stringtranslate.com

Вымирание лесов

Йизерские горы в Центральной Европе в 2006 году
Гибель деревьев из-за продолжительной засухи в саксонском Фогтланде в 2020 году

Отмирание леса (также « Waldsterben », немецкое заимствованное слово , произносится [ˈvaltˌʃtɛʁbn̩] ) — это состояниедеревьевилидревесных растений, при котором периферийные части погибают либо из-запатогенов,паразитов, либо из-за таких условий, каккислотныедожди,засуха[1]и т. д. Эти эпизоды могут иметь катастрофические последствия, такие как снижение устойчивости экосистемы[2],исчезновение важных симбиотических отношений[3]и пороговых значений.[4]Некоторыепереломные моментыдля прогноза основныхизменений климатав следующем столетии напрямую связаны слесов.[5]

Определение

Увядание леса относится к явлению, когда насаждение деревьев теряет здоровье и умирает без очевидной причины. Это состояние также известно как упадок леса, повреждение леса, усыхание на уровне полога и усыхание на уровне насаждения. [6] Обычно это затрагивает отдельные виды деревьев, но может также затрагивать несколько видов. Увядание является эпизодическим событием [6] и может принимать множество мест и форм. Оно может происходить по периметру, на определенных высотах или быть рассеянным по всей лесной экосистеме. [7]

Усыхание леса проявляется многими способами: опадание листьев и хвои, обесцвечивание листьев и хвои, истончение крон деревьев, мертвые насаждения деревьев определенного возраста и изменения в корнях деревьев. Оно также имеет много динамических форм. Насаждение деревьев может проявлять легкие симптомы, экстремальные симптомы или даже смерть. Убыль леса можно рассматривать как результат продолжающегося, широко распространенного и сильного усыхания нескольких видов в лесу. [6] Текущее угасание леса можно определить по: быстрому развитию отдельных деревьев, распространению в различных типах леса, распространению в течение длительного времени (более 10 лет) и распространению по всему естественному ареалу пораженных видов. [7]

История

Много исследований было проведено в 1980-х годах, когда в Германии и на северо-востоке США произошло сильное отмирание. Предыдущие отмирания были регионально ограниченными, однако, начиная с конца 1970-х годов, упадок охватил леса в Центральной Европе и некоторых частях Северной Америки. Ущерб лесам в Германии, в частности, был иным, поскольку упадок был сильным: ущерб был распространен среди различных видов деревьев. Процент пораженных деревьев увеличился с 8% в 1982 году до 50% в 1984 году и оставался на уровне 50% до 1987 года. [7] Было предложено много гипотез относительно этого отмирания, см. ниже.

В 20 веке Северная Америка была поражена пятью заметными случаями отмирания лиственных пород . Они произошли после созревания леса, и каждый эпизод длился около одиннадцати лет. Наиболее сильное отмирание лесов умеренного пояса затронуло белые и желтые березы . Они пережили эпизод, который начался между 1934 и 1937 годами и закончился между 1953 и 1954 годами. Это последовало за волновой моделью, которая сначала появилась в южных регионах и переместилась в северные регионы, где вторая волна была очевидна между 1957 и 1965 годами в Северном Квебеке. [8]

Усыхание может также затронуть другие виды, такие как ясень , дуб и клен . Сахарный клен , в частности, испытал волну усыхания в некоторых частях Соединенных Штатов в 1960-х годах. Вторая волна произошла в основном в Канаде в 1980-х годах, но также смогла достичь Соединенных Штатов. Эти усыхания были проанализированы численно, чтобы исключить естественную гибель деревьев . Предполагается, что зрелый лес более восприимчив к экстремальным экологическим стрессам . [8]

Возможные причины вымирания лесов

Компоненты лесной экосистемы сложны, и выявление конкретных причинно-следственных связей между отмиранием и окружающей средой является сложным процессом. За эти годы было проведено много исследований и были согласованы некоторые гипотезы, такие как:

Некоторые другие гипотезы могли бы объяснить причины и последствия отмирания. Согласно договоренности между научными обменами Германии и США в 1988 году: [7]

Последствия вымирания лесов

Вымирание лесов может быть вызвано множеством факторов, однако, как только они происходят, они могут иметь определенные последствия.

