stringtranslate.com

Бесплодная растительность

Бесплодная растительность в округе Люцерн , штат Пенсильвания, США, апрель 2008 г.

Бесплодная растительность описывает область земли, где рост растений может быть редким, чахлым и/или содержать ограниченное биоразнообразие . Экологические условия, такие как токсичная или неплодородная почва , сильные ветры, прибрежные солевые брызги и климатические условия, часто являются ключевыми факторами плохого роста и развития растений. Бесплодную растительность можно классифицировать в зависимости от климата, геологии и географического положения конкретной области. [1]

Сосновые пустоши , прибрежные пустоши и серпантинные пустоши являются одними из наиболее отчетливых экорегионов для бесплодной растительности и наиболее часто исследуются учеными. Часто называемые « пустошами », пустоши могут быть превосходной средой для уникального биологического разнообразия и таксономических составов. [1]

Змеиные пустоши

Биологическое разнообразие

Бесплодные места обитания серпентинов включают луга, чапараль и леса, а также некоторые районы с очень редкой растительностью. Районы с редкой растительностью часто характеризуются однолетними и многолетними травянистыми видами растений. [2] Флора серпентинов признана во всем мире за ее высокий уровень биологического разнообразия, который включает более 1600 таксонов растений, встречающихся в серпентиновых районах восточной части США, причем около 2000 таксонов считаются эндемичными для почв, богатых серпентинами. [3]

Геология

Серпентиновые пустоши отличаются богатой серпентином почвой, образованной гидратационным выветриванием и метаморфическим преобразованием ультрамафических магматических пород. [4] Серпентиновые пустоши часто характеризуются как высокострессовые среды с низкой доступностью воды и питательных веществ. Эти области часто обеднены основными питательными веществами, такими как азот и фосфор . Почва часто неглубокая и может быть токсичной из-за высоких концентраций тяжелых металлов, таких как никель , кобальт и хром . [4] В результате суровых условий и уникальных эдафических свойств, представленных серпентиновыми пустошами, эти среды поддерживают стрессоустойчивые растительные сообщества, характеризующиеся отдельными и локально определенными видами растений. [4]

Сосновые пустоши

Сосновые пустоши охватывают 550 000 гектаров густо засаженной лесами прибрежной равнины и являются средой обитания не менее 850 видов растений, многие из которых находятся под угрозой исчезновения или находятся под угрозой исчезновения. [5]

Сосновые пустоши в основном формируются на рыхлых, кислых, средне- и крупнозернистых песках и гравии. Зрелые почвы считаются настоящими подзолами , они кремнистые и высокопроницаемые. [5] Низкая влагоудерживающая способность и питательный статус почвы создают низкие темпы роста растительности на большей части Сосновых пустошей. [6]

Прибрежные пустоши

Вереск в Национальном парке Ботани-Бей , Сидней, Австралия

Прибрежные пустоши характеризуются короткой растительностью, редким лесным покровом, обнаженной коренной породой и болотистыми карманами. Часто прибрежные пустоши демонстрируют стрессовые климатические условия и подвержены постоянно ветряным условиям и соляным брызгам . [1]

Прибрежные пустоши обычно содержат низкорослые кустарниковые сообщества с редким древесным покровом и часто в них доминируют виды вересковых, такие как черная черника ( Gaylussacia baccata ) и низкая кустовая голубика ( Vaccinium angustifolium ). [7] Прибрежные пустоши Атлантической Канады содержат множество таксономических видов, таких как макролишайники, мхи и сосудистые растения. [1] Исследования зарегистрировали 173 различных вида в различных прибрежных бесплодных районах провинции Новая Шотландия. [1] Это число включало 105 сосудистых растений, 41 макролишайник и 27 видов мхов с шестью редкими в провинции сосудистыми видами, которые были обнаружены преимущественно в прибрежных районах с высоким содержанием соли и питательных веществ в субстрате, переменной глубиной субстрата и короткой растительностью. [1]

