stringtranslate.com

Навес (биология)

Полог леса в Сабахе , Малайзия.
Полог тропического вечнозеленого леса, Андаманские острова
Слои полога первичного тропического леса, Таиланд
Macrocystispyrifera - гигантские водоросли - образующие полог леса из водорослей.
Бамбуковый навес в Западных Гатах Индии .

В биологии крона — это надземная часть растительной культуры или урожая , образованная совокупностью отдельных крон растений . [1] [2] [3] В лесной экологии под пологом понимается верхний слой или зона обитания , образованная зрелыми кронами деревьев и включающая другие биологические организмы ( эпифиты , лианы , древесные животные и т. д.). [4] Считается, что сообщества, населяющие верхний слой леса, участвуют в поддержании разнообразия, устойчивости и функционирования лесов. [5] Тенистые деревья обычно имеют плотную крону, которая блокирует свет от низкорослых растений.

Наблюдение

Первые наблюдения за навесами проводились с земли с помощью бинокля или путем изучения упавшего материала. Исследователи иногда ошибочно полагались на экстраполяцию, используя более доступные образцы, взятые из подлеска . В некоторых случаях они использовали нетрадиционные методы, такие как, среди прочего, стулья, подвешенные на лозах , или дирижабли с горячим воздухом. Современные технологии, в том числе адаптированное альпинистское снаряжение, сделали наблюдение за куполом значительно проще и точнее, позволили проводить более длительную и совместную работу и расширили возможности изучения купола. [6]

Состав

Навес из виноградной лозы в виде обезьяньей лестницы над дорогой

Структура навеса — это организация или пространственное расположение (трехмерная геометрия) кроны растения. Индекс площади листьев , площадь листьев на единицу площади земли, является ключевым показателем, используемым для понимания и сравнения кроны растений. Полог выше подлеска . Навес удерживает 90% животных тропического леса. Навесы могут покрывать огромные расстояния и при наблюдении с самолета кажутся целыми. Однако, несмотря на перекрытие ветвей деревьев, деревья под пологом тропического леса редко соприкасаются друг с другом. Скорее, их обычно разделяют несколько футов. [7]

Доминирующие и кодоминантные деревья кроны образуют неровный слой кроны. Деревья с пологом способны относительно быстро фотосинтезировать при обильном освещении, поэтому они поддерживают большую часть первичной продуктивности лесов. Слой полога обеспечивает защиту от сильных ветров и штормов, а также задерживает солнечный свет и осадки, что приводит к относительно скудному растительному ярусу.

Лесные пологи являются домом для уникальной флоры и фауны, не встречающейся в других ярусах леса. Наибольшее наземное биоразнообразие сосредоточено в пологах влажных тропических лесов . [8] Многие животные тропических лесов приспособились жить исключительно под пологом и никогда не касаются земли. Полог тропического леса обычно имеет толщину около 10 м и поглощает около 95% солнечного света. [9] Полог находится под надводным слоем , редким слоем очень высоких деревьев, обычно одно или два на гектар. При обилии воды и почти идеальной температуре в тропических лесах свет и питательные вещества являются двумя факторами, которые ограничивают рост деревьев от подлеска до кроны.

В сообществе пермакультуры и лесоводства полог является самым высоким из семи слоев. [10]

Экология

Лесные пологи имеют уникальную структурную и экологическую сложность и являются важными компонентами общей лесной экосистемы. Они участвуют в важнейших функциях, таких как перехват осадков, поглощение света, круговорот питательных веществ и энергии, газообмен, а также обеспечение среды обитания для разнообразных диких животных. [11] Полог также играет роль в изменении внутренней среды леса, выступая в качестве буфера для поступающего света, ветра и колебаний температуры. [11]

Слой лесного полога поддерживает разнообразную флору и фауну. Его назвали «последним биотическим рубежом», поскольку он обеспечивает среду обитания, которая позволила развиваться бесчисленным видам растений, микроорганизмов, беспозвоночных (например, насекомых) и позвоночных животных (например, птиц и млекопитающих), которые являются уникальными для верхнего слоя. лесов. [12] Лесные пологи, возможно, считаются одними из самых богатых видами сред на планете. [13] Считается, что сообщества, обитающие в слое полога, играют важную роль в функционировании леса, а также в поддержании разнообразия и экологической устойчивости . [12]

