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.
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]
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]
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]
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 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.{{cite book}}
: CS1 maint: другие ( ссылка )