В Сиднее , Австралия, прибрежная зона в основном занята мелкими или низкорослыми формами эвкалиптовых деревьев и кустарниковой растительностью, такой как Allocasuarina distyla , Angophora hispida , Banksia ericifolia и Grevillea oleoides , среди других видов, как правило, на открытом прибрежном песчаниковом плато с неплодородными, мелкими, довольно влажными почвами. Такая растительность, уникальная для Нового Южного Уэльса , встречается от Госфорда до Королевского национального парка , с южными выступами в Баррен-Граундс и Джервис-Бей . [8]

Климатические зоны

Хотя бесплодные земли, как правило, расположены в районах, связанных с засушливым , полузасушливым , полярным и тундровым климатом, их также можно широко встретить в более мягком, умеренном и/или влажном климате, например:

Полуостров Авалон, Ньюфаундленд, Канада, август 2012 г.

Антропогенные связи

Антропогенные взаимодействия использовались на протяжении многих лет, чтобы помочь изменить и управлять растительностью на востоке США. Это означает, что действия людей будут играть роль в том, какой тип растительности будет расти в некоторых местах. Это включает в себя такие вещи, как пожары и тушение пожаров, выпас скота, лесозаготовки и расчистка сельскохозяйственных угодий. Были проведены исследования и получены отдельные свидетельства, указывающие на то, что структуры и состав растительности в восточных серпентиновых пустошах могли также быть затронуты местными режимами возмущений, связанными с этими событиями, а также добычей полезных ископаемых [10]

Саванны и пустоши — это экосистемы, которые редко встречаются в Северной Америке. Это отчасти связано с человеческим воздействием, таким как сельское хозяйство , урбанизация и изменение естественных режимов пожаров. [15] За последние 50 лет площадь саванноподобных просветов и сосновых лесов постоянно сокращалась, что является тенденцией, противоположной тенденции лиственных лесов. Эти изменения в структурах растительности, а также в составе, вызваны, отчасти, антропогенными изменениями в режиме пожаров. [10] После сжигания растительности происходит высвобождение неорганических питательных веществ в экосистему, вызванное сжиганием биомассы растений и , следовательно, высвобождением питательных веществ. Считается, что это высвобождение питательных веществ после возникновения является причиной увеличения продуктивности растений. [16]

Глобальное распространение и география

Регионы на поверхности Земли, где почвы доминируют над экосистемами с небольшим или отсутствующим растительным покровом, часто называют «Бесплодными». Эти места представляют собой такие области, как пустыни , полярные регионы , области высокогорья и зоны отступления ледников . Бесплодные зоны, расположенные в горных хребтах, часто называют «Субнивальными зонами», и они находятся на высотах между верхней границей растительной зоны и нижней границей покрытой льдом зоны. Субнивальные зоны в таких местах, как Скалистые горы, Анды и Гималаи, значительно увеличились за последние несколько лет из-за отступления высокогорных ледников и ледяных шапок . [17]

Одной из областей для изучения является Ноттингемская серпентинная пустошь, которая охватывает 200 га в южной части округа Честер, штат Пенсильвания, на границе Пенсильвании и Мэриленда. [10] Типичная серпентинная пустошь представляет собой либо прерию , либо саванну. Почвы здесь, в этом месте, являются частью ассоциации Нешамини-Кром-Коновинго. Эти почвы глубокие и происходят из серпентиновой коренной породы. Эта серия почв хорошо дренируется и также имеет умеренный уклон. При этом эти конкретные места подверглись сильным эрозионным силам и имеют глубину до своей материнской коренной породы на расстоянии 15–75 см. Здесь также наблюдается низкая проницаемость , что затрудняет доступ растений к воде и, следовательно, затрудняет сбор влаги.

Средняя высота и пределы диапазона высот как растительных зон, так и отдельных видов должны определяться с увеличением широты. Например, в южных Аппалачах, высоковысотные выходы, градиенты состава являются функцией высоты, потенциальной солнечной радиации , географического градиента, который соответствует широким геологическим различиям ( основные породы на северо-западе против кислых пород в юго-западном направлении), и поверхностной геоморфологии (поверхности коренных пород, которые менее трещиноваты на юго-востоке). [11]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdef Оберндорфер, EC; Ландхольм, JT (2008). «Видовое богатство, обилие, редкость и экологические градиенты в прибрежной бесплодной растительности». Биоразнообразие и охрана природы . 18 (6): 1523–1553. doi :10.1007/s10531-008-9539-5. S2CID  44217329.
  2. ^ Бейкер, А., Проктор, Дж. и Ривз, Р. (1992). Растительность ультраосновных (серпентиновых) почв: труды первой международной конференции по экологии серпентинов. Intercept Limited, Великобритания, стр. 509.
  3. ^ Крукеберг, А. (1984). Калифорнийские серпантины: флора, растительность, геология, почвы и проблемы управления. Издательство Калифорнийского университета, Беркли, стр. 180.
  4. ^ abc Schedlbauer, JL; Pistoia, VL (октябрь 2013 г.). «Водные отношения вторгающейся виноградной лозы и двух доминирующих трав C 4 в серпантинных пустошах юго-восточной Пенсильвании». Журнал ботанического общества Торри . 140 (4): 493–505. doi :10.3159/TORREY-D-13-00010.1. S2CID  84078549.
  5. ^ ab Forman, TT Richard, 1979. Сосновые пустоши: экосистема и ландшафт, New York Academic Press, ISBN 0122634500
  6. ^ Тедроу, Дж. К. Ф. (1952). «Почвенные условия в сосновых пустошах Нью-Джерси». Bartonia . 26 (26): 28–35. JSTOR  41610337.
  7. ^ ab Берли, СТ; Харпер, КА; Ландхольм, Дж. Т. (2010). «Состав растительности, структура и свойства почвы в прибрежных лесных и бесплодных экотонах». Экология растений . 211 (2): 279–296. doi :10.1007/s11258-010-9789-7. S2CID  25502599.
  8. ^ Сиднейские прибрежные пустоши, Управление по охране окружающей среды и культурному наследию Нового Южного Уэльса
  9. ^ Мансберг, Л.; Вентворт, ТР (1984). «Растительность и почвы серпентиновой пустоши в западной части Северной Каролины». Бюллетень ботанического клуба Торри . 111 (3): 273–286. doi :10.2307/2995909. JSTOR  2995909.
  10. ^ abcd Arabas, KB (2000). «Пространственные и временные отношения между частотой пожаров, растительностью и глубиной почвы в восточной североамериканской серпентиновой пустоши». Журнал ботанического общества Торри . 127 (1): 51–65. doi :10.2307/3088747. JSTOR  3088747.
  11. ^ ab Wiser, SK, (1999), Высокогорные обнажения и пустоши Южных Аппалачей, в Саваннах, пустошах и растительных сообществах скальных обнажений Северной Америки, стр. 119
  12. ^ Статистическое, историческое и политическое описание Нового Южного Уэльса Уильяма Чарльза Уэнтворта, 1819 г.
  13. ^ Понимание доевропейских растительных сообществ равнин и предгорий Аделаиды – управление остатками и воссоздание лугов. Адриан Шекли B. Rur. Sc. UNE, LLB Аделаида, B. Ec. Аделаида.
  14. ^ "Glades". www.apsu.edu . 22 ноября 2017 г. Архивировано из оригинала 22.11.2017.
  15. ^ Петерсен, SM; Древа, PB (2014). «Влияние двухгодичного пожара и стрижки на древесную и травянистую растительность наземного яруса: последствия для восстановления и управления экосистемами дубовых пустошей». Restoration Ecology . 22 (4): 525–533. doi :10.1111/rec.12102. S2CID  82523907.
  16. ^ Андерсон, RC; Менгес, ES (1997). «Влияние огня на травы песчаных гор: питательные вещества, микориза и распределение биомассы». Американский журнал ботаники . 84 (7): 938–948. doi :10.2307/2446284. JSTOR  2446284. PMID  21708648.
  17. ^ Freeman, KR; Pescador, MY; Reed, SC; Costello, EK; Robeson, MS; Schmidt, SK (2009). «Поток CO2 в почве и состав фотоавтотрофного сообщества в высокогорной «бесплодной» почве». Environmental Microbiology . 11 (3): 674–686. doi : 10.1111/j.1462-2920.2008.01844.x . PMID  19187281.

Внешние ссылки