Ученые раскрыли глобальные правила формирования границы леса в условиях изменения климата

На фото изображен участок экотона границы леса Picea schrenkiana (43,5° с.ш., 90,1° в.д., 2600 м над уровнем моря) в живописном районе Цзянбулаке, Восточные Тянь-Шаньские горы, Синьцзян, Китай. Автор: Юйян Се

Новое исследование ученых из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл выявило ключевые факторы, определяющие, где деревья могут расти на самых высоких высотах по всему миру. Собрав наиболее полный на сегодняшний день набор данных о альпийских границах леса — более 2000 записей по всему миру — исследовательская группа обнаружила систему двойного контроля, которая объясняет, почему границы леса формируются именно там, где они есть, и какие виды деревьев доминируют на них.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что низкие температуры действуют как универсальный потолок, ограничивающий, где все виды деревьев могут выжить. Как только температура опускается более чем на 35% ниже зоны теплового комфорта вида, он больше не может существовать как «дерево» за этой точкой. Однако доступность воды действует как фильтр, определяя, какие виды способны расти на этих верхних пределах.

«Это исследование раскрывает, как тепло и влажность формируют границу леса, предлагая новые взгляды на альпийские экосистемы в условиях изменения климата», — сказал Юйян Се, научный сотрудник отдела биологии UNC-Chapel Hill и первый автор исследования.

Чтобы лучше прогнозировать, как будут смещаться границы леса по мере потепления климата, исследователи разработали новый инструмент под названием индекс относительного расстояния до оптимума (RDO). В отличие от предыдущих моделей, индекс RDO учитывает видовые различия и измеряет, насколько далеко растения живут от своих оптимальных условий окружающей среды. Этот прорыв позволит ученым более точно прогнозировать смещение границ леса по всему миру.

«Определение экологических пределов видов деревьев помогает точно предсказать, как альпийские экосистемы отреагируют на потепление», — сказал Сяо Фэн, старший автор и доцент кафедры биологии UNC-Chapel Hill. «Эти выводы имеют решающее значение для руководства сохранением в горных регионах в условиях изменения климата».

Исследование не только углубляет фундаментальное понимание формирования границы леса, но и имеет прямое применение для сохранения природы. Прогнозируя, куда будут перемещаться границы леса в будущем, ученые и политики могут лучше подготовиться к изменениям в горном биоразнообразии и защитить уязвимые места обитания.

«Это исследование значительно продвигает наше понимание сложных движущих сил формирования границы леса в глобальном масштабе», — добавил Се. «Оно дает нам инструменты для прогнозирования того, как альпийские экосистемы будут меняться в ответ на изменение климата».

Больше информации: Yuyang Xie et al, Keys to the global treeline formation: Thermal limit for its position and moisture for the taxon-specific variation, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2504685122

Источник: University of North Carolina at Chapel Hill