Зарастание древесной растительностью

Зарастание древесной растительностью — это увеличение численности аборигенных древесных растений, таких как кустарники и кустарниковые заросли, за счёт травянистых растений, злаков и разнотравья в лугах и кустарниковых зарослях. Термин «зарастание» используется для описания того, как древесные растения вытесняют злаки в течение определённого периода времени, обычно лет или десятилетий^[7][8]. Хотя это различие применяется не всегда, под зарастанием понимают расширение древесных растений на открытых территориях, а под сгущением — увеличение их плотности на определённой площади, включая растения, покрывающие подлесок^[9]. Это соответствует значению термина «зарастание» — «действие по медленному покрытию всё большей площади»^[10]. К числу первых опубликованных представлений о зарастании древесной растительностью относятся работы Р. Стейплса 1945 года^[11], О. Веста 1947 года^[12] и Генриха Вальтера 1954 года^[13].

Хотя термины иногда используются как синонимы, зарастание древесной растительностью отличается от распространения инвазивных видов. В отличие от инвазивных видов, которые были интродуцированы намеренно или случайно, заросшие виды являются аборигенными для соответствующей экосистемы, и их классификация как инвазивных зависит от того, вытесняют ли они со временем другие аборигенные виды той же экосистемы. В отличие от инвазии экзотических растений, зарастание древесной растительностью определяется не просто наличием определённых видов, а их экологической динамикой и изменяющимся доминированием^[14][15].

В некоторых случаях зарастание древесной растительностью является разновидностью вторичной сукцессии. Это относится к случаям заброшенности земель, например, когда забрасываются сельскохозяйственные угодья и восстанавливается древесная растительность^[16]. Однако это явно отличается от зарастания древесной растительностью, вызванного глобальными факторами, такими как увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере Земли и неустойчивые формы интенсификации землепользования, например, чрезмерный выпас и подавление пожаров. Эти факторы изменяют экологическую сукцессию в конкретной степи, в частности баланс между древесными и травянистыми растениями, и дают конкурентное преимущество древесным растениям^[17]. В результате возникает процесс, ведущий к преобладанию древесных растений, который иногда рассматривается как смена экологического режима (или переход состояния экосистемы), способная привести к переходу засушливых земель от доминирования трав к саваннам, где преобладают древесные растения. Увеличение пространственной изменчивости является ранним индикатором такого перехода. В зависимости от экологических и климатических условий этот переход может быть разновидностью деградации почвы и опустынивания^[1]. Ожидается, что постепенное зарастание кустарниками достигнет точки невозврата, после которой затронутая экосистема подвергнется существенному, часто необратимому воздействию^[18].

Исследования по видам древесных растений, склонных становиться инвазивными, ограничены. Сравнения между инвазивными и неинвазивными видами ваче́ллии показали, что инвазивные виды обладают большей способностью к захвату и конкуренции за ресурсы. Их архитектура кроны отличается, и только инвазивные древесные виды снижают продуктивность многолетней растительности^[19]. В сравнении между Vachellia и Senegalia было установлено, что Vachellia более агрессивна, так как растёт быстрее и выше, имеет более крупные семена, распространяемые животными, тогда как Senegalia адаптируется к конкуренции с травами за счёт более плотных корней и семян, распространяемых ветром^[20].

По определению, зарастание древесной растительностью происходит на пастбищах. Поэтому оно явно отличается от лесовосстановления и лесоразведения^[21]. Однако существует значительное совпадение между озеленением растительности, выявляемым с помощью спутниковых индексов, и зарастанием древесной растительностью. Исследования показывают, что растительность может обедняться, несмотря на тенденцию к озеленению^[22].

Луга и леса, а также луга и кустарниковые заросли могут быть альтернативными устойчивыми состояниями экосистем^{[23][24][25][26]}.

КНООП определяет зарастание древесной растительностью как один из основных факторов, способствующих потере пастбищ на глобальном уровне^[6]. Зарастание древесной растительностью происходит на всех континентах и затрагивает общую площадь, оцениваемую в 500 миллионов гектаров (5 миллионов квадратных километров). Причины, масштаб и меры реагирования различаются и во многом зависят от контекста^[27][2]. Затронутые экосистемы включают сомкнутые и разреженные кустарниковые заросли, древесные саванны, саванны и пастбища. Зарастание может происходить не только в тропических и субтропических, но и в умеренных зонах. В евразийских степях скорость зарастания составляет 1 % за десятилетие, в Северной Америке — 10-20 %, в Южной Америке — 8 %, в Африке — 2,4 %, в Австралии — 1 %^[1][2]. В Альпах Европы зарегистрированные темпы расширения варьируют от 0,6 % до 16 % в год^[28][29].

В странах Африки южнее Сахары древесный покров увеличился на 8 % за последние три десятилетия, главным образом из-за зарастания древесной растительностью. В целом 750 миллионов гектаров не лесных биомов испытали значительный чистый прирост древесного покрова, что более чем втрое превышает площадь, где наблюдалось его сокращение^[30]. На примерно 249 миллионах гектаров африканских пастбищ было установлено, что долгосрочные климатические изменения являются ключевым фактором изменений в растительности^[31]. По всей Африке 29 % всех деревьев находятся вне классифицированных лесов. В некоторых странах, таких как Намибия и Ботсвана, этот показатель превышает 80 % и, вероятно, связан с зарастанием древесной растительностью^[32]. На юге Африки зарастание древесной растительностью определено как основной фактор озеленения, то есть увеличения растительного покрова, выявляемого с помощью дистанционного зондирования^[33][34]. Будущие тенденции смены биомов из-за зарастания древесной растительностью в Африке крайне неопределённы^[35].

На юге Европы, по оценкам, с 1950 по 2010 год 8 % суши перешли от пастбищ к древесной растительности^[36].

В евразийской степи, крупнейшей в мире, отмечено, что зарастание древесной растительностью, связанное с изменением климата, происходит со скоростью около 1 % за десятилетие.

В арктической тундре Канады покрытие кустарниками увеличилось на 20 % за последние 50 лет. За тот же период покрытие кустарниками и деревьями увеличилось на 30 % в саваннах Латинской Америки, Африки и Австралии^[37].