stringtranslate.com

Чапараль

Чапараль в горах Санта-Инез , недалеко от Санта-Барбары , Калифорния.

Чапараль ( / ˌ ʃ æ p ə ˈ r æ l , ˌ tʃ æ p - / SHAP -ə- RAL , CHAP - ) [1] — сообщество кустарниковых растений , встречающееся в основном в Калифорнии , на юге Орегона и в северной части штата Калифорния. Полуостров Нижняя Калифорния в Мексике . Его формирование обусловлено средиземноморским климатом (мягкая влажная зима и жаркое сухое лето) и редкими, но интенсивными верховыми пожарами.

Многие кустарники чапараля имеют твердые склерофилловые вечнозеленые листья, в отличие от связанных с ними мягколистных, засухолистных , кустарниковых сообществ кустарников прибрежного шалфея , часто встречающихся на более сухих, южных склонах.

Три другие тесно связанные системы кустарников чапараля встречаются в центральной Аризоне , западном Техасе и вдоль восточной стороны горных цепей центральной Мексики, во всех из которых летом идут дожди, в отличие от средиземноморского климата других образований чапараля. Чапараль составляет 9% дикой растительности Калифорнии и содержит 20% видов растений.

Этимология

Название происходит от испанского слова chaparro , что переводится как «место кустарникового дуба ».

Введение

В своем естественном состоянии чапараль характеризуется нечастыми пожарами, при этом естественные интервалы повторения пожаров варьируются от 30 до более 150 лет. [2] Зрелый чапараль (не менее 60 лет со времени последнего пожара) характеризуется почти непроходимыми густыми зарослями (за исключением более открытого пустынного чапараля). Эти растения легко воспламеняются в конце лета и в осенние месяцы, когда условия обычно жаркие и сухие. Они растут как древесные кустарники с толстыми, кожистыми и часто маленькими листьями, имеют зеленые листья круглый год (вечнозеленые ) и обычно устойчивы к засухе (за некоторыми исключениями [3] ). После первых дождей после пожара в ландшафте преобладают небольшие цветущие травянистые растения, известные как последователи огня, которые отмирают с наступлением летней засухи.

Подобные растительные сообщества встречаются в четырех других средиземноморских климатических регионах по всему миру, включая Средиземноморский бассейн (где он известен как маквис ), центральное Чили (где оно называется маторрал ), Южноафриканский Капский регион (известный там как финбос ). , а также в Западной и Южной Австралии (как квонган ). По данным Калифорнийской академии наук, средиземноморские кустарники содержат более 20 процентов мирового разнообразия растений. [4] Слово «чапараль» заимствовано из испанского слова «чапарро », что означает «место, где растет дуб », что само по себе происходит от баскского слова « txapar », которое имеет то же значение.

Conservation International и другие природоохранные организации считают чапараль « горячей точкой» биоразнообразия [5] – биологического сообщества с большим количеством различных видов – которое находится под угрозой в результате деятельности человека.

Калифорнийский чапараль

Калифорнийский чапараль и лесной экорегион

Старовозрастный чапараль, которому более ста лет.
Прибрежные заросли шалфея в округе Сан-Диего

Экорегион калифорнийского чапараля и лесных массивов , состоящий из средиземноморских лесов, лесных массивов и кустарникового биома , состоит из трех субэкорегионов с экосистемами — подразделениями растительных сообществ :

Чапараль и лесная биота

Информацию о многочисленных отдельных видах растений и животных, обитающих в экорегионе калифорнийского чапараля и лесных массивов, см.:

Некоторые из растений-индикаторов экорегиона калифорнийского чапараля и лесных массивов включают:

Чапаральские почвы и состав питательных веществ

Чапараль обычно встречается в районах с крутым рельефом и неглубокими каменистыми почвами, в то время как прилегающие участки с глинистыми почвами, даже если они крутые, обычно заселены однолетними растениями и травами. Некоторые виды чапараля адаптированы к бедным питательными веществами почвам, образовавшимся на серпентине и других ультраосновных породах, с высоким соотношением магния и железа к кальцию и калию, которые также обычно содержат мало необходимых питательных веществ, таких как азот.

