stringtranslate.com

Гномий лес

«Естественный бонсай » в национальном парке горы Хамигуитан на Филиппинах , объекте Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Эльфийский лес в национальном парке Гунунг-Лёсер на Суматре

Карликовый лес , эльфийский лес или пигмейский лес — необычная экосистема с миниатюрными деревьями , в которой обитают мелкие виды фауны, такие как грызуны и ящерицы. Обычно они располагаются на больших высотах, в условиях достаточной влажности воздуха, но плохой почвы. Существует два основных типа экосистем карликовых лесов, включающих различные виды и экологические характеристики: прибрежные умеренные и горные тропические регионы. Умеренный прибрежный карликовый лес распространен в некоторых частях Южной Калифорнии . Горные тропические леса встречаются в тропических высокогорьях Центральной Америки , северной части Южной Америки и Юго-Восточной Азии . Существуют также другие отдельные примеры карликовых лесов, разбросанных по всему миру, в то время как самый большой карликовый лес находится на Филиппинах .

Высокогорный тропический карликовый лес

Эльфийский лес на горе Кемири, Суматра, на высоте около 3000 м.

Высокогорные тропические места в облачных лесах содержат мшистые влажные стланиковые леса из-за высокогорных осадков. Эти регионы характеризуются малым количеством осадков, большая часть воды находится в форме тумана и дымки . Поставляемая вода в основном доступна ночью, когда облака движутся от океана над горами и перехватываются растительностью. Днем потребность в воде увеличивается, поскольку облака поднимаются над горными вершинами, не рассеиваясь в доступные формы осадков . [1] [2]

Для лесов характерны небольшие деревья (5–8 м) с неглубокой корневой системой и обильными эпифитами . [2] Эпифиты составляют большую часть полога, причем в высокогорных тропических стланиковых лесах их больше, чем в других, не стланиковых, тропических лесах. [3]

Карликовые леса должны чаще встречаться на изолированных горах из-за эффекта массенерхебунга . Эффект массенерхебунга — это явление, при котором границы деревьев обычно выше среди гор, находящихся в непосредственной близости от других гор. Горы, находящиеся в непосредственной близости, влияют на скорость удержания ветра и тепла, уменьшая негативные последствия климата. Когда граница деревьев ниже на изолированных горах, климатические последствия более суровы. [4]

Флора

В горных карликовых лесах относительно немного видов, с небольшим количеством доминирующих видов, которые составляют большую часть популяции. Низкие, горизонтально ветвящиеся, кустарниковые растения и плотные популяции мхов , лишайников и печеночников встречаются из-за высокой скорости ветра, низких температур и уменьшения освещенности из-за постоянных облаков и тумана, которые ограничивают рост высоких растений. [5] Высокая скорость ветра выступает в качестве определяющего фактора высоты во флоре карликовых лесов, особенно на хребтах и ​​склонах. Низкий рост увеличивает структурную устойчивость растений. [3] Деревья, подверженные воздействию ветра, вкладывают больше своих ресурсов в увеличение прочности, чем в рост, по сравнению с деревьями, не подверженными воздействию ветра. Повышенное внимание к укреплению приводит к более толстым стволам и ветвям, что увеличивает способность деревьев выдерживать большие ветровые нагрузки вблизи гребня хребта, где находится большинство деревьев, подверженных воздействию ветра. [6] Большой процент энергии также направляется на рост и поддержание мощной и обширной корневой системы, что еще больше укрепляет дерево и повышает его устойчивость к сильным ветрам. [1]

Растения здесь имеют листья с влагоустойчивыми характеристиками, такими как капельные кончики и восковые кутикулы. [5] Они также имеют медленную скорость транспирации и метаболизма из-за низких температур и низкого проникновения радиации. [3] Большой процент растений обладает алкалоидами и другими натуральными продуктами , которые, вероятно, борются с большим количеством травоядных насекомых. Это также может объяснять небольшую площадь поверхности листьев и низкие скорости транспирации растений. Одно исследование показало, что листья десяти видов растений имели приблизительно 70–98% всех листьев, поврежденных насекомыми. [5]

Фауна

Эльфийские леса встречаются на больших высотах, что обычно связано с низким биоразнообразием позвоночных. Колибри и летучие мыши составляют большую часть позвоночных в некоторых областях, обычно как высотные мигранты во время сезонных сдвигов, например, для размножения или в ответ на изобилие пищи. [7] Другие виды позвоночных в основном включают мелких грызунов .

Сезонные изменения

Осадки, как правило, имеют ярко выраженный сезонный характер, редки и выпадают редко, поэтому перехват тумана является существенным источником воды в сухие сезоны. [8] В течение года скорость ветра, температура и влажность довольно постоянны, при этом влажность обычно превышает 90%. [1] В одном из мест исследования на полуострове Гуахира осадки в сухой сезон составляли от 1 до 4 дней в месяц, в то время как во влажный сезон, хотя и увеличились, они все еще были относительно низкими — от 4 до 12 дней в месяц, [1] подтверждая идею о том, что большая часть воды в этом регионе удерживается в низком облачном покрове и перехвате тумана. [8] Продолжительность солнечного сияния распределяется бимодально и коррелирует со скоростью испарения . [3]

Примеры

Пигмейский лес горы Хамигуитан на Филиппинах

Прибрежный умеренный стланиковый лес

Пигмейский лес в государственном парке Солт-Пойнт на севере Калифорнии

Эльфийские леса Калифорнии являются основным примером прибрежных умеренных карликовых лесов. Они обширны и покрывают большую часть гор в южной половине Калифорнии , простираясь до Мексики , Невады и Аризоны . [18] Другие просторы эльфийского леса встречаются по всему штату, в северных и центральных регионах.

В северной Калифорнии , в государственном парке Генри Коуэлла Редвудс находится лесной стланик с кипарисом Мендосино ( Cupressus pygmaea ) и кипарисом Сарджента ( C. sargentii ), который частично находится в пределах участка района Зайанте Сандхилл . На центральном побережье Калифорнии , на юго-восточном берегу залива Морро , в Лос-Ососе находится природная зона Эль-Моро-Эльфийский лес . Площадь составляет около 90 акров. Название «эльфийский лес» он получил от коротких калифорнийских живых дубов , высота которых колеблется от 4 до 20 футов по сравнению с типичными 30–80 футами. В этом регионе также произрастает находящаяся под угрозой исчезновения улитка Морро-плечевая ( Helminthoglypta walkeriana ). На более высокой точке , на хребте Куэста, Управление по охране земель округа Сан-Луис-Обиспо управляет лесом Сан-Луис-Обиспо-эльфийским, состоящим из карликовых кипарисов.

Такие факторы, как влажность почвы, солнечная радиация и каменистость почвы, влияют на видовой состав вдоль градиента высоты, в результате чего определенные виды кустарников, такие как Adenostoma fasciculatum и Arctostaphylos glauca , присутствуют в местообитаниях стланиковых лесов. [19]

Пожары случаются с низкой-умеренной частотой и высокой интенсивностью. Многие растения приспособились к этому, имея поздние семена, которые открываются для прорастания только при высокой температуре. [19] Из-за этого они часто первыми колонизируют новую территорию.

Живые дубы Пигмейского побережья в эльфийском лесу, Калифорния

Флора

Районы чапараля могут быть заболоченными зимой, а летом засушливыми и пустынными ; местные растения в этих сухих стланиковых лесах, как правило, намного ниже, меньше и компактнее, чем родственные растения в других местах. [18]

Некоторые из растений, обычно встречающихся в калифорнийских стланиковых лесах, включая множество интродуцированных видов, включают: миниатюрные растения, такие как цистанте зонтичная ( Cistanthe umbellata ), франкения солончаковая ( Frankenia salina ) и виды лядвенца лапчатого ( Lotus ); а также деревья и кустарники, такие как камиза ( Adenostoma fasciculatum ), манзанита ( Arctostaphylos ), краснокоренник , сумах ( Rhus ), шалфей ( Salvia ) и дуб барбарисовый ( Quercus berberidifolia ), которые в природе вырастают менее чем на 20 футов (7 м) в высоту. [ требуется ссылка ]

Фауна

Фауна калифорнийского стланика включает в себя множество видов оленьих мышей ( Peromyscus spp.), мышей-малюток ( Reithrodontomys spp.), калифорнийских полевок ( Microtus californicus ), калифорнийских карманных мышей ( Chaetodipus californicus ), кенгуровых крыс ( Dipodomys spp.) и несколько видов колючих ящериц ( Sceloporus spp.), а также других мелких позвоночных . [20] [21] Беспозвоночные включают роющих скорпионов ( Opistophthalmus spp.), а также различные виды скорпионов, пауков и клещей .

Сезонные изменения

Калифорнийский климат обычно характеризуется влажной зимой и сухим летом. Растения, встречающиеся в эльфийских лесах, растут в зимние месяцы и впадают в спячку летом из-за стресса от засухи. Растительные сообщества также зависят от поглощения влаги из воздуха путем перехвата тумана, чтобы дополнить низкое сезонное количество осадков. [22]

Формирование

Знаки на тропе в Солт-Пойнт предупреждают туристов о том, что они въезжают в лесной регион пигмеев

Формирование прибрежных эльфийских лесов в северной Калифорнии и Орегоне началось с серии морских террас . Сочетание подъема и изменений уровня океана сформировало систему террас, что привело к образованию «экологической лестницы», где каждая терраса примерно на 100 000 лет старше предыдущей и поддерживает особую ассоциацию почв, микробов, растений и животных. Дюна, отодвинутая дальше от побережья колебаниями уровня моря, скользит по предыдущей и затвердевает, поднимая террасы. Пионерные растительные сообщества колонизируют молодую террасу. Последовательность растительных сообществ, которая повторяется на каждой террасе, в конечном итоге образует весьма специфический подзол , известный как серия Блэклока [23], который предлагает негостеприимную среду для видов и значительно сдерживает дальнейший рост на террасе. Часть этого почвенного профиля включает подстилающий глинистый или железистый твердый пласт. Каждая терраса относительно ровная, и многие из них упираются в палеодюны. Дренаж на этих лестницах в лучшем случае плохой, и растения сидят в ванне из собственных танинов и кислот большую часть сезона дождей. Из-за ограниченной подвижности корней и кислой почвы растительные сообщества на этих террасах вырастают в чахлые формы. Остатки экологических лестниц, несомненно, существуют, однако большинство из них были уничтожены для развития или вырубки леса.

Анализы почв пигмейских лесов показывают низкий уровень макро- и микроэлементов и высокий уровень обменного алюминия , что ограничивает способность растений расти. Низкие значения pH способствуют образованию железистого слоя, что не позволяет деревьям пускать глубокие корни и препятствует внутреннему дренажу почвенной воды.

В результате сосны в этом районе редко бывают выше трех или четырех футов в высоту, что является своего рода естественным эффектом бонсай . Многие из стволов деревьев, хотя и толщиной всего в дюйм, содержат 80 или более годичных колец . Всего в нескольких ярдах, но с более молодой почвой, тот же вид дерева вырастает на многие десятки футов в высоту.

Примеры

Примерами подзолистых пигмейских лесов на высоких террасах являются:

Пигмейский лес на северо-западном склоне горы Худ

Другие примеры пигмейских лесов Калифорнии включают:

Другие типы

Лес Дартмур в Вистманс-Вуде , юго-запад Англии

Карликовые леса могут встречаться в разных частях света и иметь разное происхождение.

На западном побережье Великобритании примечательными местами являются лес Вистмана в Девоне и отдельные участки в Росс-оф-Малл на острове Малл в Шотландии. [33]

Замедленный рост деревьев может также происходить в некоторых случаях сильнощелочных почв, таких как формация Stora Alvaret (Большой Альвар) на острове Эланд в Швеции. В этой области есть определенные масштабы роста карликовых деревьев, а также области, полностью лишенные деревьев со многими ассоциациями редких видов из-за уникальной химии почвы. [34]

В Нью-Джерси , 3830 акров (15 км2 ) природной зоны West Pine Plains в государственном лесу Bass River сохраняет карликовый лес, состоящий из сосны и дуба блэкджек , которые достигают высоты всего лишь четырех футов в зрелом возрасте. Почвенный покров включает в себя полукустарники толокнянки и чайной ягоды , лишайники и мхи. Хотя те же виды присутствуют в обширном окружающем регионе Pine Barrens , карликовый размер растений объясняется более сухой, бедной питательными веществами почвой, подверженностью ветрам и частыми лесными пожарами в этом районе. [35] [36]

