Las sosnowy Ponderosa
Las sosnowy Ponderosa to zespół roślin i zbiorowisko roślinne zdominowane przez sosnę ponderosa i występujące w zachodniej części Ameryki Północnej . Występuje od Gór Skalistych do pasm wybrzeża Pacyfiku w zachodnich Stanach Zjednoczonych i zachodniej Kanadzie . Na południu i wschodzie las sosnowy ponderosa jest lasem kulminacyjnym , podczas gdy w bardziej północnej części jego zasięgu może przejść w daglezję lub jodłę wielką lub jodłę białą lasy. Gatunki podszytu zależą od lokalizacji. Tłumienie pożarów doprowadziło do epidemii owadów w lasach sosnowych ponderosa.
Fizjografia
Ponieważ sosna ponderosa ma dość szeroki zakres zdolności przystosowawczych i może dominować na niektórych mniej mesycznych prawdziwych obszarach leśnych, w wielu miejscach zajmuje niskie góry i pogórza; jednak w mieszankach z innymi gatunkami występuje na umiarkowanych wysokościach.
Las sosnowy Ponderosa to największy zachodni typ lasu w Stanach Zjednoczonych. Sosna Ponderosa jest głównym gatunkiem na ponad 110 000 km 2 (27 000 000 akrów) i występuje na dodatkowych 55 000 km 2 (14 000 000 akrów). W zachodnich Stanach Zjednoczonych sama Kalifornia zawiera największe skupiska sosny stawowej (20 700 km 2 lub 5 100 000 akrów), tuż za nią znajduje się Oregon z 19 000 km 2 (4 700 000 akrów), a po połączeniu Arizona i Nowy Meksyk zawierają dodatkowe 25 000 km 2 (6 200 000 akrów) sosny ponderosa.
Lokalna topografia może być łagodna, jak szczyty płaskowyżów i niskich gór, lub stroma, jak ściany i ściany kanionu. Półsuche , niskie tereny górskie są powszechne, ale trudno jest scharakteryzować fizjografię ekosystemu , ponieważ jest on bardzo zróżnicowany.
Klimat
Długość okresu bez mrozu w dowolnym miejscu ekosystemu zależy w dużej mierze od szerokości geograficznej i wysokości . Ogólnie rzecz biorąc, na znacznej części obszaru północnego okres bezprzymrozkowy wynosi 120 dni, podczas gdy na wielu obszarach podgórskich oraz w niektórych częściach Sierra Nevada i Gila Wilderness w Arizonie , może to być 240 dni. Roczne opady wynoszą około 15 do 20 cali (380 do 510 mm) na bardziej czystych obszarach sosnowych, ale tam, gdzie występują kombinacje sosny i innych drzew iglastych na umiarkowanych wysokościach, suma opadów może wynieść 30 cali (760 mm). W dalekim zachodnim sektorze tylko 25 procent tej wilgoci przypada na najcieplejsze miesiące. W północnych Górach Skalistych 40-50 procent opadów występuje w najcieplejszych miesiącach. W środkowych i południowych Górach Skalistych od 66 do 75 procent występuje w najcieplejszych miesiącach. Na obszarach południowych i na niskich wysokościach opady w okresie bezmrozowym wynoszą zaledwie 20 proc potencjał parowania . Na obszarach północnych opady w okresie wegetacyjnym mogą sięgać nawet 40 procent potencjału parowania.
Wegetacja
Bor sosnowy Ponderosa może występować w różnych typach użytków ekologicznych. Każde z tych miejsc można scharakteryzować na podstawie potencjalnego typu roślinności (PVT) po osiągnięciu przez sukcesję równowagi lub zbiorowiska kulminacyjnego .
W południowej i skrajnie wschodniej części pasma sosna ponderosa rośnie głównie na PVT sosny ponderosa. Na tych terenach najczęściej spotykanym gatunkiem drzew wczesnoseralowych jest osika trzęsąca się . Roślinność na poziomie gruntu obejmuje dęby ( Quercus spp.), trawy ( Festuca i Agropyron spp.) oraz niskie krzewy (np. jagody śnieżne ( Symphoricarpos spp.) i spirea ( Spirea spp .) . krzew w tych lasach, wyróżnia się wiązaniem azotu właściwości, czyli proces udostępniania roślinom azotu pierwiastkowego w atmosferze.
