Бореальная экосистемы представляет собой экосистему с субарктическим климатом , расположенным в северном полушарии , приблизительно между 50 ° до 70 ° северной широты широта . Эти экосистемы расположены в бореальных лесах , широко известных как тайга , особенно в Европе и Азии . [1] Экосистемы, расположенные непосредственно к югу от бореальных зон, часто называют гемибореальными .
В Köppen символы бореальных экосистем Dfc , DWC , Dfd и DWD .
Исследование бореальной экосистемы и атмосферы (BOREAS)
Исследование бореальной экосистемы и атмосферы (BOREAS) было крупным международным полевым исследованием в канадских бореальных лесах. Основное исследование было завершено в период с 1994 по 1996 год, и программа щедро спонсировалась НАСА. Основные цели заключались в том, чтобы определить, как бореальный лес взаимодействует с атмосферой, как изменение климата повлияет на лес и как изменения в лесу влияют на погоду и климат. [1]
Последствия изменения климата
Бореальные экосистемы проявляют высокую чувствительность как к естественному, так и к антропогенному изменению климата , потепление атмосферы из-за выбросов парниковых газов в конечном итоге приводит к цепной реакции климатических и экологических последствий. [2] [3] Первоначальные последствия изменения климата для бореальной экосистемы могут включать, помимо прочего, изменения температуры, количества осадков и вегетационного периода . [4] На основании исследований бореальных экосистем Юкона , территории на северо-западе Канады, изменение климата оказывает влияние на эти абиотические факторы . [4] Как следствие, эти эффекты вызывают изменения экотона лесов, а также болот или озер в бореальных экосистемах. [5] Это также касается продуктивности растений и взаимодействия хищников и жертв , что в конечном итоге приводит к утрате среды обитания , фрагментации и угрожает биоразнообразию . [4]
Что касается бореальных деревьев, предел для любого данного вида в направлении полюса, скорее всего, определяется температурой, тогда как экваториальный предел обычно определяется конкурентным исключением. [6] В основном, за изменениями климата следует изменение соответствующих погодных переменных. [6] По мере изменения климатических условий могут происходить изменения экосистем, включая время миграции, спаривания и цветения растений. Это может привести к переходу в экосистему другого типа, поскольку уже наблюдался сдвиг на север видов растений и животных. [7] Деревья могут расширяться в сторону тундры; однако они могут не выжить из-за различных стрессовых факторов температуры или осадков. [8] Скорость зависит от скорости роста и размножения , а также от адаптационной способности растительности. [8] Кроме того, миграция флоры может отставать от потепления от нескольких десятилетий до столетия, и в большинстве случаев потепление происходит быстрее, чем растения могут за ним поспеть. [7] [8]
Due to permafrost thaw and disturbance alterations such as fire and insect outbreaks, certain models have suggested that boreal forests have developed into a net carbon source instead of a net carbon sink.[7] Although the trees in the boreal are aging, they continue to accumulate carbon into their biomass. However, if disturbed higher than normal amounts of carbon will be lost to the atmosphere.[7]
In some areas, boreal ecosystems are located on a layer of permafrost, which is a layer of permanently frozen soil. The underground root systems of boreal trees are stabilized by permafrost, a process which permits the deeper trapping of carbon in the soil and aids in the regulation of hydrology. [9][8] Permafrost is able to store double the amount of current atmospheric carbon that can be mobilized and released to the atmosphere as greenhouse gases when thawed under a warming climate feedback.[10] Boreal ecosystems contain approximately 338 Pg (petagrams) of carbon in their soil, this is comparable to the amount which is stored in biomass in tropical ecosystems.[11]
Экосистемные услуги
In boreal ecosystems, carbon cycling is a major producer of ecosystem services essentially timber production and climate regulation. The boreal ecosystem in Canada is one of the largest carbon reservoirs in the world.[12] Moreover, these boreal ecosystems in Canada possess high hydroelectric potential and are thus, able to contribute to the resource-based economy.[13] Through ecosystem assessment, inventory data, and modeling scientists are able to determine the relationships between ecosystem services and biodiversity and human influence.[14] Forests themselves are producers of lumber products, regulation of water, soil and air quality.[15] Within the past decade, the number of studies focusing on the relationships between ecosystem services has been increasing. [16] This is due to the rise of human management of ecosystems through the manipulation of one ecosystem service to utilize its maximum productivity. Ultimately, this results in the supply decline of other ecosystem services.[16]
Смотрите также
- Taiga
- Subarctic climate, also known as "boreal climate"
- Boreal forest of Canada
Рекомендации
- ^ a b "Introduction to BOREAS, the Boreal Ecosystem-Atmosphere Study". NASA Earth Observatory. NASA. 1999-12-06. Retrieved 13 March 2013.