Изменение климата

Изменения среднегодовой температуры и засуха являются основными факторами, способствующими отмиранию лесов. Поскольку больше углерода высвобождается из мертвых деревьев, особенно в лесах Амазонки и Бореальных лесах, в атмосферу выбрасывается больше парниковых газов . Повышенные уровни парниковых газов повышают температуру атмосферы. Прогнозы относительно отмирания различаются, но угроза глобального изменения климата только увеличит скорость отмирания. [9]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Вымирание лесов, вызванное изменением климата: растущее глобальное явление?". Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО). 2009. Получено 16 марта 2010 г.
  2. ^ abcde Sangüesa-Barreda G, Linares JC, Camarero JJ (декабрь 2015 г.). «Снижение чувствительности роста к климату у зараженных короедом алеппских сосен: соединение климатических и биотических факторов отмирания лесов». Forest Ecology and Management . 357 : 126–137. Bibcode : 2015ForEM.357..126S. doi : 10.1016/j.foreco.2015.08.017. hdl : 10261/123320 . ISSN  0378-1127.
  3. ^ ab Stursová M, Snajdr J, Cajthaml T, Bárta J, Santrůčková H, Baldrian P (сентябрь 2014 г.). «Когда лес умирает: реакция лесных почвенных грибов на отмирание деревьев, вызванное короедом». Журнал ISME . 8 (9): 1920–31. Bibcode : 2014ISMEJ...8.1920S. doi : 10.1038/ismej.2014.37. PMC 4139728. PMID  24671082. 
  4. ^ abc Evans PM, Newton AC, Cantarello E, Martin P, Sanderson N, Jones DL и др. (июль 2017 г.). «Пороги биоразнообразия и функции экосистемы в лесной экосистеме, подвергающейся отмиранию». Scientific Reports . 7 (1): 6775. Bibcode :2017NatSR...7.6775E. doi :10.1038/s41598-017-06082-6. PMC 5533776 . PMID  28754979. 
  5. ^ ab Lenton TM, Held H, Kriegler E, Hall JW, Lucht W, Rahmstorf S, Schellnhuber HJ (февраль 2008 г.). «Переломные элементы в климатической системе Земли». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (6): 1786–93. doi : 10.1073/pnas.0705414105 . PMC 2538841. PMID  18258748 . 
  6. ^ abcd Ciesla WM, Donaubauer E (1994). Упадок и отмирание деревьев и лесов: глобальный обзор . Рим, Италия: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
  7. ^ abcdefghij Krahl-Urban B, Papke HE, Peters K (1988). Сокращение лесов: исследование причин и следствий в Соединенных Штатах Северной Америки и Федеративной Республике Германии . Германия: Группа оценки биологии, экологии и энергетики Центра ядерных исследований в Юлихе.
  8. ^ ab Auclair AN, Eglinton PD, Minnemeyer SL (1997). «Основные эпизоды отмирания лесов в северных лиственных породах: разработка числовых индексов площадного распространения и интенсивности». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 93 (1–4). Нидерланды: Kluwer Academic Publishers: 175–198. Bibcode : 1997WASP...93..175A. doi : 10.1007/BF02404755.
  9. ^ abc Allen C, Ayres M, Berg E, Carroll A, teal (2005). "Вспышки короедов в Западной Северной Америке: причины и последствия" (PDF) . Лесная служба США . Получено 17 марта 2021 г. .
  10. ^ Cunningham SC, Thomson JR, Mac Nally R, Read J, Baker PJ (21.02.2011). «Изменение грунтовых вод прогнозирует широкомасштабное вымирание лесов в обширной системе пойм». Freshwater Biology . 56 (8): 1494–1508. Bibcode : 2011FrBio..56.1494C. doi : 10.1111/j.1365-2427.2011.02585.x. ISSN  0046-5070.
  11. ^ ab Adams HD, Zeppel MJ, Anderegg WR, Hartmann H, Landhäusser SM, Tissue DT и др. (сентябрь 2017 г.). «Многовидовой синтез физиологических механизмов при гибели деревьев, вызванной засухой». Nature Ecology & Evolution . 1 (9): 1285–1291. Bibcode :2017NatEE...1.1285A. doi :10.1038/s41559-017-0248-x. hdl : 10316/87201 . PMID  29046541. S2CID  294491.
  12. ^ Прасад, М. Н. Нагендра; Бхат, С. Шанкара; Радж, А. П. Чарит; Джанардхана, Г. Р. (01.02.2009). «Обнаружение Phomopsis azadirachtae из веток, семян и зародышей нима, пораженных отмиранием, методом полимеразной цепной реакции». Архивы фитопатологии и защиты растений . 42 (2): 124–128. Bibcode : 2009ArPPP..42..124N. doi : 10.1080/03235400600982584. ISSN  0323-5408. S2CID  84610692.
  13. ^ ab Policelli N, Horton TR, Hudon AT, Patterson T, Bhatnagar JM (2020-08-06). «Назад к корням: роль эктомикоризных грибов в восстановлении бореальных и умеренных лесов». Frontiers in Forests and Global Change . 3 : 97. Bibcode : 2020FrFGC...3...97P. doi : 10.3389/ffgc.2020.00097 . S2CID  220975025.
  14. ^ ab Kaňa J, Kopáček J, Tahovská K, Šantrůčková H (февраль 2019 г.). «Отмирание деревьев и связанные с этим изменения в динамике азота изменяют концентрации и пропорции катионов в сорбционном комплексе почвы». Ecological Indicators . 97 : 319–328. Bibcode :2019EcInd..97..319K. doi :10.1016/j.ecolind.2018.10.032. ISSN  1470-160X.
  15. ^ "Емкость катионного обмена и насыщенность основаниями | Кооперативное расширение UGA". extension.uga.edu . Получено 29.03.2021 .
  16. ^ Грей Э., Мерцдорф Дж. «Будущее пресной воды Земли: экстремальные наводнения и засухи». Изменение климата: основные показатели состояния планеты . Лаборатория реактивного движения НАСА . Получено 29.03.2021 .
  17. ^ Blaustein RJ (март 2011 г.). «Amazon dieback and the 21st century». BioScience . 61 (3): 176–82. doi :10.1525/bio.2011.61.3.3. S2CID  86473306.
  18. ^ Кранкина ОН, Диксон РК, Кириленко АП, Кобак КИ (май 1997). «Глобальная адаптация к изменению климата: примеры из бореальных лесов России». Изменение климата . 36 (1): 197–215. doi :10.1023/A:1005348614843. S2CID  154737245.
  19. ^ Lenton TM, Held H, Kriegler E, Hall JW, Lucht W, Rahmstorf S, Schellnhuber HJ (февраль 2008 г.). «Переломные элементы в климатической системе Земли». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (6): 1786–93. doi : 10.1073/pnas.0705414105 . PMC 2538841. PMID  18258748 . 
    • «Переломные моменты могут наступить в этом столетии». EurekAlert! (Пресс-релиз). 4 февраля 2008 г.