stringtranslate.com

Световой зазор

Маленький лесной промежуток
японский черный медведь
Прогулка в тополиный лес - Low Gap

В экологии световой зазор — это разрыв в лесном пологе или аналогичный барьер, который позволяет молодым растениям расти там, где они в противном случае были бы подавлены отсутствием света, достигающего семенного ложа. Световые зазоры образуются преимущественно при падении дерева и, таким образом, создают отверстие в лесном пологе. Световые зазоры важны для поддержания разнообразия в богатых видами экосистемах. [1]

Происшествие

Существует много способов образования световых промежутков. Наиболее распространенным явлением являются ранее упомянутые промежутки между деревьями . Смерть взрослого дерева инициирует разрыв между деревьями, где свет подвергается воздействию почвы и создает ресурсы для семян и молодых деревьев. Доказано, что разрывы между деревьями поддерживают разнообразие деревьев за счет увеличения плотности стволов, что, в свою очередь, может привести к богатству видов. [2] Молодые стебли, или саженцы , выполняют исключительную работу по увеличению плотности стволов, что в результате увеличивает разнообразие видов . Виды конкурируют за ресурсы, чтобы возродиться. Сукцессия может начаться, когда происходит выпадение деревьев, потому что недавно освещенная область предоставляет область для роста новой популяции. Деревья, которые будут расти в промежутке между деревьями, не обязательно являются наиболее подходящими для этой конкретной среды, а скорее растут случайно. [3] Поэтому разные организмы могут испытывать большее влечение к определенным средам по сравнению с другими, что также может влиять на степень процветания области.

Интересный пример образования щелей можно увидеть у японских черных медведей [4] и их влияния на полог леса. Когда японские черные медведи ищут фрукты, они обламывают ветки, когда взбираются на деревья, и в результате в пологе образуются небольшие светлые щели. Таким образом, их поиск пищи улучшает условия освещенности растений нижнего яруса , что в свою очередь приносит пользу медведям, поскольку это помогает фруктам, которые они едят, расти более обильно.

Отдельные области

В отчете, подготовленном в неотропическом лесу, изучается процесс регенерации в фазе разрыва. [5] Благодаря проведенным экспериментам подтверждаются выводы о процессе регенерации в фазе разрыва. Падение дерева образует легкий разрыв, который стимулирует рост, что приводит к увеличению плотности ствола на лесной подстилке. Это, в свою очередь, позволяет нескольким деревьям снова вырасти и экосистемам процветать. Исследования динамики разрыва предоставили доказательства для понимания многих небольших нарушений в экосистеме.

Хвойный лес

В однородном и прерывистом пологе хвойного леса солнечная энергия проецируется под определенными углами в световых промежутках, которые определяют состояние почвы и количество накопленного снега. [6] В зависимости от времени года, разнообразие видов деревьев и размер светового промежутка будут определять, сколько света попадает на лесную подстилку и какой вид временной и пространственной неоднородности сформируется.

В прибрежных районах юго-восточной Австралии крупные бурые водоросли , другой вид полога, образованный Ecklonia radiata , доминирует над существующими умеренными рифами. Изменение климата в этом районе оказывает прямое влияние на подводный покров полога, снижая его общее качество. [7] Изменение климата приводит к появлению пятен в слое полога, и из-за этой потери покрытия нижний ярус становится основным местом для роста бентосных водорослей . Это влияет на другие организмы, такие как губки и корковые водоросли, которые пытаются расти на рифах. Это открытие показало, что хотя световые разрывы часто дают положительные результаты, они также могут отрицательно влиять на некоторых членов биотического сообщества.

Ecklonia radiata на берегу Среднего берега, национальный парк Цистикамма

В лесах Амазонки световые промежутки широко изучаются. Однако то, каким образом световые промежутки влияют на нижний ярус , остается в основном загадкой. Общая биомасса в зонах световых промежутков напрямую зависит от размера светового отверстия, типа корней, которые существовали до его образования, и типа дерева, которое упало, чтобы создать световой промежуток. [8] Качество биомассы определяет уровень возобновления роста в окружающей среде.

Все типы структур полога зависят от качества, которое испытывают семена при развитии. Семена могут расти лучше, когда они защищены, однако они также процветают в большей степени, когда они не находятся в затененной среде. Фактически, некоторые семена настолько чувствительны, что даже небольшое изменение света может помешать им выжить. [9]

Легкий разрыв травоядных

Летучие мыши, висящие на деревьях Королевского ботанического сада в Шри-Ланке (1)

Травоядные световых промежутков — это животные, которые способствуют созданию световых промежутков, питаясь старыми растениями. Некоторые травоядные животные включают в свой рацион водоросли и бактерии. Насекомые травоядные нападают на теневыносливые виды деревьев. Они наносят значительный ущерб листьям растений. В тропических лесах травоядных больше, чем в лесах умеренного пояса. [10]

Воздействие на организмы и их экосистемы

Фавн горного тропического леса в Центральном Сулавеси

Многие организмы напрямую подвержены влиянию образования световых промежутков. В тропическом лесу бабочки, которые являются прекрасными индикаторами биоразнообразия , являются примером этого понятия. [11] Из двадцати различных видов, каждый имеет экологические и поведенческие требования, которые можно найти как в открытых, так и в закрытых промежутках полога. Самцы будут заявлять о некоторых промежутках как о своей территории, чтобы защитить участок от других самцов, в надежде привлечь свою самку. Двенадцать видов бабочек имели положительную фототаксическую реакцию , в то время как четыре вида имели отрицательную реакцию, а оставшиеся четыре не выразили никаких предпочтений. В целом, виды бабочек в тропическом дождевом лесу в среднем занимали открытые промежутки полога чаще. Ассоциация бабочек определяется количеством света и температурой, которые проникают через полог.

Недавно созданные световые промежутки избегаются во многих ситуациях видами, которые обычно восполняют их путем распространения семян . Однако помощь ветра для распространения семян в световом промежутке оказывает положительное влияние на растения, уводя их дальше от родительского растения и уменьшая хищничество. [12] Плодоядные, такие как птицы и летучие мыши, считают недавно созданные промежутки опасными, поскольку они представляют опасность для их общего благополучия. Птицы не находят места для сидения, а летучие мыши более восприимчивы к хищникам, когда летают в этой области. Крупные обезьяны, туканы и гуаны сидят на вершинах полога и, следовательно, выпускают свои семена под полог, и в результате семена не распространяются там, где они больше всего нужны. Ветер инициирует перемещение семян в просвет полога. [13] По мере созревания промежутка в нем начинают расти деревья, которые приносят плоды, а рост кустарников привлекает больше животных, поскольку они обеспечивают лучшую защиту от открытого полога сверху.

В целом, у нарушения светового разрыва есть много преимуществ и недостатков. Некоторые виды получают выгоду, а другие находятся под угрозой. Благодаря дополнительным исследованиям и изысканиям ученые надеются раскрыть все аспекты этого явления. Только тогда можно будет принять законы, чтобы уменьшить вредные последствия и повысить дальнейшую экологическую устойчивость.

Ссылки

  1. ^ Хаббелл, С. П.; Фостер, Р. Б.; О'Брайен, С. Т.; Хармс, К. Э.; Кондит, Р.; Векслер, Б.; Райт, С. Дж.; Лао, С. Лу де (1999-01-22). «Нарушения светового зазора, ограничение пополнения и разнообразие деревьев в неотропическом лесу». Science . 283 (5401): 554–557. doi :10.1126/science.283.5401.554. ISSN  0036-8075. PMID  9915706.
  2. ^ Шнитцер, Стефан А.; Карсон, Уолтер П. (2001). «Пробелы в местах падения деревьев и поддержание разнообразия видов в тропическом лесу». Экология . 82 (4): 913–919. doi :10.2307/2679891. ISSN  0012-9658.
  3. ^ Брокау, Н., Р. Т. Бусинг. (2000). «Ниша против шанса и разнообразие деревьев в лесных прогалинах». TREE . 15 (5): 183–187. doi :10.1016/s0169-5347(00)01822-x. PMID  10782131. S2CID  31486430.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Такахаши, К., К. Такахаши и И. Вашитани. (2015). «Облегчают ли небольшие просветы в пологе леса, созданные японскими черными медведями, плодоношение растений с мясистыми плодами». PLOS ONE . 10 (7): e0130956. Bibcode : 2015PLoSO..1030956T. doi : 10.1371/journal.pone.0130956 . PMC 4514838. PMID  26207908 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ Хаббелл, С. П., Р. Б. Фостер и С. Т. О'Брайен. (1999). «Нарушения светового зазора, ограничение пополнения и разнообразие деревьев в неотропическом лесу». Science . 283 (5401): 554–557. doi :10.1126/science.283.5401.554. PMID  9915706.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ Харди, Дж. П., Р. Меллох и Г. Кениг. (2004). «Передача солнечной радиации через полог хвойных деревьев». Сельскохозяйственная и лесная метеорология . 126 (3–4): 257–270. Bibcode : 2004AgFM..126..257H. doi : 10.1016/j.agrformet.2004.06.012.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Flukes, EB, CR Johnson и JT Wright. (2014). «Истончение полога водорослей изменяет сообщества нижнего яруса: важность плотности полога». Серия «Прогресс морской экологии» . 514 : 57–70. Bibcode : 2014MEPS..514...57F. doi : 10.3354/meps10964 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Sanford, Jr. RL (1990). «Тонкая корневая биомасса под световыми щелями в дождевых лесах Амазонки». Oecologia . 83 (4): 541–545. Bibcode : 1990Oecol..83..541S. doi : 10.1007/bf00317207. PMID  28313190. S2CID  24064571.
  9. ^ Сорк, В. (1987). «Влияние хищничества и света на развитие сеянцев у Gustavia Superba». Экология . 68 (5): 1341–1350. doi :10.2307/1939218. JSTOR  1939218.
  10. ^ Coley, PD, JA Barone. (1996). «Травоядность и защита растений в тропических лесах». Annual Review of Ecology and Systematics . 27 : 305–335. doi :10.1146/annurev.ecolsys.27.1.305.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Pryke, J., S. Vrdoljak, P. Grant и M. Samways. (2012). «Поведенческие реакции бабочек на естественные просветы в пологе тропических лесов Борнео». Журнал тропической экологии . 28 : 45–54. doi : 10.1017/s0266467411000502. S2CID  86188572.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Шупп, Юджин В. (1988-01-01). «Хищничество семян и ранних всходов в подлеске леса и в промежутках между деревьями». Oikos . 51 (1): 71–78. doi :10.2307/3565808. JSTOR  3565808.
  13. ^ Schupp, E., H. Howe, C. Augspurger и D. Levey. (1989). «Прибытие и выживание в тропических лесных прогалах». Ecology . 70 (3): 562–564. doi :10.2307/1940206. JSTOR  1940206.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )