Boreálny ihličnatý les - biológia
The boreálny ihličnatý les, tiež boreálny les alebo tajga je najsevernejším lesným typom na zemi. Rastie v chladno-miernom podnebnom pásme, ale bez výnimky na severnej pologuli. Ako globálny krajinný typ ide o najsevernejšie vegetačné pásmo, v ktorom je možný rast lesov. [1] Ak v lese dominujú vždy zelené ihličnaté stromy, ako sú borovice, smreky alebo jedle, hovorí sa o „temnej tajge“ na rozdiel od „svetlej tajgy“, ktorú tvoria listnaté modříny. Modřínová tajga sa však vyskytuje iba na strednej a východnej Sibíri. [2]
Tundra sa nachádza na sever od pásma boreálnych ihličnatých lesov, zatiaľ čo na juhu sa k nej pripájajú chladné, mierne listnaté listnaté lesy alebo lesné stepi. Ekosystém zóny boreálnych ihličnatých lesov tvorí najväčšie súvislé lesy na zemi.
Výskyt
Boreálne ihličnaté lesy sa nachádzajú v Eurázii (severná Európa, Sibír, Mongolsko) a Severnej Amerike (Kanada, Aljaška). Rovnako ako tropický dažďový prales tvoria pás obklopujúci Zem, ktorá leží zhruba medzi 50 ° severnej šírky a polárnym kruhom. Boreálna zóna začína na juhu, kde je príliš nepriaznivé počasie pre listnaté stromy z tvrdého dreva, kde sú letá príliš krátke a zimy príliš dlhé. Tu počet dní s priemernými dennými teplotami nad 10 ° C klesne pod 120 a chladné obdobie trvá dlhšie ako šesť mesiacov. Severná hranica boreálnej zóny je tam, kde počet dní s priemernými dennými teplotami nad 10 ° C klesá pod 30. Boreálny ihličnatý les je s rozlohou asi 1,4 miliárd hektárov najväčším súvislým lesným komplexom na zemi a ekonomicky najdôležitejšou lesnou oblasťou. Z tejto oblasti však nie je dočasne vysadených okolo 150 miliónov hektárov z dôvodu požiaru, búrok, poškodenia rozsiahlym hmyzom alebo ľudskej činnosti.
životné podmienky
Geofaktory
podnebie
V kontinentálnej časti boreálneho podnebného pásma sú ročné zrážky 150–250 mm ročne. Počas 50–100 dní priemerné denné teploty vystúpia na viac ako 10 ° C. V oblastiach, kde dominuje oceán, ako je Škandinávia, sú zrážky zhruba dvakrát vyššie, zatiaľ čo priemerná mesačná teplota v najchladnejších mesiacoch môže byť nad –10 ° C.
flóra
Flóru charakterizujú ihličnaté lesy, ktoré sú popretkávané brezou a osikou v južnejších a oceánskych oblastiach.
Boreálny ihličnatý les je vo svojich jadrových oblastiach často determinovaný iba jedným alebo dvoma druhmi stromov, a preto patrí k menej druhovo bohatým lesom. Je to primárne kvôli krátkemu vegetačnému obdobiu iba 2 až 4,5 mesiaca (alebo nízkemu energetickému vstupu do ekosystému). Hlavným dôvodom dominancie vždyzelených ihličnanov je skutočnosť, že už na začiatku vegetačného obdobia majú plne vyvinutý fotosyntetický aparát (t. J. Ihly). S klesajúcou dĺžkou vegetačného obdobia je metabolizmus listnatých druhov čoraz neekonomickejší. Prahová hodnota je počet najmenej 120 dní v roku, v ktorom priemerná hodnota dennej teploty presiahne 10 ° C. Väčšina ihličnanov odoláva aj teplotám do -40 ° C. V extrémnych oblastiach je však príliš chladno aj pre väčšinu ihličnanov. V Jakutsku sú možné priemerné teploty –50 ° C alebo nižšie. Potom nahradí smrek a borovice smrekovec, ktorý vylučuje ihlu.
