Экспериментальный лес Хаббард-Брук — это участок земли в городах Вудсток , Эллсворт и Торнтон в Белых горах Нью -Гемпшира , который функционирует как открытая лаборатория для экологических исследований. Первоначально он был создан в 1955 году Лесной службой США для изучения взаимосвязи между лесным покровом и качеством и запасами воды.
В 1955 году был открыт первый участок в водоразделе ручья Хаббард, к западу от деревни Уэст-Торнтон, штат Нью-Гемпшир . Первый ручей в лесу был оснащен устройствами мониторинга в 1956 году. Впоследствии для изучения были выделены семь дополнительных ручьев и связанных с ними водоразделов . Каждая такая зона по сути функционирует как закрытая экологическая система. Поскольку отток воды, минералов и связанных с водой организмов, покидающих каждый водораздел (а также покидающих весь лес), можно контролировать, можно измерить эффекты изменений, экспериментально введенных в систему.
В течение первых пяти или шести лет после своего создания HBEF использовался для исследований в области лесного хозяйства, но вскоре его ценность для изучения лесной экосистемы была признана, и он привлек интерес исследователей из крупных университетов. Работа в Хаббард-Брук побудила исследователей там и в других местах попытаться смоделировать или лучше понять сложную лесную экосистему, включая ее взаимодействие с людьми. Исследовательским группам HBEF удалось выяснить ряд неприятных экологических проблем, в частности, пагубное воздействие кислотных дождей . Сохранение лесов, которому способствует исследование, помогает защитить химию водораздела, влажность окружающей среды, сезонные колебания температуры и среду обитания диких животных.
Идея использования подхода малого водораздела, применяемого в Хаббард-Брук для изучения элементарных бюджетов и циклов, родилась у профессора Ф. Герберта Бормана из Дартмутского колледжа , который начал проводить свои занятия по ботанике для экскурсий в эту область Национального леса Уайт-Маунтин в начале 1950-х годов, и ученого из Лесной службы Роберта Пирса. Борман предложил Пирсу использовать территорию, отведенную Лесной службой для изучения водораздела, для экологических исследований замкнутой системы. [1]
В 1960 году, вскоре после создания HBEF, к исследовательской группе присоединились эколог Джин Лайкенс и геолог Ной Джонсон, оба из Дартмута. В 1963 году группа получила грант в размере 60 000 долларов от Национального научного фонда на изучение «Взаимодействия гидроминерального цикла в небольшом водоразделе». Это исследование переросло в серию продольных исследований, которые теперь называются «Исследованием экосистемы ручья Хаббард» или HBES. Ранний мониторинг экосистемы был направлен на изучение влияния методов управления лесами на расход и качество воды. Эти данные были полезны в качестве исходных данных для все более сложных областей текущих исследований в лесу. HBES породил более 2000 научных работ, возможно, наиболее важным из которых было исследование 1968 года, документировавшее широко распространенное присутствие « кислотных дождей ». HBRF был обозначен как участок долгосрочных экологических исследований (LTER) в 1988 году и имеет некоторые из самых длинных текущих наборов экологических данных.
В настоящее время в исследовании принимают участие исследователи из нескольких университетов, включая Дартмутский колледж , Йельский университет , Корнеллский университет , Сиракузский университет , SUNY ESF , Университет Нью-Гемпшира , Keene State College и Университет Вермонта . Исследовательский фонд Хаббард-Брук предоставляет жилье для научных сотрудников на близлежащей ферме Pleasant View Farm и недавно завершил покупку коттеджей для приезжих и постоянных ученых вокруг озера Миррор, в точке, где Хаббард-Брук выходит из экспериментального леса.
Экспериментальный лес Хаббард-Брук — это недавно добавленный исследовательский лес под юрисдикцию USFS для гидрологических исследований на востоке и юге США.
