Исследование, проведенное группой исследователей из Национального института математического и биологического синтеза, Принстонского университета и Смитсоновского института тропических исследований, показывает поразительные новые открытия о структуре тропических лесов и о том, как деревья в них взаимодействуют друг с другом. В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science, предлагаются новые важные рекомендации относительно того, как ученые изучают и моделируют тропические леса.Несмотря на важные различия в климате и видовом составе тропических лесов, тропические леса во всем мире обычно имеют одинаковую структуру размеров.
Обширные полевые исследования графиков динамики лесов в тропиках подтвердили эту последовательность. Нанося на карту и измеряя каждое дерево размером более одного сантиметра на участках размером до 100 футбольных полей, экологи отметили поразительное сходство в структуре количества деревьев по их размеру.
Однако исследователи еще не нашли простого биологического объяснения этой поразительной закономерности.Используя данные о размерах деревьев в тропических лесах на острове Барро-Колорадо в центре Панамского канала, исследовательская группа в рамках нового исследования предложила новую гипотезу для последовательной картины.
Их исследование подтвердило механизм с помощью математической модели, обнаружив, что согласованный узор, по-видимому, обусловлен деревьями, которые проигрывают в конкуренции с другими деревьями за свет.«Когда большое дерево умирает, образуется брешь, позволяющая солнечному свету попадать на лесную подстилку. Затем многие маленькие деревья, освещенные полным солнцем, быстро растут, пока не начинают перекрывать друг друга.
Несчастные люди затем начинают расти очень медленно, фактически застревая. при их превышении размера ", — пояснила ведущий автор и научный сотрудник NIMBioS Кэролайн Фарриор. «Это процесс конкуренции между деревьями за свет, возникающий в результате нарушения промежутка, который оставляет после себя характерный образец размеров деревьев, объясняющий согласованность в распределении размеров деревьев в разных тропических лесах».Результаты исследования имеют важное значение для моделирования тропических лесов.
Это особенно важно сейчас, когда разработчики моделей пытаются спрогнозировать устойчивость стока углерода тропических лесов — услуги, предоставляемой тропическими лесами, которая в настоящее время замедляет темпы увеличения содержания углекислого газа в атмосфере примерно на одну шестую.«Без воспроизведения этого распределения размеров по правильным причинам модели, скорее всего, получат неправильный ответ при использовании для прогнозирования будущего», — сказал Фарриор.