Научный взгляд: калий и фосфор влияют на устойчивость лесов к засухе

Автор Елена Каримова

Тропические леса – высокопродуктивные экосистемы, на долю которых приходится почти половина глобального поглощения лесами углерода. Если тропические леса не смогут поглощать углекислый газ из атмосферы, последствия изменения климата могут стать еще более серьезными.

[ИЗОБРАЖЕНИЕ СКРЫТО - тестовый режим]
Подпись: "Фото: pxhere.com"

Относительно недавно было установлено, что тропические леса испытывают большую нехватку питательных веществ, что может повлиять на их устойчивость к сезонным засухам и скорость удаления углекислого газа из атмосферы.

Международная исследовательская группа из Института лесных экосистем Тюнена, Боннского и Геттингенского университетов Германии, а также Университета Макерере Уганды провела в Африке первый крупномасштабный эксперимент по добавлению азота, фосфора и калия в леса заповедника Будонго в Уганде.

Исследование показало, что повышение доступности определенных питательных веществ может потенциально поддержать продуктивность лесов даже в условиях сильной засухи, которая уже распространена в некоторых регионах мира.

Исследователи изучили, как с помощью питательных веществ происходит контроль листовой подстилки. Листья растений активно выводят из атмосферы углекислый газ в процессе питания и фотосинтеза. Этот процесс приводит к накоплению углерода в древесине растения или в самих листьях. Однако в условиях засухи большинство деревьев сбрасывают листья, что снижает скорость удаления углерода из атмосферы.

В конечном итоге, если засуха продолжается в течение длительного периода, погибает все растение. Однако исследователи обнаружили, что для деревьев с дефицитом калия повышение доступности этого питательного вещества в засушливый период отодвигает момент потери большинства листьев на четыре недели. Для преодоления дефицита калия, деревья перераспределяли калий из отмирающих листьев до их сбрасывания в остальные части растения.

В засушливых условиях калий помогает растениям эффективно регулировать мельчайшие поры в эпидермисе, а фосфор играет важную роль в сохранении воды внутри растения. Это объясняет, почему эти два питательных вещества так важны в условия жаркого и сухого климата.

Одной из причин сокращения площадей лесов является заражение их болезнями и вредителями. Фитопатогены, поражающие лесные культуры, изучают в отделе лесного карантина Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР»). Исследования и разработки, проводимые в отделе, применяют при мониторинге карантинных организмов леса и для сохранения биологического разнообразия.

Источник: Raphael Manu et al, Response of tropical forest productivity to seasonal drought mediated by potassium and phosphorus availability, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01448-8