Изменение снежного покрова и нарушение почвы влияют на переходы между ранними этапами жизненного цикла и пополнение популяций местного и инвазивного видов злаков в холодной пустыне

Ожидается, что изменение климата будет влиять на растения преимущественно через переходы между ранними этапами жизненного цикла. В частности, изменчивость снегопадов может существенно влиять на появление всходов и пополнение популяций растений, определяя структуру популяций и сообществ, особенно в системах средних широт. В этих условиях, где водные ресурсы ограничены, а инвазии происходят часто, снежный покров сильно варьирует, и растениям приходится переносить суровые зимы и частые нарушения среды. В этом исследовании мы изучили механизмы влияния глубины снежного покрова и нарушения почвы на прорастание семян, появление всходов и приживание местного вида Pseudoroegnaria spicata и инвазивного вида Bromus tectorum — двух злаков, широко распространённых в холодных пустынях Северной Америки. При отсутствии снега зимой семена чаще и интенсивнее подвергались циклам замерзания и оттаивания, а также сильнее заражались грибными патогенами. При мелком снежном покрове на поверхности образовывалась промёрзшая корка, которая препятствовала появлению всходов обоих видов, особенно P. spicata. Напротив, глубокий снежный покров пополнял запасы почвенной влаги и улучшал приживание проростков обоих видов благодаря более высокому и стабильному уровню доступной влаги после весеннего оттаивания. При разных вариантах снежного покрова экспериментальное нарушение почвы снижало суммарную выживаемость обоих видов. Кроме того, независимо от глубины снежного покрова, большая часть семян (70–80%) погибала между прорастанием и появлением всходов (с ноября по март). Это указывает на то, что выживаемость ограничивали другие зимние факторы или зимние условия в целом. Полученные результаты показывают, что изменчивость снежного покрова и его последействие влияют на появление всходов и приживание, но, возможно, не способствуют инвазии холодных пустынь.