Сохранение

В высокогорных лесах Антильских островов пониженная солнечная радиация и низкие показатели эвапотранспирации означают, что эти горные регионы сохраняют влагу. Деградация окружающей среды может повлиять на это. [4]

Эльфийские леса в Калифорнии играют важную роль в регулировании речного потока, предотвращении эрозии почвы и предотвращении испарения путем затенения земли. Сплошная вырубка для сельскохозяйственного и экономического развития, среди прочего, может нарушить это. [22]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Кавелье, Хайме; Мехия, Карлос А. (ноябрь 1990 г.). «Климатические факторы и высота деревьев в облачном эльфийском лесу Серрания-де-Макуира, Колумбия». Сельскохозяйственная и лесная метеорология . 53 (1–2): 105–123. Bibcode :1990AgFM...53..105C. doi :10.1016/0168-1923(90)90127-R.
  2. ^ ab Кавелье, Хайме; Таннер, Эдмунд; Сантамария, Йоханна (январь 2000 г.). «Влияние воды, температуры и удобрений на чистые преобразования азота почвы и рост деревьев в облачном лесу эльфа в Колумбии». Журнал тропической экологии . 16 (1): 83–99. doi :10.1017/s0266467400001280. ISSN  0266-4674. S2CID  85622844.
  3. ^ abcd Надкарни, Налини М. (декабрь 1984 г.). «Биомасса эпифитов и питательный капитал неотропического эльфийского леса». Biotropica . 16 (4): 249–256. Bibcode : 1984Biotr..16..249N. doi : 10.2307/2387932. JSTOR  2387932.
  4. ^ ab Grubb, PJ (1 января 1971 г.). «Интерпретация эффекта „Massenerhebung“ в тропических горах». Nature . 229 (5279): 44–45. Bibcode :1971Natur.229...44G. doi :10.1038/229044a0. PMID  16059069. S2CID  4245810.
  5. ^ abc Howard, Richard A. (1970). «'Альпийские' растения Антильских островов». Biotropica . 2 (1): 24–28. doi :10.2307/2989784. JSTOR  2989784.
  6. ^ Лоутон, Роберт О. (сентябрь 1982 г.). «Ветровая нагрузка и высота эльфа в дереве горного дождевого леса: адаптивное объяснение». Американский журнал ботаники . 69 (8): 1224–1230. doi :10.2307/2442746. JSTOR  2442746.
  7. ^ Bruijnzeel, LA; Veneklaas, EJ (1998). «Климатические условия и продуктивность тропических горных лесов: туман еще не рассеялся». Ecology . 79 (1): 3–9. doi :10.2307/176859. JSTOR  176859 . Получено 2 декабря 2014 г. .
  8. ^ ab Кавелье, Хайме; Голдштейн, Гильермо (август 1989 г.). «Перехват тумана и дымки в облачных лесах эльфов в Колумбии и Венесуэле». Журнал тропической экологии . 5 (3): 309–322. doi :10.1017/S0266467400003709. S2CID  85796076.
  9. ^ ab "Заповедник дикой природы Mount Hamiguitan Range". Список всемирного наследия ЮНЕСКО . Получено 28 декабря 2015 г.
  10. Ранада, Пиа (24 июня 2014 г.). «Гора Хамигитан в Давао включена в список Всемирного наследия ЮНЕСКО» . Рэплер . Проверено 19 октября 2019 г.
  11. ^ Заповедник дикой природы Mount Hamiguitan Range (PDF) . Муниципалитет Сан-Исидро, провинция Восточный Давао, Республика Филиппины. Архивировано из оригинала (PDF) 29-06-2016 . Получено 19-10-2019 .
  12. ^ Maentz, Jacob (2017-01-16). "Гора Хамигуитан: святилище всемирного наследия". Jacobimages.com . Получено 19 октября 2019 .
  13. ^ ab Amoroso, Victor B.; Aspiras, Reyno A. (январь 2011 г.). «Хребет Хамигуитан: убежище для местной флоры». Saudi Journal of Biological Sciences . 18 (1): 7–15. doi : 10.1016/j.sjbs.2010.07.003 . PMC 3730927. PMID  23961098 . 
  14. ^ «Гора Хамигуитан: поход в крупнейший в мире лес пигмеев». eazytravel . 8 июля 2017 г. Получено 20 октября 2019 г.