Калифорнийские предгорные и трансгорные подразделения чапараля

Другая фитогеографическая система использует два подразделения калифорнийского чапараля и лесных массивов: предгорный чапараль и трансгорный (пустынный) чапараль.

Калифорнийский предгорный чапараль

Предгорный чапараль («эта сторона горы») относится к экосистеме чапараля в средиземноморских лесах, лесных массивах и кустарниковом биоме в Калифорнии, растущей на западных (и прибрежных) сторонах крупных систем горных хребтов, таких как западные склоны Сьерра -Невада в предгорьях долины Сан-Хоакин , западные склоны полуостровных хребтов и береговых хребтов Калифорнии , а также юго-юго-западные склоны Поперечных хребтов в регионах Центрального побережья и Южной Калифорнии.

Предгорные виды растений чапараля

В Центральной и Южной Калифорнии чапараль является доминирующей средой обитания. К представителям биоты чапараля, произрастающей в Калифорнии, которые имеют тенденцию быстро восстанавливаться после пожаров, относятся:

Старовозрастная мансанита, классический представитель сообщества растений чапараля.
Виды птиц предгорного чапараля

Сложная экология местообитаний чапараля поддерживает очень большое количество видов животных. Ниже приводится краткий список птиц, которые являются неотъемлемой частью экосистем предгорного чапараля.

Врентит, самая характерная птица чапараля.
Характерные виды птиц чапараля включают:
Другие распространенные виды птиц чапараля включают:

Калифорнийский трансгорный (пустынный) чапараль

Трансгорный чапараль или пустынный чапараль — трансгорный («другая сторона горы») чапараль — относится к среде обитания пустынных кустарников и растительному сообществу чапараля , растущему в дождевой тени этих хребтов. Трансгорный чапараль отличается ксерическим пустынным климатом, а не средиземноморским климатом , и его также называют пустынным чапаралем . [6] [7] Пустынный чапараль — это региональная экосистема , входящая в состав биома пустынь и ксерических кустарников , с некоторыми видами растений из экорегиона калифорнийского чапараля и лесных массивов . В отличие от предгорного чапараля, который образует густые, непроходимые заросли растений, пустынный чапараль часто бывает открытым, и покрыто только около 50 процентов земли. [8] Отдельные кустарники могут достигать 10 футов (3,0 м) в высоту.

Трансгорный чапараль в горах Лагуна, Национальный лес Кливленда

Трансгорный чапараль или пустынный чапараль встречается на восточных склонах крупных горных систем на западных сторонах пустынь Калифорнии . Горные системы включают юго-восточные Поперечные хребты ( горы Сан-Бернардино и Сан-Габриэль ) в пустыне Мохаве к северу и северо-востоку от бассейна Лос-Анджелеса и Внутренней Империи; и северные полуостровные хребты (горы Сан-Хасинто, Санта-Роза и Лагуна ), которые отделяют пустыню Колорадо (западная пустыня Сонора ) от нижней прибрежной Южной Калифорнии . [8] Он отличается от предгорного чапараля, встречающегося на прибрежной стороне гор, где зимой выпадает больше осадков. Естественно, в пустынном чапарале зимой выпадает меньше осадков, чем в предгорном чапарале. Растения этого сообщества характеризуются мелкими, твердыми ( склерофиллическими ) вечнозелеными (нелистопадными ) листьями. Пустынный чапараль растет над пустынными кактусовыми кустарниками Калифорнии и под пиньонно-можжевеловым лесом . Он еще больше отличается от лиственных субальпийских кустарников над пиньонно-можжевеловыми лесами на той же стороне полуостровных хребтов.

Из-за меньшего годового количества осадков (что приводит к более медленным темпам роста растений) по сравнению с горным чапаралем, пустынный чапараль более уязвим к потере биоразнообразия и вторжению чужеродных сорняков и трав, если он нарушен деятельностью человека и частыми пожарами.