Климатическое регулирование

Лесные пологи способствуют формированию лесного микроклимата, контролируя и смягчая изменения климатических условий. Лесные пологи задерживают дождь и снегопад, тем самым смягчая воздействие осадков на местный климат. [14] Лесные пологи также смягчают воздействие температуры в лесах, создавая вертикальные градиенты света. [15] Изменения в лесном микроклимате также обусловлены структурой и физиологией крон деревьев и эпифитов. Это создает петли обратной связи, в которых микроклимат леса одновременно определяет и определяется видовой принадлежностью, особенностями роста и составом древостоев крон деревьев. [14]

Лесные пологи играют важную роль в поддержании стабильности глобального климата. Они ответственны как минимум за половину глобального обмена углекислого газа между наземными экосистемами и атмосферой. Лесные пологи действуют как поглотители углерода, которые уменьшают увеличение содержания CO 2 в атмосфере , вызванное деятельностью человека. Разрушение лесных пологов приведет к выбросу углекислого газа, что приведет к увеличению концентрации CO 2 в атмосфере . Это тогда будет способствовать парниковому эффекту, тем самым вызывая потепление на планете. [16]

Перехват купола

Перехват навеса — это осадки , которые перехватываются кроной дерева и последовательно испаряются с листьев. Неперехваченные осадки будут выпадать в виде сквозных или стеблевых стоков на лесную подстилку.

Существует множество методов измерения перехвата купола. Наиболее часто используемый метод — измерение количества осадков над пологом и вычитание сквозного и стеблевого стока [17] ). Однако проблема этого метода заключается в том, что покров неоднороден, что затрудняет получение репрезентативных данных о пропускной способности.

Чтобы избежать этой проблемы, используют метод покрытия лесной подстилки пластиковыми листами и сбор отходов. [18] [19] [20] Недостаток этого метода в том, что он не подходит для длительных периодов времени, поскольку в конце концов деревья высохнут из-за нехватки воды , а также этот метод неприменим для снегопадов.

