Linia drzew

Linia drzew nad St. Moritz, Szwajcaria . maj 2009
Na tym widoku linii drzew alpejskich odległa linia wygląda szczególnie ostro. Na pierwszym planie widać przejście od drzew do braku drzew. Drzewa te są skarłowaciałe i jednostronne z powodu zimnego i stałego wiatru.

Linia drzew to granica siedliska, na której mogą rosnąć drzewa . Okaże się na dużych wysokościach i wysokich szerokościach geograficznych . Poza linią drzew drzewa nie tolerują warunków środowiskowych (zwykle niskich temperatur, ekstremalnej pokrywy śnieżnej lub związanego z tym braku dostępnej wilgoci). Granicę drzew czasami odróżnia się od dolnej granicy lasu , poniżej której drzewa tworzą las z zamkniętym baldachimem .

Na linii drzew wzrost drzew jest często rzadki, skarłowaciały i zdeformowany przez wiatr i zimno. Jest to czasami znane jako krummholz (po niemiecku „krzywe drewno”).

Linia drzew często wydaje się dobrze zdefiniowana, ale może to być bardziej stopniowe przejście. Drzewa stają się krótsze i często w mniejszym zagęszczeniu, gdy zbliżają się do linii drzew, powyżej której w ogóle nie są w stanie rosnąć. Biorąc pod uwagę pewną szerokość geograficzną, linia drzew znajduje się około 300 do 1000 metrów poniżej stałej linii śniegu i mniej więcej równolegle do niej.

Powoduje

Ze względu na swoją pionową budowę drzewa są bardziej podatne na zimno niż bardziej przylegające do ziemi formy roślin. Ciepłe lato na ogół wyznacza granicę, do której może dojść wzrost drzew, ponieważ podczas gdy drzewa iglaste są bardzo odporne na mróz przez większą część roku, stają się wrażliwe na zaledwie 1 lub 2 stopnie mrozu w środku lata. Wydaje się, że seria ciepłych lat w latach czterdziestych XX wieku pozwoliła na ustanowienie „znacznej liczby” sadzonek świerka powyżej poprzedniej linii drzew na wzgórzach w pobliżu Fairbanks na Alasce . Przeżycie zależy od wystarczającej ilości nowych przyrostów, aby utrzymać drzewo. Wiatr może bezpośrednio uszkadzać mechanicznie tkanki drzew , w tym podmuchami cząstek przenoszonych przez wiatr, a także może przyczyniać się do wysychania listowia , zwłaszcza pędów wystających ponad pokrywę śnieżną.

Rzeczywista linia drzew jest ustalana przez średnią temperaturę, podczas gdy na zrealizowaną linię drzew mogą mieć wpływ zakłócenia, takie jak wycinki . Większość działań człowieka nie może zmienić rzeczywistej linii drzew, chyba że wpływa na klimat. Linia drzew jest zgodna z linią, na której średnia sezonowa temperatura wynosi około 6 ° C lub 43 ° F. Sezonowa średnia temperatura jest brana pod uwagę we wszystkie dni, w których średnia temperatura przekracza 0,9 ° C (33,6 ° F). Do wzrostu drzew wymagany jest sezon wegetacyjny trwający 94 dni powyżej tej temperatury.

typy

Ta mapa „Rozmieszczenia roślin w kierunku prostopadłym w strefach upalnych, umiarkowanych i mroźnych” została po raz pierwszy opublikowana w 1848 r. W „Atlasie fizycznym”. Przedstawia linie drzew Andów , Himalajów , Alp i Pirenejów .
Linia alpejska sosny górskiej i świerka europejskiego poniżej strefy subalpejskiej Bistrishko Branishte , z pokonującym szczytem Golyam Rezen , Góra Witosza , Sofia , Bułgaria

ekologii i geografii zdefiniowano kilka rodzajów linii drzew :

Alpejski

Linia drzew alpejskich w paśmie Tararua

Linia drzew alpejskich to najwyższe wzniesienie, na którym znajdują się drzewa; wyżej jest zbyt zimno lub pokrywa śnieżna utrzymuje się zbyt długo w roku, aby utrzymać drzewa. Klimat powyżej linii drzew nazywa się klimatem alpejskim , a siedlisko można określić jako strefę alpejską . Linie drzew na północnych zboczach na półkuli północnej są niższe niż na zboczach południowych, ponieważ zwiększony cień na północnych zboczach oznacza pokrywę śnieżną dłużej się topi. Skraca to okres wegetacji drzew. Na półkuli południowej zbocza południowe mają krótszy okres wegetacji.