Распространение трансгорного чапараля

Трансгорный (пустынный) чапараль обычно растет на нижних (высота 3500–4500 футов (1100–1400 м)) северных склонах южных Поперечных хребтов (идущих с востока на запад в округах Сан-Бернардино и Лос-Анджелес ) и на нижних (2500–1400 м) 3500 футов (760–1070 м)) восточные склоны полуостровных хребтов (идущие с юга на север от нижней Нижней Калифорнии до округов Риверсайд и Ориндж и Поперечных хребтов). [9] Его также можно найти на высокогорных небесных островах внутри пустынь, например, в верхних частях гор Нью-Йорка на территории Национального заповедника Мохаве в пустыне Мохаве. [10]


Калифорнийский трансгорный (пустынный) чапараль встречается в теневых пустынях следующих стран:

Трансгорные растения чапараля
Трансгорные животные чапараля

Наблюдается перекрытие животных с животными прилегающих пустынных и пиньонно-можжевеловых сообществ. [11]

Огонь

Чапараль — прибрежный биом с жарким сухим летом и мягкой дождливой зимой. В районе чапараля выпадает около 38–100 см (15–39 дюймов) осадков в год. Это делает чапараль наиболее уязвимым для пожара в конце лета и осенью.

Чамиз (Adenostoma fasciculatum) прорастает после сильного чапарального пожара.
Выставка полевых цветов после пожара в Уитч-Крик в 2007 году, округ Сан-Диего, Калифорния.
Воздействие высокой частоты пожаров: кусты чапараля/шалфея преобразованы в чужеродные пастбища

Экосистема чапараля в целом адаптирована для восстановления после естественных, нечастых и интенсивных пожаров (пожары, возникающие с интервалом от 30 до 150 лет и более); действительно, регионы чапараля известны в культурном и историческом плане своими впечатляющими пожарами. (Это действительно создает конфликт с человеческим развитием, прилегающим к системам чапараля и расширяющимся в него.) Кроме того, коренные американцы сжигали чапараль возле деревень на прибрежной равнине, чтобы продвигать виды растений для производства текстиля и продуктов питания. [12] Перед крупным пожаром в типичных растительных сообществах чапараля преобладают мансанита , шамиза Adenostoma fasciculatum и виды Ceanothus , тойон (который иногда может перемежаться с кустарниковыми дубами ) и другие засухоустойчивые кустарники с твердыми ( склерофиллозными ) листьями; эти растения прорастают (см. Resprouter ) из подземных капьев после пожара. [13]

К растениям, долгоживущим в семенном банке или серотиновым с индуцированным прорастанием после пожара, относятся шизик , цеанотус и фиддлнек . Некоторые растительные сообщества чапараля могут вырасти настолько плотными и высокими, что крупным животным и людям становится трудно проникнуть туда, но в подлеске они могут изобиловать более мелкой фауной. Семена многих видов растений чапараля прорастают под действием какого-либо сигнала огня (тепла или химических веществ из дыма или обугленной древесины). [13] Вскоре после пожара сообщества чапараля могут содержать мягколиственные травянистые растения, пожар после однолетних полевых цветов и недолговечные многолетние растения, которые доминируют в сообществе в течение первых нескольких лет - до тех пор, пока не появятся отростки капаля и саженцы видов кустарников чапараля. зрелая, насыщенная история. Семена однолетних и кустарниковых растений находятся в состоянии покоя до тех пор, пока следующий пожар не создаст условия, необходимые для прорастания.

Некоторые виды кустарников, такие как Ceanothus , фиксируют азот, увеличивая доступность азотных соединений в почве. [14]

Из-за жарких и засушливых условий, которые существуют летом и осенью в Калифорнии, чапараль является одним из наиболее подверженных пожарам растительных сообществ в Северной Америке. Некоторые пожары возникают из-за молнии, но обычно они возникают в периоды высокой влажности и слабого ветра, и их легко контролировать. Почти все очень крупные лесные пожары вызваны деятельностью человека в периоды жарких и сухих ветров восточного направления Санта-Ана . Эти антропогенные пожары обычно возникают в результате сбоев в линиях электропередачи, пожаров и столкновений транспортных средств, искр от машин, поджогов или костров.

Под угрозой высокая частота пожаров

Несмотря на то, что сообщества растений чапараля приспособлены к нечастым пожарам, они могут быть уничтожены частыми пожарами. Высокая повторяемость пожаров (с интервалом менее 10-15 лет) приведет к гибели облигатных семенных видов кустарников, таких как Manzanita spp. Эта высокая частота не позволяет сеянным растениям достичь репродуктивного размера до следующего пожара, и сообщество перейдет к доминированию проростков. Если частые пожары продолжаются в течение долгого времени, облигатно прорастающие виды кустарников также могут быть уничтожены путем истощения их запасов энергии под землей. Сегодня частые случайные возгорания могут превратить чапараль из естественного кустарника в чужеродные однолетние луга и резко сократить видовое разнообразие, особенно в условиях засухи, вызванной изменением климата. [15] [16]

Дебаты о лесных пожарах

Существуют две старые гипотезы, касающиеся режима пожаров чапараля в Калифорнии, которые в прошлом вызывали серьезные споры в области экологии лесных пожаров и управления земельными ресурсами. Исследования последних двух десятилетий опровергли эти гипотезы:

  1. Старые насаждения чапараля становятся « стареющими » или « декадентскими », подразумевая тем самым, что огонь необходим для того, чтобы растения оставались здоровыми, [17]
  2. Эта политика подавления лесных пожаров привела к неестественному накоплению мертвого чапараля, создавая достаточно топлива для крупных пожаров. [18]

Мнение о том, что старый чапараль вреден для здоровья или непродуктивен, возможно, возникло в 1940-х годах, когда проводились исследования по измерению количества корма, доступного для популяций оленей в зарослях чапараля. [19] Однако, согласно недавним исследованиям, калифорнийский чапараль чрезвычайно устойчив к очень длительным периодам без пожара [20] и продолжает поддерживать продуктивный рост в предпожарных условиях. [21] [22] Семенам многих растений чапараля фактически требуется 30 или более лет накопления листового опада , прежде чем они успешно прорастут (например, кустарниковый дуб, Quercus berberidifolia ; тойон, Heteromeles arbutifolia ; и остролистная вишня, Prunus ilicifolia ). . Когда интервалы между пожарами падают ниже 10–15 лет, многие виды чапараля уничтожаются, и система обычно заменяется чужеродными, инвазивными, сорными лугами. [23] [24] [25]

Идея о том, что древний чапараль ответственен за возникновение крупных пожаров, первоначально была предложена в 1980-х годах при сравнении лесных пожаров в Нижней Калифорнии и Южной Калифорнии. Было высказано предположение, что мероприятия по тушению пожаров в южной Калифорнии привели к накоплению большего количества топлива, что, в свою очередь, привело к более масштабным пожарам. [18] Это похоже на наблюдение, что тушение пожаров и другие антропогенные нарушения в сухих сосновых лесах пондероза на юго-западе Соединенных Штатов неестественно увеличили плотность леса. [26] Исторически сложилось так, что пожары смешанной степени тяжести, вероятно, вспыхивали в этих лесах примерно каждые десять лет, [26] сжигая подлесок, небольшие деревья и поваленные бревна при низкой степени серьезности, а также участки деревьев при высокой степени серьезности. [27] Однако чапараль имеет высокоинтенсивный режим верхового пожара, а это означает, что пожары уничтожают почти всю надземную растительность всякий раз, когда они горят, с исторической частотой от 30 до 150 лет и более. [2] Подробный анализ исторических данных о пожарах пришел к выводу, что мероприятия по тушению пожаров оказались неэффективными для предотвращения пожара в чапарале южной Калифорнии, в отличие от сосновых лесов пондероза. [20] Кроме того, количество пожаров увеличивается вместе с ростом населения и усугубляется антропогенным изменением климата. Возраст чапараля не имеет существенной корреляции с его склонностью к возгоранию. [28]

