Новое исследование, в соавторстве с Джонатаном Майерсом, адъюнкт-профессором биологии в области искусств и наук Вашингтонского университета в Сент-Луисе, дает ключевое представление о том, как и почему популяции деревьев мигрируют в ответ на изменение климата в континентальном масштабе.

Подходящие места обитания для лесных деревьев могут быстро меняться в связи с недавним изменением климата. В Северной Америке большинство видов деревьев в северной части континента уже демонстрируют признаки миграции на север из-за потепления. Но фактическая механика того, как деревья перемещаются в новые районы, по-видимому, различается в зависимости от того, находятся ли деревья на западе или на востоке.

В этом исследовании, проведенном Университетом Дьюка, исследователи разделили эффекты производства семян — огромное количество семян, которые создают определенные виды деревьев, — и создание молодых деревьев для выявления более крупных закономерностей. Результаты, недавно опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , представляют собой первое в континентальном масштабе свидетельство миграции и географических сдвигов в процессах, которые контролируют миграцию.

Исследователи обнаружили, что во внутренних горных районах Запада высокая урожайность семян и пополнение молодых деревьев — в основном, насколько хорошо молодые деревья приживаются, когда они только начинают расти, — оба способствуют миграции. С другой стороны, на северо-востоке миграция ограничена производством семян, но ей способствует высокое пополнение.

Исследование использует данные из сети MASTIF, которая представляет собой массивный синтез данных о производстве семян из более чем 130 исследовательских центров по всей Северной Америке. Он включает данные за семь лет с участка динамики леса Forest Global Earth Observatory (ForestGEO) на полевой станции Вашингтонского университета в Исследовательском центре Тайсона.

«В рамках долгосрочного исследования производства и распространения семян — также известного как «дождь из семян» — наша исследовательская группа ежегодно собирала, подсчитывала и идентифицировала семена всех видов древесных растений в 200 ловушках для семян, расположенных на участке Tyson ForestGEO. с 2012 года», — сказал Майерс.

«Интересно, что около 30% из 81 вида деревьев, изученных в этом исследовании, были собраны в наши ловушки для семян в Исследовательском центре Тайсона», — сказал он. «Являясь одним из двух исследовательских участков, расположенных в экорегионе центральных лесов и пастбищ, участок Tyson ForestGEO Plot помогает заполнить важный биогеографический пробел в сети MASTIF».

В новом исследовании юго-восток Соединенных Штатов выступает как горячая точка плодовитости, но она расположена к югу от центров популяции деревьев, где высокое производство семян может способствовать распространению популяции к полюсу. Напротив, успех рассады выше всего на западе и севере, что частично компенсирует ограниченное производство семян вблизи полярных границ.

Доказательства плодовитости и контроля пополнения при миграции деревьев могут быть использованы для информирования планирования сохранения.