Деградация пастбищ смещает роль биоразнообразия с растений на почвенных микробов

Влияние деградации пастбищ на функционирование экосистемы, биоразнообразие и взаимосвязь биоразнообразия и мультифункциональности экосистемы. Автор: Гао Сяося и Бай Юйсюань

Деградация пастбищ коренным образом меняет то, как биоразнообразие поддерживает мультифункциональность экосистемы, смещая фокус с растений на почвенных микробов. К такому выводу пришло новое исследование под руководством профессора Ян Юаньхэ из Института ботаники Китайской академии наук.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Plants, впервые предоставляют масштабные полевые доказательства того, что деградация пастбищ изменяет взаимосвязь между биоразнообразием и мультифункциональностью в природных экосистемах.

Пастбища покрывают почти 40% поверхности суши Земли и обеспечивают такие важные функции экосистемы, как накопление углерода, производство кормов и регулирование водного баланса. Однако почти половина пастбищ мира в настоящее время деградирована, в основном из-за перевыпаса скота и изменения климата.

Тибетское нагорье является домом для самых больших и самых хрупких альпийских пастбищ на Земле, где умеренная деградация в настоящее время является наиболее распространенным состоянием. Деградация пастбищ обычно сопровождается изменениями в растительных и почвенных микробных сообществах, что может коренным образом изменить взаимосвязь между биоразнообразием и функционированием экосистемы.

Чтобы восполнить этот пробел, исследователи провели масштабное трансектное обследование, охватившее около 2600 км на Тибетском нагорье, включив 44 парных участка недеградированных и умеренно деградированных пастбищ. Они измерили 20 показателей функционирования экосистемы, включая продуктивность растений, влагоудерживающую способность, запасы углерода, азота и фосфора в почве, а также разложение органического вещества.

На основе комбинации квадрантного обследования и ампликонного секвенирования исследователи оценили как надземное, так и подземное биоразнообразие, включая видовое богатство растений, бактерий, грибов и протистов.

Результаты показали, что умеренная деградация значительно снизила отдельные функции экосистемы и её мультифункциональность, одновременно увеличив как растительное, так и почвенное биоразнообразие.

Дальнейший анализ показал, что после деградации влияние почвенного биоразнообразия на мультифункциональность усилилось, тогда как влияние видового богатства растений ослабло. Эти сдвиги были связаны со снижением эффектов отбора и комплементарности растительного разнообразия, с одной стороны, и усилением микробной комплементарности — с другой.

Эти выводы подчеркивают критически важную роль разнообразия почвенных микроорганизмов в поддержании функционирования экосистемы в условиях деградации. Исследователи предлагают, чтобы усилия по восстановлению пастбищ вышли за рамки восстановления растительности и уделяли первостепенное внимание сохранению и восстановлению почвенных микробных сообществ, предлагая основу для экологического восстановления деградированных пастбищ на микробной основе.

Больше информации: Сяося Гао и др., Деградация пастбищ изменяет взаимосвязь биоразнообразия растений и почвы с мультифункциональностью, Nature Plants (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-02147-x