Разнообразие растений защитило засушливые пастбища от скота

Если пастбище лежит на засушливых землях, но на нем растет хотя бы 15 разных видов растений, оно будет более устойчивым к интенсивному выпасу скота, чем пастбище с меньшим числом видов. Растительное биоразнообразие оказалось более надежным предиктором устойчивости к пастбищной нагрузке, чем осадки, температура или почвенные свойства. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

Миллиард жителей Земли получает белок из продукции, которую выращивают на засушливых землях — на них сосредоточено до половины мирового животноводства. Интенсивный выпас скота после превышения допустимой нагрузки приводит к опустыниванию земель из-за вытаптывания и уплотнения почвы, а также чрезмерного выедания трав и кустарников, которые не успевают восстанавливаться. Однако это не означает, что от животноводства нужно отказываться. При соблюдении пределов допустимой пастбищной нагрузки оно в некоторой степени поддерживает местные экосистемы, поскольку стимулирует рост растений и сохраняет почвенное плодородие за счет естественного удобрения.

Ученые под руководством Лучио Бьянкари (Lucio Biancari) из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы оценили устойчивость пастбищ на засушливых землях к выпасу скота. Для этого они провели полевые исследования на 73 участках в 25 странах на пяти континентах: делали геоботанические описания, отбирали растительные и почвенные пробы для химического анализа. В качестве тестовых участков авторы выбирали земли, на которых соотношение осадков к потенциальному испарению составляло не более 0,65, и в каждом случае сравнивали два отдельных участка размерами 45 × 45 метров с высокой и низкой пастбищными нагрузками. За участки с высокой нагрузкой считали те, что были расположены ближе к водопою — на них скот пасся чаще.

Оказалось, что в 80 процентах случаев на участках с высокой пастбищной нагрузкой площадь растительного покрова была ниже, чем на участках с низкой нагрузкой — в среднем на 35 процентов (p < 0,05). Самыми уязвимыми к выпасу оказались засушливые земли в средних широтах, а самыми устойчивыми — в тропиках. Множественный регрессионный анализ показал, что факторы-предикторы устойчивости пастбищ можно следующим образом расположить по возрастанию их значимости: тип скота — плодородие почвы — осадки — обилие деревьев и кустарников — температура — видовое разнообразие растений.

Оптимальным было наличие на пастбище не менее 15 видов растений, причем их число вносило настолько заметный вклад в устойчивость растительного покрова исключительно за счет комплементарности признаков, а не функциональной избыточности. То есть более важным было не обилие похожих видов, которые могут быстро занять нишу, если их конкурентов съедят, а разнообразие признаков у растений, их непохожесть друг на друга: короткие и глубокие корневые системы, физическая (шипы) и химическая (обилие фенолов) защита от травоядных животных. Разнообразие признаков обеспечивало широкий спектр стратегий противостояния выпасу.

Пастбищное земледелие остается фактором значительного стресса для окружающей среды и за пределами засушливых областей. Недавние оценки показали, что за последние 60 лет выпас скота привел к потере 50 миллиардов тонн почвенного углерода. Наиболее сильная эрозия наблюдалась в тропиках и Центральной Африке.