Долгосрочная реакция биологических почвенных корок на природные пожары в штате Вашингтон, США

Введение: Экосистемы засушливых районов запада США испытывают воздействие инвазивных видов, природных пожаров, выпаса скота и изменения климата, причём разделить влияние этих факторов сложно. Биологические почвенные корки выполняют важные экологические функции и чувствительны ко всем перечисленным воздействиям.

Методы: Мы повторно обследовали участок в штате Вашингтон (США), где в 1999 году изучали биологические почвенные корки, чтобы оценить последствия распространения чужеродных однолетних злаков и природных пожаров в отсутствие выпаса скота. Изменения с 1999 по 2020 год оценивали с помощью байесовского ориентированного ациклического графа (DAG), чтобы интерпретировать прямое и опосредованное причинное влияние пожаров на многолетние дерновинные злаки, чужеродные однолетние злаки и биологические почвенные корки.

Результаты: С 1999 по 2020 год покрытие чужеродными однолетними злаками увеличилось на 16% на всех обследованных площадках и на 18% на площадках, не затронутых пожарами; покрытие многолетними дерновинными злаками уменьшилось соответственно на 21% и 25%, а биологическими почвенными корками — на 8,9% и 9,8%. Согласно DAG, сокращение покрытия дерновинными злаками сопровождалось увеличением покрытия чужеродными однолетними злаками, что приводило к уменьшению покрытия биологическими почвенными корками. Прямого влияния пожаров на изменения покрытия дерновинными злаками, чужеродными однолетними злаками или биологическими почвенными корками не выявлено. На участках, где преобладали чужеродные однолетние злаки, биологические почвенные корки были менее обильными и разнообразными.

Выводы: Изменения сообществ биологических почвенных корок были теснее связаны с распространением чужеродных однолетних злаков, чем с природными пожарами. Эти изменения могут быть обусловлены и другими нарушениями почвы, а также масштабными изменениями климата или качества воздуха. Незначительное влияние пожаров на чужеродные однолетние злаки и биологические почвенные корки позволяет предположить, что наблюдаемые негативные последствия пожаров на других участках могут усиливаться из-за выпаса скота или иных нарушений поверхности почвы.