Динамика леса
 | Вы можете помочь дополнить эту статью текстом, переведенным из соответствующей статьи на французском языке . (Май 2016 г.) Нажмите [показать], чтобы просмотреть важные инструкции по переводу. |
Динамика леса – это основные физические и биологические силы, которые формируют и изменяют лесную экосистему . Непрерывное состояние изменений в лесах можно резюмировать двумя основными элементами: нарушением и сукцессией .
Беспокойство
[ редактировать ]Нарушения леса — это события, которые вызывают изменения в структуре и составе лесной экосистемы, помимо роста и гибели отдельных организмов. Нарушения могут различаться по частоте и интенсивности и включают стихийные бедствия, такие как пожары , оползни , ветер , извержения вулканов, редкие падения метеоритов, вспышки насекомых, грибков и других патогенов , воздействия животных, такие как выпас скота и вытаптывание , а также антропогенные нарушения. такие как войны, лесозаготовки , загрязнение окружающей среды, расчистка земель для урбанизации или сельского хозяйства, а также внедрение инвазивных видов . Не все нарушения разрушительны или негативны для всей лесной экосистемы. Многие природные нарушения способствуют обновлению и росту и часто высвобождают необходимые питательные вещества. [1]
Небольшие нарушения являются ключом к созданию и поддержанию разнообразия и неоднородности леса. Мелкомасштабные нарушения – это такие события, как падение отдельных деревьев, в результате которого образуются бреши , через которые свет проникает через крону в подлесок и лесную подстилку . Этот доступный свет позволяет рано сукцессионным теневыносливым видам колонизировать и поддерживать популяцию в доминирующем лесу, что приводит к сложной пространственной мозаичной структуре леса, признанной старовозрастной . Этот процесс называется динамикой пятен или динамикой разрывов и был описан для многих типов лесов, включая тропические, умеренные и бореальные. [2]
Наборы и закономерности природных нарушений, которые характеризуют конкретную территорию или экосистему, называются режимом нарушений экосистемы . Природное сообщество тесно связано с режимом его естественной нарушенности. [3] Например, тропические леса умеренного и бореального поясов обычно имеют режим нарушений, состоящий из высокочастотных, но мелкомасштабных явлений, в результате чего образуется очень сложный лес, в котором преобладают очень старые деревья. [4] Напротив, леса, в которых наблюдается режим нарушений, состоящий из серьезных событий, связанных с заменой древостоев, таких как частые пожары, как правило, имеют более однородную структуру и имеют относительно молодые древостои.
Преемственность
[ редактировать ]
Сукцессия лесов – это процесс, посредством которого виды восстанавливаются и восстанавливаются после нарушения. Тип нарушения, климат и погодные условия, наличие колонизирующих видов и взаимодействие между видами — все это влияет на путь, по которому пойдет сукцессия.Видовое разнообразие и состав колеблются на протяжении всей сукцессии. Классическая модель сукцессии известна как эстафетная флористика и относится к эстафете доминирующих видов. После замещающего нарушения насаждения теневыносливые виды колонизируются и образуют доминантный полог, но из-за теневыносливости не могут регенерировать под собственным пологом; подлесок (состоящий из теневыносливых видов) постепенно заменяет полог и благодаря своей теневыносливости может регенерировать под собственным пологом и поэтому становится доминирующим видом. [5] Часто сукцессия не настолько полная и направленная, как описывает модель эстафетной флористики. Виды могут быть средней толерантности к тени и выживать, используя небольшое количество света, проникающего через крону, а дальнейшие нарушения могут создавать небольшие промежутки. Эти и другие факторы могут привести к смешению доминирующих видов и не столь очевидному «концу» сукцессии ( климаксное сообщество ). [6]