  15. ^ "Исчезающие, эндемичные и экономически важные растения в заповеднике дикой природы Хамигуитан". Сеть экологической информации . Филиппинский совет по исследованиям и развитию сельского хозяйства, водных и природных ресурсов (PCCARD), Департамент науки и технологий (DOST), Республика Филиппины . Получено 19 октября 2019 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Уивер, Питер Л. (2008). «Восстановление карликовых лесов после нарушений в горах Лукильо в Пуэрто-Рико» (PDF) . Caribbean Journal of Science . 44 (2): 150–163. doi :10.18475/cjos.v44i2.a4. S2CID  130838921.
  17. ^ Миранда Кастро, Леопольдо; Пуэнте Ролон, Альберто Р.; Вега Кастильо, Сондра (май 2000 г.). «Первый список позвоночных государственного леса Лос-Трес-Пикачос, Пуэрто-Рико, с данными об относительной численности и высотном распределении». Карибский научный журнал . 36 (1): 117–126 . Проверено 7 февраля 2020 г.
  18. ^ ab Fultz, Francis M. (1923). Эльфийский лес Калифорнии (второе издание). Times-mirror Press.
  19. ^ ab Keeley, Jon E.; Fotheringham, CJ (октябрь 1998 г.). «Прорастание семян, вызванное дымом, в калифорнийском чапарале». Ecology . 79 (7): 2320–2336. doi :10.1890/0012-9658(1998)079[2320:sisgic]2.0.co;2.
  20. ^ Лиллиуайт, Х. Б.; Фридман, Г.; Форд, Н. (16 марта 1977 г.). «Соответствие цветов и выбор насеста ящерицами в недавно сгоревшем чапарале». Copeia . 1977 (1): 115–121. doi :10.2307/1443512. JSTOR  1443512.
  21. ^ Хеске, Эдвард Дж.; Розенблатт, Дэниел Л.; Сагг, Деррик (март 1997 г.). «Динамика популяции мелких млекопитающих в дубовом лесу». The Southwestern Naturalist . 42 (1): 1–12.
  22. ^ ab Bowman, Isaiah (1913). «Карликовые леса Южной Калифорнии». Бюллетень Американского географического общества . 45 (1): 13–16. doi :10.2307/200360. JSTOR  200360.
  23. ^ «Официальное описание серии — Серия BLACKLOCK».
  24. ^ "Национальные природные достопримечательности - Национальные природные достопримечательности (Служба национальных парков США)". www.nps.gov . Получено 2019-04-14 . Год назначения: 1969
  25. ^ "Hans Jenny Pygmy Forest Reserve". Система природных заповедников, Калифорнийский университет. Архивировано из оригинала 2015-12-23 . Получено 2015-12-23 .
  26. ^ "Charlotte M. Hoak Memorial Pygmy Forest". pygmy-forest.com . Получено 7 января 2016 г. .
  27. ^ "Van Damme State Park". Департамент парков и отдыха Калифорнии . Получено 23 декабря 2015 г.
  28. ^ «Добро пожаловать в лес эльфов Лос-Осос». Природная зона леса эльфов Эль-Моро . Получено 23.12.2015 .
  29. ^ "Cuesta Ridge Botanical Special Interest Area". Лесная служба USDA . Получено 23.12.2015 .
  30. ^ "Национальный лес Лос-Падрес" (PDF) . Округ Санта-Люсия-Рейнджер . Получено 23.12.2015 .
  31. ^ "LCSLO-Land Conservancy of San Luis Obispo County — Land Conservation". Архивировано из оригинала 3 сентября 2011 г. Получено 2012-01-06 .
  32. ^ "Гора Тамалпаис". Golden Gate National Parks Conservancy . Получено 23.12.2015 .
  33. ^ Хоган, К. Майкл (2011). «Море Гебрид». В P. Saundry; CJ Cleveland (ред.). Энциклопедия Земли . Вашингтон, округ Колумбия: Национальный совет по науке и окружающей среде.
  34. ^ "The Great Alvar". Туристическое бюро Эландса. 23 декабря 2015 г. Архивировано из оригинала 23 декабря 2015 г.
  35. ^ "Bass River State Forest". Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Джерси.
  36. ^ "Pygmy Pine Plains". Нью-Джерси: Pinelands Preservation Alliance. Архивировано из оригинала 2019-05-13 . Получено 2015-12-23 .