Крупные, редкие и интенсивные лесные пожары являются частью естественного пожарного режима калифорнийского чапараля. [29] Экстремальные погодные условия (низкая влажность, высокая температура, сильный ветер), засуха и низкая влажность топлива являются основными факторами, определяющими масштабы пожара чапараля.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Чапараль". Dictionary.com Полный (онлайн). nd
  2. ^ аб Хэлси, RW; Кили, Дж. Э. (2016). «Проблемы сохранения: калифорнийский чапараль» (PDF) . Справочный модуль по системам Земли и наукам об окружающей среде . Elsevier Publications, Inc. doi : 10.1016/B978-0-12-409548-9.09584-1. ISBN 9780124095489.
  3. ^ Вентурас, Мартин Д.; Маккиннон, Эван Д.; Дарио, Ханна Л.; Якобсен, Анна Л.; Пратт, Р. Брэндон; Дэвис, Стивен Д. (8 июля 2016 г.). «Гидравлические характеристики, размер и жизненный цикл кустарника чапараль связаны со смертностью видов во время исторической засухи в Калифорнии в 2014 году». ПЛОС Один . 11 (7): e0159145. Бибкод : 2016PLoSO..1159145V. дои : 10.1371/journal.pone.0159145 . ISSN  1932-6203. ПМЦ 4938587 . ПМИД  27391489. 
  4. ^ «Открытие тропических лесов». Калифорнийская академия наук .
  5. ^ "Горячие точки биоразнообразия_Conservation International" . Архивировано из оригинала 14 июля 2007 г.
  6. ^ ab Естественная история Калифорнии, Аллан А. Шёнерр, рисунки 8.9–8.10, таблица 8.2.
  7. ^ ab Программа по сохранению нескольких видов Департамента планирования и землепользования округа Сан-Диего, «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 6 ноября 2010 г. Проверено 14 сентября 2010 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  8. ^ ab Естественная история Калифорнии , Аллан А. Шенхерр, стр. 8–9, 357, 327, ISBN 978-0-520-06922-0 
  9. ^ Естественная история Калифорнии , Аллан А. Шенхерр, стр. 327, рисунок 8.9, ISBN 978-0-520-06922-0 
  10. ↑ Джордан, Шейн (апрель 2022 г.). «Разрозненные реликты чапараля в национальном заповеднике Нью-Йоркских гор Мохаве: предварительное исследование». Симпозиум по пустыне 2022 года в колледже Коппер-Маунтин . Проверено 1 марта 2024 г.
  11. ^ Ноулинг, Дуг (10 октября 2016 г.). Экологическое восстановление: Справочное руководство по экологии лесных пожаров. Лулу.com. ISBN 9781365453458.
  12. ^ Огонь, коренные народы и природный ландшафт . Вейл, Томас Р., 1943-. Вашингтон, округ Колумбия: Island Press. 2002. ISBN 9781559638890. ОСЛК  614708491.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  13. ^ Аб Паркер, VT (2016). Муни, Х.; Завалета, Э. (ред.). «Чапараль». Экосистемы Калифорнии . Окленд, Калифорния : Издательство Калифорнийского университета : 479–507.
  14. ^ Куммероу, Дж.; Александр, СП; Нил, Дж.В.; Фишбек (1978). «Симбиотическая фиксация азота в корнях цеанотуса». Ботаника . 65 (1): 63–69. doi :10.1002/j.1537-2197.1978.tb10836.x. JSTOR  2442555.
  15. ^ Сифард, Александра Д.; Раделофф, Волкер К.; Кили, Джон Э.; Хоубейкер, Тодд Дж.; Клейтон, Мюррей К.; Стюарт, Сьюзен И.; Хаммер, Роджер Б. (1 июля 2007 г.). «Влияние человека на пожарные режимы Калифорнии». Экологические приложения . 17 (5): 1388–1402. Бибкод : 2007EcoAp..17.1388S. дои : 10.1890/06-1128.1. ISSN  1939-5582. ПМИД  17708216.
  16. ^ Пратт, Р. Брэндон; Якобсен, Анна Л.; Рамирес, Аарон Р.; Хелмс, Анжель М.; Трау, Кортни А.; Тобин, Майкл Ф.; Хеффнер, Маркус С.; Дэвис, Стивен Д. (01 марта 2014 г.). «Смертность прорастающих кустов чапараля после пожара и во время рекордной засухи: физиологические механизмы и демографические последствия». Биология глобальных изменений . 20 (3): 893–907. Бибкод : 2014GCBio..20..893P. дои : 10.1111/gcb.12477. ISSN  1365-2486. PMID  24375846. S2CID  19688559.
