stringtranslate.com

Умеренный лиственный лес

Старовозрастной буковый лес в Словакии

Лиственные или широколиственные леса умеренного пояса представляют собой разновидность лесов умеренного пояса , в которых «доминируют» лиственные деревья , которые теряют листву каждую зиму. [1] Они представляют собой один из основных биомов Земли, занимая 9,69% площади суши. [2] Эти леса встречаются в районах с отчетливыми сезонными колебаниями, которые чередуются с теплым влажным летом, холодной зимой и умеренными осенними и весенними сезонами. [3] Чаще всего они встречаются в Северном полушарии , с особенно большими регионами в восточной части Северной Америки , Восточной Азии и значительной части Европы , хотя меньшие регионы лиственных лесов умеренного пояса также расположены в Южной Америке. Примеры деревьев, обычно растущих в лиственных лесах Северного полушария, включают дуб , клен , липу , бук и вяз , тогда как в Южном полушарии в этом типе леса доминируют деревья рода Nothofagus . [1] Лиственные леса умеренного пояса предоставляют несколько уникальных экосистемных услуг , [4] включая среду обитания для разнообразных диких животных, и они сталкиваются с рядом естественных и антропогенных нарушений , которые регулярно меняют их структуру. [5]

География

Глобальное распространение биома лиственных лесов умеренного пояса

Расположенные ниже северных бореальных лесов , [6] лиственные леса умеренного пояса составляют значительную часть суши между тропиком Рака (23 ° с.ш.) и 50 ° северной широты, а также районы к югу от тропика Козерога (23 ° с.ш.). °С). [7] Канада, США, Китай и несколько европейских стран имеют наибольшую площадь суши, покрытую лиственными лесами умеренного пояса, [7] меньшие части присутствуют по всей Южной Америке, особенно в Чили и Аргентине. [1]

Климат

Умеренные условия относятся к циклу четырех различных сезонов , который происходит в районах между полярными регионами и тропиками. В этих регионах, где встречаются лиственные леса умеренного пояса, циркуляция теплого и холодного воздуха объясняет характерные сезонные колебания биома. [8]

Температура

В лиственных лесах умеренного пояса наблюдаются сезонные колебания температуры: от -30 °C в самые холодные зимние дни до 30 °C в самые жаркие летние дни. [3] Среднегодовая температура обычно составляет около 10 °C, хотя это зависит от региона. [8] Из-за затенения полога микроклимат лиственных лесов умеренного пояса обычно примерно на 2,1 °С холоднее, чем окружающая среда, тогда как зимние температуры в лесах на 0,4–0,9 °С теплее в результате изоляции от растительных слоев . [9]

Заснеженные, безлистные лиственные деревья зимой

Атмосферные осадки

Ежегодно в лиственных лесах умеренного пояса выпадает от 750 до 1500 миллиметров осадков . [8] Поскольку здесь нет четко выраженного сезона дождей, осадки распределяются относительно равномерно в течение года. [1] Снег составляет часть осадков, выпадающих в лиственных лесах умеренного пояса зимой . Ветви деревьев могут перехватывать до 80% снегопада, влияя на количество снега, который в конечном итоге достигает лесной подстилки и тает. [10]

Изменение окраски листьев лиственных деревьев осенью

Сезонные колебания

Определяющим фактором лиственных лесов умеренного пояса является потеря листьев при переходе от осени к зиме, адаптация, которая возникла как решение проблемы недостаточного солнечного света и очень низких температур. [1] В этих лесах зима — это время покоя растений, [8] когда широколиственные лиственные деревья сохраняют энергию и предотвращают потерю воды, а многие виды животных впадают в спячку или мигрируют. [1] Зиме предшествует плодоносящая осень, время, когда листья меняют цвет на различные оттенки красного, желтого и оранжевого, поскольку распад хлорофилла приводит к образованию антоцианов, каротина и ксантофиловых пигментов. [1]

Помимо характерной красочной осени и безлистной зимы, лиственные леса умеренного пояса имеют длительный вегетационный период в весенние и летние месяцы, который обычно длится от 120 до 250 дней. [6] Весна в лиственных лесах умеренного пояса — это период наземной растительности и сезонного роста трав, процесс, который начинается в начале сезона, еще до того, как деревья отрастут свои листья, и когда доступно достаточное количество солнечного света. При достижении подходящей температуры в середине-конце весны также начинается бутонизация и цветение высоких лиственных деревьев. Летом, когда полностью развитые листья занимают все деревья, умеренно густой полог создает тень, повышая влажность лесных массивов. [1]

Характеристики

Земля

Хотя качество почвы лиственных лесов умеренного пояса варьируется по широте : в центральных широтах продуктивность почвы выше, чем в северных или южных, [6] почва в этом биоме в целом очень плодородна. [1] Опавшие листья лиственных деревьев приносят детрит в лесную подстилку, повышая уровень питательных веществ и органических веществ в почве. [1] Высокая продуктивность почв лиственных лесов умеренного пояса подвергает их высокому риску превращения в сельскохозяйственные угодья для использования человеком. [7]

Флора

Просветы в пологе лиственных лесов умеренного пояса и растительные слои

Лиственные леса умеренного пояса характеризуются разнообразием пород лиственных деревьев умеренного пояса, которые различаются в зависимости от региона. [6] Большинство видов деревьев, встречающихся в лиственных лесах умеренного пояса, представляют собой широколиственные деревья, которые теряют листья осенью, [8] хотя некоторые хвойные деревья, такие как сосны ( Pinus ), присутствуют в северных лиственных лесах умеренного пояса. [6] Лиственные леса умеренного пояса Европы богаты дубами рода Quercus , европейскими буками ( Fagus sylvatica ) и грабами (Fagus grandifolia ), в то время как в Азии, как правило, растут клены рода Acer , разновидность ясеня (6). Fraxinus ) и липы ( Tilia ). Как и в Азии, в лесах Северной Америки растут клены, особенно Acer saccharum, и липа, а также гикори (Carya ) и американские каштаны ( Castanea dentata ). [6] Деревья южного бука (Nothofagus) распространены в лиственных лесах умеренного пояса Южной Америки. Вязы ( Ulmus ) и ивы ( Salix ) также можно найти в лиственных лесах умеренного пояса по всему миру. [1] Хотя в биоме лиственных лесов умеренного пояса можно встретить большое разнообразие видов деревьев, разнообразие видов деревьев в каждой отдельной экосистеме обычно умеренное: всего 3–4 вида деревьев на квадратный километр. [3]

Помимо старовозрастных деревьев , которые своими куполообразными кронами образуют полог , пропускающий мало света, присутствует подполог кустарников [ 6] , таких как горный лавр и азалии. [8] Эти другие виды растений, встречающиеся в слоях кроны под взрослыми деревьями высотой 35–40 метров, либо адаптированы к условиям низкой освещенности, либо следуют сезонному графику роста, который позволяет им процветать до формирования кроны с середины -весна-середина осени. [6] Мхи и лишайники составляют значительную часть почвенного покрова, хотя они также растут на деревьях. [1]

фауна

В дополнение к характерной флоре, лиственные леса умеренного пояса являются домом для нескольких видов животных, которые используют деревья и другую растительную жизнь в качестве убежища и ресурсов, таких как белки , кролики , скунсы , птицы , пумы , рыси , лесные волки , лисы и черные медведи . [3] Олени также присутствуют в больших популяциях, хотя они являются вырубными, а не настоящими лесными животными. Большие популяции оленей оказывают пагубное воздействие на регенерацию деревьев в целом, а выпас также оказывает значительное негативное воздействие на количество и вид травянистых цветковых растений. Постоянное увеличение популяции оленей и гибель крупных хищников позволяют предположить, что чрезмерный выпас оленей будет продолжаться. [11]

Экосистемные услуги

Леса поддерживают сток воды в ручьях

Лиственные леса умеренного пояса обеспечивают ряд обеспечивающих, регулирующих, поддерживающих и культурных экосистемных услуг. [4] Обладая более высоким биоразнообразием , чем бореальные леса, [7] лиственные леса умеренного пояса сохраняют свое генетическое разнообразие, обеспечивая вспомогательную услугу доступности среды обитания для различных видов растений и животных, зависящих от тени. [5] Эти леса играют роль в регулировании качества воздуха и почвы, предотвращая эрозию почвы и наводнения , а также сохраняя углерод в почве. [5] Продовольственные услуги, предоставляемые лиственными лесами умеренного пояса, включают доступ к источникам питьевой воды, [12] кислорода, [13] продуктов питания, древесины и биомассы . [5] Люди зависят от лиственных лесов умеренного пояса в плане культурных услуг, используя их как места для отдыха и духовных практик. [4]

Нарушения

Природные нарушения вызывают регулярное обновление лиственных лесов умеренного пояса и создают здоровую, неоднородную среду с постоянно меняющимися структурами и популяциями. [5] Погодные явления, такие как снег, штормы и ветер, могут вызвать разную степень изменений в структуре лесных пологов, создавая места обитания бревен для мелких животных и места для роста менее теневыносливых видов там, где когда-то стояли упавшие деревья. [6] Другие абиотические источники нарушений лиственных лесов умеренного пояса включают засухи , заболачивание и пожары. [14] Естественные поверхностные пожары особенно важны для воспроизводства сосны . [6] Биотические факторы , влияющие на леса, помимо заражения горным сосняком и короедом принимают форму грибковых вспышек . [14] Эти жуки особенно распространены в Северной Америке и убивают деревья, закупоривая их сосудистую ткань . [13] Лиственные леса умеренного пояса, как правило, устойчивы к незначительным нарушениям, связанным с погодой, хотя крупные заражения насекомыми, широкомасштабные антропогенные нарушения и катастрофические погодные явления могут вызвать вековую последовательность или даже постоянное превращение леса в луга . [6]

Изменение климата

В последние годы по мере изменения климата отмечается повышение температуры и усиление засухи в лиственных лесах умеренного пояса . [12] В результате в лиственных лесах умеренного пояса наблюдается более раннее начало весны, [15] а также глобальное увеличение частоты и интенсивности нарушений. [5] Они испытывают меньшую экологическую устойчивость [16] перед лицом растущих мегапожаров, продолжительных засух и сильных штормов. [12] Поврежденная древесина в результате участившихся ураганов обеспечивает среду обитания для жуков, одновременно увеличивая ущерб от короедов. [14] Лесной покров уменьшается из-за постоянных серьезных нарушений, что приводит к утрате среды обитания и снижению биоразнообразия. [13]

Использование и воздействие человека

Лесовоз и прицеп, перевозящий пиломатериалы из лиственного леса умеренного пояса.

Люди полагаются на древесину лиственных лесов умеренного пояса для использования в лесной промышленности, а также для производства бумаги [13] и древесного угля . [17] При лесозаготовках выделяется большое количество углерода, а также возникает эрозия, поскольку меньше корней деревьев обеспечивают поддержку почвы. [13] Во время европейской колонизации Северной Америки поташ , полученный из древесной золы, экспортировался обратно в Европу в качестве удобрения. [18] В это время в истории также проводилась вырубка первоначальных лиственных лесов умеренного пояса, чтобы освободить место для сельскохозяйственного использования, поэтому многие существующие сейчас леса являются вторичными . [1] Более 50% лиственных лесов умеренного пояса подвержены фрагментации , [2] в результате чего небольшие фрагменты расчленяются полями и дорогами; [ нужна цитация ] эти зеленые острова часто существенно отличаются от первоначальных лесов [19] и создают проблемы для миграции видов. [6] Полуестественные лиственные леса умеренного пояса с развитой системой троп служат местами для туризма и рекреационной деятельности, такой как пеший туризм и охота. [13] Помимо фрагментации, использование человеком земель, прилегающих к лиственным лесам умеренного пояса, связано с загрязнением , которое может замедлить темпы роста деревьев. [6] Инвазивные виды , которые вытесняют местные виды и изменяют циклы питательных веществ в лесу , такие как крушина обыкновенная (Rhamnus cathartica) , также завезены людьми. [20] Занос экзотических болезней, в частности, продолжает представлять угрозу для лесных деревьев и, следовательно, леса. [21]

