Помогают ли парки лесам?
Национальные парки были созданы для защиты природы. Но так ли важна эта защита? Действительно ли леса на территории парков лучше, чем близлежащие леса за пределами парков? И как это вообще можно определить? Чтобы выяснить это, мы изучили тысячи деревьев в парках. Мы измерили диаметр каждого дерева, чтобы определить, насколько оно велико, и вернулись через 4 года, чтобы посмотреть, как они изменились. Затем мы сравнили деревья в парках с тысячами других деревьев, которые были измерены в аналогичных неохраняемых лесах поблизости. Оказалось, что в парках растет больше деревьев, и крупные деревья встречаются гораздо чаще. Деревья в парках реже гибнут, но из-за своего большого размера растут медленнее. В парках также больше мертвых деревьев и валежника на лесной подстилке. Все это - признаки здорового леса.
Что охраняют парки?
Национальные парки США охраняют важные места. Некоторые из этих мест важны тем, что включают в себя чудеса природы, такие как Гранд-Каньон, или содержат большие лесные массивы, как Национальный парк Шенандоа. В таких парках растения и животные могут жить вдали от людей, которые могут их побеспокоить. Однако некоторые парки защищают места, которые не являются большими дикими территориями. Эти небольшие парки часто защищают места, имеющие важное историческое значение. К таким паркам относятся места сражений Гражданской войны, например Геттисберг, или дома, в которых выросли такие известные американцы, как Джордж Вашингтон или Букер Т. Вашингтон.
Мы ожидаем, что в больших диких парках будут охранять растения и животных, которые там обитают, но как насчет маленьких парков? В маленьких парках часто встречаются поля, фермы и старые здания, которые показывают нам, какой была жизнь в прошлом. В таких парках есть леса, но они обычно небольшие и разбросаны по всему парку. Вы можете подумать, что небольшие леса, расположенные рядом с местами, где живут или работают люди, не приносят особой пользы, если находятся в парке. Но между парками и другими территориями есть одно большое отличие. Даже в небольших парках людям не разрешается рубить деревья на дрова, но за пределами парков они могут это делать.
Мы хотели выяснить, насколько хорошо парки защищают леса. Для этого мы сравнили леса на территории парков с аналогичными близлежащими лесами за пределами парков. Поскольку сравниваемые леса расположены близко друг к другу, любые различия, которые мы видим, вероятно, вызваны защитой, которую обеспечивает парк. Если леса в парках находятся в лучшем состоянии, чем леса за их пределами, мы можем сделать вывод, что парки оказывают большое влияние. С другой стороны, если леса в парках и за их пределами практически одинаковы, значит, парки не очень-то помогают лесам. Мы также хотели узнать, имеет ли значение размер парка - другими словами, защищены ли леса в маленьких парках в той же степени, что и леса в больших парках?
Что делает лес хорошим?
Чтобы понять, помогают ли парки защитить леса, нужно знать, что именно мы ищем. Когда ученые изучают леса, они часто используют так называемые постоянные участки. Постоянные участки - это места в лесу, которые ученые посещают в течение многих лет, чтобы увидеть, как растут и меняются деревья. Для этого исследования ученые посетили 2000 постоянных участков в 50 национальных парках на северо-востоке США. Парки расположены на восточном побережье между штатами Мэн и Вирджиния, а также вблизи Великих озер на Среднем Западе. Мы также использовали информацию, собранную другими учеными на более чем 22 500 участках за пределами парков. Ученые посещают постоянные участки снова и снова, в течение многих лет. На этих участках растут сотни тысяч деревьев, и ученые измерили каждое из них!
Когда мы рассматривали леса на каждом участке, нас особенно интересовали размеры деревьев. Хотя во всех лесах есть деревья, не во всех лесах есть большие деревья. Ученые определяют размер дерева, измеряя его диаметр на высоте груди (DBH) (рис. 1). Это показатель ширины дерева на высоте 1,37 метра от земли, то есть на уровне груди взрослого человека. Деревья с DBH 30 см считаются крупными, а деревья с DBH 60 см - очень крупными. Крупные и очень крупные деревья очень важны, так как многие виды животных, в том числе и птицы, могут жить только в лесах с большим количеством крупных деревьев [ 1 ]. Поэтому мы надеялись, что в парках будет много крупных деревьев.
Возвращаясь на одни и те же постоянные участки, мы также могли измерять, как быстро растут деревья и как часто они умирают. Для того чтобы вырастить большое дерево в здоровом лесу, требуется много времени, поэтому если деревья часто умирают, они никогда не вырастут большими. Деревья в парках должны умирать реже, потому что люди не могут их вырубать.
Мертвые деревья также важны для леса. Мертвые деревья можно разделить на два типа: коряги и крупный древесный мусор (КДМ). Коряги (Рисунок 2) - это деревья, которые погибли, но еще стоят. Крупный древесный мусор (рис. 3) - это большие куски древесины на лесной подстилке, оставшиеся от падения деревьев или крупных веток. Многие виды, такие как насекомые и грибы, живут только в мертвой древесине и не могли бы существовать в лесу без этих мертвых деревьев [ 2 ]. Некоторые ластоногие млекопитающие, такие как американские куницы и рыболовы, используют норы в крупных ХДВ и корягах в качестве берлог для выведения потомства [ 3 ]. Даже деревья могут получить пользу от CWD. Саженцы деревьев часто можно встретить на CWD, потому что мертвая древесина удерживает дождевую воду, которая помогает саженцам расти [ 4 ]. Таким образом, в лесах парков должно быть больше коряг и CWD, чем в неохраняемых лесах за пределами парков.
Что мы обнаружили
Мы обнаружили, что леса в парках находятся в лучшем состоянии, чем леса за их пределами. Из 50 парков, которые мы изучили, в 46 было больше больших и очень больших деревьев, чем в близлежащих лесах! Деревья внутри парков росли медленнее, возможно, потому, что они больше. В 31 парке деревья умирали реже, чем в лесах за пределами парков. В 8 парках вероятность гибели деревьев была выше. Обычно это были либо новые парки, либо парки, в которых поля снова превращались в леса. Некоторые из этих новых молодых лесов были похожи на леса за пределами парков, но со временем в них должно вырасти много больших деревьев. Наконец, было 11 парков, которые мы посетили только один раз, поэтому мы не могли сказать, что происходит с деревьями с течением времени. Мы также обнаружили, что в парках больше мертвой древесины, чем за их пределами. Из 50 парков в 38 было больше крупных коряг, а в 48 - больше валежника. Более того, в парковых лесах было в два раза больше валежника, чем в близлежащих лесах.
Что это значит?
Мы обнаружили, что защита, обеспечиваемая парками, действительно существенно меняет состояние лесов. По сравнению с лесами за пределами парков, в лесах на территории парков было гораздо больше крупных деревьев. Деревья в парках также реже погибали, а в лесах парков было больше коряг и больше CWD, чем в лесах за пределами парков. Это означает, что животные, которым нужны большие живые или мертвые деревья, могут найти себе дом в парках, даже если они не могут жить в лесах за пределами парков.
Когда мы рассмотрели небольшие парки, то обнаружили, что они обычно защищают леса так же хорошо, как и крупные парки. Несмотря на то, что эти парки небольшие, они играют большую роль в защите природы. Это хорошая новость - не только для крупных национальных парков, но и для всех маленьких парков! Охрана деревьев важна не только для самих деревьев, но и для многих других видов, выживание которых зависит от деревьев. Наши исследования показывают, что парки любого размера могут помочь сохранить все виды, живущие в лесах.
