площадь листа была наибольшей среди четырёх видов, тогда как E. angustifolium был самым высоким и проявлял морфологическую пластичность при внесении удобрений, увеличивая долю биомассы, направляемую на формирование листьев. Эти результаты показывают, что успеху вида в нижнем ярусе бореального леса при обогащении почвы питательными веществами может способствовать не одна определённая стратегия, а сочетание различных признаков и реакций.