Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Montane )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Субальпийское озеро в Каскадном хребте , Вашингтон , США.

Горные экосистемы встречаются на склонах гор . Альпийский климат в этих регионах сильно влияет на экосистему , поскольку температура падать, высота увеличивается , в результате чего экосистемы расслаиваться. Эта стратификация является решающим фактором в формировании растительного сообщества, биоразнообразия, метаболических процессов и динамики экосистемы горных экосистем. [1] Густые горные леса распространены на умеренных высотах из-за умеренных температур и большого количества осадков. На возвышенностях климат более суров, с более низкими температурами и более сильными ветрами, что препятствует росту деревьев и заставляет растительное сообщество переходить на горные луга и кустарники.или альпийская тундра . Из-за уникальных климатических условий горных экосистем они содержат большое количество эндемичных видов. Экосистемы горных районов также демонстрируют различия в экосистемных услугах , включая хранение углерода и водоснабжение. [2]

Зоны жизни [ править ]

Стенд горной березы около 750 м в Трольхеймене , характерный для скандинавских субальпийских лесов

По мере увеличения высоты климат становится более прохладным из-за снижения атмосферного давления и адиабатического охлаждения воздушных масс. [3] Изменение климата при подъеме на 100 метров на гору примерно эквивалентно перемещению на 80 километров (45 миль или 0,75 ° широты ) к ближайшему полюсу. [4] Характерная флора и фауна в горах, как правило, сильно зависит от высоты из-за изменения климата. Эта зависимость вызывает формирование жизненных зон : полос похожих экосистем на одинаковой высоте.

Одна из типичных зон жизни в горах - горный лес: на умеренных высотах осадки и умеренный климат способствуют росту густых лесов. Холдридж определяет климат горного леса как имеющий биотемпературу от 6 до 12 ° C (от 43 до 54 ° F), где биотемпература - это средняя температура, при которой температура ниже 0 ° C (32 ° F) составляет 0 ° C (32 ° F). ° F). [5] Выше возвышенности горного леса деревья в субальпийской зоне истончаются , превращаются в искривленный крумхольц и в конечном итоге перестают расти. Поэтому в горных лесах часто встречаются деревья со скрученными стволами. Это явление наблюдается из-за увеличения силы ветра с высотой. Высота, на которой деревья не растут, называется линией деревьев.. Биотемпература субальпийской зоны составляет от 3 до 6 ° C (от 37 до 43 ° F). [5]

Выше линии деревьев экосистема называется альпийской зоной или альпийской тундрой , где преобладают травы и низкорослые кустарники. Биотемпература альпийской зоны составляет от 1,5 до 3 ° C (от 34,7 до 37,4 ° F). В альпийской среде обитает множество различных видов растений, включая многолетние травы , осоки , разнотравье , подушечные растения , мхи и лишайники . [6]Альпийские растения должны адаптироваться к суровым условиям альпийской среды, которые включают низкие температуры, засуху, ультрафиолетовое излучение и короткий вегетационный период. Альпийские растения обладают такими приспособлениями, как структура розеток, восковая поверхность и опушенные листья. Из-за общих характеристик этих зон Всемирный фонд дикой природы группирует набор связанных экорегионов в биом « горные луга и кустарники ». Регион в горах Хэндуан, примыкающий к Тибетскому плато в Азии, был определен как старейшая непрерывная альпийская экосистема в мире с сообществом из 3000 видов растений, некоторые из которых непрерывно сосуществуют в течение 30 миллионов лет. [7]

Климат с биотемпературой ниже 1,5 ° C (35 ° F), как правило, состоит исключительно из камня и льда. [5]

Горный лес [ править ]

Каньон Ваймеа , Гавайи, известен своей горной растительностью .

Горные леса встречаются между предгорной зоной и субальпийской зоной . Высота, на которой одна среда обитания сменяется другой, различается по всему земному шару, особенно по широте . Верхняя граница горных лесов, линия деревьев , часто отмечается переходом к более выносливым видам, которые встречаются в менее густых насаждениях. [8] Например, в Сьерра-Неваде в Калифорнии в горных лесах есть густые насаждения сосны и красной пихты , а в субальпийской зоне Сьерра-Невады - редкие насаждения белокорой сосны . [9]

Нижняя граница горной зоны может быть «нижней линией леса», отделяющей горный лес от более засушливой степи или пустынной области. [8]

Горные леса отличаются от равнинных лесов на той же территории. [10] Климат горных лесов более холодный, чем климат низменностей на той же широте, поэтому горные леса часто имеют виды, типичные для низинных лесов более высоких широт. [11] Люди могут нарушать горные леса посредством лесного и сельского хозяйства . [10] В изолированных горах горные леса, окруженные безлесными засушливыми районами, являются типичными экосистемами « небесных островов ». [12]

Умеренный климат [ править ]

Горные леса в умеренном климате, как правило, представляют собой хвойные леса умеренного пояса или широколиственные и смешанные леса умеренного пояса , типы леса, хорошо известные в Европе и северо-востоке Северной Америки . Однако деревья часто не идентичны тем, что растут дальше к северу: геология и климат заставляют различные родственные виды встречаться в горных лесах.

Умеренный горный лес в Баварии , Германия

Горные леса за пределами Европы, как правило, более богаты видами, потому что основные горные цепи Европы ориентированы с востока на запад.

Горные леса в умеренном климате встречаются в Европе ( Альпы , Карпаты , Кавказ и др. ), В Северной Америке ( Каскадный хребет , Кламат-Сискию , Аппалачи и др.), На юго-западе Южной Америки, в Новой Зеландии и Гималаях .

Согласно прогнозам, изменение климата повлияет на горные леса умеренного пояса. Например, на тихоокеанском северо-западе Северной Америки изменение климата может вызвать «возможное уменьшение снежного покрова, повышение уровня эвапотранспирации, увеличение летней засухи», что отрицательно скажется на горных водно-болотных угодьях. [13]

Средиземноморский климат [ править ]

Кусты иранского дуба в горах Загрос

Горные леса в средиземноморском климате теплые и сухие, за исключением зимы, когда они относительно влажные и мягкие. Горные леса, расположенные в средиземноморском климате, демонстрируют высокие деревья наряду с высокой биомассой. [14] Эти леса, как правило, представляют собой смешанные хвойные и широколиственные леса с небольшим количеством хвойных пород. Сосна и можжевельник - типичные деревья, растущие в горных лесах Средиземноморья. Широколиственные деревья более разнообразны и часто бывают вечнозелеными, например вечнозеленым дубом .

Этот тип леса встречается в Средиземноморском бассейне , Северной Африке , Мексике и на юго-западе США , Иране , Пакистане и Афганистане .

Субтропический и тропический климат [ править ]

Тропический горный лес на высоте около 2000 м в Малайзии

В тропиках, горные леса могут состоять из широколиственных лесов в дополнении к хвойному лесу . Одним из примеров тропического горного леса является облачный лес , который получает влагу из облаков и тумана. [15] Облачные леса часто демонстрируют обилие мхов, покрывающих землю и растительность, и в этом случае их также называют мшистыми лесами. Мшистые леса обычно развиваются на седловинах гор, где более эффективно удерживается влага, вносимая оседающими облаками. [16]В зависимости от широты нижний предел горных тропических лесов на больших горах обычно составляет от 1500 до 2500 метров (от 4900 до 8200 футов), а верхний предел обычно от 2400 до 3300 метров (от 7900 до 10800 футов). [17]

Тропические облачные леса демонстрируют высокую чувствительность к изменению климата. [18] Изменение климата вызовет колебания температуры, количества осадков и влажности, что вызовет нагрузку на облачные леса. Предстоящие воздействия изменения климата существенно повлияют на утрату биоразнообразия и приведут к изменению ареала видов и динамики сообществ, а также к потенциальной гибели лесов. Глобальные климатические модели предсказывают уменьшение облачности в будущем. Уменьшение облачности, возможно, уже влияет на облачный лес Монтеверде в Коста-Рике . [19] [20]

Субальпийская зона [ править ]

Субальпийская зона - это биотическая зона, расположенная непосредственно под линией деревьев во всем мире. В тропических регионах Юго-Восточной Азии линия деревьев может быть выше 4000 м (13000 футов) [21], тогда как в Шотландии она может быть ниже 450 м (1480 футов). [22] Виды, которые встречаются в этой зоне, зависят от местоположения зоны на Земле, например, Pinus mugo (кустовая горная сосна) в Европе , снежная камедь в Австралии или субальпийская лиственница , горный болиголов и субальпийская пихта на западе Севера. Америка.

Субальпийская ель в национальном парке Маунт-Рейнир , Вашингтон, США

Деревья в субальпийской зоне часто становятся круммхольцами , то есть изогнутой древесиной, низкорослой и искривленной по форме. На линии деревьев саженцы деревьев могут прорастать на подветренной стороне скал и расти только до тех пор, пока скала обеспечивает защиту от ветра. Дальнейший рост происходит более горизонтально, чем вертикально, и может произойти дополнительное укоренение там, где ветви соприкасаются с почвой. Снежный покров может защитить деревья крумхольца зимой, но ветви выше ветрозащиты или снежного покрова обычно разрушаются. Хорошо укоренившимся деревьям крумхольца может быть от нескольких сотен до тысячи лет. [23]

Луга встречаются в субальпийской зоне. Луга Туолумне в Сьерра-Неваде в Калифорнии - пример субальпийского луга.

Примеры субальпийских зон по всему миру включают Французские Предальпы в Европе, субальпийские зоны Сьерра-Невады и Скалистых гор в Северной Америке, а также субальпийские леса в восточных Гималаях , западных Гималаях и горы Хенгдуан в Азии.

Альпийские луга и тундра [ править ]

Основные статьи: альпийская тундра , горные луга и кустарники и альпийские растения
Альпийская флора у Каскадного перевала

Альпийские луга и тундра лежат над линией деревьев, в мире интенсивной радиации, ветра, холода, снега и льда. Как следствие, альпийская растительность близка к земле и состоит в основном из многолетних трав , осоки и разнотравья . Однолетние растения редки в этой экосистеме и обычно имеют высоту всего несколько дюймов со слабой корневой системой. [24] К другим распространенным формам жизни растений относятся распростертые кустарники , злаки, образующие кочки , и криптогамы , такие как мохообразные и лишайники . [6]

Растения приспособились к суровой альпийской среде. Подушечные растения , похожие на прилегающие к земле комки мха, избегают сильных ветров, дующих в нескольких сантиметрах над ними. Многие цветущие растения альпийской тундры имеют густые волоски на стеблях и листьях, обеспечивающие защиту от ветра, или красные пигменты, способные преобразовывать солнечные лучи в тепло. Некоторым растениям требуется два или более года, чтобы сформировать цветочные почки, которые переживают зиму под поверхностью, а затем раскрываются и дают плоды с семенами в течение нескольких недель лета. [25] Нецветущие лишайники цепляются за камни и почву. Их замкнутые водорослевые клетки могут фотосинтезировать. при любой температуре выше 0 ° C (32 ° F), и внешние слои грибов могут поглощать воду, превышающую их собственный вес.

Альпийская болота в швейцарских Альпах

Из-за приспособлений к выживанию в условиях засыхающих ветров и холода растительность тундры может казаться очень выносливой, но в некоторых отношениях тундра очень хрупкая. Повторяющиеся шаги часто уничтожают тундровые растения, оставляя незащищенную почву уноситься ветром, а восстановление может занять сотни лет. [25]

Альпийские луга образуются там, где осадки, образовавшиеся в результате выветривания горных пород, дали достаточно хорошо развитые почвы, способные поддерживать травы и осоки. Альпийские луга распространены достаточно по всему миру , чтобы быть классифицированы как биом по Всемирному фонду дикой природы . Биом, называемый «горными лугами и кустарниками», часто развивался как виртуальные острова, отделенные от других горных регионов более теплыми, более низкими регионами, и часто является домом для многих характерных и эндемичных растений, которые эволюционировали в ответ на прохладный влажный климат и обильный солнечный свет.

Альпийский пейзаж под пиком Мальовица , гора Рила , Болгария

Наиболее обширные альпийские луга встречаются в Неотропической Páramo из Анд . Этот биом также встречается в горах восточной и центральной Африки , на горе Кинабалу на Борнео , на самых высоких возвышенностях Западных Гатов в Южной Индии и на Центральном нагорье Новой Гвинеи . Уникальной особенностью многих влажных тропических горных регионов является присутствие гигантских розеточных растений из различных семейств растений, таких как лобелия ( афротропная ), пуя ( неотропная ), циатея (Новая Гвинея ) и аргироксифиум ( Гавайи ).

Там, где условия более сухие, можно найти горные луга, саванны и леса, такие как Эфиопское нагорье , и горные степи , такие как степи Тибетского нагорья .

См. Также [ править ]

  •  Портал гор
  •  Экологический портал
  • Экология леса
  • Линия дерева
  • Хвойные леса умеренного пояса
  • Экология Скалистых гор
  • Нижний горный лес Сьерра-Невада
  • Горные леса Восточной Африки
  • Афромонтане , серия высокогорных районов Африки.
  • Калифорнийский горный чапараль и лесные массивы , экорегион.
  • Ангольская мозаика горных лесов и лугов , экорегион.
  • Горные луга Австралийских Альп , экорегион.
  • Горные влажные леса Юго-Западных Гатов , экорегион
  • Полонина (горный луг)
  • Высотная поясность
  • Биом

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мэр, Jordan R .; Сандерс, Натан Дж .; Classen, Aimée T .; Барджетт, Ричард Д .; Клеман, Жан-Кристоф; Фахардо, Алекс; Лаворел, Сандра; Sundqvist, Maja K .; Бан, Майкл; Чисхолм, Челси; Сиераад, Эллен (февраль 2017 г.). «Высота меняет свойства экосистемы в умеренных широтах во всем мире» . Природа . 542 (7639): 91–95. Bibcode : 2017Natur.542 ... 91M . DOI : 10,1038 / природа21027 . ЛВП : 1874/394068 . ISSN  1476-4687 . PMID  28117440 . S2CID  4455333 .
  2. ^ Апаресидо, Луиза Мария Т .; Teodoro, Grazielle S .; Москера, Джованни; Брам, Мауро; Баррос, Фернанда де В .; Помпеу, Патрисия Виейра; Родас, Мелисса; Лазо, Патрисио; Мюллер, Кэролайн С .; Маллиган, Марк; Асбьорнсен, Хайди (2018). «Экогидрологические драйверы неотропической растительности в горных экосистемах» . Экогидрология . 11 (3): e1932. DOI : 10.1002 / eco.1932 . ISSN 1936-0592 . 
  3. ^ Гуди, Ричард М .; Уокер, Джеймс CG (1972). «Атмосферные температуры» (PDF) . Атмосфера . Прентис-Холл. Архивировано 29 июля 2016 года (PDF) .
  4. ^ Blyth, S .; Грумбридж, Б .; Лысенко, И .; Miles, L .; Ньютон, А. (2002). «Горный дозор» (PDF) . Всемирный центр мониторинга окружающей среды ЮНЕП, Кембридж, Великобритания. п. 15. Архивировано из оригинального (PDF) 11 мая 2008 года.
  5. ^ a b c Луго, Ариэль Э .; Браун, Sandra L .; Додсон, Расти; Смит, Том С .; Шугарт, Хэнк Х. (1999). «Зоны жизни Холдриджа на границе Соединенных Штатов в связи с картированием экосистемы» (PDF) . Журнал биогеографии . 26 (5): 1025–1038. DOI : 10.1046 / j.1365-2699.1999.00329.x .
  6. ^ а б Кёрнер, Кристиан (2003). Альпийская жизнь растений: функциональная экология растений высокогорных экосистем . Берлин: Springer.
  7. ^ Stokstad, Эрик (2020-07-30). «Многие любимые садовые цветы возникли в этой горячей точке горы - старейшей в своем роде на Земле» . Наука | AAAS . Проверено 1 августа 2020 .
  8. ^ а б Прайс, Ларри В. (1986). Горы и человек: исследование процесса и окружающей среды . Калифорнийский университет Press. п. 271 . ISBN 9780520058866. Проверено 9 марта 2012 .
  9. ^ Rundel, PW; DJ Parsons; Д. Т. Гордон (1977). «Горная и субальпийская растительность Сьерра-Невады и Каскадных хребтов». В Барбур , MG; Майор, Дж. (Ред.). Наземная растительность Калифорнии . Нью-Йорк, США: Wiley. С. 559–599.
  10. ^ a b Надь, Ласло; Грабхерр, Георг (2009). Биология альпийских местообитаний . Издательство Оксфордского университета.
  11. ^ Перри, Дэвид А. (1994). Лесные экосистемы . JHU Press. п. 49 . ISBN 0-8018-4987-X. Проверено 9 марта 2012 .
  12. ^ Альберт, Джеймс С .; Рейс, Роберто Э. (2011). Историческая биогеография неотропических пресноводных рыб . Калифорнийский университет Press. п. 311. ISBN. 978-0-520-26868-5. Проверено 9 марта 2012 .
  13. ↑ Ли, Се-Юн; Райан, Морин Э .; Гамлет, Алан Ф .; Пален, Венди Дж .; Лоулер, Джошуа Дж .; Халабиски, Меган (02.09.2015). «Прогнозирование гидрологических воздействий изменения климата на горные водно-болотные угодья» . PLOS ONE . 10 (9): e0136385. Bibcode : 2015PLoSO..1036385L . DOI : 10.1371 / journal.pone.0136385 . ISSN 1932-6203 . PMC 4557981 . PMID 26331850 .   
  14. ^ Келли, Энн E; Гулден, Майкл Л. (апрель 2016 г.). «Горный средиземноморский климат поддерживает круглогодичный фотосинтез и высокую лесную биомассу» . Физиология деревьев . 36 (4): 459–468. DOI : 10,1093 / treephys / tpv131 . PMID 26764269 . 
  15. Перейти ↑ Mulligan, M. (2011). «Моделирование распространения и распространения облачных лесов и утраты облачных лесов в масштабах тропиков с последствиями для приоритета сохранения» . В Брейнзиле, штат Луизиана; Скатена, ФН; Гамильтон, LS (ред.). Тропические горные облачные леса: наука для сохранения и управления . Издательство Кембриджского университета. С. 15–38. ISBN 978-0-521-76035-5. Проверено 9 марта 2012 .
  16. Перейти ↑ Clarke, CM (1997). Непентес Борнео . Кота-Кинабалу: публикации по естественной истории (Борнео). п. 29.
  17. ^ Bruijnzee, LA; Венеклаас, EJ (1998). «Климатические условия и продуктивность тропических горных лесов: туман еще не рассеялся». Экология . 79 (1): 3. DOI : 10,2307 / 176859 . JSTOR 176859 . 
  18. ^ Loope, Lloyd L .; Джамбеллука, Томас В. (1998), Маркхэм, Адам (редактор), «Уязвимость островных тропических горных облачных лесов к изменению климата, с особым упором на Восточный Мауи, Гавайи» , « Потенциальные воздействия изменения климата на экосистемы тропических лесов» , Дордрехт :. Springer Нидерланды, С. 363-377, DOI : 10.1007 / 978-94-017-2730-3_18 , ISBN 978-94-017-2730-3, получено 2021-02-20
  19. ^ Кармалкар, А.В.; Брэдли, РС; Диаз, HF (2008). «Сценарий изменения климата для горных лесов Коста-Рики» . Письма о геофизических исследованиях . 35 (11): L11702. Bibcode : 2008GeoRL..3511702K . DOI : 10.1029 / 2008GL033940 . ISSN 1944-8007 . 
  20. ^ Фостер, Пра (2001-10-01). «Потенциальные негативные воздействия глобального изменения климата на тропические горные облачные леса» . Обзоры наук о Земле . 55 (1): 73–106. Bibcode : 2001ESRv ... 55 ... 73F . DOI : 10.1016 / S0012-8252 (01) 00056-3 . ISSN 0012-8252 . 
  21. ^ Blasco, F .; Уитмор, ТС; Герс, К. (2000). «Основа для всемирного сравнения типов тропической древесной растительности» (PDF) . Биологическая консервация . 95 (2): 175–189. DOI : 10.1016 / S0006-3207 (00) 00032-X . Архивировано из оригинального (PDF) 04.09.2012 . Проверено 11 марта 2012 . п. 178.
  22. ^ Грейс, Джон; Бернингер, Франк; Надь, Ласло (2002). «Воздействие изменения климата на линию деревьев» . Летопись ботаники . 90 (4): 537–544. DOI : 10.1093 / Aob / mcf222 . PMC 4240388 . PMID 12324278 .  инжир. 1.
  23. ^ «Субальпийская экосистема» . Национальный парк Скалистых гор . Служба национальных парков США.
  24. ^  Эта статья включает материалы, являющиеся  общественным достоянием, из документа Бюро по управлению земельными ресурсами : «Grassland Habitat Group» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 24 июля 2008 года. CS1 maint: discouraged parameter (link)
  25. ^ a b  Эта статья включает материалы, являющиеся  общественным достоянием, из документа Службы национальных парков : «Экосистема альпийской тундры» . Национальный парк Скалистых гор .

Внешние ссылки [ править ]

  • Карта древесного покрова горных лесов - Карта ЮНЕП 2011