Грубые древесные остатки
Грубые древесные остатки ( CWD ) или грубые древесные остатки ( CWH ) относятся к упавшим мертвым деревьям и остаткам крупных ветвей на земле в лесах. [1] и в реках или водно-болотных угодьях . [2] Сухостоящее дерево, известное как коряга , выполняет многие из тех же функций, что и грубый древесный мусор. Минимальный размер, необходимый для того, чтобы древесные остатки были определены как «грубые», варьируется в зависимости от автора и составляет 2,5–20 см (1–8 дюймов) в диаметре. [3]
С 1970-х годов лесопользователи во всем мире считают лучшей экологической практикой оставлять мертвые деревья и древесные остатки в лесах, перерабатывая питательные вещества, попавшие в древесину, и обеспечивая пищу и среду обитания для широкого круга организмов, тем самым улучшая биоразнообразие . Количество грубых древесных остатков является важным критерием оценки и восстановления лиственных лесов умеренного пояса. [1] Грубые древесные остатки также важны на водно-болотных угодьях, особенно в дельтах рек , где скапливаются древесные остатки. [2]
Источники
[ редактировать ]
Грубые древесные остатки образуются в результате естественной гибели деревьев, патологии растений , насекомых , лесных пожаров , лесозаготовок , ветровалов и наводнений . [ нужна ссылка ]
Древний , или старовозрастный , лес с его мертвыми деревьями и древесными остатками, лежащими там, где они упали, чтобы питать новую растительность, представляет собой идеальный лесной массив с точки зрения переработки и регенерации. В здоровых лесах умеренного пояса валежная древесина составляет до тридцати процентов всей древесной биомассы . Согласно недавним британским исследованиям, в лесах, управляемых ради древесины, было на треть-седьмую меньше выпавшего мусора, чем в неуправляемых лесах, которые оставались нетронутыми в течение многих лет, в то время как в недавно вырубленных лесах количество CWD было почти нулевым. [ нужна ссылка ]
Было обнаружено, что в старых ели Дугласа лесах на тихоокеанском северо-западе Северной Америки концентрации CWD составляют от 72 метрических тонн / гектар (64 000 фунтов / акр) в более засушливых местах до 174 т / га (155 000 фунтов / акр) на более влажных участках. [4] В австралийских лесах средняя концентрация CWD варьируется от 19 т/га (17 000 фунтов/акр) до 134 т/га (120 000 фунтов/акр), в зависимости от типа леса. [5]
Преимущества
[ редактировать ]
Цикл питательных веществ
[ редактировать ]Грубые древесные остатки и их последующее разложение перерабатывают питательные вещества , необходимые для живых организмов, такие как углерод , азот , калий и фосфор . Сапротрофные грибы и детритофаги, такие как бактерии и насекомые, напрямую поедают мертвую древесину, выделяя питательные вещества, превращая их в другие формы органического вещества , которые затем могут потребляться другими организмами. В нем почти нет физиологически важных питательных веществ, поэтому его необходимо сначала обогатить для потребления транспортом. питательных веществ извне. [6] [7] Таким образом, CWD является важным фактором, вносящим вклад в круговорот питательных веществ в почве. CWD, хотя сам по себе не особенно богат азотом, вносит азот в экосистему, выступая в качестве хозяина для несимбиотических свободноживущих азотфиксирующих бактерий . [8]
Научные исследования показывают, что грубые древесные остатки могут вносить значительный вклад в биологическую секвестрацию углерода . Деревья сохраняют атмосферный углерод в своей древесине с помощью фотосинтеза . Когда деревья умирают, грибы и другие сапротрофы переносят часть углерода из CWD в почву . Эта секвестрация может продолжаться в старовозрастных лесах сотни лет. [9] [10]
среда обитания
[ редактировать ]Предоставляя пищу и микросреду обитания для многих видов , грубые древесные остатки помогают поддерживать биоразнообразие лесных экосистем. До сорока процентов всей лесной фауны зависит от CWD. Исследования в западной части Северной Америки показали, что только пять процентов живых деревьев по объему состоят из живых клеток, тогда как в мертвой древесине их количество достигает сорока процентов по объему, в основном из грибов и бактерий . [11] Колонизирующие организмы, живущие на остатках камбия и заболони мертвых деревьев, способствуют разложению и привлекают хищников , которые охотятся на них, и таким образом продолжают цепочку метаболизма биомассы. [ нужна ссылка ]
В список организмов, среда обитания или источник пищи которых зависит от CWD, входят бактерии , грибы , лишайники , мхи и другие растения , а в животном мире — беспозвоночные , такие как термиты , муравьи , жуки и улитки . [13] земноводные, такие как саламандры , [12] рептилии, такие как медленный червь , а также птицы и мелкие млекопитающие . Треть всех лесных птиц обитает в полостях мертвых стволов деревьев. Дятлы , синицы , синицы и совы живут на мертвых деревьях, а тетерева укрываются за древесными обломками. [ нужна ссылка ]
Некоторые растения используют в качестве среды обитания грубые древесные остатки. Бревна могут покрываться мхами и лишайниками , а на верхушках бревен могут восстанавливаться папоротники и деревья. Крупные фрагменты КВД, обеспечивающие среду обитания трав , кустарников и деревьев, называются бревнами-няньками . [8] CWD также может защитить молодые растения от повреждения травоядными , выступая в качестве барьера для наблюдения за животными. Сохранение грубых древесных остатков может служить укрытием для организмов во время серьезных нарушений экосистемы, таких как лесные пожары или лесозаготовки . [ нужна ссылка ]
Реки и водно-болотные угодья
[ редактировать ]Упавшие обломки и деревья в ручьях служат убежищем для рыб , амфибий и млекопитающих, изменяя поток воды и наносов. [14] [15] Черепахи многих видов также могут использовать для купания грубые древесные остатки. [16] Мускусные черепахи могут откладывать яйца под бревнами возле водно-болотных угодий. [17]
Земля
[ редактировать ]Грубый древесный мусор, особенно на склонах, стабилизирует почву, замедляя движение органических веществ и минеральных веществ вниз по склону. Листья и другой мусор собираются позади CWD, что приводит к разложению. инфильтрация Улучшается также осадков. В засушливую погоду CWD замедляет испарение влаги из почвы и обеспечивает влажную микросреду обитания для чувствительных к влаге организмов. [8]
Лесной пожар
[ редактировать ]
В пожароопасных лесах грубые древесные остатки могут стать важным топливом во время лесных пожаров . Большое количество топлива может привести к увеличению силы и размера пожара. CWD можно управлять, чтобы снизить уровень топлива, особенно в лесах, где исключение пожаров привело к накоплению топлива. Сокращение CWD для пожарной безопасности должно быть сбалансировано с сохранением CWD для среды обитания и других выгод. [18] CWD диаметром от 3 до 8 дюймов (от 7,6 до 20,3 см) пожарные классифицируют как топливо на 1000 часов, имея в виду количество времени, необходимое для того, чтобы содержание влаги в древесине пришло в равновесие с окружающей средой. [19] [20]
Региональные примеры
[ редактировать ]
В Глен Аффрик , Шотландия , группа «Деревья для жизни» обнаружила, что черный трутовик ( Bolitothorus reticulatus ) зависит от определенного гриба ( Fomes fomentarius ), который сам растет только на мертвой березе . Другое насекомое, сосновая журчалка ( Blera Fallax требует гниющей сосны обыкновенной . ), для размножения [11]
В лиственных лесах умеренного пояса на востоке Северной Америки CWD обеспечивает среду обитания от саламандр до папоротников. Это важный показатель для оценки и восстановления этого типа леса. [1]
В некоторых субтропических регионах, таких как Австралия , где лесные пожары представляют собой серьезную опасность, количество оставленных или лежащих CWD определяется тем, что можно считать безопасным в ходе разумных мер по предотвращению пожаров. При возникновении пожаров некоторые беспозвоночные находят убежище внутри или под бревнами мертвых деревьев. [ нужна ссылка ]
В Канаде медведи ищут бревна мертвых деревьев, чтобы их вскрыть, искать и питаться муравьями и жуками , что побудило власти зарезервировать для этих целей достаточное количество грубых древесных остатков. В Северной Америке CWD также часто используется в качестве барьеров, чтобы и олени лоси не повредили молодые деревья. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Кедди, Пенсильвания; Драммонд, CG (1996). «Экологические свойства для оценки, управления и восстановления экосистем лиственных лесов умеренного пояса». Экологические приложения . 6 (3): 748–762. Бибкод : 1996EcoAp...6..748K . дои : 10.2307/2269480 . JSTOR 2269480 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кедди, Пенсильвания, 2010. Экология водно-болотных угодий: принципы и охрана (2-е издание). Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания. 497 с, с. 225-227.
- ^ Лофрот, Эрик (1998), «Цикл валежной древесины» , у Воллера, Дж.; Харрисон, С. (ред.), Принципы биологии сохранения лесных ландшафтов , Ванкувер, Британская Колумбия: UBC Press, стр. 185–214, заархивировано из оригинала 1 мая 2008 г. , получено 6 декабря 2007 г.
- ^ Шпионы, Томас А.; Франклин, Джерри Ф.; Томас, Тед Б. (декабрь 1988 г.). «Грубые древесные обломки в лесах Дуглас-Пихты Западного Орегона и Вашингтона». Экология . 69 (6): 1689–1702. Бибкод : 1988Ecol...69.1689S . дои : 10.2307/1941147 . JSTOR 1941147 .
- ^ Волдендорп, Г.; Кинан, Р.Дж. (2005). «Грубые древесные остатки в лесных экосистемах Австралии: обзор». Австралийская экология . 30 (8): 834–843. Бибкод : 2005AusEc..30..834W . дои : 10.1111/j.1442-9993.2005.01526.x .
- ^ Филипяк, Михал; Вайнер, январь (23 декабря 2014 г.). «Как сделать жука из дерева: многоэлементная стехиометрия гниения древесины, ксилофагии и грибоядности» . ПЛОС ОДИН . 9 (12): е115104. Бибкод : 2014PLoSO...9k5104F . дои : 10.1371/journal.pone.0115104 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 4275229 . ПМИД 25536334 .
- ^ Филипяк, Михал; Собчик, Лукаш; Вайнер, январь (9 апреля 2016 г.). «Грибковая трансформация пней в подходящий ресурс для жуков-ксилофагов посредством изменения соотношения элементов» . Насекомые . 7 (2): 13. doi : 10.3390/insects7020013 . ПМЦ 4931425 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Стивенс, Виктория (1997), Экологическая роль грубых древесных остатков: обзор экологической значимости CWD в лесах Британской Колумбии (PDF) , Рабочий документ 30/1997, Виктория, Британская Колумбия: Исследовательский отдел, Министерство лесов Британской Колумбии
- ^ Барфорд, CC; Вофси, Южная Каролина; Гулден, МЛ; Мангер, Дж.В.; Пайл, Э.Х.; Урбански, СП; Хутыра, Л; Салезка, СР; Фитцжарральд, Д; Мур, К. (23 ноября 2001 г.). «Факторы, контролирующие долгосрочное и краткосрочное связывание атмосферного CO2 в лесу средних широт» . Наука . 294 (5547): 1688–1691. Бибкод : 2001Sci...294.1688B . дои : 10.1126/science.1062962 . ПМИД 11721047 . S2CID 20420952 .
- ^ Луйссаерт, Себастьян; -Детлеф Шульце, Э.; Бёрнер, Аннетт; Кноль, Александр; Хессенмеллер, Доминик; Ло, Беверли Э.; Сиа, Филипп; Грейс, Джон (11 сентября 2008 г.). «Старые леса как глобальные поглотители углерода» (PDF) . Природа . 455 (7210): 213–215. Бибкод : 2008Nature.455..213L . дои : 10.1038/nature07276 . ПМИД 18784722 . S2CID 4424430 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Пуплетт, Дэн. «Экологические особенности Каледонского леса — Мертвый лес» . Деревья для жизни. Архивировано из оригинала 1 марта 2014 г. Проверено 26 января 2011 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Баттс, Салли Р.; МакКомб, Уильям К. (январь 2000 г.). «Ассоциации лесных позвоночных с грубыми древесными отходами в управляемых лесах Западного Орегона». Журнал управления дикой природой . 64 (1): 95–104. дои : 10.2307/3802978 . JSTOR 3802978 .
- ^ Каппес, Х. (2005). «Влияние грубого древесного мусора на сообщество брюхоногих моллюсков управляемого известкового букового леса в Западной Европе» . Журнал исследований моллюсков . 71 (2): 85–91. дои : 10.1093/моллюс/eyi011 .
- ^ Билби, RE; Уорд, Дж. (1991). «Характеристики и функции крупных древесных остатков в ручьях, истощающих старовозрастные, вырубленные и 2-этажные леса на юго-западе Вашингтона». Канадский журнал рыболовства и водных наук . 48 (12): 2499–508. дои : 10.1139/f91-291 . S2CID 67789816 .
- ^ Крук, Д.А.; Робертсон, AI (1999). «Взаимосвязь между речной рыбой и древесным мусором: последствия для равнинных рек». Морские и пресноводные исследования . 50 (8): 941–53. дои : 10.1071/mf99072 .
- ^ Кедди, Пенсильвания, 2010. Экология водно-болотных угодий: принципы и охрана (2-е издание). Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания. 497 с. Рисунок 8.15.
- ^ Эрнст, Ч., Р.В. Барбур и Дж. Э. Лович. 1994. Черепахи США и Канады. Смитсоновский институт, Вашингтон. п. 146.
- ^ Кнапп, Э.Э.; Дж. Э. Кили; Э.А. Балленджер и Ти.Дж. Бреннан (2005). «Динамика сокращения топлива и крупнозернистого древесного мусора при предписанных пожарах в начале и конце сезона в смешанном хвойном лесу Сьерра-Невады» (PDF) . Лесная экология и управление . 208 : 383–397. дои : 10.1016/j.foreco.2005.01.016 .
- ^ «Глоссарий» . Информационная система пожарных последствий . Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Исследовательская станция Роки-Маунтин, Лаборатория пожарных наук в Миссуле . Проверено 5 февраля 2023 г.
- ^ «Блок 10: Влажность топлива» . Национальная координационная группа по лесным пожарам . Университетская корпорация по исследованию атмосферы . 2010 . Проверено 5 февраля 2023 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Франклин Дж. Ф., Линденмайер Д., МакМахон Дж. А., Макки А., Магнусон Дж., Перри Д. А., Уэйд Р. и Фостер Д. (2000). «Нити непрерывности». Биология сохранения на практике . [Малден, Массачусетс] Blackwell Science, Inc. 1 (1), стр. 9–16.
- Материалы симпозиума по экологии и управлению валежной древесиной в западных лесах. PSW-GTR-181. Уильям Ф. Лоденслеер-младший, Патрик Дж. Ши, Брэдли Э. Валентайн, К. Филип Уэзерспун и Томас Э. Лайл, технические координаторы.
- Титус, Б.Д.; Прескотт, CE; Мейнард, генеральный директор; Митчелл, АК; Брэдли, РЛ; Феллер, MC; Коппенаа, Р. (2006). «Круговорот азота после сбора урожая в сплошных вырубках и альтернативных лесохозяйственных системах в горном лесу в прибрежной части Британской Колумбии» (PDF) . Лесная хроника . 82 (6): 844–859. дои : 10.5558/tfc82844-6 . hdl : 10613/2703 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