Wraz ze wzrostem wilgotności sosna pospolita występuje jako gatunek środkowego serala, a daglezja staje się gatunkiem późnego serala (daglezja PVT). Trzęsawica osika i sosna wydmowa są wczesnoseralnymi współpracownikami sosny stawowej na tych stanowiskach. Te lasy sosnowe ponderosa występują w Górach Skalistych wzdłuż Front Range of Colorado, w Utah i południowym Idaho. Występują również wzdłuż zachodnich zboczy Sierra Nevadas w Kalifornii i wschodnich zboczy Cascades w Oregonie. Roślinność na poziomie gruntu obejmuje korę ( Physocarpus spp.), turzycę łosia ( Carex geyeri ) i trawa sosnowa ( Calamagrostis rubescens ). W szczególności gatunki te są przykładami agresywnych osobników przeżywających po zakłóceniach (np. pożarze, mechanicznym przygotowaniu terenu) i są silnymi konkurentami o światło i składniki odżywcze, które konkurują z sadzonkami sosny ponderosa.
Lasy sosnowe Ponderosa na północy mogą występować w lasach suchych, gdzie gatunkami kulminacyjnymi są jodła wielka lub jodła biała . Dodatkowe drzewa, które mogą występować w takich lasach, to jałowiec ( Juniperus spp.), sosna sosnowa ( Pinus edulis ), sosna cukrowa ( Pinus lambertiana ), cedr kadzidłowy ( Calocedrus decurrens ), modrzew zachodni , sosna jeffreyi ( Pinus jeffreyi ) i leśniczówka sosna . trawa sosnowa często występują wysokie krzewy, takie jak klon Rocky Mountain ( Acer gbrum ).
Najbardziej mokrymi lasami, w których występuje sosna pospolita, są wilgotne PVT jodły wielkiej i/lub jodły białej oraz najbardziej suche zachodnie PVT redcedar. Takie lasy występują we wnętrzu północno-zachodnich Stanów Zjednoczonych iw południowej Kolumbii Brytyjskiej . Zachodni cedr czerwony PVT jest zdecydowanie najbardziej produktywnym typem, na którym występuje sosna ponderosa, i mogą rozwijać się bujne i złożone mieszanki roślinne. Sosna biała zachodnia jest częstym towarzyszem sosny stawowej z okazjonalną brzozą papierową ( Betula papyrifera ). W lasach tych występuje bogaty podszyt krzewów, traw i ziół. Wczesne gatunki seralne, takie jak ceanothus redstem ( Ceanothus sanguineus ), ceanothus pędzla śnieżnego ( Ceanothus velutinus ) i olsza sitka ( Alnus viridis ssp. sinuata ) szybko kolonizują stanowiska po zakłóceniu i są również aktywnymi wiązaniami azotu. Krzewy środkowo-seralne obejmują klon Rocky Mountain, który z łatwością przeżywa zakłócenia i dołączają do niego gatunki późnego serala, takie jak borówka ( Vaccinium spp.) I borówka fałszywa ( Menziesia ferruginea ). Ten ostatni łatwo przeżywa zakłócenia, ale jest agresywnym kolonizatorem. Prawdopodobnie jednym z największych konkurentów i ocalałych po płoszeniu wszystkich gatunków nadziemnej występujących z sosną błotnistą jest sosna zwyczajna . Ta roślinność na poziomie gruntu może odgrywać kluczowe role w lasach, takie jak zapewnianie siedlisk dzikich zwierząt, stabilizowanie gleby i wychwytywanie składników odżywczych po zakłóceniu. Na przykład fireweed ( Chamerion angustifolium ) szybko regeneruje się po pożarze oraz wychwytuje i przetwarza azot. Ze względu na różnorodność gatunków, które mogą występować z sosną pospolitą i ich szeroki zakres tolerancji (np. cień, konkurencja, ogień) oraz ich interakcje z zakłóceniami, w lasach sosnowych pospolitych może występować mnóstwo kompozycji i struktur wegetatywnych, rozmieszczonych i przeplatanych w różnych mozaikach .
