Высотная поясность (или высотная поясность [1] ) в горных регионах описывает естественную слоистость экосистем, которая возникает на различных высотах из-за различных условий окружающей среды. Температура , влажность , состав почвы и солнечная радиация являются важными факторами в определении высотных поясов, которые, следовательно, поддерживают различные виды растительности и животных. [2] [3] Высотная поясность была впервые выдвинута географом Александром фон Гумбольдтом , который заметил, что температура падает с увеличением высоты. [4] Зонирование также происходит в приливной и морской среде , а также на береговой линии и в водно-болотных угодьях . Ученый К. Харт Мерриам заметил, что изменения в растительности и животных в высотных зонах соответствуют изменениям, ожидаемым с увеличением широты в его концепции жизненных зон . Сегодня высотная поясность представляет собой основную концепцию горных исследований .
Разнообразие факторов окружающей среды определяет границы высотных поясов, встречающихся на горах, начиная от прямого воздействия температуры и осадков и заканчивая косвенными характеристиками самой горы, а также биологическими взаимодействиями видов. Причина зонирования сложна из-за множества возможных взаимодействий и перекрытия ареалов видов. Требуются тщательные измерения и статистические тесты, чтобы доказать существование дискретных сообществ вдоль градиента высоты, а не ареалов некоррелированных видов. [6]
Понижение температуры воздуха обычно совпадает с увеличением высоты, что напрямую влияет на продолжительность вегетационного периода на разных высотах горы. [2] [7] В горах, расположенных в пустынях, экстремально высокие температуры также ограничивают способность крупных лиственных или хвойных деревьев расти у подножия гор. [8] Кроме того, растения могут быть особенно чувствительны к температуре почвы и могут иметь определенные диапазоны высот, которые поддерживают здоровый рост. [9]
Влажность определенных зон, включая уровни осадков, влажность воздуха и потенциал эвапотранспирации , меняется в зависимости от высоты и является важным фактором, определяющим высотную поясность. [3] Наиболее важной переменной являются осадки на разных высотах. [10] Когда теплый, влажный воздух поднимается вверх по наветренной стороне горы, температура воздуха снижается и теряет способность удерживать влагу. Таким образом, наибольшее количество осадков ожидается на средних высотах и может способствовать развитию лиственных лесов . Выше определенной высоты поднимающийся воздух становится слишком сухим и холодным, что препятствует росту деревьев. [9] Несмотря на то, что осадки могут не быть существенным фактором для некоторых гор, влажность или засушливость атмосферы могут быть более важными климатическими факторами, влияющими на высотные зоны. [11] На влажность почвы также влияют общий уровень осадков и влажность. Одним из важнейших факторов, контролирующих нижнюю границу энсинальского или лесного уровня, является соотношение испарения и влажности почвы. [12]
Содержание питательных веществ в почвах на разных высотах еще больше усложняет разграничение высотных поясов. Почвы с более высоким содержанием питательных веществ из-за более высоких скоростей разложения или более сильного выветривания горных пород лучше поддерживают более крупные деревья и растительность. Высота лучших почв варьируется в зависимости от конкретной изучаемой горы. Например, в горах, расположенных в регионах тропических лесов , на более низких высотах встречается меньше наземных видов из-за толстого слоя мертвых опавших листьев , покрывающих лесную подстилку . [3] На этой широте более кислые, гумусные почвы существуют на возвышенностях, на горных и субальпийских уровнях. [3] В другом примере выветриванию препятствуют низкие температуры на возвышенностях Скалистых гор на западе Соединенных Штатов, что приводит к образованию тонких грубых почв. [13]