По сообщению Песаха Бенсона • 22 сентября 2026 г. Иерусалим, 22 сентября 2026 г. (TPS-IL) — Посадка деревьев для восстановления деградированных земель или улучшения экосистем не всегда может увеличить растительность, показало новое израильское исследование. Ученые из Еврейского университета в Иерусалим разработали математическую модель, демонстрирующую, когда деревья могут способствовать росту трав, а когда тень и конкуренция за ресурсы могут, наоборот, подавлять их.
Экологи давно наблюдали, что деревья и кустарники могут способствовать росту трав и других растений в сухих условиях, но подавлять их во влажных. Новое исследование дает количественное объяснение тому, как эти отношения могут меняться, что имеет потенциальные последствия для лесовосстановления, восстановления засушливых земель, управления пастбищами и использования земель для солнечных панелей.
Исследование Одеда Холландера, доктора Яира Мау и доктора Нива ДеМалаха, опубликованное в рецензируемом журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, объединяет несколько конкурирующих эффектов деревьев в единую математическую структуру. Модель определяет условия, при которых баланс может сместиться от пользы деревьев для трав к конкуренции с ними.
Исследователи разделили эффекты деревьев на два основных механизма: их кроны и их корни.
Кроны уменьшают количество солнечного света, достигающего растений под ними, что потенциально ограничивает фотосинтез. Но тень также может снижать температуру и уменьшать эвапотранспирацию, помогая сохранять воду в почве. Корни деревьев могут конкурировать с травами за воду, а в сухих условиях они также могут перераспределять воду из более глубоких слоев почвы в более мелкие посредством процесса, известного как гидравлическое перераспределение.
Когда деревья помогают
Модель показала, что эти противоположные эффекты могут приводить к различным результатам в зависимости от количества осадков и других условий. В сухих условиях выгоды, связанные с водой, могут перевесить затраты, связанные с уменьшением солнечного света и конкуренцией за воду. Однако с увеличением количества осадков выгода от сохранения или перераспределения воды становится менее важной, в то время как эффекты уменьшения солнечного света и конкуренции могут стать более значительными.
Однако одни только осадки не определяют, будут ли деревья в конечном итоге помогать травам или подавлять их.
В модели переход от содействия к конкуренции происходит, когда вода перестает быть единственным фактором, ограничивающим рост трав при более высоком уровне осадков, или когда плотность древесных растений увеличивается с количеством осадков. В последнем случае большая плотность деревьев оказывает более сильное влияние на растительность, растущую под пологом.
Исследователи заявили, что их структура помогает объяснить, почему предыдущие полевые исследования пришли к разным выводам относительно взаимосвязи между древесными растениями и травами.
«Древесный покров быстро меняется из-за смертности, распространения кустарников и лесовосстановления, изменяя травяные сообщества и функционирование экосистем по всему миру», — написали исследователи.
Модель предполагает, что экологический эффект от добавления деревьев зависит от местных условий, а не следует единому шаблону. Количество осадков, плотность древесных растений и факторы, ограничивающие рост растений, могут влиять на то, будут ли деревья способствовать росту трав или конкурировать с ними.
Полученные результаты могут иметь практическое значение для лесовосстановления, восстановления засушливых земель и управления пастбищами. Засушливые земли занимают около 40% поверхности суши Земли, а их травянистая растительность обеспечивает важный корм для скота и поддерживает биоразнообразие.
Эта структура также может применяться в ситуациях, когда растительность затеняется сооружениями, отличными от деревьев. Поскольку модель изучает, как уменьшение солнечного света влияет на рост растений наряду с изменениями доступности воды, ее можно потенциально использовать для изучения растительности под затененными склонами холмов, зданиями или солнечными панелями.
Это может быть актуально для агровольтаических систем, которые сочетают сельское хозяйство или пастбищное животноводство с производством солнечной энергии. Однако исследование напрямую не тестирует солнечные панели; связь является расширением трактовки затенения в модели, а не результатом эксперимента с солнечными панелями.
