Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Монтанского леса )
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] Характерные флора и фауна в горах, как правило, сильно зависят 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 , в которой 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, в том числе многолетние травы , осока , 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-Невада - 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 вершинах 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 и 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 в местах контакта ветвей с почвой может произойти дополнительное укоренение. 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 для защиты 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.
  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