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]
По мере увеличения высоты климат становится холоднее 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]
Горные леса встречаются между предгорной зоной и субальпийской зоной . Высота, на которой одна среда обитания сменяется другой, варьируется в зависимости от земного шара, особенно в зависимости от широты . 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 через лесное и сельское хозяйство . [10] В изолированных горах горные леса, окруженные безлесными засушливыми районами, являются типичными экосистемами « небесных островов ». [12]
Горные леса в умеренном климате, как правило, представляют собой хвойные леса умеренного пояса или широколиственные и смешанные леса с умеренным климатом , типы леса, хорошо известные в Европе и на 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.
Горные леса за пределами Европы, как правило, более богаты видами, потому что основные горные цепи Европы ориентированы с востока на запад.
Горные леса с умеренным климатом 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, более высокие уровни эвапотранспирации, усиление летней засухи», что отрицательно скажется на горных водно-болотных угодьях. [13]
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 вечнозеленый дуб .
Этот тип леса встречается в Средиземноморском бассейне , Северной Африке , Мексике и на юго-западе США , Иране , Пакистане и Афганистане .
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 составляет от 2400 до 3300 метров (от 7900 до 10800 футов). [17]
Тропические облачные леса могут проявлять высокую чувствительность к изменению климата. [18] Изменение климата может вызвать колебания температуры, количества осадков и влажности, что вызовет нагрузку на облачные леса. Прогнозируемые предстоящие воздействия изменения климата могут существенно повлиять на утрату биоразнообразия и могут привести 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 - 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 достигать 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.
Деревья в субальпийской зоне часто становятся круммхольцами , то есть изогнутой древесиной, низкорослой и искривленной по форме. У 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 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 летних недель. [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.
Из-за адаптации к сухим ветрам и холоду растительность тундры может казаться очень выносливой, но в некоторых отношениях тундра очень хрупка. 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, низкими регионами, и часто является домом для многих характерных и эндемичных растений, которые эволюционировали в ответ на прохладный, влажный климат и обильный солнечный свет.
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 возвышенностях Западных Гатов в Южной Индии и в 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 .
Викискладе есть медиафайлы по теме горных экорегионов . |
Найдите горы в Викисловаре, бесплатном словаре. |