Классификация биогеоклиматических экосистем
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2021 г. ) |
Классификация биогеоклиматических экосистем (БЭК) [1] [2] — это система экологической классификации, используемая в Британской Колумбии для определения, описания и картографирования экосистемных единиц в различных масштабах, от обширных экологически обоснованных климатических регионов до местных экосистем или участков. [3] [4] BEC называется классификацией экосистем, поскольку этот подход объединяет характеристики местности, почвы и растительности для разработки и характеристики всех единиц. BEC уделяет большое внимание приложениям [5] и руководства по классификации и управлению лесами , лугами и водно-болотными угодьями доступны для большей части провинции, чтобы помочь в идентификации единиц экосистемы.
История
[ редактировать ]Система классификации биогеоклиматических экосистем (БЭК) возникла на основе работы Владимира Краины, [6] профессор экологии и ботаники Университета Британской Колумбии, получивший образование в Чехии, и его студенты, с 1949 по 1970 год. Краина разработала концепцию биогеоклиматического подхода. [7] как попытка описать экологически разнообразный и практически неописанный ландшафт Британской Колумбии, гористой самой западной провинции Канады, используя уникальное сочетание различных современных традиций. К ним относятся американская традиция изменения сообщества и кульминации, [8] концепция государственного фактора Дженни, [9] подход Браун-Бланке, [10] российский биогеоценоз, [11] и экологические сети, [12] и европейский микроскопический подход к почвоведению [13]
Биогеоклиматический подход был впоследствии принят Лесной службой Британской Колумбии в 1976 году — первоначально как пятилетняя программа по разработке классификации, призванной помочь в выборе пород деревьев при лесовосстановлении . Концепции классификации, принятые в Краине, были изменены сотрудниками Лесной службы Британской Колумбии при внедрении провинциальной классификации. [4] За последние 40 лет подход BEC был расширен и применен ко всем регионам Британской Колумбии. Он превратился в комплексную основу для понимания экосистем в климатически и топографически сложном регионе.
Классификационная система
[ редактировать ]Классификацию биогеоклиматических экосистем (БЭК) лучше всего описать как систему классификации, использующую модифицированную модель Брауна-Бланке. [14] подход к классификации растительности для выявления и разграничения экологически эквивалентных климатических регионов и условий местности (рис. 1) .
Рамки [1] [2] объединяет классификацию растительности с двумя другими иерархическими классификациями компонентов: климатической (или зональной) и территориальной ( рис. 2) , где иерархия классификации растительности используется для разработки двух других иерархий компонентов.
Основное внимание в этом подходе уделяется созданию экологических единиц с потенциалом территории, аналогичным зрелым или климаксным растительным сообществам .
Растительный компонент
[ редактировать ]Подход BEC классифицирует растительность в иерархии (см. Рисунок 2), которая представляет растительные сообщества на различных уровнях обобщения . На верхних уровнях иерархии сообщества могут иметь одни и те же доминирующие виды деревьев и встречаться в одном и том же широком климате, например, западные краснокедрово-западные леса болиголова морского климата Британской Колумбии. Тогда как на более низких уровнях иерархии сообщества будут иметь очень похожие виды подлеска и будут встречаться в схожих условиях местности, например, в западных краснокедровых лесах с преобладанием скунсовой капусты ( Lysitchiton americanum ), встречающихся на влажных, болотистых участках.
Категории иерархии растительности моделируются на основе подхода Брауна-Бланке. [15] включая уровни класса, ордена, альянса и ассоциации. Обычно также применяются подкатегории (т. е. субассоциация, субальянс, подотряд). По сути, ассоциация климаксных растений является базовой единицей БЭК. В подходе BEC ассоциации зрелых или климаксных растений зонального участка определяют биогеоклиматические подзоны, а экологически эквивалентные участки в пределах данной биогеоклиматической единицы распознаются и дифференцируются по ассоциациям зрелых или климаксных растений и используются для определения единиц территории. Кульминационное состояние леса признается там, где основные виды деревьев полога такие же, как и те, которые восстанавливаются в подлеске. В климаксных лесах Британской Колумбии (Британская Колумбия) чаще всего преобладают теневыносливые древесные породы; однако в некоторых климатических условиях или условиях места теневыносливые виды будут восстанавливаться под пологом. Например, в самых засушливых лесных биогеоклиматических единицах Британской Колумбии несколько видов сосны, считающиеся серийными видами на протяжении большей части своего распространения, регенерируют под пологом леса и признаны зональными климаксными видами: сосна обыкновенная ( Pinus contorta ) в суббореальной зоне сосны ели [SBPS] и сосна пондероза ( P. ponderosa ) в зоне сосны пондероза [PP] .
Климат или зональный компонент
[ редактировать ]Система BEC классифицирует климаты, используя зональный подход. Концепция зонального участка возникла из ранних работ русского почвоведа Василия Докучаева (конец 1800-х годов) и почвоведа-лесовода Георгия Н. Высоцкого . Они считали, что участки и почвы со средними условиями лучше всего отражают региональный климат. [16] BEC принял зональную концепцию и разработал конкретные критерии участка и почв для определения зонального участка. [2] Ассоциация зрелых/климаксных растений, возникающая на зональных участках, называется зональной ассоциацией растений и используется для характеристики, дифференциации и картирования биогеоклиматических подзон (см. Рисунок 2). В иерархии компонентов климата основополагающей единицей являются подзоны , которые группируются в зоны во многом на основе сходства теневыносливого (климаксного) видового состава зональных растительных ассоциаций. Зональные порядки растений характеризуют биогеоклиматические зоны ; зональные растительные ассоциации характеризуют биогеоклиматические подзоны; а зональные субассоциации растений могут использоваться для характеристики биогеоклиматических вариантов.
Компонент сайта
[ редактировать ]Растительные ассоциации и субассоциации аналогичным образом используются для определения зональных и азональных экосистем в различных условиях местности в пределах единого климатического режима (биогеоклиматической подзоны/варианта). При этом подходе особое внимание уделяется условиям на месте, поскольку влияние климатического режима контролируется. Эти биогеоклиматические и специфичные для конкретного участка единицы экосистем называются сериями участков (см. Рисунок 2). В лесных районах Британской Колумбии градиенты влажности почвы и питательных веществ в почве являются основными градиентами на уровне участка. На режим влажности почвы сильное влияние оказывает положение на склоне ( рис. 3 ). Влажность почвы и режимы питательных веществ в почве — это две категориальные оси, используемые в эдатопической сетке для характеристики обобщенных условий окружающей среды растительных единиц внутри биогеоклиматической единицы для большинства типов наземных экосистем (см. рисунке 4 пример на ). Считается, что серии участков из разных климатических зон (биогеоклиматические единицы), которые имеют одну и ту же ассоциацию зрелых или климаксных растений, занимают экологически эквивалентные условия и объединяются в ассоциации сайта . Ассоциации участков по своей концепции аналогичны типам лесных участков Каяндера. [17] и типы среды обитания Тихоокеанского северо-запада США. [18] Если серийные определены растительные ассоциации, они напрямую связаны с серией участков ( рис. 5 ).
Рисунок 3. Относительный режим влажности почвы в зависимости от ландшафтного положения и геологического материала.
Рисунок 4. Эдатопическая сетка для ели Энгельмана - субальпийской пихты, подзона влажных прохладных лесов (ESSFmcw), отображающая серии участков и другую растительность по влажности почвы и режимам питательных веществ в почве. Серии сайтов с деревьями имеют трехзначные цифровые коды. Другие коды: Ro = обнажение горных пород; Rt = осыпь; Ах = альпийская пустошь; Am = Альпийский луг; Sc = субальпийский кустарник; Wf = болото водно-болотных угодий; Ws = болото; Ва = Альпийское водно-болотное угодье. Коды пород деревьев: Bl — пихта субальпийская ( Abies lasiocarpa ); Па — сосна белокорая ( Pinus albicaulis )
Рисунок 5. Структурные стадии и серийные ассоциации растений для CwHw – Ассоциации участков с дубовыми папоротниками. Ассоциация CwHw – Дубовый папоротник характеризует диапазон условий участка, входящих в ассоциацию CwHw – Дубовый папоротник. Этот диапазон участков может содержать растительность различного возраста и стадий развития. Стадии могут характеризоваться категориями структурных стадий, например, молодой лес, или их сукцессионным статусом, например, серия созревания. Развивающуюся растительность можно также разделить на серийные растительные ассоциации (обозначаются знаком $). Примечание. Коды пород деревьев: Cw = красный кедр западный; Hw = болиголов западный; Pl = сосна лоджовая.
Использование БЭК
[ редактировать ]Система BEC используется управляющими ресурсами в Британской Колумбии, чтобы помочь им в управлении природными экосистемами для лесного хозяйства, охраны природы и дикой природы. [5] Первоначально система была разработана для определения в зависимости от конкретного участка экологически пригодных пород деревьев для восстановления после вырубки леса. [19] Он превратился в инструмент, который также используется для:
- Установление стандартов отбора видов и зарыбления после сбора урожая [20]
- Установление природоохранных целей [21]
- Определение экосистем, находящихся под угрозой [22]
- Понимание вопросов управления диапазоном [23]
- Определение пригодности и возможностей дикой природы [5]
На рисунке 6 показано, как система BEC используется для представления экологически пригодных пород деревьев для регенерации. [20]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Маккензи, Уильям Х.; Мейдингер, Дель (2018). «Подход к классификации биогеоклиматических экосистем: экологическая основа классификации растительности» . Фитоценология . 48 (2): 203–213. дои : 10.1127/phyto/2017/0160 .
- ^ Перейти обратно: а б с Пожар, Дж. (1987). «Классификация биогеоклиматических экосистем Британской Колумбии» . Лесная экология и управление . 22 (1–2): 119–154. дои : 10.1016/0378-1127(87)90100-9 .
- ^ «БЭК ВЕБ» . www.for.gov.bc.ca. Проверено 25 мая 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Мейдингер, Д.В.; Пожар, Дж. (1991). Экосистемы Британской Колумбии . Серия специальных отчетов 6. Виктория, Британская Колумбия, Канада: Министерство лесов Британской Колумбии. ISBN 0-7718-8997-6 .
- ^ Перейти обратно: а б с Маккиннон, А.; Мейдингер, Д.; Клинка, К. (1992). «Использование системы классификации биогеоклиматических экосистем Британской Колумбии» . Лесная хроника . 68 : 100–120. дои : 10.5558/tfc68100-1 .
- ^ Драбек, Дж. (2012). Владимир Краина: герой Великой Отечественной войны и пионер экологии . Ванкувер, Британская Колумбия: Ronsdale Press. ISBN 978-1-55380-147-4 .
- ^ Краина, Владимир (1969). «Экология лесных деревьев Британской Колумбии». Экология западной части Северной Америки . 2 (1): 1–147.
- ^ Клементс, Ф.Е. (1936). «Природа и структура кульминации». Журнал экологии . 24 (1): 252–284. дои : 10.2307/2256278 . JSTOR 2256278 .
- ^ Дженни, Х. (1941). Факторы почвообразования . McGraw-Hill Book Co. Нью-Йорк, Нью-Йорк: ISBN 0-486-68128-9 .
- ^ Браун-Бланке, Ж. (1932). Социология растений . Нью-Йорк, Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co.
- ^ Сукачев, В. Н. (1945). «Биогеоценология и фитоценология». Учеб. Акад. СССР. Наука . 47 : 429–431.
- ^ Погребняк, П. С. (1955). Основы лесной типологии . Киев: Академия наук Украинской ССР.
- ^ Кубиена, В.Л. (1938). Микропедиология . Эймс, Айова, США: Collegiate Press Inc.
- ^ Де Касерес, М.; Читри, М.; Агрилло, Э.; Атторе, Ф.; Ботта-Дукат, З.; Капело, Дж.; Чуч, Б.; Денглер, Дж.; Эвальд, Дж. (2015). «Сравнительная основа для широкомасштабной классификации растительности на основе участков». Прикладная наука о растительности . 18 (4): 543–560. дои : 10.1111/avsc.12179 . hdl : 10459.1/69891 .
- ^ Ван дер Маарел, Э. (1975). «Подход Браун-Бланке в перспективе». Растительность . 30 (3): 213–219. дои : 10.1007/BF02389711 . S2CID 34224717 .
- ^ Пономаренко Сергей; Альво, Роб (2001). Перспективы разработки канадской классификации экологических сообществ . Информационный отчет. Серия СТ-Х1192-1064СТ-Х-18. Оттава, Канада: Министерство природных ресурсов Канады. ISBN 0-662-29816-0 .
- ^ Каяндер, АК (1949). «Типы леса и их значение». Акта Форесталия Фенника . 56 (5): 1–71. дои : 10.14214/aff.7396 . hdl : 10138/17982 .
- ^ Пфистер, Роберт Д.; Ковальчик, Бернард Л.; Арно, Стивен Ф.; Пресби, Ричард К. (1977). Типы лесной среды обитания Монтаны . Генерал Тех. Реп. INT-GTR-34. Огден, Юта: Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
- ^ Грин, Р.Н.; Клинка, К. (1994). Полевое руководство по идентификации и интерпретации участков Ванкуверского лесного региона . Виктория, Британская Колумбия: Министерство лесов, исследовательская программа. ISBN 0-7726-2129-2 . OCLC 933080934 .
- ^ Перейти обратно: а б Министерство лесов, земель. «Стандарты чулков — провинция Британская Колумбия» . www2.gov.bc.ca. Проверено 6 июля 2021 г.
- ^ Прайс, Карен; Холт, Рэйчел Ф.; Дауст, Дэйв (май 2021 г.). «Противоречивые изображения оставшегося старого роста: случай Британской Колумбии» . Канадский журнал лесных исследований . 51 (5): 742–752. doi : 10.1139/cjfr-2020-0453 . ISSN 0045-5067 .
- ^ Министерство окружающей среды и изменения климата. «Центр данных по сохранению Британской Колумбии - провинция Британская Колумбия» . www2.gov.bc.ca. Проверено 6 июля 2021 г.
- ^ Стин, ОА; Купе, РА (1997). Полевое руководство по выявлению и интерпретации лесных участков в лесном регионе Карибу . Виктория, Британская Колумбия: Исследовательский отдел Министерства лесов. ISBN 0-7726-3495-5 . OCLC 44393854 .