Многие сукцессионные траектории следуют базовой четырехэтапной модели развития. Первая из этих стадий — закладка насаждений — возникает после сильного нарушения и включает в себя прибытие многих видов в область обильного света и питательных веществ. Второй этап, исключение стеблей , описывает рост и конкуренцию этих видов по мере того, как ресурсы становятся менее доступными; вероятно, один или несколько видов выиграют и станут доминировать. Третий этап — возобновление подлеска — предполагает дальнейшее его нарушение и создание брешей; в этот момент развивается стратификация с появлением слоев полога, среднего яруса и подлеска. Заключительный этап, известный как старовозрастание , представляет собой расширение и завершение возобновления подлеска; сложился сложный разновозрастной и многоярусный лес. [7]
Учитывая изменение климата
[ редактировать ]Леса чувствительны к климату, поэтому изменение климата может оказать большое влияние на динамику экосистемы. Повышение уровня углекислого газа может увеличить продуктивность и рост деревьев, которые затем снизятся, поскольку другие питательные вещества станут ограниченными. Изменения температуры и осадков могут повлиять на успех различных видов и полученную в результате совокупность видов. [8] Многие факторы изменения климата также могут влиять на режим нарушений экосистемы, делая лес более или менее восприимчивым к различным нарушениям и изменяя или даже препятствуя восстановлению после нарушения. [9]
Важность
[ редактировать ]Леса предлагают множество экосистемных услуг , включая древесину , пресную воду, хранилище углерода и зоны отдыха. Чтобы сохранить эти услуги, а также естественную среду обитания и биоразнообразие , которые обеспечивают леса, приоритетом является понимание динамики, которая создает и поддерживает леса. Лесное хозяйство и лесоводство требуют тщательного понимания динамики леса для внедрения эффективных методов управления и сохранения. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бинелли, Элиана Кампф; Гольц, Генри Л.; Дурье, Мэри Л. «Глава 4: Сукцессия растений и нарушения в городской лесной экосистеме». Университет Флориды, расширение МФСА .
- ^ Ямамото, Син-Ичи (2000). «Динамика лесных массивов и регенерация деревьев». Дж. Для. Рез . 5 : 223–229. дои : 10.1007/bf02767114 .
- ^ Стоун, Эмили; Менендес, Лидия (20 октября 2011 г.). «Режим естественного возмущения» . Энциклопедия Земли . Проверено 26 ноября 2014 г.
- ^ ДеллаСала, Доминик А. (2011). Умеренные и бореальные тропические леса мира: экология и охрана . Остров Пресс. стр. 32–34 .
- ^ Котар, Джон. «Лесная динамика» . Подходы к экологическому лесопользованию на частных землях . USFS и Служба повышения квалификации Университета Миннесоты. Архивировано из оригинала 5 декабря 2014 года . Проверено 26 ноября 2014 г.
- ^ Котар, Джон. «Лесная динамика» . Подходы к экологическому лесопользованию на частных землях . USFS и Служба повышения квалификации Университета Миннесоты. Архивировано из оригинала 5 декабря 2014 года . Проверено 26 ноября 2014 г.
- ^ Бейкер, Джим; Хантер, Чарльз (8 декабря 2013 г.). «Экологические основы лесоводства» . Оценка южных лесных ресурсов . Проверено 26 ноября 2014 г.
- ^ Питерс, Эмили Б.; Уитерс, Кирк Р.; Чжан, Шуся; Брэдфорд, Джон Б.; Райх, Питер Б. (17 июля 2013 г.). «Потенциальное воздействие изменения климата на процессы в экосистемах лесов умеренного пояса». Может. Дж. Для. Рез . 43 : 939–950. doi : 10.1139/cjfr-2013-0013 . hdl : 11299/177575 .
- ^ Андерсон-Тейшейра, Кристина Дж.; Миллер, Адам Д.; Мохан, Жаклин Э.; Худибург, Тара В .; Дюваль, Бенджамин Д.; ДеЛюсия, Эван Х. (2013). «Измененная динамика восстановления лесов в условиях меняющегося климата». Биология глобальных изменений . 19 : 2001–2021. дои : 10.1111/gcb.12194 .