Dynamika lesa - Forest dynamics

Dynamika lesa popisuje základní fyzikální a biologické síly, které formují a mění a les ekosystém. Kontinuální stav změn v lesích lze shrnout do dvou základních prvků: rušení a posloupnost.

Rušení

Poruchy lesa jsou události, které způsobují změnu ve struktuře a složení lesního ekosystému, nad rámec růstu a smrti jednotlivých organismů. Poruchy se mohou lišit frekvencí a intenzitou a mohou zahrnovat přírodní katastrofy, jako jsou oheň, sesuvy půdy, vítr, sopečné erupce, vzácné dopady meteorů, ohniska hmyzu, hub a další patogeny, účinky způsobené zvířaty, jako je pastva a dupání, a antropogenní poruchy jako válčení, protokolování znečištění, vyklízení půdy pro urbanizaci nebo zemědělství a zavedení invazivní druhy. Ne všechna narušení jsou destruktivní nebo negativní pro celkový lesní ekosystém. Mnoho přírodních poruch umožňuje obnovu a růst a často uvolňuje potřebné živiny.[1]

Poruchy malého rozsahu jsou klíčem k vytváření a udržování rozmanitosti a heterogenity v lese. Poruchy malého rozsahu jsou události, jako jsou odlučovače jednoho stromu, které vytvářejí mezery které propouští světlo skrz baldachýn do podrost a lesní půda. Toto dostupné světlo umožňuje časně následným druhům netolerantním vůči stínu kolonizovat a udržovat populaci v dominantním lese, což vede ke složité struktuře prostorového mozaikového lesa uznané jako starý růst. Tento proces se označuje jako dynamika opravy nebo mezera dynamiky a byla popsána v mnoha typech lesů, včetně tropických, mírných a boreálních.[2]

Soubory a vzorce přírodních poruch, které charakterizují konkrétní oblast nebo ekosystém, se označují jako ekosystémy rušivý režim. Přírodní společenství je úzce spjato se svým režimem přirozených poruch.[3] Například mírné a boreální deštné pralesy mají obvykle poruchový režim, který se skládá z vysokofrekvenčních, ale drobných událostí, což vede k velmi složitému lesu, kterému dominují velmi staré stromy.[4] Naproti tomu lesy, které mají poruchový režim skládající se z událostí s vysokou intenzitou nahrazování porostů, jako jsou časté požáry, mají tendenci mít jednotnější strukturu a mají relativně mladé porosty stromů.

Posloupnost

Lesní posloupnost je proces, při kterém se druhy po narušení zotavují a regenerují. Cesta narušení, podnebí a povětrnostní podmínky, přítomnost kolonizujících druhů a interakce mezi druhy ovlivňují cestu, kterou bude postupovat. Diverzita druhů a složení během celé řady kolísají. Klasický model posloupnosti je známý jako štafetová floristika a týká se přenosu dominantních druhů. Po poruše nahrazující porosty se druhy nesnášející ke stínu kolonizují a dorůstají do dominantního vrchlíku, ale kvůli své nesnášenlivosti vůči stínům se nemohou regenerovat pod vlastním vrchlíkem; podrost (složený ze druhů odolných vůči stínu) postupně nahrazuje vrchlík a díky své toleranci vůči stínu se může regenerovat pod vlastním vrchlíkem, a proto se stává dominantním druhem.[5]Posloupnost často není tak úplná nebo nasměrovaná, jak popisuje štafetový floristický model. Druhy mohou být středně tolerantní vůči stínu a přežít tím, že využijí malé množství světla procházejícího vrchlíkem, a další rušení může vytvářet malé mezery. Tyto a další faktory mohou vést ke směsi dominantních druhů a ne tak zjevnému „konci“ nástupnictví (vyvrcholení komunita ).[6]

Mnoho následných trajektorií sleduje základní čtyřstupňový vývojový model. První z těchto fází, zasvěcení, nastává po velké narušení a zahrnuje mnoho druhů přicházejících do oblasti hojného světla a živin. Druhá fáze vyloučení kmenů, popisuje růst a soutěž s tím, jak budou zdroje méně dostupné; pravděpodobně jeden nebo několik druhů překoná a stane se dominantním. Třetí fáze, opětovné zasvěcení, zahrnuje další narušení a vytváření mezer; v tomto bodě se rozvíjí stratifikace a objevují se vrstvy vrchlíku, střední vrstvy a podrostu. Poslední fáze, známá jako starý růst, je rozšíření a dokončení reinititace podrostu; vyvinul se složitý víceletý a vícevrstvý les.[7]

Vzhledem ke změně klimatu

Lesy jsou citlivé na klima atd klimatická změna může mít velký vliv na dynamiku ekosystému. Rostoucí hladiny oxidu uhličitého mohou zvýšit produktivitu a růst stromů, které se pak budou snižovat, jakmile budou omezeny další živiny. Změny teploty a srážek mohou ovlivnit úspěch různých druhů a výsledné seskupení druhů.[8] Mnoho faktorů změny klimatu může také ovlivnit režim narušení ekosystému, díky čemuž je les více či méně náchylný k různým poruchám a mění nebo dokonce brání zotavení po narušení.[9]

Důležitost

Lesy nabízejí mnoho ekosystémové služby počítaje v to dřevo, sladká voda, skladování uhlíku a rekreační oblasti. Chcete-li zachovat tyto služby, spolu s přírodními místo výskytu a biologická rozmanitost které lesy poskytují, je prioritou porozumění dynamice, která vytváří a udržuje lesy. Lesnictví a lesnictví operace vyžadují důkladné pochopení dynamiky lesů, aby bylo možné zavést účinné techniky řízení a ochrany.

Viz také

Reference

  1. ^ Binelli, Eliana Kampf; Gholz, Henry L .; Duryea, Mary L. „Kapitola 4: Postupnost rostlin a poruchy v ekosystému městských lesů“. University of Florida, IFAS Extension.
  2. ^ Yamamoto, Shin-Ichi (2000). "Dynamika lesních rozdílů a regenerace stromů". J. Pro. Res. 5: 223–229. doi:10.1007 / bf02767114.
  3. ^ Stone, Emily; Menendez, Lydia (20. října 2011). „Režim přirozeného rušení“. Encyklopedie Země. Citováno 26. listopadu 2014.
  4. ^ DellaSala, Dominick A. (2011). Mírné a boreální deštné pralesy světa: ekologie a ochrana. Island Press. str.32 –34.
  5. ^ Kotar, John. "Forest Dynamics". Přístupy k ekologickému hospodaření v lesích na soukromých pozemcích. USFS a University of Minnesota Extension Service. Citováno 26. listopadu 2014.
  6. ^ Kotar, John. "Forest Dynamics". Přístupy k ekologickému hospodaření v lesích na soukromých pozemcích. USFS a University of Minnesota Extension Service. Citováno 26. listopadu 2014.
  7. ^ Baker, Jim; Hunter, Charles (8. prosince 2013). "Ekologický základ pěstování". Hodnocení zdrojů jižních lesů. Citováno 26. listopadu 2014.
  8. ^ Peters, Emily B .; Wythers, Kirk R .; Zhang, Shuxia; Bradford, John B .; Reich, Peter B. (17. července 2013). „Potenciální dopady změny klimatu na procesy ekosystémů mírného lesa“. Umět. J. Pro. Res. 43: 939–950. doi:10.1139 / cjfr-2013-0013. hdl:11299/177575.
  9. ^ Anderson-Teixeira, Kristina J .; Miller, Adam D .; Mohan, Jacqueline E .; Hudiburg, Tara W.; Duval, Benjamin D .; DeLucia, Evan H. (2013). „Změněná dynamika obnovy lesa v měnícím se podnebí“. Globální biologie změn. 19: 2001–2021. doi:10.1111 / gcb.12194.