Снижение высоты травяного покрова в Китае при несимметричном распределении биомассы

Почему для нас важны более низкие травяные покровы

По обширным степям и альпийским лугам северного Китая трава становится ниже — хотя эти ландшафты с орбиты выглядят даже зеленее. Это тихое изменение высоты растений имеет серьёзные последствия для производства пищи, дикой природы и устойчивости пастбищ к засухам и потеплению. Отслеживая, насколько трава распространяется по поверхности по горизонтали по сравнению с тем, насколько она вырастает в высоту, исследование выявляет тонкую перестройку одних из важнейших пастбищ мира.

Измерение пастбищ с высоты

Пастбища Китая занимают миллионы квадратных километров — слишком много, чтобы измерять высоту растений только рулеткой. Авторы объединили спутниковые снимки, климатические данные и более 24 000 полевых участков, чтобы оценить, сколько растительного материала находится над почвой и как он организован. Они рассматривали общую продуктивность трав как состоящую из двух частей: какую долю поверхности покрывают растения (горизонтальное распространение) и насколько высоко они растут (вертикальный рост). С помощью машинного обучения они построили карту надземной биомассы с разрешением 500 метров за период 2001–2022 гг., а затем сопоставили это с оценками спутникового покрова растительности, чтобы вывести среднюю высоту травяного полога с течением времени.

Зеленее по поверхности, ниже по высоте

Команда обнаружила, что в целом продуктивность травяных покровов в Китае за последние два десятилетия возросла. Надземная биомасса увеличилась примерно в двух третях областей пастбищ, особенно в умеренных лугах Внутренней Монголии и горных лугах на восточном Тибетском плато. Одновременно доля поверхности, покрытая зелёной растительностью, также выросла примерно в 70% пастбищ. Иными словами, травы стало больше, и они занимают большую площадь.

Когда больший прирост не означает более высокую траву

Несмотря на это кажущееся благополучие, вертикальная часть картины менее обнадёживающая. Изучая, сколько биомассы приходится на единицу покрытой поверхности, авторы вывели изменения в высоте растений. Они оценивают, что более половины травяных экосистем Китая испытали сокращение высоты полога в период 2001–2022 гг., в среднем примерно на 0,04 сантиметра в год. Умеренные и альпийские пастбища на севере и западе Китая показали наиболее последовательное укорачивание, тогда как в некоторых ранее густых лугах наблюдался небольшой прирост высоты. Долгосрочные полевые станции подтвердили схожую тенденцию: за почти два десятилетия «вертикальная доля» биомассы уменьшилась даже там, где общая биомасса росла.

Жара, выпас и смещение растительных сообществ

Что заставляет растительность становиться ниже и более распростёртой? С помощью статистических моделей исследование разложило по ролям солнце, осадки, температура, рост углекислого газа и выпас скота. Дополнительные осадки, более сильное освещение и повышение концентрации CO2 в целом стимулировали и покрытие, и высоту растений. Напротив, потепление воздуха и усиленный выпас склоняли силу влияния именно на уменьшение высоты, а не покрытия, способствуя более низким, прижатым к земле формам роста, которые лучше переносят растаптывание и водный стресс. Там, где потепление, уменьшение радиации и давление выпаса совпадали, пастбища всё чаще инвестировали в горизонтальное распространение, а не в вертикальную мощь. Исследователи также обнаружили, что участки с меньшим числом видов и более простой вертикальной структурой с большей вероятностью демонстрировали сокращение высоты полога, что указывает на то, что утрата разнообразия ослабляет способность экосистемы смягчать климатические колебания.

Что означает более низкий травяной покров для будущего

Для неглубокого наблюдателя эти пастбища могут выглядеть пышными и процветающими, но их сокращающаяся высота сигнализирует о скрытой уязвимости. Более низкие пологи заставляют пасущихся животных больше затрачивать усилий на поиск корма, обнажают корни и почву для большей механической нагрузки и уменьшают «ярусность» растительности, которая помогает стабилизировать продуктивность в сухие или экстремальные годы. Авторы делают вывод, что продолжающееся потепление и интенсивный выпас тихо карликуют травяные покровы Китая, даже когда те зеленеют сверху. Они считают, что климатически разумные планы выпаса — такие как ротация стад, предоставление периодов отдыха и восстановление деградированных участков — будут необходимы для поддержания более высоких и разнообразных пастбищ, способных прокормить скот и выдерживать всё более переменчивый климат.

Цитирование: Li, H., Hu, X., Li, F. et al. Declining grassland canopy height in China under asymmetric biomass allocation. Nat Commun 17, 3364 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70275-9

Ключевые слова: высота травяного покрова, распределение биомассы, влияние выпаса, дистанционное зондирование, потепление климата