Метод Хэнкока и Кроутера [21] позволил избежать этих проблем за счет использования консольного эффекта ветвей. Если листья на ветке удерживают воду, она становится тяжелее и сгибается. Измерив водоизмещение, можно определить количество перехваченной воды. этот метод был усовершенствован в 2005 году за счет использования тензодатчиков. [22] Однако недостатки этих методов заключаются в том, что получается информация только об одной отдельной ветке, и было бы довольно трудоемко измерить все дерево или лес.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кэмпбелл, GS; Норман, Дж. М. (1989). «Описание и измерение структуры кроны растений». В Расселе, Грэме; Маршалл, Брюс; Джарвис, Пол Г. (ред.). Навесы растений: их рост, форма и функции . Издательство Кембриджского университета. стр. 1–19. дои : 10.1017/CBO9780511752308.002. ISBN 978-0-521-39563-2. LCCN  87032902.
  2. ^ Моффетт, Марк В. (декабрь 2000 г.). «Что случилось?» Критический взгляд на основные понятия биологии полога». Биотропика . 32 (4): 569–596. doi :10.1646/0006-3606(2000)032[0569:WSUACL]2.0.CO;2. S2CID  45947367.
  3. ^ Хэй, Роберт К.М.; Портер, Джон Р. (2006). Физиология урожайности (второе изд.). Издательство Блэквелл. ISBN 978-1-4051-0859-1. LCCN  2006005216.
  4. ^ Паркер, Джеффри Г. (1995). «Структура и микроклимат лесных пологов». В Лоумане, Маргарет Д .; Надкарни, Налини М. (ред.). Лесные навесы (Первое изд.). Академическая пресса. стр. 73–106. ISBN 978-0124576506. LCCN  94041251.
  5. ^ Надкарни, Налини М. (февраль 1994 г.). «Разнообразие видов и взаимодействий в пологе верхних деревьев лесных экосистем». Американский зоолог . 34 (1): 70–78. doi : 10.1093/icb/34.1.70 – через Oxford Academic.
  6. ^ Лоуман, Маргарет Д .; Виттман, Филип К. (1996). «Лесные пологи: методы, гипотезы и будущие направления» (PDF) . Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 27 : 55–81. doi :10.1146/annurev.ecolsys.27.1.55. JSTOR  2097229. Архивировано (PDF) из оригинала 7 февраля 2019 года.
  7. ↑ Батлер, Ретт (30 июля 2012 г.). «Навес тропического леса». Монгабай . Архивировано из оригинала 5 мая 2020 года.
  8. ^ Лоуман, Маргарет Д .; Моффетт, Марк (март 1993 г.). «Экология пологов тропических лесов» (PDF) . Тенденции в экологии и эволюции . 8 (3): 104–107. дои : 10.1016/0169-5347(93)90061-S. PMID  21236120. Архивировано (PDF) из оригинала 2 февраля 2020 года.
  9. ^ «Свет в тропическом лесу». сад.орг . Архивировано из оригинала 23 ноября 2015 года . Проверено 23 ноября 2015 г.
  10. ^ «Семь слоев леса». Научно-исследовательский институт пермакультуры . 8 марта 2017 года . Проверено 12 сентября 2023 г.
  11. ^ ab Лесные пологи. Маргарет Лоуман, Х. Брюс Ринкер (2-е изд.). Амстердам: Elsevier Academic Press. 2004. ISBN 978-0-12-457553-0. ОСЛК  162129566.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  12. ^ аб Надкарни, Налини М.; Мервин, Марк С.; Нидер, Юрген (1 января 2013 г.), «Лесные пологи, разнообразие растений», Левин, Саймон А. (ред.), Энциклопедия биоразнообразия (второе издание) , Waltham: Academic Press, стр. 516–527, doi : 10.1016/ b978-0-12-384719-5.00158-1, ISBN 978-0-12-384720-1, получено 26 февраля 2022 г.
  13. ^ Эрвин, Терри Л. (1 января 2013 г.), «Лесные пологи, разнообразие животных», в Левин, Саймон А. (редактор), Энциклопедия биоразнообразия (второе издание) , Уолтем: Academic Press, стр. 511–515, doi :10.1016/b978-0-12-384719-5.00057-5, ISBN 978-0-12-384720-1, получено 26 февраля 2022 г.
  14. ^ аб Накамура, Акихиро; Китчинг, Роджер Л.; Цао, Мин; Криди, Томас Дж.; Фэйл, Том М.; Фрайберг, Мартин; Хьюитт, Китай; Итиока, Такао; Ко, Лиан Пин; Ма, Кепинг; Малхи, Ядвиндер (1 июня 2017 г.). «Леса и их пологи: достижения и горизонты науки о пологах». Тенденции в экологии и эволюции . 32 (6): 438–451. дои : 10.1016/j.tree.2017.02.020 . hdl : 2440/114347 . ISSN  0169-5347. ПМИД  28359572.
  15. ^ Пфайфер, Мэрион; Гонсамо, Алему; Вудгейт, Уильям; Каюэла, Луис; Маршалл, Эндрю Р.; Ледо, Алисия; Пейн, Тимоти CE; Марчант, Роб; Берт, Эндрю; Колдерс, Ким; Кортни-Мустафи, Колин (8 января 2018 г.). «Полог тропических лесов и их связь с климатом и нарушениями: результаты глобального набора данных последовательных полевых измерений». Лесные экосистемы . 5 (1): 7. дои : 10.1186/s40663-017-0118-7 . hdl : 2164/9969 . ISSN  2197-5620. S2CID  31219827.
  16. ^ Дидхэм, РК; Фэган, доктор медицинских наук (1 января 2004 г.), «ЭКОЛОГИЯ | Лесные пологи», в Берли, Джеффри (редактор), Энциклопедия лесных наук , Оксфорд: Elsevier, стр. 68–80, doi : 10.1016/b0-12-145160- 7/00013-2, ISBN 978-0-12-145160-8, получено 26 февраля 2022 г.
  17. ^ Хелви, Дж. Д., Патрик, Дж. Х., 1965. Перехват осадков лиственными породами на востоке Соединенных Штатов под навесом и подстилкой. Исследования водных ресурсов 1 (2), 193–206.
  18. ^ Шаттлворт, У.Дж., Гаш, Дж.Х.К., Ллойд, К.Р., Мур, К.Дж., Робертс, Дж.М. и др., 1984. Измерения вихревой корреляции распределения энергии в амазонских лесах . Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества 110, 1143–1162.
  19. ^ Колдер, И.Р., 1986. Стохастическая модель перехвата осадков. Журнал гидрологии 89, 65–71.
  20. ^ Колдер, И.Р., 1990. Испарение на возвышенностях. Джон Уайли и сыновья.
  21. ^ Хэнкок, Н. Х., Кроутер, Дж. М., 1979. Метод прямого измерения запасов воды в пологе леса. Журнал гидрологии 41, 105–122.
  22. ^ Хуанг, Ю.С., Чен, С.С., Лин, Т.П., 2005. Непрерывный мониторинг водной нагрузки деревьев и перехвата осадков кроной с использованием метода тензометрического датчика. Журнал гидрологии 311, 1–7.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с кронами деревьев .