Высокотравная прерия — это экосистема , произрастающая в центральной части Северной Америки . Исторически сложилось так, что естественные и антропогенные пожары , а также выпас крупных млекопитающих (в первую очередь бизонов ) периодически вносили нарушения в эти экосистемы, ограничивая вторжение деревьев, перерабатывая питательные вещества почвы и способствуя распространению и прорастанию семян. До широкого использования стального плуга, который позволил масштабно перепрофилировать земли под сельскохозяйственное использование, высокотравные прерии простирались по всему Среднему Западу Америки и небольшим частям южной центральной Канады , от переходных экотонов из восточных североамериканских лесов на запад до климатического порога, основанного на осадках и почвах, до южных пределов холмов Флинт в Оклахоме и до перехода в лес в Манитобе.
Они были типичны для частей верхней долины реки Миссисипи, в центральном переходе лесов и лугов , центральных высоких лугах , верхнем переходе лесов и саванн Среднего Запада и северных высоких лугах . Они процветали в районах с богатыми лессовыми почвами и умеренным количеством осадков около 30-35 дюймов (700-900 мм) в год. На востоке находились поддерживаемые пожарами восточные саванны . На северо-востоке, где пожары были нечастыми, а периодические ветровалы представляли собой основной источник беспокойства, доминировали буково-кленовые леса . Напротив, короткотравные прерии были типичны для западных Великих равнин , где осадки выпадают реже, а почвы менее плодородны. Из-за обширного использования сельскохозяйственных земель осталось очень мало высокотравных прерий.
Отступающие ледники отложили материнский материал для почвы в виде тилла , т. е. несортированного осадка, около 10 000 лет назад. Сброшенный ветром лесс и органическое вещество накапливались, что привело к образованию глубоких уровней [ требуется ссылка ] верхнего слоя почвы . Такие животные, как бизоны, лоси, олени и кролики, добавляли азот в почву через мочу и фекалии. Луговые собачки , тип белок, считающиеся ключевым видом , рыли туннели, которые «аэрировали почву и направляли воду на несколько футов ниже поверхности». [1] В течение 5000–8000 лет более 240 миллионов акров (970 000 км 2 ) прерийных лугов были основной особенностью ландшафта. [2] Между 1800 и 1930 годами подавляющее большинство было уничтожено. Поселенцы превратили то, что они называли «Великой американской пустыней» или «Внутренним морем», в сельскохозяйственные угодья. Основными причинами исчезновения прерий были ограниченный выпас европейского скота по сравнению с бизонами, почти полное уничтожение луговых собачек, а также вспашка и возделывание земли, что нарушило корневую систему высокой травы и прервало воспроизводство. Кроме того, обширный дренаж плитки изменил содержание воды в почве и гидродинамику, а продолжающаяся эрозия почвы приводит к ее растущей потере.
Оценки того, сколько сохранилось первоначальных высокотравных прерий, различаются: от менее 1%, в основном в виде «разрозненных остатков, обнаруженных на кладбищах пионеров, в местах реставрационных работ, вдоль автомагистралей и железнодорожных полос отвода, а также на крутых обрывах высоко над реками» [1] до 4%.
Высокотравная прерия способна поддерживать значительное биоразнообразие. Части экорегиона входят в «десятку лучших экорегионов для рептилий, птиц, бабочек и видов деревьев. Высокотравные виды встречаются в нижнем ярусе». [3] Дуб ( дуб мариландский ( Quercus marilandica ) и дуб пост ( Q. stellata )) и виды деревьев гикори встречаются в некоторых областях, но в целом с умеренной плотностью. Бизон ( Bison bison ) был доминирующим видом. [3]
Биом прерий высокой травы зависит от пожаров прерий, формы лесного пожара , для своего выживания и возобновления. [4] Саженцы деревьев и инвазивные чужеродные виды, не переносящие огонь, уничтожаются периодическими пожарами. Такие пожары могут быть либо устроены людьми (например, коренные американцы использовали огонь для загона бизонов и улучшения охоты, путешествий и видимости), либо естественным образом вызваны молнией. [5]
Фекалии белохвостого оленя содержат питательные вещества для биоразнообразия растений в районе прерий Толлграсс. [6]
Как следует из названия, наиболее очевидными особенностями высокотравных прерий являются высокие травы , такие как индийская трава ( Sorghastrum nutans ), андропогон gerardi ( Andropogon gerardi ), схизахириум венечный ( Schizachyrium scoparium ) и просо прутьевидное ( Panicum virgatum ), высота которых в среднем составляет от 4,9 до 6,6 футов (от 1,5 до 2 м), а отдельные стебли достигают 8,2–9,8 футов (от 2,5 до 3 м). В прериях также произрастает большой процент разнотравья , такого как аморфа ( Amorpha spp.), сильфий ( Silphium spp.), лиатрис ( Liatris spp.), подсолнечник ( Helianthus spp.), астры ( Aster и Symphyotrichum spp.), эхинацея ( Echinacea spp. и Rudbeckia spp.) и многие другие виды.
Технически, прерии имеют менее 5–11% [ необходимо уточнение ] древесного покрова. [ необходима ссылка ] Растительное сообщество с преобладанием злаков и 10–49% древесного покрова называется саванной .
После изобретения Джоном Диром стального плуга в 1833 году [7] эта плодородная почва стала одним из важнейших ресурсов Америки. Более 95% изначальной высокотравной прерии теперь являются сельскохозяйственными угодьями .
.jpg/1280px-Pink_and_White_Beauty_(7368796606).jpg)
Высокотравная прерия сохранилась в районах, непригодных для вспашки: каменистая холмистая местность Флинт -Хиллз , которая тянется с севера на юг через восточно-центральный Канзас ; восточная окраина долины реки Ред-Ривер ( парковая зона Таллграсс-Аспен ) в Манитобе и Миннесоте; Кото-де-Прери , которая простирается от Южной Дакоты через Миннесоту и в Айову ; и дальняя северная часть Оклахомы . В Оклахоме высокотравная прерия поддерживалась скотоводами, которые видели в высокой траве главные пастбища для скота .
Заповедник Tallgrass Prairie площадью 39 000 акров (158 км 2 ) в округе Осейдж, штат Оклахома , и несколько меньший национальный заповедник Tallgrass Prairie площадью 10 900 акров (44,1 км 2 ) в Канзасе пытаются сохранить эту экосистему в ее естественном виде. Они повторно интродуцировали равнинных бизонов на обширные пространства травы. [4] Другие заповедники США включают Midewin National Tallgrass Prairie в Иллинойсе, Broken Kettle Preserve и Neal Smith National Wildlife Refuge в Айове, Konza Prairie в Канзасе и Prairie State Park в Миссури. В восточной части Северной Дакоты находится национальный луг Sheyenne National Grassland , единственный национальный луг на высокотравной прерии. Кроме того, несколько небольших резерваций высокотравных прерий находятся в округе Кук , штат Иллинойс , включая Национальную природную достопримечательность — прерию Генсбург-Маркхэм . [8] Остатки высокотравных прерий также можно найти среди природных заповедников в природном округе Хобарта , расположенном в Хобарте, штат Индиана, недалеко от Чикаго.
Первоначальная протяженность высокотравных прерий в Канаде составляла 2300 квадратных миль (6000 км 2 ) равнины в долине реки Ред-Ривер , к юго-западу от Виннипега в Манитобе ( см. карту). [9] Хотя большая часть высокотравных прерий Манитобы была уничтожена в результате возделывания и расширения городов, относительно небольшие площади сохранились. Один из крупнейших блоков оставшихся высокотравных прерий в Манитобе охраняется несколькими партнерами по охране природы в заповедной зоне под названием Tallgrass Aspen Parkland. Заповедник Tall Grass Prairie Preserve в Манитобе , который занимает небольшие части муниципалитетов Стюартберн и Эмерсон-Франклин , является частью парка Tallgrass Aspen Parkland. Этот заповедник содержит около 4000 га (9900 акров) высокотравных прерий, осиновых парков и водно-болотных угодий.
Небольшой участок площадью менее 1200 акров (5 км 2 ) высокотравной прерии сохранился в юго-западном углу Виндзора, Онтарио , защищенный парком Оджибвей и зоной естественно-научного интереса Спринг-Гарден, а также связанными с ними парками: Black Oak Heritage Park , Ojibway Prairie Provincial Nature Reserve и Tallgrass Prairie Heritage Park . За исключением провинциального природного заповедника, все они находятся в ведении Управления парков и отдыха города Виндзор.
Считается местом рождения экологической реставрации , первой реставрацией высокотравных прерий стала реставрация Curtis Prairie 1936 года в дендрарии Университета Висконсин-Мэдисон . [10] Дендрарий Университета Висконсина был центром исследований высокотравных прерий в первой половине 20-го века, с развитием близлежащих Greene Prairie, Aldo Leopold Shack and Farm и новаторских методов, таких как предписанное выжигание . [11] Вторая половина 20-го века ознаменовалась ростом реставрации высокотравных прерий за пределами Висконсина, с проектами в Иллинойсе, такими как в колледже Нокса , колледже ДюПейджа , дендрарии Мортона и Национальной лаборатории Ферми , а также проектами в Айове, включая зону исследований окружающей среды Конард колледжа Гриннелл . Эти крупные проекты по реставрации высокотравных прерий ознаменовали рост реставрации от изолированных исследований до широко распространенной практики. Усилия по восстановлению прерий Толграсс получили более широкое общественное признание в 1980-х годах, чему способствовала публикация книги благодарностей Джона Мэдсона Where the Sky Began: Land of the Tallgrass Prairie (1982). [12] Некоммерческие организации по всему бывшему региону прерий Толграсс начали резервировать или восстанавливать небольшие остатки коренных прерий. Например, Ассоциация коренных прерий Техаса была основана в 1986 году для поиска, восстановления и защиты прерий в Техасе; в настоящее время группа защищает около 2780 акров (11,3 км 2 ) прерий Техаса. [13]
Midewin National Tallgrass Prairie , основанный в 1996 году недалеко от Элвуда, штат Иллинойс , по состоянию на 2006 год был крупнейшей зоной восстановления высокотравных прерий в Соединенных Штатах. В Миннесоте в 2004 году был основан национальный заповедник дикой природы Glacial Ridge . Ядром заповедника является сохранившийся остаток высокотравных прерий площадью 5000 акров (20 км 2 ), а еще 30 000 акров (121 км 2 ) находятся в процессе восстановления или скоро будут восстановлены. По данным The Nature Conservancy , на данный момент восстановлено 100 водно-болотных угодий, а 8000 акров (32 км 2 ) земли засеяны местными видами растений. [14]
Опубликовано несколько книг по восстановлению высокотравных прерий, в том числе:
