stringtranslate.com

Послеледниковая растительность

Постледниковая растительность относится к растениям, которые колонизируют вновь обнаженный субстрат после отступления ледников . [1] Термин «постледниковый» обычно относится к процессам и событиям, которые происходят после отхода ледникового льда или ледникового климата . [2]

Handies Peak WSA (9466436592)

Влияние климата

Изменение климата является основной причиной изменений в распространении и численности видов . Считается, что повторяющиеся изменения климата на протяжении четвертичного периода оказали значительное влияние на нынешнее разнообразие видов растительности, существующее сегодня. [3] Считается, что функциональное и филогенетическое разнообразие тесно связано с изменением климатических условий, и это указывает на то, что различия в признаках чрезвычайно важны для долгосрочных реакций на изменение климата. Во время перехода от последнего оледенения плейстоцена к периоду голоцена потепление климата привело к распространению более высоких растений и более крупных семенных растений, что привело к снижению доли возобновления растительности . [4] Следовательно, низкие температуры могут быть сильными фильтрами окружающей среды, которые не позволяют высоким и крупносемянным растениям прижиться в послеледниковой среде. [5] По всей Европе на динамику растительности в первой половине голоцена, по-видимому, влияли главным образом климат и реорганизация атмосферной циркуляции , связанная с исчезновением Североамериканского ледникового щита . Это проявляется в быстром увеличении лесонасаждений и изменении биомов в послеледниковый период между 11500 и 8000 тыс. лет назад. [6] [7] Предполагается, что периоды развития растительности послеледниковых форм суши на острове Элсмир в Северной Канаде составляли не менее ок. Продолжительностью 20 000 лет. Этот медленный прогресс в основном обусловлен климатическими ограничениями, такими как расчетное годовое количество осадков всего 64 мм и среднегодовая температура -19,7 градусов по Цельсию. Продолжительность развития растительности, наблюдаемая на острове Элсмир, свидетельствует о том, что развитие послеледниковой растительности гораздо более ограничено в арктическом и более холодном климате по сравнению с более мягкими климатическими регионами, такими как бореальная, умеренная и тропическая зоны. [8]

Реакция растительности

Когда земля обнажилась после оледенения последнего ледникового периода, для зарождения растительности стали доступны разнообразные географические условия: от тропиков до Арктики и Антарктики. Виды, которые сейчас существуют на ранее покрытой льдом местности, должно быть, претерпели изменения в распространении на сотни и тысячи километров или произошли от других таксонов , которые когда-то сделали это в прошлом. [9] В новой развивающейся среде на рост растений часто сильно влияет внедрение новых организмов в эту среду, где могут развиваться конкурентные или мутуалистические отношения. Часто в конечном итоге достигается конкурентный баланс, и численность видов остается в некоторой степени постоянной на протяжении нескольких поколений. Исследования, проведенные на норвежском острове Шпицберген , оказались очень полезными для понимания поведения послеледниковой растительности. Исследования показывают, что многие сосудистые растения, считающиеся пионерами развития растительности, со временем становятся реже. Например, численность таких видов, как Braya purpurascens, упала почти на 30% из-за появления в этом районе новых видов. [10]

Послеледниковая растительность Северной Америки

Арктическая растительность имеет отличные характеристики послеледникового развития по сравнению с более умеренными зонами более низких широт. Исследование послеледниковых морен , проведенное в канадской Арктике на острове Элсмир, показало, что карликовые кустарники Dryas integrifolia и Cassiope Tetragona часто являются хорошими индикаторами развития и развития растительности. Было обнаружено, что с возрастом морены увеличивается количество карликовых кустарников, причем наиболее преобладающим становится Dryas integrifolia . Кроме того, растительный покров, включая лишайники и мохообразные, последовательно увеличивался с возрастом морены, что указывает на направленное развитие растительности. [11] Также предполагается, что часть большого количества полипоидов, встречающихся в арктических флорах, является результатом видообразования по мере отступления континентальных ледниковых щитов. [12] Диаграммы пыльцы из северного Квебека, Канада , показывают прогресс в развитии послеледниковой растительности на протяжении голоцена . Начальная фаза открытой растительности началась примерно за 6000 лет до настоящего времени. После дегляциации некоторое время в тундре доминировали кустарниковые и травянистые растения. Такие растения, как Larix laricina , Populus и Juniperus , также сыграли важную роль в первоначальном развитии растительности. Некоторые виды, появившиеся позже, включают: Alnus Crispa и Betula . Хотя в более позднем развитии растительности в основном преобладала Picea , вскоре после таяния ледников они достигли своего современного предела. Сегодня черная ель в основном доминирует на большей части северного Квебека . [13] Считается, что континентальная часть США внесла большой вклад в восстановление послеледниковой растительности в Канаде после последнего ледникового периода. Было также обнаружено , что около 300 таксонов сосудистых растений и мхов , которые, как выяснилось, существовали ниже границ последнего ледникового периода на территории Соединенных Штатов, мигрировали в Канаду. Эти закономерности зафиксированы либо в пыльце , либо в макрокаменелостях. [14]

Антропогенное воздействие

Исследования, проведенные Рейталу (2015), показали, что воздействие человека на большей части территории Европы отрицательно повлияло на разнообразие растений , подавляя распространение высокорослых таксонов с крупными семенами. Хотя влияние человека способствовало развитию многих рудеральных видов , считается, что это привело к общему уменьшению филогенетического разнообразия . [15]

Методы исследования

Многие диаграммы пыльцы по всему миру показывают, что серьезные изменения климата привели к отступлению последних континентальных ледниковых щитов , что привело к драматическим последствиям для распространения и численности растений. [16] Преобразуя данные о пыльце в комплексы функционального типа растений (PFT) и интерполируя данные, исследователи смогли реконструировать модели послеледниковой растительности по всему миру. [17] Отбор проб керна и анализ озерных отложений, содержащих пыльцу и другие растительные остатки, часто используются для получения достоверных данных о прошлых циклах опыления. Такие палеозаписи, сохранившиеся в озерных отложениях, могут быть использованы для реконструкции истории послеледниковой растительности. [18] Озерные отложения имеют преимущество перед другими местами отбора проб керна, такими как низинный и болотный торф, поскольку они не содержат подавляющих местных компонентов пыльцы. Кроме того, озерные отложения содержат стратиграфические изменения в характере почвы, которые полезны для понимания изменений в развитии растительности с течением времени. [19] Макрофоссилии , полученные из осадочных отложений, также полезны для построения истории изменения послеледниковой растительности. [20]

Примечания

  1. ^ Беннетт, с. 699.
  2. ^ Ричи, с. 6.
  3. ^ Беннетт, К.Д., 1988, История послеледниковой растительности: экологические соображения, Kluwer Academic Publishers, Справочник по науке о растительности, том 7, стр. 699-724.
  4. ^ Рейталу, Т., Герхольд, П., Поска, А., Пяртель, М., Вяли, В., Вески, С. (2015), Новое понимание изменений послеледниковой растительности: функциональное и филогенетическое разнообразие в записях пыльцы. . Журнал растительности, т. 26, с. 911–22.
  5. ^ Рейталу, Т., Герхольд, П., Поска, А., Пяртель, М., Вяли, В., Вески, С. (2015), Новое понимание изменений послеледниковой растительности: функциональное и филогенетическое разнообразие в записях пыльцы. . Журнал растительности, т. 26, с. 911–22.
  6. ^ Дэвис, Бэзил А.С.; Коллинз, Памела М.; Каплан, Джед О. (2015). «Возраст и послеледниковое развитие современной европейской растительности: функциональный подход к растениям, основанный на данных о пыльце» (PDF) . История растительности и археоботаника . 24 (2): 303–317. дои : 10.1007/s00334-014-0476-9. S2CID  128706911.
  7. ^ Занон М., Дэвис Б.А., Маркер Л., Брюэр С. и Каплан Дж.О. (2018). Лесной покров Европы за последние 12 000 лет: палинологическая реконструкция на основе современных аналогов и дистанционного зондирования. Границы в науке о растениях, 9, 253.
  8. ^ Окицу, С., Савагути, С., Хасегава, Х., Канда, Х., 2004, Развитие растительности на ледниковых моренах в долине Ублоя, остров Элсмир, высокие арктические районы Канады, Национальный институт полярных исследований, полярные биологические науки., 17, 83-94
  9. ^ Беннетт, К.Д., 1988, История послеледниковой растительности: экологические соображения, Kluwer Academic Publishers, Справочник по науке о растительности, том 7, стр. 699-724.
  10. ^ 5. Моро М., Лаффли Д. и Броссар Т. (2009), Недавнее пространственное развитие береговой растительности Шпицбергена за период 31 год. Полярные исследования, т. 28, с. 364–375.
  11. ^ Окицу, С., Савагути, С., Хасегава, Х., Канда, Х., 2004, Развитие растительности на ледниковых моренах в долине Ублоя, остров Элсмир, высокие арктические районы Канады, Национальный институт полярных исследований, полярные биологические науки., 17, 83-94
  12. ^ Беннетт, К.Д., 1988, История послеледниковой растительности: экологические соображения, Kluwer Academic Publishers, Справочник по науке о растительности, том 7, стр. 699-724.
  13. ^ Гавевски, Конрад, Гарралла, Сильвина, и Милот-рой, Валери, Послеледниковая растительность на северной границе лишайникового леса на северо-западе Квебека, 1996, Geographie Physique et Quarternaire, v 50 (3). С. 341-350
  14. ^ Ричи, JC, 1987, Послеледниковая растительность Канады, Cambridge University Press, ISBN 0521544092 . 
  15. ^ Рейталу, Т., Герхольд, П., Поска, А., Пяртель, М., Вяли, В., Вески, С. (2015), Новое понимание изменений послеледниковой растительности: функциональное и филогенетическое разнообразие в записях пыльцы. . Журнал растительности, т. 26, с. 911–22.
  16. ^ Беннетт, К.Д., 1988, История послеледниковой растительности: экологические соображения, Kluwer Academic Publishers, Справочник по науке о растительности, том 7, стр. 699-724.
  17. ^ Дэвис, Бэзил А.С.; Коллинз, Памела М.; Каплан, Джед О. (2015). «Возраст и послеледниковое развитие современной европейской растительности: функциональный подход к растениям, основанный на данных о пыльце» (PDF) . История растительности и археоботаника . 24 (2): 303–317. дои : 10.1007/s00334-014-0476-9. S2CID  128706911.
  18. ^ Сеппа, Хейкки; Цвинар, Лес К.; Макдональд, Глен М. (2003). «Реконструкция послеледниковой растительности и возможное событие 8200 кал. лет назад в нижней части Арктики континентального Нунавута, Канада». Журнал четвертичной науки . 18 (7): 621–629. Бибкод : 2003JQS....18..621S. дои : 10.1002/jqs.793.
  19. ^ Пеннингтон, В. (1965). Интерпретация некоторых видов постледникового разнообразия растительности на различных участках озерного края. Труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки, т. 161(984), с. 310-323.
  20. ^ Мур, DM (1978). «Постледниковая растительность на территории Южной Патагонии гигантского наземного ленивца милодона». Ботанический журнал Линнеевского общества . 77 (3): 177–202. doi :10.1111/j.1095-8339.1978.tb01398.x.

Рекомендации

дальнейшее чтение