Сохранение

Методом сохранения лиственных лесов умеренного пояса, использовавшимся в прошлом, является тушение пожаров . Процесс предотвращения пожаров связан с накоплением биомассы, что в конечном итоге увеличивает интенсивность случайных пожаров. В качестве альтернативы было введено в практику предписанное сжигание , при котором лесные экосистемы разжигаются регулярными управляемыми пожарами для имитации естественных нарушений, которые играют важную роль в сохранении биоразнообразия. [7] Для борьбы с последствиями вырубки лесов было использовано лесовосстановление . [14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdefghijklm Сэвилл, PS (01.01.2004), «УМЕРЕННЫЕ И СРЕДИЗЕМНОМОРСКИЕ ЛЕСА | Широколиственные лиственные леса умеренного пояса», в Берли, Джеффри (редактор), Энциклопедия лесных наук , Оксфорд: Elsevier, стр. 1398–1403, ISBN 978-0-12-145160-8, получено 24 октября 2023 г.
  2. ^ аб Уэйд, Тимоти Г.; Риттерс, Курт Х.; Уикхэм, Джеймс Д.; Брюс Джонс, К. (2003). «Распространение и причины глобальной фрагментации лесов». Природоохранная экология . 7 (2). дои : 10.5751/ES-00530-070207. hdl : 10535/2530 – через ResearchGate.
  3. ^ abcd «Лесной биом». ucmp.berkeley.edu . Проверено 24 октября 2023 г.
  4. ^ abc Барал, Химлал; Гуаругата, Мануэль Р.; Кинан, Родни Дж. (01 октября 2016 г.). «Предлагаемая система оценки экосистемных товаров и услуг, связанных с посаженными лесами». Экосистемные услуги . 22 : 260–268. doi : 10.1016/j.ecoser.2016.10.002 – через ResearchGate.
  5. ^ abcdef Том, Доминик; Зайдль, Руперт (22 мая 2015 г.). «Природные нарушения влияют на экосистемные услуги и биоразнообразие в умеренных и бореальных лесах». Биологические обзоры . 91 (3): 760–781. дои : 10.1111/brv.12193. ISSN  1464-7931. ПМЦ 4898621 . ПМИД  26010526. 
  6. ^ abcdefghijklm Ванкат, Джон Л. (2002). «Бореальные и умеренные леса» (PDF) . Энциклопедия наук о жизни . Природный паб. Группа: 1–7.
  7. ^ abcde Ислам, Кази; Сато, Норико (2012). «Обезлесение, охрана земель и незаконные вырубки в Бангладеш: случай лесов Сал (Shorea Robusta)». IForest – Биогеонауки и лесное хозяйство (5): 171–178. doi : 10.3832/ifor0578-005 – через ResearchGate.
  8. ^ abcdef «Умеренный лиственный лес: Миссия: Биомы». Earthobservatory.nasa.gov . 24 октября 2023 г. Проверено 24 октября 2023 г.
  9. ^ Зеллвегер, Флориан; Кумс, Дэвид; Ленуар, Джонатан; Депау, Лин; Мэйс, Сибрин Л.; Вульф, Моника; Кирби, Кейт Дж.; Брюне, Йорг; Копецкий, Мартин; Малиш, Франтишек; Шмидт, Вольфганг; Генрихс, Штеффи; ден Оуден, Ян; Ярошевич, Богдан; Буйсе, Готье (22 августа 2019 г.). Алгар, Адам (ред.). «Сезонные факторы буферизации температуры подлеска в лиственных лесах умеренного пояса по всей Европе». Глобальная экология и биогеография . 28 (12): 1774–1786. Бибкод : 2019GloEB..28.1774Z. дои : 10.1111/geb.12991. ISSN  1466-822X. ПМК 6900070 . ПМИД  31866760. 
  10. ^ Уэрта, Марлен Л.; Молох, Ной П.; Макфи, Джеймс (14 марта 2019 г.). «Перехват снегопада в лиственном лесу Nothofagus и последствия для пространственного распределения снежного покрова». Гидрологические процессы . 33 (13): 1818–1834. дои : 10.1002/hyp.13439. S2CID  134646035 — через онлайн-библиотеку Wiley.
  11. ^ Лэтэм, Р.Э., Дж. Бейеа, М. Беннер, К.А. Данн, М.А. Фаджван, Р.Р. Фрид, М. Грунд, С.Б. Хорсли, А.Ф. Роудс и Б.П. Шисслер. 2005. Управление белохвостым оленем в лесной среде обитания с точки зрения экосистемы: тематическое исследование Пенсильвании. Гаррисберг: Одюбон, Пенсильвания и Альянс среды обитания Пенсильвании.
  12. ^ abc Зоммерфельд, Андреас; Сенф, Корнелиус; Бума, Брайан; Д'Амато, Энтони В.; Депре, Тифен; Диас-Ормасабаль, Игнасио; Фрэвер, Шон; Фрелих, Ли Э.; Гутьеррес, Альваро Г.; Харт, Сара Дж.; Харви, Брайан Дж.; Он, Хун С.; Хласны, Томаш; Хольц, Андрес; Китцбергер, Томас (19 октября 2018 г.). «Схемы и причины недавних нарушений в лесном биоме умеренного пояса». Природные коммуникации . 9 (1): 4355. Бибкод : 2018NatCo...9.4355S. дои : 10.1038/s41467-018-06788-9. ISSN  2041-1723. ПМК 6195561 . ПМИД  30341309. 
  13. ^ abcdef «Лесные ресурсы». Education.nationalgeographic.org . 19 октября 2023 г. Проверено 7 ноября 2023 г.
  14. ^ abcd Шелхаас, Март-Ян; Набуурс, Герт-Ян; Шук, Андреас (17 октября 2003 г.). «Природные нарушения европейских лесов в XIX и XX веках». Биология глобальных изменений . 9 (11): 1620–1633. Бибкод : 2003GCBio...9.1620S. дои : 10.1046/j.1365-2486.2003.00684.x. ISSN  1354-1013. S2CID  84148314.
  15. ^ Кинан, Тревор Ф.; Грей, Джош; Фридл, Марк А.; Туми, Майкл; Борер, Гил; Холлингер, Дэвид Ю.; Мангер, Дж. Уильям; О'Киф, Джон; Шмид, Ганс Петер; Винг, Ян Сью; Ян, Бай; Ричардсон, Эндрю Д. (01 июня 2014 г.). «Чистое поглощение углерода увеличилось из-за вызванных потеплением изменений в фенологии лесов умеренного пояса». Природа Изменение климата . 4 (7): 598–604. Бибкод : 2014NatCC...4..598K. дои : 10.1038/nclimate2253. ISSN  1758-6798.
  16. ^ Зайдль, Руперт; Том, Доминик; Кауц, Маркус; Мартин-Бенито, Дарио; Пелтониеми, Микко; Ваккьяно, Джорджо; Уайлд, Ян; Асколи, Давиде; Петр, Михал; Хонканиеми, Юха; Лексер, Манфред Дж.; Троцюк Владимир; Майрота, Паола; Свобода, Мирослав; Фабрика, Марек (31 мая 2017 г.). «Нарушения леса в условиях изменения климата». Природа Изменение климата . 7 (6): 395–402. Бибкод : 2017NatCC...7..395S. дои : 10.1038/nclimate3303. ISSN  1758-6798. ПМЦ 5572641 . ПМИД  28861124. 
  17. ^ Хьюз, Дж. Дональд; Тергуд, СП (1 апреля 1982 г.). «Вырубка лесов, эрозия и лесопользование в Древней Греции и Риме». Журнал истории леса . 26 (2): 60–75. дои : 10.2307/4004530. ISSN  0094-5080. JSTOR  4004530. S2CID  130391537.
  18. ^ Тейлор, Алан (1995). «Великие перемены начинаются: заселение лесов центрального Нью-Йорка». История Нью-Йорка . 76 (3): 265–290. ISSN  0146-437X. JSTOR  23181992.
  19. ^ Темпл, Стэнли А. (1986). «Обзор фрагментированного леса: теория биогеографии острова и сохранение биотического разнообразия». Журнал управления дикой природой . 50 (1): 176. дои : 10.2307/3801514. ISSN  0022-541X. JSTOR  3801514. S2CID  80904482.
  20. ^ Хеберлинг, Дж. Мейсон; Фридли, Джейсон Д. (8 апреля 2016 г.). Лафлин, округ Колумбия (ред.). «Захватчикам не требуется высокий уровень ресурсов для поддержания физиологических преимуществ в лиственном лесу умеренного пояса». Экология . 97 (4): 874–884. Бибкод : 2016Ecol...97..874H. дои : 10.1890/15-1659.1. PMID  27220204 – через ESA.
  21. ^ Литтл, Чарльз Э. (1995). Умирание деревьев: пандемия в лесах Америки . Нью-Йорк: Книги Пингвина. ISBN 0670841358.

Внешние ссылки