Расположенная в Национальном лесу Уайт-Маунтин в центральном Нью-Гемпшире, в городе Вудсток , чашеобразная лесистая долина площадью 31 квадратный километр (12 квадратных миль) имеет холмистый рельеф, высота которого колеблется от 222 до 1015 метров (от 728 до 3330 футов). Лес состоит из девяти отдельных водоразделов, каждый из которых впадает в ручей Хаббард, который течет на восток в реку Пемигевассет около Уэст-Торнтона . Выток из озера Миррор, хорошо изученного пруда и места отдыха, течет на юг в ручей Хаббард, как раз перед тем, как ручей проходит под межштатной автомагистралью 93.
Лес в основном представляет собой смесь «второго роста» северных лиственных пород (от 80 до 90%) и красной ели-бальзамовой пихты (от 10 до 20%). Бук, желтая береза и сахарный клен имеют наибольшее значение на высоте 570 метров (1870 футов), 570–650 метров (1870–2130 футов) и 720 метров (2360 футов) соответственно, а бумажная береза, пихта и ель — на высоте 720 метров до границы леса (>775 метров (2543 фута)). Горный клен, полосатый клен и рябина характеризуют подлесок на разных высотах, причем горный клен встречается повсеместно. Пять из семи видов полога ценятся по разным причинам. Суровые зимние условия не позволяют быстро восстанавливаться, в отличие от более влажного климата, где чистая первичная продуктивность восстанавливается в течение нескольких лет, северо-восточному варианту требуются десятилетия, а в случае лесной подстилки, возможно, столетия, чтобы восстановиться. Лес был частично расчищен для сельского хозяйства, начиная с конца 18 века, а также был вырублен. К 1920 году в долине было заготовлено более 200 миллионов досковых футов (470 000 м 3 ) древесины.
Почва преимущественно хорошо дренированная сподосоль, полученная из ледниковой тиллы, с песчано-суглинистой текстурой, в сочетании с образованием очевидного, но узкого горизонта E. Лесная подстилка характеризуется полным набором таксономических подгоризонтов, классифицируется как гумус типа mor, с муллом, встречающимся под кленовыми насаждениями на более низких высотах (600 метров (2000 футов)). Она кислая (pH около 4,5 или меньше) и относительно неплодородна для сельскохозяйственных целей. Алюминий и железо преимущественно выщелачиваются из верхних горизонтов почвы в нижележащие слои, что характерно для порядка почв. Следовательно, кремний сохраняется и иногда смешивается с лесной подстилкой. Глубина почвы сильно варьируется, с неглубокими полосами органического вещества, составляющими весь профиль на более высоких высотах (фолист) или подстилаемым песчаным несортированным материалом (подзол).
Годовое количество осадков составляет в среднем около 1400 миллиметров (55 дюймов), из которых от трети до четверти — в виде снега. Средняя температура января составляет около -9 °C, а средняя температура июля составляет 18 °C. В лесу в среднем 145 безморозных дней в году.
Фонд исследований Hubbard Brook поддерживает работу по исследованию экосистемы Hubbard Brook, которое проводится в экспериментальном лесу Hubbard Brook Лесной службы Министерства сельского хозяйства США в Национальном лесу Уайт-Маунтин в Нью-Гемпшире. Фонд HBRF поддерживает исследования, поддерживая помещения для проживания, проведения встреч и лабораторных работ. Фонд также помогает передавать результаты исследования экосистемы Hubbard Brook политикам, лидерам общественного мнения и другим членам общественности через свою программу Science Links , которая переводит науку из рецензируемых научных статей и проводит различные образовательные и просветительские мероприятия.
Каждое лето ученые и эксперты из Хаббард-Брук издалека собираются на базовой станции на двухдневный коллоквиум, чтобы представить и обсудить текущие исследования. Около 150 ученых и студентов посещают программу, которая включает восемьдесят с лишним 10-минутных презентаций, в которых участники открыто критикуют и вносят новые идеи в выводы каждого докладчика.
43°56′42″с.ш. 71°43′11″з.д. / 43,94500°с.ш. 71,71972°з.д. / 43,94500; -71,71972