Det hurtige tempo, som invasive buske infiltrerer skove i det nordøstlige USA, får forskere til at mistænke, at de har en konsekvent fordel i forhold til indfødte buske, og den første region-dækkende undersøgelse af bladtiming, udført af Penn State-forskere, understøtter disse mistanker.
Med hjælp fra borgerforskere spredt over mere end 150 steder i mere end 20 stater indsamlede forskere tusindvis af observationer over fire år af præcis, hvornår både invasive og indfødte buske blade ud om foråret og taber deres blade i efterår. Studieområdet var vidtstrakt og strakte sig fra det sydlige Maine til det centrale Minnesota syd til det sydlige Missouri, til North Carolina.
"Det østlige Nordamerika modtager flere invasive buskarter i naturområder end nogen anden geografisk region i verden," sagde ledende forsker Erynn Maynard-Bean, postdoc-forsker ved College of Agricultural Sciences, der arbejder under vejledning af Margot Kaye, lektor i skovøkologi. "Invasive buske vokser både i overflod og i antallet af etablerede arter på bekostning af mange typer hjemmehørende arter."
Forskerne rapporterede i Biological Invasions, at invasive buske kan bevare blade 77 dage længere end indfødte buske inden for en vækstsæson i den sydlige ende af det undersøgte område. Forskellen falder til omkring 30 dage i den nordlige ende af undersøgelsesområdet. I den sydlige ende af undersøgelsesområdet er det tidspunkt, hvor invasive buske har blade, og indfødte buske ikke har, ligeligt fordelt mellem forår og efterår; i den nordlige del af undersøgelsesområdet forekommer to tredjedele af forskellen mellem indfødte og invasive vækstsæsoner om efteråret.
Den længere periode med blade giver invasive planter en fordel ved at tilegne sig mere energi fra sollys, og deres blade skaber skygge i det tidlige forår og det sene efterår, hvilket kan begrænse væksten af hjemmehørende arter, såsom flygtige skovblomster, forklarede Maynard-Bean. "Dette hjælper med at forklare deres negative indvirkning på indfødte træregenerering, plantediversitet og overflod," sagde hun. "Men invasive buske har også en negativ indvirkning på samfund af dyrearter, der er følsomme over for lys og temperatur, såsom bier, sommerfugle og padder."
Små, lokale undersøgelser i nordøstlige skove har vist, at invasive buske har blade længere end indfødte buske. Men fordi fænomenet - kendt som udvidet blad-fænologi - varierer geografisk, havde det tidligere været ukendt i hvilken grad det gavner invasive buske i hele regionen.
Forskellen mellem hjemmehørende planter og invasive planter med blade er ikke konsekvent, bemærkede Maynard-Bean. Det varierer afhængigt af breddegrad, undersøgte arter og vejr for undersøgelsesperioden.
"Men med hjælp fra borgerforskere med USA National Phenology Network, der ser planter sammen med os fra omkring det østlige USA, fandt vi et mønster af større udvidet bladfænologi, mens du bevæger dig sydpå," sagde hun. "Dette giver en samlet ramme for at forbinde lokal-skala forskningsresultater fra forskellige dele af det østlige USA, som tidligere ikke var blevet enige med hinanden."
Med det mål at forstå implikationer på jorden for østlige løvskovsøkosystemer, valgte forskerne almindelige, udbredte arter, der forekommer sammen i skovunderskov. Indfødte buske, der blev fulgt i undersøgelsen, inkluderede alternativt-blade kornel, blomstrende kornel, grå kornel, krydderibusk, ahornblade, sydlig piletræ, hobble-bush og sort haw. Invasive buske hjemmehørende i Europa eller Asien, der blev fulgt i undersøgelsen, omfattede japansk berberis, brændende busk, multiflora-rose og flere arter af kaprifolier og liguster.
Omkring 800 borgerforskere indsamlede mere end 8.000 observationer af bladtiming for 804 buske på 384 steder fra 2015 til 2018. Derudover foretog Maynard-Bean observationer på tre steder i Pennsylvania.
Mønstrene for udvidet bladfænologi for invasive buske sammenlignet med hjemmehørende buske fundet i denne undersøgelse har vigtige konsekvenser for politik og forv altning, ifølge Kaye, hvis forskergruppe har evalueret invasive buske i nordøstlige skove i mere end et årti. Hun påpegede, at invasive stoffer, der er inkluderet i denne undersøgelse, stadig ofte bruges til havebrugsformål i nogle stater, men er forbudt i andre.
"Tilstedeværelsen af dette fænomen kan tjene som et forudsigende træk for invasionspotentialet for nye gartneriske prøver," sagde Maynard-Bean. "Fra et forv altningsperspektiv gør udvidet bladfænologi invasive buske til et nemmere 'grønt mål' i foråret og efteråret for påvisning, fjernelse og behandling, hvilket kan beskytte sovende, ikke-mål hjemmehørende arter."
