Отмирание пепла и его влияние на почти естественные остатки леса - кадастр растительного сообщества

Из-за глобализации человеческой деятельности, такой как всемирная торговля товарами, виды перемещаются по всему миру и внедряются в районы, которые в противном случае они не смогли бы колонизировать. Некоторые из этих видов становятся инвазивными с пагубным потенциалом для изменения целых экосистем. В случае грибковых патогенов крупномасштабные инфекционные заболевания могут развить еще более сложные мультитрофические взаимодействия и, таким образом, могут повлиять на функционирование экосистемы. Такие возникающие инфекционные заболевания в настоящее время вызывают серьезную обеспокоенность. В настоящее время отмирание пепла представляет собой грибковое инфекционное заболевание, в значительной степени поражающее обыкновенную золу по всему его естественному ареалу в умеренной Европе и вызывающее сильное отмирание этого вида. Ожидается, что в ближайшем будущем большая часть пепла отмирает и угрожает выживанию в его естественной среде обитания. Потеря золы повлечет за собой серьезные экономические и экологические последствия: обыкновенная ясень производит высококачественную древесину и в европейских лесных экосистемах этот вид выполняет экологические функции, поскольку он является важным пионером и пробелом, производящим опавшие листья, которые легко разлагаются и обеспечивают быстрый круговорот питательных веществ в лесу. Пепельная листва позволяет большому количеству света проникать через надлесок, создавая благоприятный светлый климат для растительности подлеска, тем самым влияя на разнообразие состава сообществ травяного и кустарникового слоя.
Отмирание пепла вызвано заражением , аскомицетом, родом из Восточной Азии, и представленным в Польшу в 1990-х годах. С тех пор он распространился по всей Европе, достигнув Северной Германии, по-видимому, в 2002 году, и в настоящее время присутствует на значительной части ареала распространения. Отмирание пепла угрожает не только как его хозяин, но и большая часть биологического разнообразия, связанного с ним. Хотя хорошо известно, что такие обширные заболевания, уменьшающие распространение видов, могут оказывать сильное влияние на экосистему, их обратная связь по экосистеме в прошлом не была тщательно изучена,
На сегодняшний день общеизвестно, что в объяснении уязвимости к заболеванию участвуют несколько факторов. С одной стороны, степень поражения инфекцией варьируется в зависимости от условий окружающей среды и свойств зараженных деревьев. В то время как в целом на отдельные деревья можно воздействовать независимо от возраста и размера, а инфекции могут возникать во многих типах местообитаний, в некоторых исследованиях сообщается об изменении степени тяжести заболевания. Например, есть свидетельства того, что пепел на влажных участках может пострадать от более серьезного ущерба от отложения пепла, чем на влажных и богатых основанием участках. Тем не менее, с другой стороны, биотическая ковариация, вызванная либо характеристиками самих древесных пород, характеристиками сообщества, связанными с разнообразием и / или управлением лесами, может влиять на реакцию особей на инфекцию. Например, Bakys et al. (2013) сообщили о связи с плотностью золоотвала, и они обнаружили, что эффект отверждения золы был более сильным на плотных, необработанных участках по сравнению с управляемыми разреженными участками. Кроме того, можно ожидать, что возраст и размер дерева будут влиять на течение инфекции. Например, исследование, проведенное в Латвии, выявило разницу в степени отмирания золы между возрастными группами, причем молодые насаждения демонстрируют более высокие темпы снижения, чем более старые. Обычно считается, что более мелкие и менее жизненно важные деревья более восприимчивы к этой болезни, в то время как старые деревья отмирают медленнее.
На сегодняшний день имеется мозаика информации о механизмах грибковой инфекции, развитии заболевания, а также данные о показателях смертности приводятся либо в общеевропейской переписи, либо в мета-анализе или в лесных наблюдениях за отдельными регионами, например, в Латвии, Швеции или Норвегии. Однако тщательный анализ степени отмирания золы в контексте более комплексной оценки изменения экосистемы в богатых пеплом лесах в конечном счете отсутствует.
В Северной Германии леса, в большинстве своем, встречаются в виде постгляциально отпечатанных остатков, наложенных усилиями по управлению на протяжении веков, и доля лесного покрова в значительной степени недопредставлена по сравнению с другими регионами в умеренной Европе. Таким образом, экологические исследования с целью определения степени и зависимости лесной восприимчивости от контекста крайне востребованы также по причинам сохранения. Северная Германия и, в частности, федеральная земля Шлезвиг-Гольштейн в ней исключительно хорошо подходят для такого подхода, поскольку регион предлагает условия местности, представляющие почти весь абиотический градиент обыкновенной золы в Центральной Европе. Более того, и из-за раннего появления заражения прогрессирование заболевания может быть изучено более глубоко в этом регионе, чем в более южных частях Европы.
В настоящем исследовании мы количественно оценили степень отмирания золы у взрослых и молодых ясеней на 37 участках, расположенных в северной части Шлезвиг-Гольштейна, чтобы внести свой вклад в заполнение пробелов в исследованиях и проверить следующие гипотезы: (1) Инфекционный ущерб от взрослых ясеней различен для разных типов лесов и типов ландшафтов, и мы ожидаем, что растущая инфекция будет происходить от сообществ сообществ сухих и влажных лесов, (2) характер повреждения ювенильного пепла варьируется соответственно вдоль градиента сообществ типа леса, и (3 ) значительную долю вариаций в характере повреждений можно отнести к ковариации с биотическими и абиотическими переменными.