Введение
Крупнодеревянный материал (CWD) или крупнодеревянная среда обитания (CWH) – это упавшие мертвые деревья и остатки крупных ветвей на земле в лесах, а также в реках или водно-болотных угодьях. Стоячее мертвое дерево, известное как дупло, выполняет многие из тех же функций, что и крупнодеревянный материал. Минимальный размер, необходимый для отнесения древесного материала к "крупному", варьируется у разных авторов – от … в диаметре. С 1970-х годов лесоводы во всем мире считают лучшей природоохранной практикой оставлять мертвые деревья и крупнодеревянный материал в лесах, обеспечивая переработку питательных веществ, заключенных в древесине, и предоставляя пищу и среду обитания для широкого спектра организмов, тем самым повышая биоразнообразие. Количество крупнодеревянного материала является важным критерием для оценки и восстановления широколиственных лесов умеренного пояса. В австралийских естественных лесах средняя концентрация CWD колеблется от 19 т/га (17 000 фунтов/акр) до 134 т/га (120 000 фунтов/акр) в зависимости от типа леса.
Цикл питательных веществ
Грубые древесные остатки и их последующее разложение перерабатывают питательные вещества, необходимые для живых организмов, такие как углерод, азот, калий и фосфор. Сапротрофные грибы и детритофаги, такие как бактерии и насекомые, непосредственно потребляют мертвую древесину, высвобождая питательные вещества путем преобразования их в другие формы органического вещества, которые затем могут быть потреблены другими организмами. Сама по себе грубая древесина содержит мало физиологически важных питательных веществ, поэтому для потребления ей необходимо предварительное обогащение за счет поступления питательных веществ извне. Таким образом, грубая древесина является важным фактором, способствующим круговороту питательных веществ в почве. Грубая древесина, хотя и не особенно богата азотом, вносит вклад в азотный баланс экосистемы, служа средой обитания для несимбиотических свободноживущих азотфиксирующих бактерий. Научные исследования показывают, что грубая древесина может вносить значительный вклад в биологическую секвестрацию углерода. Деревья накапливают атмосферный углерод в своей древесине посредством фотосинтеза. После отмирания деревьев грибы и другие сапротрофы переносят часть этого углерода из грубой древесины в почву. Эта секвестрация может продолжаться в старовозрастных лесах на протяжении сотен лет.
Среда обитания
Благодаря тому, что они обеспечивают пищей и микрообитаниями для многих видов, грубые древесные отходы помогают поддерживать биоразнообразие лесных экосистем. До сорока процентов всей лесной фауны зависит от CWD. Исследования в западной части Северной Америки показали, что только пять процентов живых деревьев состоят из живых клеток по объему, в то время как в мертвой древесине этот показатель достигает сорока процентов по объему, главным образом грибков и бактерий. Список организмов, зависящих от CWD в качестве среды обитания или источника пищи, включает бактерии, грибы, лишайники, мхи и другие растения, а также в животном мире – беспозвоночных, таких как термиты, муравьи, жуки и улитки, и амфибий, например, саламандр. Черепахи многих видов также могут использовать грубые древесные обломки для прогрева на солнце. Мускусные черепахи могут откладывать яйца под бревнами вблизи заболоченных местностей.
Почва
Грубые древесные остатки, особенно на склонах, стабилизируют почвы, замедляя перемещение органического вещества и минеральной почвы вниз по склону. Листья и другой мусор накапливаются за грубыми древесными остатками, что способствует разложению. Также улучшается инфильтрация осадков. В сухую погоду грубые древесные остатки замедляют испарение влаги из почвы и создают влажные микросреды для организмов, чувствительных к влажности.
Региональные примеры
В Глен-Аффрике (Шотландия) группа "Деревья жизни" обнаружила, что черный жук-трутовик (Bolitothorus reticulatus) зависит от определенного гриба (Fomes fomentarius), который сам растет только на мертвой березе. Другому насекомому, сосновому журчалку (Blera fallax), для размножения необходима гниющая сосна. В умеренных широколиственных лесах восточной Северной Америки мертвая древесина обеспечивает среду обитания для организмов, от саламандр до папоротников. Это важный индикатор для оценки и восстановления данного типа леса.