توسط پسح بنسون • ۲۲ سپتامبر ۲۰۲۶
اورشلیم، ۲۲ سپتامبر ۲۰۲۶ (TPS-IL) — یک مطالعه جدید اسرائیلی دریافته است که کاشت درختان برای احیای زمینهای تخریبشده یا بهبود اکوسیستمها، همیشه به افزایش پوشش گیاهی منجر نمیشود. دانشمندان دانشگاه عبری اورشلیم یک مدل ریاضی توسعه دادهاند که نشان میدهد چه زمانی درختان میتوانند به رشد چمنها کمک کنند و چه زمانی سایه و رقابت برای منابع میتواند آنها را سرکوب کند.
بومشناسان مدتهاست مشاهده کردهاند که درختان و درختچهها میتوانند رشد چمنها و سایر گیاهان را در محیطهای خشک تسهیل کنند، اما در شرایط مرطوبتر آنها را سرکوب میکنند. مطالعه جدید توضیحی کمی برای چگونگی تغییر این رابطه ارائه میدهد که میتواند پیامدهایی برای جنگلکاری، احیای مناطق خشک، مدیریت چراگاهها و استفاده از زمین برای پنلهای خورشیدی داشته باشد.
این مطالعه که توسط عودد هلندر، دکتر یائیر ماو و دکتر نیو دمالاخ انجام شده و در مجله علمی معتبر Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، چندین اثر متضاد درختان را در یک چارچوب ریاضی واحد گرد هم میآورد. این مدل شرایطی را شناسایی میکند که در آن تعادل از حالت سودمندی درختان برای چمنها به رقابت با آنها تغییر میکند.
محققان اثرات درختان را به دو مکانیسم اصلی تقسیم کردند: تاج پوشش آنها و ریشههایشان.
تاج پوشش، میزان نور خورشید را که به گیاهان زیرین میرسد کاهش میدهد و به طور بالقوه فتوسنتز را محدود میکند. اما سایه همچنین میتواند دما را کاهش داده و تبخیر و تعرق را کم کند و به حفظ آب در خاک کمک کند. ریشههای درختان میتوانند برای آب با چمنها رقابت کنند، در حالی که در شرایط خشک، آنها همچنین میتوانند از طریق فرآیندی شناخته شده به نام بازتوزیع هیدرولیکی، آب را از لایههای عمیقتر خاک به لایههای سطحیتر منتقل کنند.
چه زمانی درختان کمک میکنند
این مدل نشان داد که این اثرات متضاد بسته به میزان بارندگی و سایر شرایط میتواند نتایج متفاوتی تولید کند. در شرایط خشک، مزایای مربوط به آب میتواند بر هزینههای کاهش نور خورشید و رقابت برای آب غلبه کند. با افزایش بارندگی، اهمیت حفظ یا توزیع مجدد آب کمتر میشود، در حالی که اثرات کاهش نور خورشید و رقابت میتواند مهمتر شود.
با این حال، بارندگی به تنهایی تعیین نمیکند که آیا درختان در نهایت به چمنها کمک میکنند یا آنها را سرکوب میکنند.
در این مدل، گذار از تسهیل به رقابت زمانی رخ میدهد که آب دیگر تنها عامل محدودکننده رشد علف در سطوح بالاتر بارندگی نباشد، یا زمانی که تراکم گیاهان چوبی با افزایش بارش افزایش مییابد. در مورد اخیر، تراکم بیشتر درختان اثرات قویتری بر پوشش گیاهی زیر تاج پوشش ایجاد میکند.
محققان گفتند که چارچوب آنها به توضیح اینکه چرا مطالعات میدانی قبلی به نتایج متفاوتی در مورد رابطه بین گیاهان چوبی و چمنها رسیدهاند، کمک میکند.
محققان نوشتند: «پوشش چوبی به دلیل مرگ و میر، هجوم درختچهها و جنگلکاری به سرعت در حال تغییر است و جوامع علفی و عملکرد اکوسیستم را در سراسر جهان بازسازی میکند.»
این مدل نشان میدهد که اثر اکولوژیکی افزودن درختان به شرایط محلی بستگی دارد و از یک الگوی واحد پیروی نمیکند. بارندگی، تراکم گیاهان چوبی و عواملی که رشد گیاه را محدود میکنند، همگی میتوانند بر اینکه آیا درختان چمنها را تسهیل میکنند یا با آنها رقابت میکنند، تأثیر بگذارند.
این یافتهها میتواند پیامدهای عملی برای جنگلکاری، احیای مناطق خشک و مدیریت چراگاهها داشته باشد. مناطق خشک حدود ۴۰ درصد از سطح خشکی زمین را پوشاندهاند و پوشش گیاهی علفی آنها علوفه مهمی برای دام فراهم میکند و از تنوع زیستی پشتیبانی میکند.
این چارچوب همچنین ممکن است در موقعیتهایی که پوشش گیاهی توسط سازههایی غیر از درختان سایه میاندازد، کاربرد داشته باشد. از آنجایی که این مدل بررسی میکند که چگونه کاهش نور خورشید در کنار تغییرات در دسترس بودن آب بر رشد گیاه تأثیر میگذارد، میتواند به طور بالقوه برای مطالعه پوشش گیاهی زیر دامنههای سایهدار، ساختمانها یا پنلهای خورشیدی استفاده شود.
این میتواند برای سیستمهای کشاورزی-ولتاژ (agrivoltaic) که کشاورزی یا چراگاه را با تولید انرژی خورشیدی ترکیب میکنند، مرتبط باشد. با این حال، این مطالعه مستقیماً پنلهای خورشیدی را آزمایش نمیکند؛ این ارتباط، بسطی از نحوه برخورد مدل با سایهاندازی است و نه یافتهای از یک آزمایش پنل خورشیدی.
