На этих небольших территориях количество видов можно точно контролировать; однако количество видов, как правило, относительно невелико, и поэтому пищевые сети не очень сложные. В новом исследовании исследователи выяснили, в какой степени результаты таких экспериментов отражаются на реальных ландшафтах.
С этой целью они собрали все листья с участка земли размером один квадратный метр в 80 лесах в Германии и на Суматре (Индонезия), чтобы исследовать животных, живущих там: в первую очередь насекомых, пауков и улиток; в общей сложности более 12000 особей почти 1200 видов. Используя эти данные, они рассчитали энергию, которая проходит через пищевую сеть в опадке из листьев.
Это, в свою очередь, служило для измерения разложения листьев на лесной подстилке.Пищевые сети, в которых трансформируется энергия, запасенная в листьях, очень сложны. Например, коллембол поедают опавшие листья; затем их поедают клещи, на которых, в свою очередь, охотятся хищники, такие как пауки.
Разлагая таким образом опавшие листья, почвенные животные (вместе с грибами и бактериями) играют важную роль в лесной экосистеме. Без них листья за несколько лет накапливались бы в несколько метров в высоту. «Разлагатели выполняют ту же функцию в лесу, что и службы сбора мусора в наших городах», — объясняет руководитель исследования Ульрих Брозе, руководитель исследовательской группы «Теория науки о биоразнообразии» Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и профессор Фридрих.
Университет Шиллера в Йене (Германия).Чем больше, тем лучше: правило для лесов в Германии и Индонезии
Исследование показало, что поток пищевой энергии через опад листьев особенно высок, если рассматриваемое сообщество разлагателей богато видами и индивидуумами. Исследователи в основном находили эти типы сообществ в почти естественных лесах с низкой степенью управления — как в Германии, так и на Суматре. «Наши результаты показывают, что функционирование природных и сложных экосистем в конечном итоге определяется простыми отношениями: чем больше количество отдельных животных и чем выше видовое богатство, тем лучше функционирует система».
Напротив, состав сообщества животных и характеристики отдельных видов играли второстепенную роль в исследовании. Эти факторы часто демонстрировали сильное влияние на функционирование экосистемы в предыдущих экспериментах. «Если в целом присутствует меньше видов, как это обычно бывает в контролируемых испытательных зонах, влияние отдельных видов будет высоким. Однако в больших сообществах видов отдельные виды, по-видимому, несут меньший вес, и простое правило‚ больше — значит «лучше», — говорит Брозе. «Было, конечно, удивительно видеть, что это применимо как к лесам в Германии, так и в Индонезии», — добавляет ведущий автор исследования Эндрю Барнс. Это, по словам Барнса, было неожиданностью, поскольку не только сами леса, но и методы управления в этих двух регионах очень разные.
Барнс проводил исследование в Геттингенском университете, однако с тех пор он также переехал в Немецкий центр комплексных исследований биоразнообразия (iDiv). Исследователи опубликовали свои выводы в специальном выпуске журнала Philosophical Transactions of the Royal Society B, который посвящен биоразнообразию и функционированию экосистем в динамических ландшафтах.Лесные районы, где исследователи собирали образцы, лежат на расстоянии до 90 километров на Суматре и до 630 километров в Германии.
Еще они различались по степени их использования и влияния со стороны людей. На Суматре исследовались районы от девственных лесов до монокультур масличных пальм, а в Германии — от неуправляемых буковых лесов до интенсивно эксплуатируемых хвойных лесов. Немецкие территории располагались в биосферном заповеднике Шорфхайде-Хорин (Бранденбург), биосферном заповеднике Швабский Альб (Баден-Вюртемберг) и регионе Хайних-Дун (Тюрингия), часть которого является национальным парком.
Все они являются частью исследовательской платформы «Исследования биоразнообразия». Образцы из Индонезии были взяты в рамках Совместного исследовательского центра «Экологические и социально-экономические функции систем трансформации тропических равнинных тропических лесов» (Геттингенский университет).