Пологовые почвы
Пологовые почвы , также известные как древесные почвы , существуют на участках полога леса , где ветви, щели или другие физические особенности дерева могут накапливать органические вещества , такие как листья или тонкие ветки. В конце концов, это органическое вещество выветривается, образуя некое подобие почвы , может достигать глубины 30 см и в некоторых тропических лесах умеренного пояса . [ 1 ] Эпифиты могут укорениться в этой тонкой почве, что ускоряет развитие почвы за счет добавления органического материала и физического разрушения материала своей корневой системой. Обычными эпифитами полога почв влажных лесов умеренного пояса являются мхи , папоротники и лишайники . Эпифиты на деревьях умеренного пояса часто встречаются повсеместно и могут покрывать целые деревья. Некоторые деревья-хозяева содержат до 6,5 тонн сухой массы эпифитной биомассы, что может более чем в 4 раза превышать собственную массу листьев. [ 2 ] Такое массовое присутствие означает, что необходимо лучше понять их динамику, чтобы полностью понять динамику лесов. Питательные вещества, которые накапливаются в почве под пологом, затем могут быть использованы эпифитами, растущими в них, и даже деревом, в котором почва под пологом накапливается за счет роста корней. Такое хранилище позволяет питательным веществам более тесно перемещаться по экосистеме и предотвращает вымывание питательных веществ из системы.
Разработка
[ редактировать ]В оценке характеристик развивающейся пологой почвы участвуют многочисленные факторы. Типы растительного материала, который накапливается на почвах полога, могут сильно влиять на развивающиеся условия, включая pH , содержание влаги, содержание питательных веществ и доступность питательных веществ для почвы. [ 3 ] Возраст полога также важен для его развития. Старые навесы могут накапливать больше материала и создавать более глубокую почву. В почве органический материал будет дальше разлагаться в более старой почве полога и будет содержать меньше волокнистого материала, чем более молодая почва полога. Возможно, более интуитивно понятно, что высота, на которой начинает накапливаться органический материал, также может существенно повлиять на развитие почвенного покрова. Почвы, расположенные выше в пологе леса, будут более подвержены воздействию элементов, что приведет к более сильному воздействию солнечного света и ветра, что может привести к резким изменениям доступной влажности почвы.
Большинство эпифитов имеют очень неглубокую корневую систему, которая в основном используется для прикрепления их к дереву-хозяину. Таким образом, зависимые от влаги эпифиты с мелкой корневой системой более чувствительны к изменениям содержания влаги и подвержены риску высыхания. Напротив, почвы полога, которые формируются ниже полога, с большей вероятностью будут защищены от более резких колебаний освещенности и содержания влаги. Кроме того, почвы с более низким пологом также имеют больше шансов накопить органическое вещество, которое падает с более высоких соседних деревьев или из более высоких областей дерева, на которых находится почва полога. Это позволяет почвам нижнего полога накапливать больше органических веществ и питательных веществ, что позволяет им быть более продуктивными.
Организмы, населяющие почву, существенно влияют на развитие и время оборота питательных веществ, то же самое справедливо и для пологых почв. Макроорганизмы, такие как клещи и личинки, могут потреблять органический материал и расщеплять его в пищеварительном тракте, способствуя смешиванию и образованию почвы. Микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, по существу служат одной и той же цели, но используют разные пути разложения. Присутствие этих организмов имеет решающее значение для поддержания круговорота питательных веществ в почве и обеспечения доступности необходимых питательных веществ для роста эпифитов и микроэкосистемы. Было обнаружено, что сообщество микроорганизмов, обнаруженное в почве полога, отличается, но похоже на сообщества, обнаруженные в почве лесной подстилки. [ 4 ] Как правило, бактериальные сообщества из выпавшего эпифитного материала быстро, хотя и не полностью, замещаются бактериальными сообществами лесной подстилки. Кроме того, когда ветки дерева-хозяина, содержащего почвенный покров, были отделены от хозяина, можно измерить сдвиг в бактериальном сообществе в почве. Это указывает на то, что сообщества, содержащиеся в пологе, в некоторой степени полагаются на дерево-хозяин.
Классификация
[ редактировать ]Пологовые почвы классифицируются как гистосоли [1] , которые состоят в основном из органического материала. Хотя они различаются по глубине, почвенный покров обычно имеет гемический слой на самом верху, состоящий в основном из неразложившегося мха-сфагнума . Их природа и история делают почвы несколько простыми и почти всегда лишенными каких-либо минеральных компонентов.
Распространение и эволюция
[ редактировать ]Сосудистые эпифиты составляют в общей сложности около 9% всех сосудистых растений мира, но гораздо чаще встречаются в тропических регионах. [ 5 ] Эта недостаточная представленность разнообразия сосудистых эпифитов до сих пор оспаривается, но, вероятно, связана с несколькими абиотическими факторами, включая более низкие температуры, доступность влаги и ледниковую историю. Распределение эпифитов применительно к Северному и Южному полушариям крайне асимметрично. [ 6 ] В умеренных зонах южного полушария сосудистых эпифитов гораздо больше, чем в северном, и они сохраняются далее в более полярные широты. Это говорит о том, что абиотические факторы, такие как температура, гораздо менее влиятельны, чем ледниковая история региона. Во время последнего ледникового максимума [ 7 ] Около 27 000 лет назад большая часть территории, которую сейчас занимают тропические леса умеренного пояса в северном полушарии, была покрыта обширными ледяными щитами, уничтожившими всю жизнь. Напротив, тропические леса умеренного пояса в южном полушарии оставались в основном свободными ото льда. Это сильно благоприятствовало экосистемам южного полушария и позволило многим видам облигатных сосудистых эпифитов развиться и занять определенную нишу. Тесная связь, которую сосудистые эпифиты имеют с образованием пологых почв, означает, что распределение пологых почв подчиняется параллельной схеме распределения, поскольку именно характер роста и упадка эпифитного роста способствует образованию пологых почв.
Присутствие определенных типов эпифитов можно рассматривать как инженерию экосистемы , поскольку они могут образовывать новые пологовые почвы в верхних ярусах леса. Например, Fasccularia bicolor — это вид эпифитов тропических лесов умеренного пояса Южной Америки, принадлежащий к группе, известной как эпифиты мусорной корзины. Они образуют обширные маты, которые улавливают падающую органику и накапливают ее, способствуя образованию полога почвы. Эти маты регулируют температуру и влажность окружающего полога и изменяют видовое разнообразие эпифитных растений, что должно классифицировать их как инженеров экосистем. [ 8 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Теджо Харистой, Камила; Забовски, Дарлин; Надкарни, Налини (30 мая 2014 г.). «Пологовые почвы ели ситкинской и крупнолистного клена в водоразделе реки Куитс, Вашингтон». Журнал Американского общества почвоведения . 78 (С1): 118–124. Бибкод : 2014SSASJ..78S.118H . doi : 10.2136/sssaj2013.07.0300nafsc .
- ^ Надкарни, Налини (1984). «Биомасса и минеральный капитал эпифитов в сообществе Acer macrophyllum влажных хвойных лесов умеренного пояса, Олимпийский полуостров, штат Вашингтон». Канадский журнал ботаники . 62 (11): 2223–2228. дои : 10.1139/b84-302 .
- ^ «Поиск | Американское общество почвоведения» .
- ^ Дэнджерфилд, Коди Р.; Надкарни, Налини М.; Бразелтон, Уильям (6 сентября 2017 г.). «Бактериальные сообщества кроны почвы изменяются в результате отрубания ветвей деревьев-хозяев» . ПерДж . 5 : е3773. дои : 10.7717/peerj.3773 . ПМЦ 5591635 . ПМИД 28894646 .
- ^ Хобер, Винсент; Вайхгребе, Тициан; Зоц, Герхард (1 июня 2019 г.). «Случайный эпифитизм в горах Гарц, Центральная Европа». Журнал науки о растительности . 30 (4): 765–775. Бибкод : 2019JVegS..30..765H . дои : 10.1111/jvs.12776 . S2CID 191192192 .
- ^ Зоц, Герхард (15 марта 2004 г.). «Сосудистые эпифиты в умеренных зонах – обзор» (PDF) . Экология растений . 176 (2): 173–183. дои : 10.1007/s11258-004-0066-5 . S2CID 38353313 .
- ^ Кларк, Питер У.; Дайк, Артур С.; Шакун, Джереми Д.; Карлсон, Андерс Э.; Кларк, Джори; Вольфарт, Барбара; Митровица, Джерри X.; Хостетлер, Стивен В.; Маккейб, А. Маршалл (2009). «Последний ледниковый максимум» . Наука . 325 (5941): 710–714. Бибкод : 2009Sci...325..710C . дои : 10.1126/science.1172873 . ПМИД 19661421 . S2CID 1324559 . Архивировано из оригинала 09.12.2019 . Проверено 5 декабря 2019 г.
- ^ Ортега-Солисак, Габриэль; Диас, Иван; Мелладо-Мансилья, Даниэла; Теллок, Франциско; Морено, Рикардо; Техо, Камила (15 сентября 2017 г.). «Экосистемная инженерия Fasccularia bicolor в пологе тропических лесов умеренного пояса Южной Америки». Лесная экология и управление . 400 : 417–428. Бибкод : 2017ForEM.400..417O . дои : 10.1016/j.foreco.2017.06.020 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