- ^ Chapin, F. S., et al. 2004. Resilience and vulnerability of northern regions to social and environmental change. Ambio 33:344-349.
- ^ MacDonald, G M., T. W. D. Edwards, K. A. Moser, R. Pienitz, and J. P. Smol. 1993. Rapid response of treeline vegetation and lakes to past climate warming. Nature 361: 243-246.
- ^ a b c Boonstra, R., Boutin, S., Jung, T. S., Krebs, C. J., & Taylor, S. (2018). Impact of rewilding, species introductions and climate change on the structure and function of the Yukon boreal forest ecosystem. Integrative Zoology, 13(2), 123-138. doi:10.1111/1749-4877.12288
- ^ Tinner, W., Bigler, C., Gedye, S., Gregory-Eaves, I., Jones, R. T., Kaltenrieder, P., . . . Hu, F. S. (2008). A 700-Year Paleoecological Record Of Boreal Ecosystem Responses To Climatic Variation From Alaska. Ecology, 89(3), 729-743. doi:10.1890/06-1420.1
- ^ a b Woodward, F.I. 1987. Climate and plant distribution. Cambridge University Press, Cambridge, UK. 188 pp.
- ^ a b c d Olsson, R. (2009). Boreal Forest and Climate Change.
- ^ a b c d Bonan, G. B. (2008). Forests and Climate Change: Forcings, Feedbacks, and the Climate Benefits of Forests. Science 320: 1444–1449.
- ^ Ashton, M. S., M. L. Tyrrell, D. Spalding, and B. Gentry. (2012). Managing Forest Carbon in a Changing Climate. New York: Springer.
- ^ Loranty, M. M., Abbott, B. W., Blok, D., Douglas, T. A., Epstein, H. E., Forbes, B. C., . . . Walker, D. A. (2018). Reviews and syntheses: Changing ecosystem influences on soil thermal regimes in northern high-latitude permafrost regions. Biogeosciences, 15(17), 5287-5313. doi:10.5194/bg-15-5287-2018
- ^ Lal, R. (2004). Soil carbon sequestration to mitigate climate change. Geoderma, 123(1-2), 1-22. doi:10.1016/j.geoderma.2004.01.032
- ^ IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). 2001. Chapter 1: Global perspectives. In: R.T. Watson, I.R. Nobel, B. Bolin, N.H. Ravindranath, D.J. Verardo, and D.J. Dokken. Eds. Land use, land-use change and forestry. Cambridge: Cambridge University Press. 550 p.
- ^ Pasher, J., Seed, E., & Duffe, J. (2013). “Development of boreal ecosystem anthropogenic disturbance layers for Canada based on 2008 to 2010 Landsat imagery.” Canadian Journal of Remote Sensing, 39(1), 42-58. doi:10.5589/m13-007
- ^ Akujärvi, Anu, et al. “Ecosystem Services of Boreal Forests – Carbon Budget Mapping at High Resolution.” Journal of Environmental Management, vol. 181, 1 Oct. 2016, pp. 498–514. Science Direct, Elsevier, doi:10.1016/j.jenvman.2016.06.066.
- ^ Pohjanmies, T., Triviño, M., Le Tortorec, E. et al. Ambio (2017) 46: 743. https://doi.org/10.1007/s13280-017-0919-5
- ^ a b Bennett, Elena M., et al. “Understanding Relationships among Multiple Ecosystem Services.” Ecology Letters, vol. 12, no. 12, 21 Nov. 2009, pp. 1394–1404. Wiley Online Library, doi:10.1111/j.1461-0248.2009.01387.x.