Wpływ pozyskiwania drewna i dynamiki ekologicznej może powodować pewne problemy w utrzymaniu dobrego wytyczenia ekosystemu sosny pospolitej. Ten ekosystem jest wyidealizowany jako otwarty i przypominający park z doskonałym pokryciem gruntu trawami, turzycami i ziołami lub z podszytem krzewów o niskiej lub średniej wysokości. Na około 60 procentach obszaru wyidealizowany otwarty charakter ekosystemu sosny ponderosa zmienił się w gęsty i opóźniony wzrost drzewostanu, szczególnie w północno-zachodnim Pacyfiku .
Fauna
W ekosystemie sosny ponderosa głównymi ssakami są łoś z Gór Skalistych , mulak , lew górski i kojot . Zwierzęta o mniejszym znaczeniu to szczur leśny , mysz białonoga , ryś rudy , wiewiórka skalna , bawełna , jeżozwierz , wiewiórka złocista , wiewiórka Kaibab i wiewiórki . Wiewiórka Kaibab jest rzadka i endemiczna dla tego ekosystemu na płaskowyżu Kaibab w Arizonie .
Do najliczniejszych i najważniejszych ptaków zamieszkujących ekosystem sosny błotnej należą kowalik karłowaty , sójka długoczuba , jastrząb o ostrych goleniach , kowalik z Gór Skalistych , sikora górska , zięba kassyńska , migotacz rudogłowy , junco czerwonogrzbiety , jastrząb północny i zachodni jastrząb czerwonogoniasty . Ptaki, które są pospolite latem, to błękitnik zachodni , gajówka Audubon , Sapsucker Williamsona , wróbel zachodni , sowa rogata i gołąb pręgowany .
Gleby
Gleby zajmowane przez ekosystem sosny ponderosa są bardzo zróżnicowane. Wzdłuż zachodniego krańca Płaskowyżu Columbia i wschodniego zbocza Gór Kaskadowych są to mollisole , inceptisole , entisole i aridisole . W północnej i wschodniej Kalifornii drzewostany sosnowe ponderosa są kojarzone z ultisolami . Na wyżynach Okanogan na północnym krańcu płaskowyżu Columbia iw większości północnych Gór Skalistych na inceptizolach występuje sosna i pokrewne typy lasów; gleby pozostałej części tych obszarów to głównie alfizole i entizole . W Błękitnych i Wallowa we wschodnim Oregonie mięczaki zajmują drzewostany sosnowe. W środkowych i południowych Górach Skalistych sosny i współtowarzysze są na mollisolach, aridisolach, entisolach i alfisolach. Drzewostany sosnowe w Górach Gila są w dużej mierze na mięczakach. Małe drzewostany sosnowe w Wielkim Basenie znajdują się na aridisolach.
Zakłócenia
Pożar
Przed pomyślnym wykluczeniem pożaru, wzorce temperatur i opadów w połączeniu z naturalnymi i ludzkimi zapłonami umożliwiały pożarom spalanie suchych lasów sosnowych ponderosa w stosunkowo częstych (np. < 40 lat) odstępach czasu. Palenie kulturowe przez rdzennych Amerykanów zwiększyło, a nawet zdominowało palenie w kilku miejscach. W północnych Górach Skalistych w Idaho i zachodniej Montanie suche obszary lasów sosnowych ponderosa historycznie płonęły przez pożary powierzchniowe o niskiej intensywności, które nie zabijały drzew nadpiętrowych w średnich odstępach czasu od 15 do 23 lat.
Wydaje się, że lasy sosnowe Ponderosa ewoluowały wraz z ogniem, a wielu autorów sugerowało, że ich skład i struktura zależą od relacji roślinności z ogniem. Jednakże, gdy pożary palą zmienione lasy sosnowe ponderosa, zakres lub obszar spalonych jest podobny do czasów historycznych, ale mają one tendencję do ostrzejszego spalania. Często zabijają duże ciągłe połacie roślinności, konsumują dno lasu, ulatniają składniki odżywcze, umożliwiają wprowadzanie gatunków egzotycznych, zwiększają erozję gleby i ogólnie tworzą warunki leśne, które mogą nie być korzystne dla społeczeństwa. Długoterminowe konsekwencje nie są dobrze rozumiane w przypadku kwestii takich jak jakość wody i siedliska dzikich zwierząt. Nie będzie też poczucia miejsca, które często zapewniają lasy, które w niektórych przypadkach nie zostaną zastąpione przez wiele pokoleń.
Inny
W zachodnich Stanach Zjednoczonych wypas bydła domowego i zbieranie lasów sosnowych ponderosa miało miejsce do połowy XIX wieku. Sosna Ponderosa była ekstensywnie pozyskiwana, zmieniając zarówno skład, jak i strukturę lasu. W lasach śródlądowych jodła wielka i/lub jodła biała i daglezja szybko skolonizowały te stanowiska, gdy zbierano sosnę pospolitą. Szczególnie na PVT sosny ponderosa pokrywa trawiasta miała tendencję do zmniejszania zakładania się i przeżywalności sadzonek sosny ponderosa. Jednak kiedy na początku XX wieku w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych zaprzestano wypasu ciężkiego inwentarza żywego, powstały gęste drzewostany sadzonek sosny ponderosa. Z powodu wykluczenia pożarów, zmian klimatu i innych czynników drzewa te szybko rozwinęły się w gęste drzewostany.
Gęste drzewostany, które się rozwinęły, zwiększyły obfitość epidemii owadów i chorób, aw połączeniu z wykluczeniem pożarów znacząco zmieniły skład i strukturę tych lasów. Historycznie rzecz biorąc, chrząszcz sosny zwyczajnej ( Dendroctonus brevicomis ), grawer sosnowy ( Ips spp.), Grawer jodłowy ( Scolytus ventralis ), ćma daglezja zielona ( Orgyia pseudotsugata ) były owadami związanymi z regularnie palonymi obszarami. Przez większość lat korniki występowały na poziomie endemicznym u sosny błotnej, daglezji zielonej i jodły wielkiej, zabijając duże i osłabione drzewa, które zostały uderzone piorunem, zainfekowane chorobą korzeni ( Armillaria spp.) lub zbyt stare, aby oprzeć się atakowi . Chrząszcze sosnowe i jodłowe atakowały młode, gęsto obsadzone sosny ponderosa lub usuwały drzewa spalone przez pożary powierzchniowe o niskiej intensywności i/lub drzewa silnie porażone chorobą. Czasami choroby i plagi owadów nasilały się podczas suszy, kiedy drzewa były zestresowane.
Po stuleciu tłumienia pożarów te same owady pojawiły się w niektórych miejscach na poziomie epidemii. Sosna Ponderosa jest nadal podatna na chrząszcza sosnowca zachodniego i chrząszcza kosodrzewiny . Te chrząszcze często zabijają sosnę pospolitą na PVT daglezji zielonej i jodły wielkiej / jodły białej. Chrząszcz sosnowy jest bardziej obfity i niszczycielski, a niektóre z najpoważniejszych ognisk występują na nisko położonych PVT sosny ponderosa. Ćma Pandora ( Coloradia pandora ) defoliates sosna ponderosa i rozproszone ogniska miały miejsce w Arizonie, Kalifornii, Kolorado i Oregonie w XX wieku. Larwy preferują luźną glebę utworzoną przez zwietrzałe granity lub pumeks , gdzie kopią nory i przepoczwarzają się . Oprócz niszczenia przez owady sosny stawowej, bardzo podatne zarówno na defoliatory, jak i choroby korzeni, są zwarte drzewostany daglezji zielonej i jodły wielkiej lub jodły białej, które rozwinęły się na wielu siedliskach.