Kako visoko i nisko drveće mogu da postoje istovremeno u starim šumama?

Šume oblikuje borba za svetlost. Najviša stabla imaju pristup najvećoj količini sunčeve svetlosti, blokirajući zrake i čineći zasenčeni prostor oko sebe nepogodnim za niže drveće. U ovoj fazi niže drveće često umire. Ipak, naučnici su primetili da u starim šumama drveće veoma različitih veličina uspešno koegzistira, što dokazuje da dostizanje vrha krošnje nije jedina pobednička strategija za preživljavanje u šumskom okruženju, saopštio je Univerzitet u Kjotu.

Raznolikost u visini drveća u zrelim šumama ukazuje na to da konkurencija za svetlost i koegzistencija vrsta mogu da se uravnoteže tokom sukcesije šuma. Da bi se razumelo kako, od suštinske je važnosti kvantifikovati konkurenciju za svetlost među drvećem, ali su složene arhitektonske strukture prirodnih šuma i pojedinačnih krošnji ometale strogu naučnu procenu. Tim istraživača sa Univerziteta Kjoto odlučio je da prihvati ovaj izazov i reši tu misteriju.

Preporučujemo

- Borba za svetlost među drvećem često se naziva evolucionom trkom u naoružanju, ali drveće veoma različitih veličina uspešno koegzistira u zrelim šumama. Zainteresovao nas je ovaj paradoks – rekao je Jusuke Onoda, prvi autor studije objavljene u Journal of Ecology.

Tim je odabrao novi pristup koji analizira relativnu stopu rasta drveta, odnosno brzinu kojom drvo raste u odnosu na svoju veličinu, podeljenu na dva ključna faktora: efikasnost presretanja svetlosti, koja pokazuje koliko sunčeve svetlosti drvo sakupi po jedinici biomase, i efikasnost korišćenja svetlosti, koja opisuje koliko efikasno drvo pretvara presretnutu sunčevu svetlost u biomasu. Kako bi testirali svoj pristup u prirodi, naučnici su mapirali oblike krošnji i 3D profile svetlosti svakog drveta u okviru 12 različitih šumskih parcela različite starosti u Japanu, što je obuhvatilo ukupno više od 2.000 pojedinačnih stabala 50 različitih vrsta.

Rezultati su otkrili mehanističko objašnjenje o tome kako borba za svetlost kvantitativno pokreće sekundarnu sukcesiju šuma. U mlađim parcelama u šumi, viša stabla imaju nesrazmerne prednosti u hvatanju svetlosti, što forsira brzu stratifikaciju po visini. Međutim, u starijim parcelama, veća efikasnost korišćenja svetlosti kod vrsta tolerantnih na senku omogućava im da napreduju ispod visokih krošnji, promovišući vertikalnu koegzistenciju vrsta.

Otkrivanjem skrivenih mehanizama sukcesije šuma, ova studija nudi novu perspektivu o tome kako se drveće snalazi u konkurenciji za svetlost i uspostavlja novi princip koji objašnjava kako se šume menjaju kroz vreme i prostor. Ovi uvidi imaju potencijal da poboljšaju modeliranje klime i omoguće pametnije upravljanje šumama.

Tim primenjuje svoj pristup na druge šumske lokalitete različite starosti u različitim klimatskim zonama, uključujući umerenotople i tropske šume. Nadaju se da će to potvrditi i uspostaviti njihov pristup kao opšti, univerzalni princip na globalnom nivou.

(Telegraf Nauka/Kyoto University)