«Лианы хорошо известны как соперники деревьев в тропических лесах, потому что лианы конкурируют с деревьями за солнечный свет; однако до этого исследования мы не знали, в какой степени лианы на самом деле снижают воспроизводство тропических деревьев», — говорит Стефан Шнитцер, научный сотрудник STRI. и Меллон выдающийся профессор биологии в университете Маркетт.Лианы взбираются по стволам деревьев в залитый солнцем полог леса, где они распускают свои листья и уменьшают свет, доступный тем самым деревьям, которые их поддерживают. Лианы имеют конкурентное преимущество по сравнению с деревьями, потому что они не вкладывают столько энергии в создание больших стволов, чтобы поддерживать себя — вместо этого они используют архитектуру своих деревьев-хозяев. Укоренившись в почве, лианы также конкурируют со своими деревьями-хозяевами за воду, питательные вещества и другие подземные ресурсы.
Команда Шнитцера работает в Панаме у памятника природы Барро-Колорадо, одного из наиболее изученных тропических лесов в мире. Они создали 16 экспериментальных площадок, на которых все деревья и лианы диаметром более одного сантиметра были идентифицированы по видам, помечены, нанесены на карту и измерены. В 2011 году они вырезали все лианы на восьми участках, оставив лианы на других восьми участках для сравнения.
В 2012 году они обследовали растения, растущие на земле под деревьями, чтобы узнать, сколько из них дает цветы и фрукты. То же самое они сделали для деревьев в кроне деревьев в 2013 году.
Они повторили эти подсчеты снова в 2016 году, через пять лет после первоначального удаления лиан.Эффект от удаления лиан был драматичным. Всего лишь через два года после удаления лиан количество плодовых деревьев с навесом на участках, где были удалены лианы, было на 173% больше, чем на участках, где еще были лианы.
Кроме того, количество видов деревьев с плодами было на 169 процентов больше, а у плодоносных особей на 50 процентов больше их навесов, покрытых плодами. Преимущество было устойчивым: через пять лет после того, как лианы были удалены, количество крон деревьев с плодами было на 150 процентов выше, количество видов деревьев с плодами было на 109 больше, а у плодовых деревьев на 31 процент больше их полога было покрыто плодами. Напротив, удаление лианы лишь незначительно увеличивало воспроизводство пальм и подлеска.
Хотя предыдущие экспериментальные исследования показали, что лианы влияют на воспроизводство отдельных видов деревьев, это первое экспериментальное исследование, демонстрирующее влияние лиан на воспроизводство всего древесного сообщества. Поскольку лианы размножаются в тропических лесах, их подавление воспроизводства деревьев может изменить динамику лесовосстановления и поставить под угрозу поддержание высокого разнообразия этих лесов.
Поскольку фрукты, производимые деревьями, являются критически важным пищевым ресурсом для многих животных тропических лесов, включая обезьян, птиц и насекомых, снижение их доступности может также поставить под угрозу сообщества животных.«Мы подозревали, что лианы могут оказывать негативное влияние на воспроизводство деревьев, но сила эффекта всего через пять лет после срезания лиан была удивительной», — сказала Мария Гарсия Леон, ведущий автор, которая начала работать со Шнитцером еще во время учебы в университете. в Университете Панамы и в настоящее время является операционным менеджером лаборатории Шнитцера. "Семена большинства лиан в тропических лесах Америки разносятся ветром, тогда как семена и плоды большинства деревьев разносятся животными. собственные плоды, которые потенциально могут лишить животных пищи ".