Бореальная экосистема — это экосистема с субарктическим климатом , расположенная в Северном полушарии , примерно между 50° и 70° северной широты . Эти экосистемы широко известны как тайга и расположены в некоторых частях Северной Америки , Европы и Азии . [1] Экосистемы, расположенные непосредственно к югу от бореальных зон, часто называют гемибореальными . В этих областях также происходят разнообразные процессы и виды.
Символами Кеппена бореальных экосистем являются Dfc , Dwc , Dfd и Dwd .
Бореальные экосистемы являются одними из наиболее уязвимых к изменению климата . Утрата вечной мерзлоты, уменьшение количества холодов и увеличение летней жары вызывают значительные изменения в экосистемах, вытесняя виды, адаптированные к холоду, увеличивая количество лесных пожаров и делая экосистемы уязвимыми для перехода к другим типам экосистем. Эти изменения могут вызвать циклы обратной связи по изменению климата , когда таяние вечной мерзлоты и изменение экосистем выбрасывают в атмосферу больше выбросов парниковых газов, что приводит к еще большему изменению климата. [2] [3]
Виды в бореальных экосистемах различаются, поскольку они состоят как из наземных, так и из водных местообитаний. Видовой состав включает множество обобщенных и менее специализированных кормушек. [4] От экватора к полюсам видовое богатство уменьшается, и существует отрицательная связь с изменением видового богатства по мере изменения климата. [5] [4]
Однако, несмотря на то, что эта территория не так разнообразна, как тропические системы, здесь обитает множество видов. Бореальные экосистемы наполнены множеством видов флоры: от черной и белой ели до ив , полевых цветов и ольхи. [6] Карибу , хотя и не там круглый год, зимой спускаются в эти регионы в поисках корма для лишайников . [7] Несколько видов рыб включают лососевых , корюшек , колюшек , миног и бычков . [8] Для лосося эти системы жизненно важны: полагаясь на прибрежные системы в бореальных экосистемах на нескольких жизненных стадиях как в начале, так и в конце своего жизненного цикла, нерка полагается на предоставленную пресноводную среду в виде икры, молоди и взрослых особей. [9]
В бореальных лесах успех и преемственность происходят одновременно. Первичная сукцессия , хотя и является частью первоначального формирования ландшафта, не столь важна, как вторичная сукцессия . [10] Вторичная последовательность состоит из различных событий: лесные пожары, наводнения, оползни и даже чрезмерный сбор насекомых действуют в этой прогрессии и цикле бореальных лесов. [10]
Исследование бореальной экосистемы и атмосферы (BOREAS) было крупным международным исследовательским полем в канадских бореальных лесах . Основные исследования были завершены в период с 1994 по 1996 год, программу спонсировало НАСА. Основные цели заключались в том, чтобы определить, как бореальный лес взаимодействует с атмосферой, как изменение климата повлияет на лес и как изменения в лесу влияют на погоду и климат. [1]
Бореальные экосистемы проявляют высокую чувствительность как к естественным, так и к антропогенным изменениям климата . Из-за выбросов парниковых газов потепление атмосферы в конечном итоге приводит к цепной реакции климатических и экологических последствий. [11] [12] Первоначальные последствия изменения климата на бореальную экосистему могут включать, помимо прочего, изменения температуры, количества осадков и вегетационного периода . [13] Согласно исследованиям бореальных экосистем Юкона , территории на северо-западе Канады, изменение климата оказывает влияние на эти абиотические факторы . [13] Как следствие, эти эффекты приводят к изменениям в экотоне лесов , а также болот или озер в бореальных экосистемах. [14] Это также касается продуктивности растений и взаимодействия хищник-жертва , что в конечном итоге приводит к утрате среды обитания , фрагментации и угрожает биоразнообразию . [13]
Что касается бореальных деревьев, предел для любого данного вида, скорее всего, определяется температурой, тогда как предел, направленный к экватору, обычно определяется конкурентным исключением . [15] По мере того, как происходят изменения климата, за этим следуют изменения соответствующих погодных переменных, [15] и могут произойти изменения в экосистеме, включающие время миграции, спаривания и цветения растений. Это может привести к переходу в другой тип экосистемы, поскольку уже наблюдается сдвиг видов растений и животных на север. [2] Деревья могут расширяться в сторону тундры; однако они могут не выжить из-за различных стрессовых факторов температуры или осадков. [16] Скорость зависит от скорости роста и воспроизводства, а также адаптационной способности растительности. [16] Кроме того, миграция флоры может отставать от потепления на срок от нескольких десятилетий до столетия, и в большинстве случаев потепление происходит быстрее, чем растения успевают за ним. [2] [16]
Из-за таяния вечной мерзлоты и таких изменений, как пожары и нашествие насекомых, некоторые модели предполагают, что бореальные леса превратились в чистый источник углерода, а не в чистый поглотитель углерода . [2] Хотя деревья в бореальной зоне стареют, они продолжают накапливать углерод в своей биомассе . Однако, если его потревожить, в атмосферу будет потеряно большее, чем обычно, количество углерода. [2]
В некоторых районах бореальные экосистемы расположены на слое вечной мерзлоты, представляющем собой слой вечномерзлой почвы. Подземная корневая система бореальных деревьев стабилизируется вечной мерзлотой, этот процесс позволяет глубже улавливать углерод в почве и способствует регулированию гидрологии . [17] [16] Вечная мерзлота способна хранить вдвое больше текущего атмосферного углерода, который может быть мобилизован и выброшен в атмосферу в виде парниковых газов при оттаивании в условиях потепления климата . [18] Бореальные экосистемы содержат примерно 338 Пг (петаграмм) углерода в почве , что сопоставимо с количеством, которое хранится в биомассе в тропических экосистемах. [19]
В бореальных экосистемах круговорот углерода является основным источником экосистемных услуг , особенно производства древесины и регулирования климата. Бореальная экосистема Канады является одним из крупнейших резервуаров углерода в мире. [20] Более того, эти бореальные экосистемы в Канаде обладают высоким гидроэнергетическим потенциалом и, таким образом, могут внести свой вклад в экономику, основанную на ресурсах. [21] Посредством оценки экосистем, данных инвентаризации и моделирования ученые могут определить взаимосвязь между экосистемными услугами, биоразнообразием и влиянием человека. [22]
Сами леса являются производителями лесоматериалов, регулируют качество воды, почвы и воздуха. [23] За последнее десятилетие количество исследований, посвященных взаимосвязям между экосистемными услугами, увеличилось. [24] Это связано с ростом человеческого управления экосистемами посредством манипулирования одной экосистемной услугой с целью использования ее максимальной продуктивности. В конечном итоге это приводит к сокращению предложения других экосистемных услуг. [24]
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )