Высокая зонация

Высокая зонация (или зонация на высоте ^{[ 1 ]}) в горных регионах описывается естественное наслоение экосистем, которое происходит на различных высотах из -за различных условий окружающей среды. Температура , влажность , состав почвы и солнечная радиация являются важными факторами при определении высотных зон, которые, следовательно, поддерживают различную растительность и виды животных. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Высокая зонация была сначала предположила географ Александр фон Гумбольдт , который заметил, что температура падает с увеличением высоты. ^{[ 4 ]} Зонация также встречается в литоральной и морской среде , а также на береговых линиях и на водно -болотных угодьях . Ученый С. Харт Мерриам заметил, что изменения в растительности и животных в высоких зонах отображаются на изменения, ожидаемые с повышенной широтой в его концепции жизненных зон . Сегодня высокая зонация представляет собой основную концепцию в области горных исследований .

Факторы

Разнообразие факторов окружающей среды определяет границы высотных зон, обнаруженных на горах, начиная от прямого воздействия температуры и осадков до косвенных характеристик самой горы, а также биологических взаимодействий вида. Причиной зонации является сложной из -за многих возможных взаимодействий и перекрывающихся видов. Тщательные измерения и статистические тесты необходимы для доказывания существования дискретных сообществ вдоль градиента высоты, в отличие от некоррелированных видов. ^{[ 6 ]}

Температура

Снижение температуры воздуха обычно совпадает с увеличением высоты, что напрямую влияет на длину вегетационного периода на разных высотах горы. ^{[ 2 ]}^{[ 7 ]} Для гор, расположенных в пустынях, экстремальные высокие температуры также ограничивают способность крупных лиственных или хвойных деревьев расти вблизи основания гор. ^{[ 8 ]} Кроме того, растения могут быть особенно чувствительными к температуре почвы и могут иметь определенные диапазоны повышения, которые поддерживают здоровый рост. ^{[ 9 ]}

Влажность

Влажность определенных зон, включая уровни осадков, влажность атмосферы и потенциал для эвапотранспирации , варьируется в зависимости от повышения и является значительным фактором в определении высотной зонации. ^{[ 3 ]} Наиболее важной переменной является осаждение на различных высотах. ^{[ 10 ]} Когда теплый, влажный воздух поднимается вверх по наветренной стороне горы, температура воздуха остывает и теряет способность удерживать влагу. Таким образом, наибольшее количество осадков ожидается в середине объема и может поддерживать лиственное развитие леса. Над определенным возвышением поднимающийся воздух становится слишком сухим и холодным, и, таким образом, препятствует росту деревьев. ^{[ 9 ]} Несмотря на то, что количество осадков не может быть важным фактором для некоторых гор, влажность атмосферы или провидность могут быть более важными климатическими напряжениями, которые влияют на высокие зоны. ^{[ 11 ]} Как общий уровень осадков, так и влажность также влияют на влажность почвы. Одним из наиболее важных факторов, которые контролируют нижнюю границу энцинического или лесного уровня, является отношение испарения к влажности почвы. ^{[ 12 ]}

Почвенная композиция

Содержание питательных веществ в почвах на разных высотах еще больше усложняет разграничение высотных зон. Почвы с более высоким содержанием питательных веществ, из -за более высоких показателей разложения или более высокого выветривания пород, лучше поддерживают большие деревья и растительность. Высота лучших почв варьируется в зависимости от изучения конкретной горы. Например, для горов, обнаруженных в районах тропических тропических лесов , более низкие высоты демонстрируют меньше наземных видов из -за толстого слоя мертвых опавших листьев, покрывающих лес в лесу . ^{[ 3 ]} На этой широте более кислые, возвышенные почвы существуют на более высоких высотах на уровне монтана или субальпийцев . ^{[ 3 ]} В другом примере выветривания мешают низким температурам на более высоких высотах на Скалистой горе западной части Соединенных Штатов, что приводит к тонким грубым почвам. ^{[ 13 ]}

Биологические силы

В дополнение к физическим силам биологические силы также могут производить зонацию. Например, сильный конкурент может заставить более слабых конкурентов к более высоким или более низким позициям на градиенте высоты. ^{[ 14 ]} Важность конкуренции трудно оценить без экспериментов, которые являются дорогими и часто занимают много лет. Тем не менее, существует накопление доказательств того, что конкурентно доминирующие растения могут захватывать предпочтительные места (более теплые участки или более глубокие почвы). ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} Два других биологических фактора могут влиять на зонацию: выпас и взаимный оборот . Относительную важность этих факторов также трудно оценить, но обилие пастбищных животных и обилие ассоциаций микоризных ассоциаций предполагают, что эти элементы могут влиять на распределение растений значительно. ^{[ 17 ]}

Солнечное излучение

Свет является еще одним важным фактором роста деревьев и другой фотосинтетической растительности. Атмосфера Земли заполнена водяным парами, частицами и газами, которые фильтруют излучение, исходящее от солнца, прежде чем достичь поверхности Земли. ^{[ 18 ]} Следовательно, вершины гор и более высоких высот получают гораздо более интенсивное излучение, чем базальные равнины. Наряду с ожидаемыми засушливыми условиями на более высоких высотах, кустарники и травы имеют тенденцию процветать из -за их небольших листьев и обширных корневых систем. ^{[ 19 ]} Тем не менее, высокие высоты также имеют тенденцию иметь более частый облачный покров, что компенсирует некоторую излучение высокой интенсивности.

Эффект Massenerhebung

Физические характеристики и относительное расположение самой горы также должны рассматриваться при прогнозировании моделей высокой зонации. ^{[ 3 ]} Эффект Massenerhebung описывает различия в линии деревьев на основе размера горы и расположения: горы, окруженные большими диапазонами, будут иметь более высокие линии деревьев, чем более изолированные горы из -за удержания тепла и затенения ветра . Этот эффект предсказывает, что зонирование дождевых лесов на нижних горах может отражать зонирование, ожидаемую на высоких горах, но пояса встречаются на более низких высотах. ^{[ 3 ]} Аналогичный эффект демонстрируется в горах Санта -Каталина в Аризоне, где базальная высота и полное возвышение влияют на высоту вертикальных зон растительности. ^{[ 12 ]}

Другие факторы

В дополнение к факторам, описанным выше, существует множество других свойств, которые могут смешать прогнозы высотных зонаций. К ним относятся: частота нарушения (например, огонь или муссоны), скорость ветра, тип породы, топография, близость к ручьям или реки, история тектонической активности и широта. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Уровни повышения

Модели зонирования повышения осложняются факторами, обсуждаемыми выше, и, следовательно, относительные повышения каждая зона начинается и заканчивается, не связана с определенной высотой. ^{[ 20 ]} Однако можно разделить высотный градиент на пять основных зон, используемых экологами под разными именами. В некоторых случаях они следуют друг за другом с уменьшением высоты, которое называется инверсией растительности .

Nival level (ледники): ^{[ 21 ]} Покрыта снегом в течение большей части года. Растительность чрезвычайно ограничена только несколькими видами, которые процветают на почвах кремнезема. ^{[ 7 ]}^{[ 20 ]}
Альпийский уровень : ^{[ 7 ]}^{[ 20 ]} Зона, которая простирается между линией дерева и снежной линией. Эта зона дополнительно разбивается на суб-нераверную и беззаботную альпийскую (в The Tropics-Tierra Fria; низко-алпайн)
- Суб-невальный: ^{[ 20 ]} Самая высокая зона, которую обычно существует растительность. Эта область формируется частыми заморозками, которые ограничивают обширную колонизацию растений. Растительность пятна и ограничена только самыми благоприятными местами, которые защищены от тяжелых ветров, которые часто характеризуют эту область. Большая часть этого региона представляет собой неоднородные пастбища, усадьбы и подростки, типичные для арктических зон. Снег находится в этом регионе в течение части года.
- Безвелесовый альпийский (низко-альпийский): характеризуется закрытым ковром растительности, который включает альпийские луга, кустарники и спорадические карликовые деревья. Из -за полного покрытия растительности мороз оказывает меньшее влияние на этот регион, но из -за постоянного роста дерева замерзания сильно ограничено.
Монтанский уровень : ^{[ 7 ]}^{[ 22 ]} Простирается от лесов среднего возраста до линии деревьев. Точный уровень линии дерева варьируется в зависимости от локального климата, но обычно встречается линия деревьев, где средние ежемесячные температуры почвы никогда не превышают 10,0 градусов C, а средние годовые температуры почвы составляют около 6,7 градусов C. В тропиках эта область типизируется Монтан -тропические леса (выше 3000 футов), в то время как в более высоких латитутах часто доминируют хвойные леса .

Низменная слой : ^{[ 4 ]}^{[ 23 ]} Этот самый низкий участок гор явно варьируется через климат и называется широким спектром имен в зависимости от окружающего ландшафта. Коллиновые зоны обнаруживаются в тропических регионах, а в пустынных регионах обнаружены эн -зоны, а пустынные пастбища.
- Холмы: ^{[ 3 ]} Характеризуется лиственными лесами в океанических или умеренно континентальных районах и характеризуется лугами в более континентальных регионах. Простирается от уровня моря до примерно 3000 футов (примерно 900 м). Растительность обильна и плотная.
- Энмина: ^{[ 12 ]} Характеризуется открытыми вечнозелеными дубовыми лесами и наиболее распространенными в пустынных регионах. Ограничение контроля влажности и влажности почвы, в которых могут процветать эн -среда. Пустынные луга лежат под зонами Энмина. Очень часто встречается на юго -западе Соединенных Штатов.
- Пустынные луга: ^{[ 12 ]} Характеризуясь различной плотностью низкой левой растительности, зоны пастбищ не могут поддерживать деревья из -за крайней засушливости. Однако некоторые регионы пустыни могут поддерживать деревья у основания гор, и, следовательно, различные зоны пастбищ не будут образовываться в этих областях.

Для получения подробных сбоев характеристик высоких зон, найденных в разных горах, см . Зоны жизни по региону .

Троин

Наиболее решающей биогеографической и климатической границей вдоль градиентов высоты-это климатический трилин с высоким уровнем. Трилин отделяет монтан от альпийской зоны и отмечает потенциал для роста деревьев, независимо от того, присутствуют ли деревья или нет. ^{[ 24 ]} Таким образом, когда деревья были разрезаны или сгорели, и, таким образом, отсутствуют в деревьях, они все еще на месте, как определено изотермой тропин. ^{[ 25 ]} На линии деревьев рост деревьев часто скуден, задерживается и деформируется ветром и холодным Крумхольцем (немецкий для «Кривой древесины»). ^{[ 26 ]} Линия деревьев часто появляется четко определенной, но это может быть более постепенным переходом. Деревья становятся короче и часто при более низкой плотности, когда они приближаются к линии деревьев, над которой они перестают существовать. ^{[ 27 ]}

Зонирование животных

Животные также демонстрируют схемы зонирования в концерте с растительными зонами, описанными выше. ^{[ 7 ]} Беспозвоночные более четко определены в зонах, потому что они, как правило, менее подвижные, чем виды позвоночных. Животные позвоночных часто простираются по высоким зонам в соответствии с сезонами и доступностью пищи. Обычно разнообразие видов животных и изобилие уменьшается в зависимости от высоты над Монтанской зоной из -за более жестких условий окружающей среды, возникающих на более высоких высотах. Меньшее количество исследований изучало зонирование животных с возвышением, потому что эта корреляция менее определена, чем зоны растительности из -за повышенной подвижности видов животных. ^{[ 7 ]}

Планирование землепользования и использование человека

Изменчивость как естественной, так и человеческой среды затрудняла построение универсальных моделей для объяснения культивирования человека в высоких средах. Однако с более известными дорогами мост между различными культурами начал сокращаться. ^{[ 28 ]} Горная среда стала более доступной, и распространение идей, технологий и товаров происходит с большей регулярностью. Тем не менее, высокая зонация обслуживает сельскохозяйственную специализацию, а растущее население вызывает ухудшение окружающей среды .

Сельское хозяйство

Человеческие популяции разработали стратегии сельскохозяйственного производства для использования различных характеристик высоких зон. Высота, климат и плодородие почвы устанавливают верхние пределы на типах сельскохозяйственных культур, которые могут находиться в каждой зоне. Популяции, проживающие в районе Анд , в Южной Америке, воспользовались различными высотными средами, чтобы поднять широкий спектр различных сельскохозяйственных культур. ^{[ 11 ]} Два разных типа адаптивных стратегий были приняты в горных сообществах. ^{[ 29 ]}

Обобщенная стратегия - эксплуатирует серию микронишей или экозонов на нескольких уровнях высоты
Специализированная стратегия - фокусируется на одной зоне и специализируется на сельскохозяйственной деятельности, подходящей для этой высоты, развивая сложные торговые отношения с внешними популяциями

Благодаря улучшению доступности к новым методам ведения сельского хозяйства население принимает более специализированные стратегии и уходит от общих стратегий. Многие сельскохозяйственные сообщества теперь предпочитают торговать с общинами на разных высотах, а не выращивать каждый ресурс самостоятельно, потому что это дешевле и легче специализироваться в их высокой зоне. ^{[ 28 ]}

Разрушение окружающей среды

Рост населения приводит к деградации окружающей среды в высоких средах посредством обезлесения и перерыва . Увеличение доступности горных регионов позволяет большему количеству людей путешествовать между районами и поощрять группы расширять коммерческий землепользование. Кроме того, новая связь между горным и низменным населением от улучшенного доступа к дороге способствовала ухудшению деградации окружающей среды. ^{[ 28 ]}

Дебаты о континууме против зонации

Не все горные среды демонстрируют внезапные изменения в высоких зонах. Несмотря на то, что некоторые тропические среды менее распространены, непрерывное непрерывное изменение растительности по сравнению с высоким градиентом и, таким образом, не образуют отдельные зоны растительности. ^{[ 30 ]}

Смотрите также

Примеры

Ссылки

^ McVicar & Körner 2013
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Dubebemire, чем
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Frahm & Gradstein
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Salter et al. 2005
^ Fukarek et al. 1982
^ Shipley & Keddy 1987
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Nagy & Grabherr 2009
^ Duubsmire 1943 , стр. 345-349
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Nagy & Grabherr 2009 , стр. 30–35
^ Duubsmire 1943 , стр. 349-352
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Стадель 1990
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Шрив 1922
^ Dubsmire 1943 , P. 355
^ Keddy 2001 , p. 552
^ Голдберг 1982
^ Уилсон 1993
^ Keddy 2007 , p. 666
^ Dubsmire 1943 , P. 345
^ Nagy & Grabherr 2009 , p. 31
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Тролль 1973
^ Паули, Готфрид и Грабхерр 1999
^ Tang & Ohsawa 1997
^ Пульгар Видал 1979 , стр. 145–161
^ Körner 2012
^ Paulsen & Körner 2014
^ Zwinger & Willard 1996 , p. 58
^ Zwinger & Willard 1996 , p. 55
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Аллан 1986
^ Rhoades & Thompson 1975
^ Конопля 2006

Источники

Аллан, Найджел (август 1986 г.). «Доступность и высокая зонация модели гор». Горные исследования и разработки . 6 (3): 185–194. doi : 10.2307/3673384 . JSTOR 3673384 .
Daubenmire, RF (июнь 1943 г.). «Вегетационная зонация в Скалистых горах». Ботанический обзор . 9 (6): 325–393. doi : 10.1007/bf02872481 . S2CID 10413001 .
Фрахм, Ян-Петер; Градштейн, С. Роб. (Ноябрь 1991). Высокие рабочие места. Журнал биографии 18 (6): 669–678. doi : 10.2307/ 2 JSTOR 2845548 .
Fukarek, F; Хемпель, я; Hûbel, G; Сукков, R; Schuster, M (1982). Флора Земли (на русском языке). Тол. 2. Москва: Мир. п. 261.
Голдберг, DE (1982). «Распределение вечнозеленых и лиственных деревьев относительно типа почвы: пример из Сьерра -Мадре, Мексика и общей модели». Экология . 63 (4): 942–951. doi : 10.2307/1937234 . JSTOR 1937234 .
Конопля, Андреас (май 2006 г.). «Континуум или зонирование? Высокие градиенты в лесной растительности горы Килиманджаро». Экология растений . 184 (1): 27. doi : 10.1007/s11258-005-9049-4 . S2CID 21864541 .
Конопля, Андреас (2006a). «Банановые леса Килиманджаро. Биоразнообразие и сохранение агролесоводческой системы домашних садов Чагга». Биоразнообразие и сохранение . 15 (4): 1193–1217. doi : 10.1007/s10531-004-8230-8 . S2CID 32921501 .
Keddy, PA (2001). Конкурс (2 -е изд.). Дордрехт: Облако.
Keddy, PA (2007). Растения и растительность: происхождение, процессы, последствия . Кембридж, Великобритания: издательство Кембриджского университета.
Körner, C (2012). Альпийские Трилина . Базель: Спрингер.
Маквикар, Тр; Körner, C (2013). «Об использовании высоты, высоты и роста в экологической и климатологической литературе». Oecologia . 171 (2): 335–337. Bibcode : 2013oecol.171..335m . doi : 10.1007/s00442-012-2416-7 . PMID 22903540 . S2CID 17254606 .
Надь, Ласло; Grabherr, Georg (2009). Биология альпийских средств обитания: биология среда обитания . Нью -Йорк: издательство Оксфордского университета. С. 28–50. ISBN 978-0-19-856703-5 .
Паули, Х.; Готфрид, М.; Grabherr, G. (1999). «Схемы распределения сосудистых растений в низкотемпературных пределах жизни растений-альпийский экотон горы Шранкогель (Тироль, Австрия)». Фитокоенология . 29 (3): 297–325. doi : 10.1127/phyto/29/1999/297 .
Паулсен, J; Körner, C (2014). «Модель на основе климата для прогнозирования потенциальной позиции деревьев по всему миру» (PDF) . Альпийская ботаника . 124 : 1–12. doi : 10.1007/s00035-014-0124-0 . S2CID 8752987 .
Пульгар Видал, Хавьер [на немецком языке] (1979). География Перу; Восемь природных регионов Перу . Лима: Редактировать. Вселенная SA , Примечание: 1 -е издание (его диссертация 1940 года); Восемь природных регионов Перу , Бюллетень музея естественной истории «Хавьер Прадо», Специальный №, 1941, 17, с. 145–161.
Rhoades, re; Томпсон, SI (1975). «Адаптивные стратегии в альпийской среде: за пределами экологического конкрета» . Американский этнолог . 2 (3): 535–551. doi : 10.1525/ae.1975.2.3.02a00110 .
Солтер, Кристофер; Хоббс, Джозеф; Уилер, Джесси; Kostbade, J. Trenton (2005). Основы мировой региональной географии 2 -е издание . Нью -Йорк: Харкорт Брэйс. С. 464–465.
Shipley, B.; Кедди, Пенсильвания (1987). «Индивидуалистические и общинные концепции как фальсифицируемые гипотезы». Растительность . 69 (1–3): 47–55. doi : 10.1007/bf00038686 . S2CID 25395638 .
Шрив, Форрест (октябрь 1922). «Условия косвенно влияют на вертикальное распределение на пустынных горах» (PDF) . Экология . 3 (4): 269–274. doi : 10.2307/1929428 . JSTOR 1929428 . Получено 2010-05-06 .
Стадель, Кристоф (октябрь 1990). Том Л. Мартинсон (ред.). «Высокие ремни в тропических Андах: их экология и использование человека». Ежегодник. Конференция латиноамериканских географов . 17/18. Оберн, Алабама: 45–60. JSTOR 25765738 .
Тан, CQ; Ohsawa, M. (1997). «Зональный переход вечнозеленых, лиственных и хвойных лесов вдоль высокого градиента на влажной субтропической горе, Mt. Emei, Sichuan, China». Экология растений . 133 (1): 63–78. doi : 10.1023/a: 1009729027521 . S2CID 30790987 .
Тролль, Карл (1973). «Высокие горные пояса между полярными колпачками и экватором: их определение и нижний предел». Арктика и альпийские исследования . 5 (3): A19 - A27. JSTOR 1550149 .
Уилсон, SD (1993). «Конкуренция и доступность ресурсов в Хит и на пастбищах в снежных горах Австралии». Журнал экологии . 81 (3): 445–451. doi : 10.2307/2261523 . JSTOR 2261523 .
Zwinger, A.; Уиллард, BE (1996). Земля над деревьями: гид по американской альпийской тундре . Big Earth Publishing. ISBN 978-1-55566-171-7 .

[1] McVicar & Körner 2013

[daubenmire1943-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Dubebemire, чем

[frahm1991-3] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Frahm & Gradstein

[Salter_2005-4] Jump up to: ^а ^{беременный} Salter et al. 2005

[5] Fukarek et al. 1982

[6] Shipley & Keddy 1987

[nagy2009-7] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Nagy & Grabherr 2009

[8] Duubsmire 1943 , стр. 345-349

[autogenerated1-9] Jump up to: ^а ^{беременный} Nagy & Grabherr 2009 , стр. 30–35

[10] Duubsmire 1943 , стр. 349-352

[stadel1990-11] Jump up to: ^а ^{беременный} Стадель 1990

[shreve1922-12] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Шрив 1922

[13] Dubsmire 1943 , P. 355

[14] Keddy 2001 , p. 552

[15] Голдберг 1982

[16] Уилсон 1993

[17] Keddy 2007 , p. 666

[18] Dubsmire 1943 , P. 345

[19] Nagy & Grabherr 2009 , p. 31

[troll1973-20] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Тролль 1973

[21] Паули, Готфрид и Грабхерр 1999

[22] Tang & Ohsawa 1997

[23] Пульгар Видал 1979 , стр. 145–161

[24] Körner 2012

[25] Paulsen & Körner 2014

[26] Zwinger & Willard 1996 , p. 58

[27] Zwinger & Willard 1996 , p. 55

[allan1986-28] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Аллан 1986

[29] Rhoades & Thompson 1975

[30] Конопля 2006

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]