Бореальний хвойний ліс - біологія
бореальний хвойний ліс, також бореальний ліс або тайга називається, це найпівнічніший тип лісу на землі. Росте в холодному помірному кліматичному поясі, але без винятку і в північній півкулі. Як глобальний тип ландшафту, це найпівнічніша зона рослинності, в якій можливий ріст лісів. [1] Якщо в лісі переважають вічнозелені хвойні дерева, такі як сосни, смереки або ялини, говориться про «темну тайгу» на відміну від «світлої тайги», яку утворюють листяні модрини. Однак модринова тайга трапляється лише в центральній та східній частині Сибіру. [2]
Тундра розташована на північ від бореальної хвойної лісової зони, тоді як на півдні приєднуються прохолодні, помірні, листяні широколистяні ліси або лісостепи. Екосистема бореальної хвойної лісової зони утворює найбільші суміжні ліси на землі.
Виникнення
Бореальні хвойні ліси знаходяться в Євразії (Північна Європа, Сибір, Монголія) та Північній Америці (Канада, Аляска). Як і тропічний ліс, вони утворюють пояс, що охоплює землю, яка лежить приблизно між 50 ° північної широти та полярним колом. Бореальна зона починається на півдні, де клімат занадто несприятливий для листяних порід листяних порід, тобто там, де літо занадто коротке, а зима занадто довга. Тут кількість днів із середньодобовою температурою вище 10 ° C опускається нижче 120, а холодний сезон триває довше шести місяців. Північна межа бореального поясу - там, де кількість днів із середньодобовою температурою вище 10 ° C опускається нижче 30. Бореальний хвойний ліс, що має близько 1,4 млрд. Га, є найбільшим сусіднім лісовим комплексом на землі та економічно найважливішим лісовим регіоном. Однак з цієї території близько 150 мільйонів гектарів тимчасово не висаджуються через пожежу, бурі, масштабну шкоду комах або діяльність людини.
умови життя
Геофактори
клімат
У континентальній частині бореального кліматичного поясу річна кількість опадів становить 150–250 мм на рік. Через 50–100 днів середньодобові температури піднімаються до понад 10 ° C. У районах, де переважає океан, таких як Скандинавія, кількість опадів приблизно вдвічі більша, тоді як середньомісячна температура в найхолодніші місяці може перевищувати –10 ° C.
флора
Для флори характерні хвойні ліси, вкраплені березою та осикою в більш південних та океанічних районах.
У своїх основних районах бореальний хвойний ліс часто визначається лише одним або двома видами дерев, і тому є одним із менш багатих на види лісів. Це пов’язано, насамперед, з коротким вегетаційним періодом, який становить лише від 2 до 4,5 місяців (або низьким рівнем енергопостачання в екосистемі). Основною причиною домінування вічнозелених хвойних дерев є той факт, що вони вже мають повністю розвинений фотосинтетичний апарат (тобто голки) на початку вегетаційного періоду. У міру зменшення тривалості вегетаційного періоду метаболізм листяних порід дерев стає дедалі неекономічнішим. Пороговим значенням є кількість принаймні 120 днів у році, коли середнє значення денної температури перевищує 10 ° C. Більшість хвойних порід також можуть витримувати температури до -40 ° C. Однак в крайніх районах занадто холодно навіть для більшості хвойних порід. В Якутії можливі середні температури −50 ° C і менше. Потім модрина, що линяє голку, замінює ялини та сосни.
На півночі за бореальним хвойним лісом слідують тундри, в яких можна зустріти лише невеликі рослини. Коли ліс розчищається, залежно від місцезнаходження, наприклад, оленячий лишайник на землі, степові трави або даурський Кущі рододендрона. На півдні бореальний хвойний ліс переходить у помірний змішаний ліс з листяними листяними деревами.
Рослинні спільноти класу можна зустріти в бореальних хвойних лісах Vaccino piceetae a. У деревному шарі ви можете знайти сибірську модрину (Larix sibirica) і дахурська модрина (Larix gmelinii), сибірська ялина (Abies sibirica), береза (Betula platyphylla), а також ялина норвезька (Picea abies) або далі на схід від Picea obovata (частково вважається підвидом ялини норвезької) та сосни звичайної (Pinus sylvestris). [4] У менш екстремальних кліматичних зонах поряд із ним росте сибірська кам'яна сосна (Pinus sibirica).
У Північній Америці відповідні породи дерев походять із східноамериканської модрини (Larix laricina), Ялиця бальзамова (Abies balsamea), Ялина біла (Picea glauca) і чорна ялина (Picea mariana) попереду. Вид сосни Банки сосна (Pinus banksiana) також є частиною північноамериканського бореального хвойного лісу, але він зустрічається лише в більш південних його частинах.