Na sever za boreálnym ihličnatým lesom nasledujú tundry, v ktorých sa nachádzajú iba malé rastliny. Keď sa les uvoľní, v závislosti od polohy, napríklad, sobie lišajníky na zemi, stepné trávy alebo daurian Kríky rododendronov. Na juhu sa boreálny ihličnatý les mení na mierny zmiešaný les s listnatými listnatými stromami.
Rastlinné spoločenstvá triedy sa nachádzajú v boreálnych ihličnatých lesoch Vaccino piceetae a. V stromovej vrstve nájdete smrekovec sibírsky (Larix sibirica) a dahuriansky smrekovec (Larix gmelinii), sibírska jedľa (Abies sibirica), breza (Betula platyphylla), ako aj smrek obyčajný (Picea abies) alebo ďalej na východ Picea obovata (čiastočne považovaný za poddruh smreka obyčajného) a borovice lesnej (Pinus sylvestris). [4] V menej extrémnych klimatických pásmach vedľa neho rastie sibírska kamenná borovica (Pinus sibirica).
V Severnej Amerike zodpovedajúce druhy stromov pochádzajú z východoamerického smrekovca (Larix laricina), Jedľa balzamová (Abies balsamea), Biely smrek (Picea glauca) a čierny smrek (Picea mariana) pred, vpredu. Druh borovice Banks pine (Pinus banksiana) je tiež súčasťou severoamerického boreálneho ihličnatého lesa, ale nachádza sa iba v jeho južnejších častiach.
Medzi typy znakov patria nielen stromy, ale aj kríky a byliny. Jedná sa o čučoriedky a čučoriedky, prepelicu lesnú, sedemhviezdičkový, zimolez modrý, machové zvončeky, pučiaci medvedí a borovicový mach, ako aj početné machy, čo všetko sú ukazovatele kyslosti. Vznikajú buď pôvodným substrátom pôdy, alebo ihličnany vytvárajú pre tieto rastliny priaznivé podmienky ovplyvňovaním pôdnych vlastností: Rozklad ihličnatej podstielky, ktorý sa už ťažko rozkladá, sa za klimatických podmienok tohto vegetačného pásma ešte ďalej spomaľuje. Silná vrstva humusu má kyslé vlastnosti. [4]
fauny
V boreálnom ihličnatom lese žije viac ako 300 druhov vtákov. Je to tiež biotop mnohých cicavcov, ako sú losy, vlky, rosomáky, bizóny, soby a kariby, medvede, jelene, rysy, líšky, králiky, kuny, vydry, bobry, skunky, lietajúce veveričky, veveričky, veveričky, lemmy a kojoty. V niektorých častiach východnej Sibíri sa vyskytujú tigre a snehové leopardy, na Aljaške a v Kanade sa ako dravce vyskytujú aj pumy. Rieky a jazerá boreálnych ihličnatých lesov sú domovom mnohých druhov rýb, vrátane mnohých druhov lososov. Napriek chladu existuje pomerne veľa druhov obojživelníkov a plazov.
zem
Ihličnany s ich podstielkou, ktorá sa vo všeobecnosti ťažko rozkladá (proces trvá asi 350 rokov, a je teda stokrát pomalší ako v stredoeurópskych listnatých lesoch), v kombinácii s veľmi nízkym energetickým prísunom do ekosystému a zníženou metabolickou aktivitou mikroorganizmov spôsobujú, že výskyt je silnejší Humusové vrstvy do 50 cm. Veľká časť výživných prvkov dôležitých pre rast lesa, ako je draslík, vápnik a predovšetkým dusík, zostáva organicky viazaná v humusovej vrstve, a preto nie je pre rastliny k dispozícii. Nedostatočná recirkulácia zásad spôsobuje tvorbu kyslého podzolu. Tú si vynútia silné kyseliny, ktoré tvoria plesňové organizmy. Napríklad podzemnice majú nízku hodnotu pH.
Dve tretiny boreálnych ihličnatých lesov stojí na permafroste, známom tiež ako permafrost. Zóny náročné na zrážky na západnom okraji Eurázie, kde silné snehové pokrývky bránia ochladeniu pôdy do veľkých hĺbok, sú bez permafrostu. Permafrost sa na povrchu topí iba začiatkom leta (do hĺbky 0,5 až 1 meter) a kvôli vode má tendenciu bažiť. Koreňová hmota stromov je preto ťažko ukotvená hlbšie ako 20 - 30 cm v zemi. Bažina spôsobuje neúplný rozklad organických látok a nedostatočnú mineralizáciu živín v nej viazaných kvôli nedostatku kyslíka. Takto sa na mnohých miestach vytvárajú močiare. Silná vrstva humusu chráni permafrostový povrch pred letným slnečným žiarením. Ak túto vrstvu vrhu zničia lesné požiare, môžu sa vytvoriť močaristé jazerá s rozlohou 10–50 hektárov, na ktorých sa les už spočiatku nemôže uchytiť. Preto tu možno nájsť ďalšie formy vegetácie (postupnosť). Na rašeliniskách sa vďaka veľkému množstvu organického materiálu vytvára rašelina. Najväčšie svetové zásoby rašeliny (asi 2/3 výskytu) sa nachádzajú v oblasti bývalého Sovietskeho zväzu. [5]
Rast rastlín
Čím severnejšie idete, tým je lesný porast v boreálnej zóne nerovnomernejší, až sa nakoniec zmení na tundru. Fytomasa - celá rastlinná hmota (bio a nekromasa) - je redukovaná. V južnej oblasti boreálnej zóny je to okolo 400 t/ha sušiny, v „strednej tajge“ to už bolo o polovicu menej ako 166 t/ha. Rovnakým spôsobom klesá čistá prvovýroba na štyri až osem ton ročne a hektár (priemerne päť ton). [5] Celkovo je rast vrátane ihličnanov pomerne pomalý z dôvodu krátkeho vegetačného obdobia, ale aj z dôvodu podzolu, ktorý sami spôsobujú. Stromy sú v priemere o 15-20 cm nižšie ako v stredoeurópskych lesoch. Priemery sú tiež menšie vzhľadom na výšku. Z toho však profituje drevársky a papierenský drevársky priemysel, ktorý dokáže lepšie spracovať rovnomerne veľké stromy. Avšak s pomalším rastom sa kvalita dreva zvyšuje. Napríklad smrekové drevo je veľmi trvanlivé (300 - 500 rokov), a preto sa veľmi oceňuje ako stavebné drevo. Stromy boreálnych ihličnatých lesov produkujú iba tretinu sušiny tropického dažďového pralesa.
Oheň
Oheň a lesné požiare hrajú dôležitú úlohu v ekosystéme a dynamike rozvoja boreálnych lesov. [6] Dôvod spočíva v silnej vrstve humusu, ktorá zabraňuje omladeniu lesov. Semená stromov neprichádzajú do styku s pôdou, kde sa nachádzajú živiny dostupné pre rastliny a kde by sa mohli zakoreniť. Minerálna pôda je opäť vystavená ohňu. Zároveň sa uvoľňujú prvky uložené v organickej hmote (veľká časť z nich sa tiež opäť vylúhovaním stráca). Požiare sú v tomto ekosystéme prirodzeným javom. Perióda medzi dvoma požiarnymi udalosťami na povrchu je definovaná pojmom Rotácia požiaru popísané. V letných suchých oblastiach Aljašky a Kanady je to 50 - 100 rokov, vo vlhších oblastiach 300 - 500 rokov. Za prirodzených okolností sú požiare vyvolané úderom blesku. [5]