Borealis tűlevelű erdők - biológia
A boreális tűlevelű erdő, szintén boreális erdő vagy tajga nevű, a legészakibb erdőtípus a földön. A hideg-mérsékelt éghajlati övezetben nő, de kivétel nélkül az északi féltekén. Globális tájtípusként ez a legészakibb vegetációs zóna, amelyben az erdők növekedése lehetséges. [1] Ha az erdőben örökzöld tűlevelű fák dominálnak, mint például fenyő, lucfenyő vagy fenyő, akkor a "sötét tajgáról" beszélünk, szemben a "könnyű tajgával", amelyet a lombhullató vörösfák alkotnak. A vörösfenyő tajga azonban csak Közép- és Kelet-Szibériában fordul elő. [2]
A tundra a boreális tűlevelű erdők zónájától északra található, míg délen hűvös, mérsékelt, lombhullató lombhullató erdők vagy erdei sztyeppék csatlakoznak. A borealis tűlevelű erdő övezetének ökoszisztémája képezi a legnagyobb összefüggő erdőket a földön.
Esemény
A borealis tűlevelű erdők Eurázsiában (Észak-Európa, Szibéria, Mongólia) és Észak-Amerikában (Kanada, Alaszka) találhatók. A trópusi esőerdőkhöz hasonlóan ők alkotják a földet övező övet, amely nagyjából az északi szélesség 50 ° és a sarkkör között helyezkedik el. A boreális zóna délen kezdődik, ahol az éghajlat túl kedvezőtlen a keményfa lombhullató fák számára, ahol a nyarak túl rövidek, a tél pedig túl hosszú. Itt a 10 ° C feletti napi átlagos hőmérsékletű napok száma 120 alá csökken, és a hideg évszak hat hónapnál tovább tart. A borealis zóna északi határa az, ahol a 10 ° C feletti napi átlagos hőmérsékletű napok száma 30 alá csökken. Körülbelül 1,4 milliárd hektárral a borealis tűlevelű erdő a legnagyobb összefüggő erdőkomplexum a földön és gazdaságilag a legfontosabb erdővidék. Ebből a területből azonban körülbelül 150 millió hektár területét ideiglenesen nem ültetik el tűz, vihar, nagyméretű rovarkárok vagy emberi tevékenység miatt.
életkörülmények
Geofaktorok
éghajlat
A boreális éghajlati zóna kontinentális részén az éves csapadékmennyiség 150–250 mm évente. 50–100 napon a napi középhőmérséklet 10 ° C fölé emelkedik. Az óceán által uralt területeken, például Skandináviában, a csapadék körülbelül kétszer olyan magas, míg a havi középhőmérséklet a leghidegebb hónapokban -10 ° C felett is lehet.
növényvilág
A flórát tűlevelű erdők jellemzik, nyírral és nyárral tarkítva a déli és óceáni területeken.
A boreális tűlevelű erdőt magterületein gyakran csak egy vagy két fafaj határozza meg, ezért a kevésbé fajgazdag erdők egyike. Ennek oka elsősorban a rövid, csak 2–4,5 hónapos vegetációs időszak (vagy az ökoszisztémába való alacsony energiaigény). Az örökzöld tűlevelűek dominanciájának fő oka az a tény, hogy a vegetációs időszak elején már teljesen kifejlesztett fotoszintetikus berendezésük van (vagyis tűk). A vegetációs időszak hosszának csökkenésével a lombhullató fafajok anyagcseréje egyre gazdaságtalanabbá válik. A küszöbérték az év legalább 120 napjának száma, amikor a napi hőmérséklet átlagértéke meghaladja a 10 ° C-ot. A tűlevelűek többsége −40 ° C-ig is képes ellenállni. A szélsőséges területeken azonban a legtöbb tűlevelű számára is túl hideg. Jakúciában −50 ° C vagy annál alacsonyabb hőmérséklet lehetséges. Ezután a tűhulló vörösfenyő veszi át a lucfenyő és a fenyőfák helyét.
Északon a boreális tűlevelű erdőt követik a tundrák, amelyekben csak apró növények találhatók. Amikor az erdő kitisztul, a helytől függően, például rénszarvas zuzmó a földön, sztyeppefüvek vagy daurian Rhododendron bokrok. Délen a boreális tűlevelű erdő mérsékelt éghajlatú vegyes erdővé változik, lombhullató lombhullató fákkal.
Az osztály növénytársulásai a borealis tűlevelű erdőkben találhatók Vaccino piceetae a. A farétegben megtalálható a szibériai vörösfenyő (Larix sibirica) és a dahuri vörösfenyő (Larix gmelinii), a szibériai fenyő (Abies sibirica), a nyír (Betula platyphylla), valamint a közönséges fenyő (Picea abies) vagy keletebbre a Picea obovata (részben a norvég lucfenyő egyik alfajának számít) és az erdeifenyő (Pinus sylvestris). [4] A kevésbé szélsőséges éghajlati övezetekben a szibériai kőfenyő nő mellette (Pinus sibirica).
Észak-Amerikában a megfelelő fafajok kelet-amerikai vörösfenyőből származnak (Larix laricina), Balzsamfenyő (Abies balzsamea), Fehér lucfenyő (Picea glauca) és fekete lucfenyő (Picea mariana) előtt. A fenyőfaj Banks fenyő (Pinus banksiana) szintén az észak-amerikai boreális tűlevelű erdő része, de csak annak déli részén található meg.
A karaktertípusok közé tartozik nemcsak a fák, hanem a cserjék és a gyógynövények is. Ezek a fekete áfonya és a vörös áfonya, az erdei fürj búza, a hétcsillagos, a kék lonc, a moha harangjai, a kihajtó medvemoha és a fenyőmoha, valamint számos moha, amelyek mindegyike savas indikátor. Vagy a talaj kezdeti szubsztrátja miatt keletkeznek, vagy a tűlevelűek a talaj tulajdonságainak befolyásolásával e növények számára kedvező feltételeket teremtenek: A tűalom már nehezen lebomló lebomlása ennek a vegetációs zónának az éghajlati viszonyai között tovább lassul. A vastag humuszréteg savas tulajdonságokkal rendelkezik. [4]
fauna
A boreális tűlevelű erdőben több mint 300 madárfaj él. Számos emlős élőhelye, például jávorszarvas, farkas, wolverine, bölény, rénszarvas és caribou, medve, szarvas, hiúz, róka, nyúl, nyest, vidra, hód, skunk, repülő mókus, mókus, mókus, lemming és prérifarkas. Kelet-Szibéria egyes részein tigrisek és hópárducok vannak, Alaszkában és Kanadában ragadozóként is előfordulnak pumák. A boreális tűlevelű erdők folyói és tavai számos halfajnak, köztük számos lazacfajnak adnak otthont. A hideg ellenére viszonylag sokféle kétéltű és hüllő létezik.
talaj
A tűlevelűek almukkal, amelyet általában nehéz lebontani (a folyamat körülbelül 350 évet vesz igénybe, ezért százszor lassabb, mint a közép-európai lombhullató erdőkben), az ökoszisztémába történő nagyon alacsony energiafelhasználással és a mikroorganizmusok csökkent metabolikus aktivitásával együtt erősebbé teszik a megjelenést 50 cm-ig terjedő humuszrétegek. Az erdő növekedése szempontjából fontos tápelemek, mint például a kálium, a kalcium és mindenekelőtt a nitrogén, nagy része szervesen megkötött marad a humuszrétegben, ezért nem állnak a növények rendelkezésére. A bázisok recirkulációjának hiánya savas podzol képződését okozza. Ezt erõs savak kényszerítik ki, amelyeket a gombás organizmusok képeznek. Például a Podsols pH-értéke alacsony.
A borealis tűlevelű erdők kétharmada örökfagyon, más néven örökfagyon áll. Az Eurázsia nyugati szélén levő csapadékintenzív zónák, ahol a vastag hótakarók megakadályozzák a talaj nagy mélységbe történő lehűlését, örökfagytól mentesek. Az örökfagy csak nyár elején olvad meg a felszínen (0,5–1 méteres mélységig), és a víz miatt mocsarakra hajlamos. A fák gyökértömege ezért alig horgonyzik 20-30 cm-nél mélyebben a talajba. A mocsár a szerves anyagok hiányos lebomlását, valamint az oxigénhiány miatt a benne megkötött tápanyagok elégtelen mineralizálódását okozza. Így alakulnak ki a lápok sok helyen. A vastag humuszréteg megvédi a permafrost felszínt a nyári napfénytől. Ha ezt az alomréteget erdőtüzek pusztítják el, akkor 10–50 hektár területû mocsárszerű tavak keletkezhetnek, amelyeken az erdõ kezdetben már nem tud megalapozni. Ezért találhatók itt más vegetációs formák (szukcesszió). A mocsarakban a nagy mennyiségű szerves anyagnak köszönhetően tőzeg képződik. A világ legnagyobb tőzegkészlete (az előfordulás kb. 2/3-a) a volt Szovjetunió területén található. [5]
A növény növekedése
Minél északabbra megy, annál foltosabb az erdő borítása a boreális zónában, míg végül be nem olvad a tundrába. A fitomassza - a teljes növényi anyag (bio- és nekromass) - csökken. A boreális zóna déli területén 400 t/ha szárazanyag körül van, a "Közép-Taigában" ez már a felére csökkent, 166 t/ha-ra. Ugyanilyen ütemben a nettó őstermelés évi négy-nyolc tonnára és hektárra (átlagosan öt tonnára) csökken. [5] Összességében a növekedés, beleértve a tűlevelűek növekedését is, viszonylag lassú a rövid vegetációs időszak miatt, de az általuk okozott podsol miatt is. A fák átlagosan 15-20 cm-rel alacsonyabbak, mint a közép-európai erdőkben. Az átmérők a magassághoz képest is kisebbek. Ennek azonban a fa- és papírfaipar profitál, mivel jobban meg tudják dolgozni az egyenletes méretű fákat. Lassabb növekedés mellett azonban a fa minősége javul. A vörösfenyőfa például nagyon tartós (300–500 év), ezért nagyon értékes építőanyagként. A boreális tűlevelű erdők fái a trópusi esőerdők szárazanyagának csak egyharmadát termelik.
Tűz
A tűz és az erdőtüzek fontos szerepet játszanak a boreális erdők ökoszisztémájában és fejlődési dinamikájában. [6] Ennek oka a vastag humuszréteg, amely megakadályozza az erdők megújulását. A fák magjai nem érintkeznek a talajjal, ahol a növények számára elérhető tápanyagok találhatók, és ahol meggyökerezhetnek. Az ásványi talajt ismét tűz éri. Ugyanakkor a szerves anyagban tárolt elemek felszabadulnak (nagy részük szintén elveszik a kimosódás révén). A tüzek rendszeres, természetes események ebben az ökoszisztémában. A felszínen két tűzesemény közötti időszakot a kifejezés határozza meg Tűz forgása leírták. Alaszka és Kanada nyáron száraz területeken ez 50-100 év, nedvesebb területeken 300-500 év. Természetes körülmények között a tüzet villámcsapások váltják ki. [5]