До типів персонажів належать не тільки дерева, але й чагарники та трави. Це чорниця і брусниця, лісова перепелина пшениця, семизірковий, жимолость блакитна, мохові дзвіночки, проростаючий ведмежий мох та сосновий мох, а також численні мохи, що є кислотними показниками. Вони або виникають внаслідок початкового субстрату грунту, або хвойні створюють сприятливі для цих рослин умови, впливаючи на властивості ґрунту: Розпад голкової підстилки, яку вже важко розкласти, додатково сповільнюється в кліматичних умовах цієї рослинної зони. Товстий гумусовий шар має кислі властивості. [4]
фауна
У бореальному хвойному лісі мешкає понад 300 видів птахів. Це також середовище існування багатьох ссавців, таких як лось, вовк, росомаха, бізон, північний олень та карібу, ведмідь, олень, рись, лисиця, кролик, куниця, видра, бобер, скунс, літаюча білка, бурундук, білка, лемінг та койот. У деяких районах Східного Сибіру є тигри та снігові барси, на Алясці та в Канаді також пуми трапляються як хижаки. У річках та озерах бореальних хвойних лісів мешкають численні види риб, у тому числі багато видів лосося. Незважаючи на холод, існує порівняно багато видів земноводних та плазунів.
земля
Хвойні породи, які, як правило, важко розкладаються (процес займає близько 350 років і, отже, у сто разів повільніший, ніж у листяних лісах Центральної Європи), в поєднанні з дуже низьким надходженням енергії в екосистему та зниженою метаболічною активністю мікроорганізмів, викликають появу більш потужних Шари гумусу до 50 см. Значна частина елементів живлення, що мають важливе значення для росту лісу, таких як калій, кальцій і перш за все азот, залишаються органічно зв’язаними в шарі гумусу і тому недоступні для рослин. Відсутність рециркуляції основ викликає утворення кислого підзолу. Цьому змушують сильні кислоти, які утворюються грибковими організмами. Наприклад, осінки мають низьке значення рН.
Дві третини бореальних хвойних лісів стоять на вічній мерзлоті, також відомій як вічна мерзлота. Зони з інтенсивним випаданням опадів на західному краю Євразії, де товсті снігові ковдри не дають ґрунту охолоджуватися на велику глибину, не мають вічної мерзлоти. Вічна мерзлота лише тане на поверхні на початку літа (до глибини 0,5-1 метра) і, як правило, стає заболоченою через воду. Тому коренева маса дерев навряд чи закріплена в землі глибше 20-30 см. Заболочення спричиняє неповне розкладання органічної речовини, а також недостатню мінералізацію зв’язаних у ній поживних речовин через брак кисню. Так у багатьох місцях утворюються болота. Товстий шар гумусу захищає підземну поверхню вічної мерзлоти від літнього сонячного світла. Якщо цей підстилковий шар буде знищений лісовими пожежами, можуть утворитися болотисті озера площею 10–50 га, на яких ліс спочатку вже не може закріпитися. Ось чому тут можна знайти інші форми рослинності (сукцесія). У болотах торф утворюється завдяки великій кількості органічного матеріалу. Найбільші у світі запаси торфу (близько 2/3 родовища) знаходяться в районі колишнього Радянського Союзу. [5]
Зростання рослин
Чим далі на північ, тим лісистішим покривом у бореальній зоні стає тим більше, поки він нарешті не перетвориться на тундру. Фітомаса - вся рослинна речовина (біо і некромаса) - зменшена. У південній частині бореальної зони вона становить близько 400 т/га сухої речовини, у "Середній тайзі" це вже зменшено вдвічі до 166 т/га. За тією ж швидкістю чисте первинне виробництво падає до чотирьох-восьми тонн на рік на гектар (у середньому п'ять тонн). [5] В цілому ріст, включаючи хвойні, порівняно повільний через короткий вегетаційний період, а також через осідок, який вони самі спричиняють. Дерева в середньому на 15-20 см нижче, ніж у центральноєвропейських лісах. Діаметри також менші по відношенню до висоти. Однак деревообробна та паперова деревообробна промисловість виграє від цього, оскільки вони можуть краще обробляти однорідні за розміром дерева. Однак при повільному зростанні якість деревини зростає. Наприклад, деревина модрини дуже довговічна (300–500 років), і тому її дуже цінують як будівельну деревину. Дерева бореальних хвойних лісів виробляють лише третину сухої речовини тропічних лісів.
Вогонь
Пожежа та лісові пожежі відіграють важливу роль в екосистемі та динаміці розвитку бореальних лісів. [6] Причина криється в густому шарі гумусу, який перешкоджає омолодженню лісів. Насіння дерев не контактують із землею, де знаходяться доступні для рослин поживні речовини та де вони можуть прижитися. Мінеральний грунт знову піддається вогню. Одночасно вивільняються елементи, що зберігаються в органічній речовині (значна частина з них також знову втрачається через вимивання). Пожежі є регулярними природними явищами в цій екосистемі. Період між двома пожежами на поверхні визначається терміном Обертання вогнем описано. У літніх сухих районах Аляски та Канади це 50-100 років, у вологих районах 300-500 років. У природних умовах пожежі провокуються ударами блискавки. [5]