Чапарраль ( / ˌ ʃ æ p ə ˈ r æ l , ˌ tʃ æ p -/ SHAP -ə- RAL , CHAP - ) [1] — кустарниковое растительное сообщество, встречающееся в основном в Калифорнии , на юге Орегона и в северной части полуострова Нижняя Калифорния в Мексике . Оно сформировано средиземноморским климатом (мягкая влажная зима и жаркое сухое лето) и редкими, высокоинтенсивными верховыми пожарами .
Многие кустарники чапараля имеют жесткие склерофильные вечнозеленые листья, в отличие от связанных с ними сообществ прибрежных кустарников шалфея с мягкими листьями , которые опадают в условиях засухи и часто встречаются на более сухих склонах южной экспозиции.
Три другие тесно связанные системы кустарников чапараля встречаются в южной Аризоне , западном Техасе и вдоль восточной стороны горных цепей центральной Мексики, все с летними дождями в отличие от средиземноморского климата других образований чапараля. Чапараль составляет 9% дикой растительности Калифорнии и содержит 20% ее видов растений.
См. карту Лесной службы США и сведения о распространении и встречаемости.
Название происходит от испанского слова chaparro , что переводится как «место кустарниковых дубов ».
В своем естественном состоянии чапараль характеризуется редкими пожарами, с естественными интервалами повторения пожаров от 30 до более 150 лет. [2] Зрелый чапараль (не менее 60 лет с момента последнего пожара) характеризуется почти непроницаемыми, густыми зарослями (за исключением более открытого пустынного чапараля). Эти растения легко воспламеняются в конце лета и осенью, когда условия характерно жаркие и сухие. Они растут как древесные кустарники с толстыми, кожистыми и часто небольшими листьями, содержат зеленые листья в течение всего года ( вечнозеленые ) и, как правило, 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 летним сухим периодом.
Похожие растительные сообщества встречаются в четырех других средиземноморских климатических регионах по всему миру, включая Средиземноморский бассейн (где он известен как маквис ), центральное Чили (где он называется маторраль ), 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 растительного разнообразия. [4] Слово чапарраль является заимствованием из испанского chaparro , что означает место кустарникового дуба , которое само по себе происходит от баскского слова txapar , имеющего то же значение.
Conservation International и другие природоохранные организации считают чапараль очагом биоразнообразия [5] – биологическим сообществом с большим количеством различных видов, – которое находится под угрозой из-за деятельности человека.
Экорегион чапараля и редколесий Калифорнии , включающий средиземноморские леса, редколесья и кустарниковые биомы , состоит из трех субэкорегионов с подразделениями экосистем и растительных сообществ :
Информацию о многочисленных отдельных видах растений и животных, встречающихся в экорегионе чапараля и лесов Калифорнии, см.:
Некоторые из растений-индикаторов экорегиона калифорнийских чапаралей и лесов включают:
Почвы чапараля и состав питательных веществ
Чапараль обычно встречается в районах с крутым рельефом и неглубокими каменистыми почвами, в то время как прилегающие районы с глинистыми почвами, даже там, где они крутые, как правило, заселяются однолетними растениями и травами. Некоторые виды чапараля приспособлены к бедным питательными веществами почвам, развивающимся на серпентине и других ультраосновных породах, с высоким содержанием магния и железа к кальцию и калию, которые также, как правило, бедны необходимыми питательными веществами, такими как азот.
Другая фитогеографическая система использует два подразделения чапараля и лесных массивов Калифорнии: цисгорный чапараль и трансгорный (пустынный) чапараль.
Цисмонтанский чапараль («по эту сторону горы») относится к экосистеме чапараля в средиземноморских лесах, редколесьях и кустарниковых зарослях в Калифорнии, произрастающей на западных (и прибрежных) сторонах крупных горных хребтов, таких как западные склоны Сьерра-Невады в предгорьях долины Сан-Хоакин , западные склоны полуостровных хребтов и калифорнийских прибрежных хребтов , а также юго-юго-западные склоны поперечных хребтов в регионах Центрального побережья и Южной Калифорнии.
В Центральной и Южной Калифорнии чапараль образует доминирующую среду обитания. Члены биоты чапараля, родом из Калифорнии, все из которых имеют тенденцию быстро восстанавливаться после пожаров, включают:
Сложная экология местообитаний чапараля поддерживает очень большое количество видов животных. Ниже приведен краткий список птиц, которые являются неотъемлемой частью экосистем цисмонтана чапараля.
Трансгорный чапараль или пустынный чапараль — трансгорный («другая сторона горы») чапараль — относится к пустынной кустарниковой среде обитания и сообществу растений чапараля, растущему в дождевой тени этих хребтов. Трансгорный чапараль характеризуется ксерическим пустынным климатом, а не средиземноморским климатом , и его также называют пустынным чапаралем . [6] [7] Пустынный чапараль — это региональная экосистема, подмножество биома пустынь и ксерических кустарников , с некоторыми видами растений из экорегиона калифорнийского чапараля и лесов . В отличие от цисгорного чапараля, который образует густые, непроходимые заросли растений, пустынный чапараль часто открыт, покрывая лишь около 50 процентов земли. [8] Отдельные кустарники могут достигать до 10 футов (3,0 м) в высоту.
Трансгорный чапараль или пустынный чапараль встречается на восточных склонах крупных горных хребтов 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 Инленд-Эмпайр; и северные полуостровные хребты ( горы Сан-Хасинто, Санта-Роза и Лагуна ), которые отделяют пустыню Колорадо (западную пустыню Сонора ) от нижней прибрежной Южной Калифорнии . [8] Он отличается от цисмонтана чапараля, встречающегося на прибрежной стороне гор, где зимой выпадает больше осадков. Естественно, пустынный чапараль испытывает меньше зимних осадков, чем цисмонтана. Растения в этом сообществе характеризуются небольшими, жесткими ( склерофильными ) вечнозелеными (не листопадными ) листьями. Пустынный чапараль растет над пустынным кактусовым кустарниковым растительным сообществом Калифорнии и под пиньонно-можжевеловым лесом . Он также отличается от листопадного субальпийского кустарника над пиньонно-можжевеловым лесом на той же стороне полуостровных хребтов.
Из-за меньшего годового количества осадков (что приводит к более медленному росту растений) по сравнению с цисмонтанным чапаралем, пустынный чапараль более уязвим к потере биоразнообразия и вторжению неместных сорняков и трав, если его нарушает деятельность человека и частые пожары.
Трансгорный (пустынный) чапараль обычно растёт на нижних (3500–4500 футов (1100–1400 м)) северных склонах южных Поперечных хребтов (простирающихся с востока на запад в округах Сан-Бернардино и Лос-Анджелес ) и на нижних (2500–3500 футов (760–1070 м)) восточных склонах Полуостровных хребтов (простирающихся с юга на север от нижней части Нижней Калифорнии до округов Риверсайд и Ориндж и Поперечных хребтов). [9] Его также можно найти на более высоких островах неба во внутренних частях пустынь, например, в верхних горах Нью-Йорка в Национальном заповеднике Мохаве в пустыне Мохаве. [10]
Калифорнийский трансгорный (пустынный) чапараль встречается в пустынях с дождевой тенью в следующих местах:
Животные частично совпадают с животными соседних пустынь и пиньоново-можжевеловых сообществ. [11]
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 к пожарам в конце лета и осенью.
Экосистема чапараля в целом адаптирована к восстановлению после редкого, но интенсивного пожара (пожары, происходящие 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 развитием человека, прилегающим к системам чапараля и расширяющимся в них.) Кроме того, коренные американцы сжигали чапараль вблизи деревень на прибрежной равнине, чтобы способствовать появлению видов растений для текстильной промышленности и продуктов питания. [12] До крупного пожара в типичных растительных сообществах чапараля доминируют манзанита , шамза Adenostoma fasciculatum и виды Ceanothus , тойон (который иногда может перемежаться с кустарниковыми дубами ) и другие засухоустойчивые кустарники с жесткими ( склерофилловыми ) листьями; эти растения восстанавливаются (см. resprouter ) из подземных капов после пожара. [13]
Растения, которые долго живут в семенном банке или поздние с индуцированным прорастанием после пожара, включают chamise , Ceanothus и fiddleneck . Некоторые сообщества растений чапараля могут расти настолько плотными и высокими, что крупным животным и людям становится трудно проникнуть внутрь, но могут кишеть более мелкой фауной в нижнем ярусе. Семена многих видов растений чапараля стимулируются к прорастанию некоторым сигналом огня (теплом или химическими веществами от дыма или обугленной древесины). [13] В течение времени вскоре после пожара сообщества чапараля могут содержать мягколистные травянистые, однолетние полевые цветы, следующие за огнем, и недолговечные многолетние растения, которые доминируют в сообществе в течение первых нескольких лет — пока каповые побеги и сеянцы видов кустарников чапараля не создадут зрелый, плотный верхний ярус. Семена однолетних растений и кустарников находятся в состоянии покоя, 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, сухих условий, существующих летом и осенью в Калифорнии, чапараль является одним из самых пожароопасных растительных сообществ в Северной Америке. Некоторые пожары вызываются молниями, но обычно они случаются в периоды высокой влажности и слабого ветра и легко контролируются. Почти все очень крупные лесные пожары вызваны деятельностью человека в периоды горячих, сухих восточных ветров Санта-Ана . Эти вызванные человеком пожары обычно возникают из-за сбоев в работе линий электропередач, возгораний и столкновений транспортных средств, искр от машин, поджогов или костров.
Хотя сообщества растений чапараля адаптированы к редким пожарам, они могут быть уничтожены частыми пожарами. Высокая частота пожаров (менее 10-15 лет) приведет к потере облигатных видов кустарников с семенами, таких как Manzanita spp. Такая высокая частота не позволяет растениям-сеянцам достичь репродуктивного размера до следующего пожара, и сообщество переходит к доминированию проростков. Если пожары с высокой частотой продолжаются в течение долгого времени, облигатные виды кустарников с повторным прорастанием также могут быть уничтожены, исчерпав свои энергетические запасы под землей. Сегодня частые случайные возгорания могут превратить чапараль из родного кустарника в неродной однолетний луг и резко сократить видовое разнообразие, особенно в условиях засухи, вызванной изменением климата. [15] [16]
Существуют две старые гипотезы, касающиеся режимов пожаров чапараля в Калифорнии, которые в прошлом вызывали значительные дебаты в области экологии лесных пожаров и управления земельными ресурсами. Исследования последних двух десятилетий отвергли эти гипотезы:
Мнение о том, что старый чапараль нездоров или непродуктивен, возможно, возникло в 1940-х годах, когда проводились исследования по измерению количества корма, доступного популяциям оленей в зарослях чапараля. [19] Однако, согласно недавним исследованиям, калифорнийский чапараль необычайно устойчив к очень длительным периодам без пожара [20] и продолжает поддерживать продуктивный рост в условиях, предшествовавших пожару. [21] [22] Семенам многих растений чапараля на самом деле требуется 30 лет или более накопленной листовой подстилки, прежде чем они успешно прорастут (например, дуб берберидский, Quercus berberidifolia ; тойон, Heteromeles arbutifolia ; и вишня остролистная, Prunus ilicifolia ). Когда интервалы между пожарами становятся менее 10–15 лет, многие виды чапараля уничтожаются, и система, как правило, заменяется неместными, инвазивными, сорными лугами. [23] [24] [25]
Идея о том, что более старый чапараль ответственен за возникновение крупных пожаров, была первоначально предложена в 1980-х годах путем сравнения лесных пожаров в Нижней Калифорнии и Южной Калифорнии. Было высказано предположение, что мероприятия по тушению пожаров в Южной Калифорнии позволили накопить больше топлива, что, в свою очередь, привело к более крупным пожарам. [18] Это похоже на наблюдение, что тушение пожаров и другие нарушения, вызванные человеком в сухих сосновых лесах желтых сосен на юго-западе Соединенных Штатов, неестественно увеличили плотность леса. [26] Исторически сложилось так, что пожары смешанной интенсивности, вероятно, проносились через эти леса каждые десять лет или около того, [26] сжигая растения нижнего яруса, небольшие деревья и поваленные бревна при низкой интенсивности и участки деревьев при высокой интенсивности. [27] Однако у чапараля режим верхового пожара высокой интенсивности, что означает, что пожары поглощают почти весь надземный рост всякий раз, когда они горят, с исторической частотой от 30 до 150 лет или более. [2] Подробный анализ исторических данных о пожарах показал, что противопожарные мероприятия неэффективны в предотвращении пожаров в южнокалифорнийском чапарале, в отличие от лесов желтых сосен. [20] Кроме того, количество пожаров увеличивается в соответствии с ростом населения и усугубляется изменением климата. Возраст насаждений чапараля не имеет существенной корреляции с его склонностью к возгоранию. [28]
Крупные, редкие и интенсивные лесные пожары являются частью естественного режима пожаров чапараля в Калифорнии. [29] Экстремальные погодные условия (низкая влажность, высокая температура, сильный ветер), засуха и низкая влажность топлива являются основными факторами, определяющими масштабы пожара чапараля.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )