Baldachim (biologia)

Baldachim lasu w Sabah , Malezja

Baldachim wiecznie zielonych lasów tropikalnych, Wyspy Andamańskie

Warstwy baldachimu pierwotnego lasu tropikalnego, Tajlandia

Macrocystis pyrifera - gigantyczne wodorosty - tworzące baldachim lasu wodorostów

Bambusowy baldachim w zachodnich Ghatach w Indiach

W biologii baldachim jest nadziemną częścią uprawy lub uprawy roślin, utworzoną przez zbiór pojedynczych koron roślinnych . W ekologii lasu baldachim odnosi się do górnej warstwy lub strefy siedliskowej , utworzonej przez dojrzałe korony drzew i obejmującej inne organizmy biologiczne ( epifity , liany , zwierzęta nadrzewne itp.). Uważa się, że społeczności zamieszkujące warstwę baldachimu są zaangażowane w utrzymanie różnorodności, odporności i funkcjonowania lasów. Drzewa dające cień zwykle mają gęsty baldachim, który blokuje światło z niższych roślin.

Obserwacja

Wczesne obserwacje baldachimów prowadzono z ziemi za pomocą lornetki lub badając opadły materiał. Badacze czasami błędnie polegali na ekstrapolacji, używając łatwiej dostępnych próbek pobranych z podszytu . W niektórych przypadkach stosowaliby niekonwencjonalne metody, takie jak między innymi krzesła zawieszone na winoroślach czy sterowce na ogrzane powietrze. Nowoczesna technologia, w tym dostosowany sprzęt alpinistyczny , sprawiła, że obserwacja czaszy była znacznie łatwiejsza i dokładniejsza, pozwoliła na dłuższą i bardziej zespołową pracę oraz poszerzyła zakres badań czaszy.

Struktura

Baldachim winorośli małpiej drabiny nad drogą

Struktura baldachimu to organizacja lub układ przestrzenny (geometria trójwymiarowa) baldachimu rośliny. Wskaźnik powierzchni liści , czyli powierzchnia liści na jednostkę powierzchni gruntu, jest kluczową miarą używaną do zrozumienia i porównania zadaszenia roślin. Baldachim jest wyższy niż podszytu . Baldachim mieści 90% zwierząt w lesie deszczowym. Zadaszenia mogą pokonywać ogromne odległości i wydają się nienaruszone, gdy obserwuje się je z samolotu. Jednak pomimo zachodzących na siebie gałęzi drzew, lasów deszczowych rzadko się stykają. Przeciwnie, zwykle dzieli je kilka stóp.

Dominujące i współdominujące drzewa baldachimowe tworzą nierówną warstwę okapu. Drzewa z baldachimem są w stanie fotosyntezować przy dużej ilości światła, więc wspierają większość pierwotnej produktywności w lasach. Warstwa baldachimu zapewnia ochronę przed silnymi wiatrami i burzami, jednocześnie przechwytując światło słoneczne i opady, co prowadzi do stosunkowo słabo porośniętej roślinnością warstwy podszytu.

W koronach lasów występuje unikatowa flora i fauna, niespotykana w innych warstwach lasów. Największa różnorodność biologiczna na lądzie występuje w koronach lasów tropikalnych . Wiele zwierząt z lasów deszczowych ewoluowało, by żyć wyłącznie pod baldachimem i nigdy nie dotykać ziemi. Baldachim lasu deszczowego ma zwykle około 10 m grubości i przechwytuje około 95% światła słonecznego. Baldachim znajduje się poniżej warstwy wschodzącej , rzadkiej warstwy bardzo wysokich drzew, zwykle jednego lub dwóch na hektar. Przy obfitości wody i prawie idealnej temperaturze w lasach deszczowych, światło i składniki odżywcze to dwa czynniki, które ograniczają wzrost drzew od podszytu do korony.

W społeczności permakultury i ogrodnictwa leśnego baldachim jest najwyższą z siedmiu warstw.

Ekologia

Zadaszenia lasów mają wyjątkową złożoność strukturalną i ekologiczną i są ważnymi składnikami całego ekosystemu leśnego. Są zaangażowane w funkcje krytyczne, takie jak przechwytywanie opadów atmosferycznych, absorpcja światła, obieg składników odżywczych i energii, wymiana gazowa, a także zapewnianie siedlisk dla różnorodnej fauny i flory. Baldachim odgrywa również rolę w modyfikowaniu wewnętrznego środowiska lasu, działając jako bufor dla napływającego światła, wiatru i wahań temperatury.

Warstwa baldachimu lasu jest siedliskiem różnorodnej flory i fauny. Został nazwany „ostatnią granicą biotyczną”, ponieważ zapewnia siedlisko, które umożliwiło ewolucję niezliczonych gatunków roślin, mikroorganizmów, bezkręgowców (np. owadów) i kręgowców (np. ptaków i ssaków), które są unikalne dla górnej warstwy lasów. Zadaszenia lasów są prawdopodobnie uważane za jedne z najbardziej bogatych w gatunki środowisk na planecie. Uważa się, że zbiorowiska występujące w warstwie okapu odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu lasu, zachowaniu różnorodności i odporności ekologicznej .

Regulacja klimatu

Zadaszenia lasów przyczyniają się do mikroklimatu lasu poprzez kontrolowanie i buforowanie zmian warunków klimatycznych. Zadaszenia lasów przechwytują opady deszczu i śniegu, łagodząc w ten sposób wpływ opadów atmosferycznych na lokalny klimat. Zadaszenia lasów chronią również przed wpływem temperatury w lasach, tworząc pionowe gradienty światła. Zmiany w mikroklimacie leśnym są również spowodowane strukturą i fizjologią drzew baldachimowych i epifitów. Tworzy to pętle sprzężenia zwrotnego, w których mikroklimat lasu zarówno determinuje, jak i jest określany przez tożsamość gatunkową, cechy wzrostu i skład drzewostanu koronowego.

Zadaszenia lasów są w istotny sposób zaangażowane w utrzymanie stabilności globalnego klimatu. Odpowiadają za co najmniej połowę globalnej wymiany dwutlenku węgla między ekosystemami lądowymi a atmosferą. Pokrywy leśne działają jak pochłaniacze dwutlenku węgla, które ograniczają wzrost atmosferycznego CO ₂ spowodowany działalnością człowieka. Zniszczenie koron drzew prowadziłoby do uwolnienia dwutlenku węgla, co skutkowałoby zwiększeniem stężenia atmosferycznego CO ₂ . Przyczyniłoby się to do efektu cieplarnianego, powodując tym samym ocieplenie planety.

Przechwycenie baldachimu

Przechwytywanie baldachimu to deszcz , który jest przechwytywany przez koronę drzewa i sukcesywnie odparowuje z liści. Opady , które nie zostaną przechwycone, spadną jako opady przelotowe lub spływy łodyg na dno lasu.

Istnieje wiele metod pomiaru przechwytywania czaszy. Najczęściej stosowaną metodą jest pomiar opadów nad koronami i odjęcie opadów przelotowych i przepływów przez łodygi). Jednak problem z tą metodą polega na tym, że czasza nie jest jednorodna, co powoduje trudności w uzyskaniu reprezentatywnych danych dotyczących przelotu.

Sposobem na uniknięcie tego problemu jest przykrywanie dna lasu foliami i zbieranie przelotu. Wadą tej metody jest to, że nie nadaje się ona na długie okresy, ponieważ w końcu drzewa wysychają z powodu niedoboru wody , a metoda ta nie ma również zastosowania w przypadku opadów śniegu.

Metoda Hancocka i Crowthera pozwoliła uniknąć tych problemów, wykorzystując efekt wspornika gałęzi. Jeśli liście na gałęzi zatrzymują wodę, stają się cięższe i uginają się. Mierząc przemieszczenie można określić ilość przechwyconej wody. metoda ta została udoskonalona w 2005 roku poprzez wykorzystanie tensometrów. Wadą tych metod jest jednak to, że uzyskuje się informacje tylko o jednej gałęzi, a pomiar całego drzewa lub lasu byłby dość pracochłonny.

Zobacz też

Dalsza lektura

Lowman, Margaret D .; Nadkarni, Nalini M. , wyd. (1995). Zadaszenia leśne (pierwsze wyd.). Prasa akademicka. ISBN 978-0124576506 . LCCN 94041251 .
Moffett, Mark W. (1994). The High Frontier: eksploracja baldachimu tropikalnego lasu deszczowego . Wydawnictwo Uniwersytetu Harvarda. ISBN 978-0674390386 . LCCN 93016935 .
Russell, Graham; Marshall, Bruce; Jarvis, Paul G. , wyd. (1989). Zadaszenia roślin: ich wzrost, forma i funkcja . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. doi : 10.1017/CBO9780511752308.002 . ISBN 978-0-521-39563-2 . LCCN 87032902 .
Jucker, Tommaso; i in. (23 września 2018). „Struktura baldachimu i topografia wspólnie ograniczają mikroklimat krajobrazów tropikalnych zmodyfikowanych przez człowieka” . Globalna biologia zmian . 24 (11): 5243–5258. Bibcode : 2018GCBio..24.5243J . doi : 10.1111/gcb.14415 . PMID 30246358 .

Linki zewnętrzne

Międzynarodowa sieć dostępu do baldachimów