Воссоздание исходных условий глобальных изменений быстро изменяет состав растительного сообщества в смешаннозлаковой прерии

Глобальные факторы изменений приводят к изменению климатических и почвенных условий экосистем по всему миру, и поэтому новые типы растительных сообществ, вероятно, будут встречаться всё чаще. В районе Колорадского фронтального хребта изменения состава растительного сообщества смешаннозлаковой прерии происходили одновременно с изменением количества зимних осадков и атмосферного выпадения азота (N). Чтобы проверить, были ли эти изменения окружающей среды причиной наблюдавшихся изменений растительного сообщества, мы провели натурный манипуляционный эксперимент на смешаннозлаковом лугу вблизи Боулдера, штат Колорадо. В течение 2 лет (2013–2014) мы моделировали исторические условия, снижая доступность азота (внесение углерода из расчёта 500 г C м⁻² в год) и количество зимних осадков (с помощью укрытий, защищавших от дождя), и сравнивали реакцию растительности на эти воздействия с реакцией в условиях окружающей среды без вмешательства. Осенью 2013 года на участке произошло экстремальное по интенсивности выпадение осадков, что позволило сравнить исключительно влажный год со средним по увлажнению годом. Исходный видовой состав определяли в 2012 году, а реакцию на воздействия оценивали весной и летом 2013 и 2014 годов. Как и предполагалось, моделирование исторических условий — низкой доступности азота и сухой зимы — привело к формированию растительного сообщества, в котором преобладали исторически многочисленные виды. В условиях низкой доступности азота и сухой зимы численность интродуцированных видов, активных в прохладный сезон, значительно снизилась, особенно однолетних растений Bromus tectorum и Alyssum parviflorum. Эти же виды активно отреагировали на экстремальные осадки, продемонстрировав значительное увеличение численности, тогда как местные злаки и травянистые растения практически не изменяли продуктивность или состав при различных климатических и почвенных условиях. Полученные результаты убедительно связывают продолжающиеся глобальные изменения с изменением состава растительного сообщества в целом относительно ненарушенной луговой экосистеме.