  17. ^ Хейнс, Тед Л. (1 февраля 1971 г.). «Наследие после пожара в Чапарале Южной Калифорнии». Экологические монографии . 41 (1): 27–52. Бибкод : 1971EcoM...41...27H. дои : 10.2307/1942434. ISSN  1557-7015. JSTOR  1942434.
  18. ^ Аб Минних, Ричард А. (18 марта 1983). «Огненная мозаика в Южной Калифорнии и Северной Нижней Калифорнии». Наука . 219 (4590): 1287–1294. Бибкод : 1983Sci...219.1287M. дои : 10.1126/science.219.4590.1287. ISSN  0036-8075. PMID  17735593. S2CID  46485059.
  19. ^ Хэлси, RW (2009). «Чапараль как природный ресурс: меняя разговор о чапарале и огне» (PDF) . Материалы конференции CNPS по сохранению : 82–86.
  20. ^ Аб Кили, Джон Э.; Пфафф, Энн Х.; Саффорд, Хью Д. (3 октября 2005 г.). «Влияние пожаротушения на восстановление послепожарных кустарников чапараля Сьерра-Невада *». Международный журнал диких пожаров . 14 (3): 255–265. дои : 10.1071/wf05049. ISSN  1448-5516.
  21. ^ Хаббард, РФ (1986). Возраст древостоя и динамика роста шамиза чапараля . Сан-Диего: Магистерская диссертация, Государственный университет Сан-Диего.
  22. ^ Ларигодери, А.; Хаббард, ТВ; Куммероу, Дж. (1990). «Динамика роста двух видов кустарников чапараля со временем после пожара». Мадроньо . 37 (4): 225–236. JSTOR  41424817.
  23. ^ Кили, Джон Э. (1995). «Будущее калифорнийской флористики и систематики: угроза лесных пожаров калифорнийской флоре». Мадроньо . 42 (2): 175–179. JSTOR  41425064.
  24. ^ Хайдингер, Тори Л.; Кили, Джон Э. (1993). «Роль высокой частоты пожаров в разрушении смешанного чапараля» (PDF) . Мадроньо . 40 : 141–147. Архивировано (PDF) из оригинала 14 апреля 2016 г.
  25. ^ Зедлер, PH (1995). Кили, Дж. Э.; Скотт, Т. (ред.). «Частота пожаров в кустарниках южной Калифорнии: биологические эффекты и варианты управления». Лесные пожары в дикой природе Калифорнии: экология и управление ресурсами . Фэрфилд, Вашингтон: Международная ассоциация лесных пожаров: 101–112.
  26. ^ аб Светнам, ТВ; Аллен, компакт-диск; Бетанкур, JL (1999). «Прикладная историческая экология: использование прошлого для управления будущим». Экологические приложения . 9 (4): 1189–1206. doi :10.1890/1051-0761(1999)009[1189:AHEUTP]2.0.CO;2.
  27. ^ Хэнсон, Коннектикут; Шериф, РЛ; Хутто, РЛ; ДеллаСала, округ Колумбия; Веблен, ТТ; Бейкер, WL (2015). ДеллаСала, округ Колумбия; Хэнсон, Коннектикут (ред.). Экологическое значение пожаров различной степени тяжести: природный феникс. Амстердам, Нидерланды: Elsevier. стр. 3–22.
  28. ^ Мориц, Макс А.; Кили, Джон Э.; Джонсон, Эдвард А.; Шаффнер, Эндрю А. (01 марта 2004 г.). «Проверка базового предположения о борьбе с пожарами в кустарниках: насколько важен возраст топлива?». Границы в экологии и окружающей среде . 2 (2): 67–72. doi :10.1890/1540-9295(2004)002[0067:tabaos]2.0.co;2. ISSN  1540-9309.
  29. ^ Менсинг, ЮАР; Майклсен, Дж.; Бирн, Р. (1999). «560-летняя запись пожаров Санта-Аны, реконструированная на основе древесного угля, отложенного в бассейне Санта-Барбары, Калифорния» (PDF) . Четвертичные исследования . 51 (3): 295–301. Бибкод : 1999QuRes..51..295M. doi :10.1006/qres.1999.2035. S2CID  55801393.
  30. ^ Документальный фильм «Правила Серенгети»: пример Серенгети/gnu

Библиография

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Чапараля .