Granica linii drzew alpejskich rzadko jest ostra: zwykle tworzy strefę przejściową między zamkniętym lasem poniżej a bezdrzewną strefą alpejską powyżej. Ta strefa przejściowa występuje „w pobliżu szczytów najwyższych szczytów w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych, wysoko na gigantycznych wulkanach w środkowym Meksyku oraz w górach w każdym z 11 zachodnich stanów oraz w większości Kanady i Alaski”. Krzewy skarłowaciałe ( krummholz ) zwykle stanowią górną granicę.

Spadek temperatury powietrza wraz ze wzrostem wysokości tworzy klimat alpejski. Tempo spadku może się różnić w różnych łańcuchach górskich, od 3,5 ° F (1,9 ° C) na 1000 stóp (300 m) wzrostu wysokości w suchych górach zachodnich Stanów Zjednoczonych do 1,4 ° F (0,78 ° C) na 1000 stóp (300 m) w wilgotnych górach wschodnich Stanów Zjednoczonych. Efekty skórne i topografia mogą tworzyć mikroklimaty , które zmieniają ogólny trend ochładzania.

W porównaniu z arktycznymi liniami drzew, linie drzew alpejskich mogą otrzymywać mniej niż połowę liczby stopniodni (powyżej 10 ° C (50 ° F)) w oparciu o temperaturę powietrza, ale ponieważ intensywność promieniowania słonecznego jest większa w alpejskich niż w arktycznych liniach drzew liczba stopniodni obliczona na podstawie temperatury liści może być bardzo podobna.

Na linii drzew alpejskich wzrost drzew jest hamowany, gdy utrzymuje się nadmierny śnieg i skraca sezon wegetacyjny do punktu, w którym nowy wzrost nie miałby czasu na stwardnienie przed nadejściem jesiennych przymrozków. Jednak umiarkowana pokrywa śnieżna może sprzyjać wzrostowi drzew, izolując je od ekstremalnych mrozów w zimie, ograniczając utratę wody i przedłużając dopływ wilgoci przez wczesną część sezonu wegetacyjnego. Jednak gromadzenie się śniegu w osłoniętych wąwozach w górach Selkirk w południowo-wschodniej Kolumbii Brytyjskiej powoduje, że linia drzew jest o 400 metrów (1300 stóp) niższa niż na odsłoniętych poboczach.

Na niektórych obszarach górskich wyższe wzniesienia powyżej linii kondensacji lub na zboczach skierowanych w stronę równika i zawietrznych mogą skutkować niskimi opadami deszczu i zwiększoną ekspozycją na promieniowanie słoneczne. To wysusza glebę, powodując miejscowe suche środowisko nieodpowiednie dla drzew. Wiele południowych grzbietów gór zachodnich Stanów Zjednoczonych ma niższą linię drzew niż północne ściany z powodu zwiększonego nasłonecznienia i suchości. Linia drzew na Hawajach o wysokości około 8000 stóp (2400 m) również znajduje się powyżej strefy kondensacji i wynika z braku wilgoci.

Narażenie

Na wybrzeżach i odizolowanych górach linia drzew jest często znacznie niższa niż na odpowiednich wysokościach w głębi lądu oraz w większych, bardziej złożonych systemach górskich, ponieważ silne wiatry ograniczają wzrost drzew. Ponadto brak odpowiedniej gleby, na przykład wzdłuż zboczy kości skokowej lub odsłoniętych formacji skalnych, uniemożliwia drzewom uzyskanie odpowiedniego oparcia i naraża je na suszę i słońce.

Arktyczny

An aerial photo viewing down to earth with rivers visible. Ground is covered by snow, with trees in the lower left and in the valleys of the rivers.
Linia drzew widoczna w lewym dolnym rogu, w północnym Quebecu w Kanadzie, podczas gdy drzewa rosną również w osłoniętych dolinach rzecznych.

Arktyczna linia drzew to najbardziej wysunięta na północ szerokość geograficzna na półkuli północnej , gdzie mogą rosnąć drzewa; dalej na północ jest zbyt zimno przez cały rok, aby utrzymać drzewa. Ekstremalnie niskie temperatury, zwłaszcza długotrwałe, mogą zamrozić wewnętrzne soki drzew, zabijając je. Ponadto wieczna zmarzlina w glebie może uniemożliwić drzewom zakorzenienie się na tyle głęboko, aby zapewnić niezbędne wsparcie strukturalne.

W przeciwieństwie do alpejskich linii drzew, północna linia drzew występuje na niskich wysokościach. Strefa przejściowa arktycznego lasu i tundry w północno-zachodniej Kanadzie ma różną szerokość, być może średnio 145 kilometrów (90 mil) i znacznie się poszerza z zachodu na wschód, w przeciwieństwie do teleskopowych alpejskich linii lasu. Na północ od arktycznej linii drzew leży nisko rosnąca tundra , a na południe lasy borealne .

W arktycznej linii drzew można wyróżnić dwie strefy: strefę leśno-tundrową z rozproszonymi płatami krummholz lub karłowatych drzew, z większymi drzewami wzdłuż rzek i na osłoniętych miejscach osadzonych w matrycy tundry; oraz „otwarty las borealny” lub „las porostowy”, składający się z otwartych gajów wyprostowanych drzew, na których znajduje się dywan Cladonia spp. porosty . Proporcja drzew do maty porostowej wzrasta w kierunku południowym w kierunku „linii lasu”, gdzie drzewa pokrywają 50 procent lub więcej krajobrazu.

Antarktyda

Dalsze informacje: Antypody Wyspy Subantarktyczne tundra i Ziemia Ognista

Południowa linia drzew istnieje na Wyspach Subantarktycznych Nowej Zelandii i australijskiej wyspie Macquarie , z miejscami, w których średnie roczne temperatury powyżej 5 ° C (41 ° F) wspierają drzewa i rośliny drzewiaste, a te poniżej 5 ° C (41 ° F) nie . Inna linia drzew występuje w najbardziej wysuniętych na południowy zachód częściach lasów subpolarnych Magellana , gdzie las łączy się z subantarktyczną tundrą (nazywaną wrzosowiskami Magellana lub tundrą Magellana). Na przykład północne połowy Hoste i Navarino mają Nothofagus antarctica lasy, ale południowa część składa się z wrzosowisk i tundry.

Gatunki drzew w pobliżu linii drzew

Linia drzew iglastych poniżej szczytu Vihren , góra Pirin , Bułgaria
Modrzew dahurski rosnący blisko arktycznej linii drzew w rejonie Kołymy , arktyczna północno-wschodnia Syberia
Widok lasu lenga Magellana w pobliżu linii drzew w Parku Narodowym Torres del Paine , Chile

Niektóre typowe arktyczne i alpejskie gatunki drzew liniowych (należy zwrócić uwagę na przewagę drzew iglastych ):

Australia

Eurazja

Ameryka północna

Ameryka Południowa

Dystrybucja na całym świecie

Linie drzew alpejskich

Linia drzew alpejskich w danym miejscu zależy od lokalnych zmiennych, takich jak nachylenie stoku, cień padający na deszcz i bliskość bieguna geograficznego . Ponadto w niektórych regionach tropikalnych lub wyspiarskich brak biogeograficznego dostępu do gatunków, które wyewoluowały w środowisku subalpejskim , może skutkować niższymi liniami drzew, niż można by oczekiwać na podstawie samego klimatu.

Uśredniając w wielu lokalizacjach i lokalnych mikroklimatach , linia drzew wznosi się o 75 metrów (245 stóp) podczas przesuwania się o 1 stopień na południe od 70 do 50 ° N i 130 metrów (430 stóp) na stopień od 50 do 30 ° N. Między 30 ° N a 20 ° S linia drzew jest w przybliżeniu stała, między 3500 a 4000 metrów (11500 a 13100 stóp).

Oto lista przybliżonych linii drzew z lokalizacji na całym świecie:

Lokalizacja Około. szerokość Około. wysokość linii drzew Notatki
(M) (stopy)
Finnmarksvidda , Norwegia 69°N 500 1600 Na 71°N, w pobliżu wybrzeża, linia drzew znajduje się poniżej poziomu morza (linia drzew arktycznych).
Abisko , Szwecja 68°N 650 2100
Góry Chugach na Alasce 61°N 700 2300 Linia drzew około 1500 stóp (460 m) lub niżej na obszarach przybrzeżnych
Południowa Norwegia 61°N 1100 3600 Znacznie niżej w pobliżu wybrzeża, do 500–600 metrów (1600–2000 stóp).
Szkocja 57°N 500 1600 Silny wpływ morza służy do ochłodzenia lata i ograniczenia wzrostu drzew
Północny Quebec 56°N 0 0 Zimny ​​Prąd Labradorski pochodzący z Arktyki sprawia, że ​​wschodnia Kanada jest regionem na poziomie morza z najbardziej wysuniętą na południe linią drzew na półkuli północnej.
Południowy Ural 55°N 1100 3600
Kanadyjskie Góry Skaliste 51°N 2400 7900
Tatry 49°N 1600 5200
Olympic Mountains WA, Stany Zjednoczone 47°N 1500 4900 Ciężka zimowa pokrywa śnieżna zakopuje młode drzewa aż do późnego lata
Alpy Szwajcarskie 47°N 2200 7200
Mount Katahdin , Maine , Stany Zjednoczone 46°N 1150 3800
Alpy Wschodnie , Austria, Włochy 46°N 1750 5700 Większa ekspozycja na zimne rosyjskie wiatry niż zachodnie Alpy
Sikhote-Alin , Rosja 46°N 1600 5200
Alpy Piemontu , północno-zachodnie Włochy 45°N 2100 6900
New Hampshire , Stany Zjednoczone 44°N 1350 4400 Niektóre szczyty mają jeszcze niższe linie drzew z powodu pożaru i późniejszej utraty gleby, na przykład Grand Monadnock i Mount Chocorua .
Wyoming , Stany Zjednoczone 43°N 3000 9800
Riła i Pirin , Bułgaria 42°N 2300 7500 Do 2600 m (8500 stóp) w korzystnych lokalizacjach. Sosna górska jest najczęściej występującym gatunkiem linii drzew.
Pireneje Hiszpania, Francja, Andora 42°N 2300 7500 Sosna górska jest gatunkiem linii drzew
Steens Mountain , Oregon , USA 42°N 2500 8200
Góry Wasatch , Utah , Stany Zjednoczone 40°N 2900 9500 Wyższy (prawie 11 000 stóp lub 3400 metrów w Uintas )
Rocky Mountain NP , CO , Stany Zjednoczone 40°N 3550 11600 Na ciepłych stokach południowo-zachodnich
3250 10700 Na północno-wschodnich zboczach
Yosemite , Kalifornia , Stany Zjednoczone 38°N 3200 10500 Zachodnia strona Sierra Nevada
3600 11 800 Wschodnia strona Sierra Nevada
Sierra Nevada , Hiszpania 37°N 2400 7900 Opady niskie w lecie
Alpy Japońskie 36°N 2900 9500
Khumbu , Himalaje 28°N 4200 13 800
Yushan , Tajwan 23°N 3600 11 800 Silny wiatr i słaba gleba ograniczają dalszy wzrost drzew.
Hawaje , Stany Zjednoczone 20°N 3000 9800 Izolacja geograficzna i brak lokalnych gatunków drzew o wysokiej tolerancji na niskie temperatury.
Pico de Orizaba w Meksyku 19°N 4000 13100
Kostaryka 9,5°N 3400 11200
Góra Kinabalu na Borneo 6,1°N 3400 11200
Góra Kilimandżaro , Tanzania 3°S 3100 10200 Górna granica drzew leśnych; zdrewniałe zarośla wrzosowate dorastają do 3900m
Nowa Gwinea 6°S 3850 12600
Andy , Peru 11°S 3900 12800 Wschodnia strona; po zachodniej stronie wzrost drzew jest ograniczony przez suchość
Andy , Boliwia 18°S 5200 17100 Zachodnia Kordyliera; najwyższa linia drzew na świecie na zboczach wulkanu Sajama (Polylepis tarapacana)
4100 13 500 Wschodnia Kordyliera; linia drzew jest niższa z powodu mniejszego promieniowania słonecznego (bardziej wilgotny klimat)
Sierra de Córdoba , Argentyna 31°S 2000 6600 Opady niskie powyżej pasatów , również wysoka ekspozycja
Alpy Australijskie , Nowa Południowa Walia , Australia 36°S
1800 5900 Pomimo położenia daleko w głębi lądu, lata są chłodne w stosunku do szerokości geograficznej, z okazjonalnymi letnimi opadami śniegu; i obfite wiosenne opady śniegu są powszechne
Andy , Laguna Del Laja , Chile 37°S 1600 5200 Temperatura, a nie opady, ogranicza wzrost drzew
Góra Taranaki , Wyspa Północna , Nowa Zelandia 39°S 1500 4900 Silny wpływ morza służy do ochłodzenia lata i ograniczenia wzrostu drzew
Północno-wschodnia Tasmania , Australia 41°S 1200 3900 Chociaż wyspa jest osłonięta po zawietrznej stronie wyspy, lata są nadal chłodne na tej szerokości geograficznej.
Południowo-zachodnia Tasmania , Australia 43°S 750 2500 Wystawione na zachodni tor sztormowy , lato jest wyjątkowo chłodne jak na tę szerokość geograficzną, z częstymi letnimi opadami śniegu. Wiosna charakteryzuje się ekstremalną ilością zimnych, obfitych opadów; wiatry są również ekstremalne.
Fiordland , Wyspa Południowa , Nowa Zelandia 45°S 950 3100 Bardzo śnieżne wiosny, silne zimne wiatry i chłodne lata z częstym letnim śniegiem ograniczają wzrost drzew [ potrzebne źródło ]
Lago Argentino , Argentyna 50°S 1000 3300 Nothofagus pumilio
Torres Del Paine , Chile 51°S 950 3100 Silny wpływ południowego pola lodowego Patagonii służy chłodzeniu lata i ograniczaniu wzrostu drzew
Wyspa Navarino , Chile 55°S 600 2000 Silny wpływ morza służy do ochłodzenia lata i ograniczenia wzrostu drzew

Arktyczne linie drzew

Podobnie jak linie drzew alpejskich pokazane powyżej, na linie drzew polarnych duży wpływ mają zmienne lokalne, takie jak nachylenie i stopień schronienia. Ponadto wieczna zmarzlina ma duży wpływ na zdolność drzew do zakorzeniania się w ziemi. Gdy korzenie są zbyt płytkie, drzewa są podatne na wiatr i erozję. Drzewa mogą często rosnąć w dolinach rzecznych na szerokościach geograficznych, gdzie nie mogłyby rosnąć w bardziej odsłoniętym miejscu. Wpływy morskie, takie jak prądy oceaniczne odgrywają również ważną rolę w określaniu, jak daleko od równika mogą rosnąć drzewa, a także w określaniu ciepłych lat w ekstremalnych klimatach kontynentalnych. W północnej Skandynawii w głębi lądu istnieje znaczny wpływ morza na wysokie równoleżniki, które sprawiają, że zimy są stosunkowo łagodne, ale wpływ na ląd jest wystarczający, aby lata były znacznie powyżej progu linii drzew. Oto kilka typowych polarnych linii drzew:

Lokalizacja Około. długość geograficzna Około. szerokość linii drzew Notatki
Norwegia 24°E 70°N Prąd północnoatlantycki sprawia, że ​​klimat arktyczny w tym regionie jest cieplejszy niż w innych nadmorskich miejscach na porównywalnej szerokości geograficznej. W szczególności łagodność zim zapobiega wiecznej zmarzlinie .
Równina Zachodniosyberyjska 75°E 66°N
Płaskowyż Środkowo-Syberyjski 102°E 72°N Ekstremalny klimat kontynentalny oznacza, że ​​lato jest wystarczająco ciepłe, aby umożliwić wzrost drzew na wyższych szerokościach geograficznych, rozciągając się do najbardziej wysuniętych na północ lasów świata na 72°28'N w Ary-Mas (102°15'E) w dolinie rzeki Novaya , dopływu rzeka Khatanga i bardziej wysunięty na północ gaj Lukunsky na 72°31'N, 105°03'E na wschód od rzeki Khatanga.
Rosyjski Daleki Wschód ( Kamczatka i Czukotka ) 160°E 60°N Prąd Oyashio i silne wiatry wpływają na letnie temperatury, zapobiegając wzrostowi drzew. Wyspy Aleuckie są prawie całkowicie bezdrzewne.
Alaska , Stany Zjednoczone 152°W 68°N Drzewa rosną na północ do południowych zboczy Brooks Range. Góry blokują zimne powietrze znad Oceanu Arktycznego.
Terytoria Północno-Zachodnie , Kanada 132°W 69°N Sięga na północ od koła podbiegunowego ze względu na kontynentalny charakter klimatu i cieplejsze letnie temperatury.
Nunavut 95°W 61°N Wpływ bardzo zimnej Zatoki Hudsona przesuwa linię drzew na południe.
Półwysep Labradorski 72°W 56°N Bardzo silny wpływ Prądu Labradorskiego na letnie temperatury oraz wpływ wysokości (większość Labradoru to płaskowyż). W niektórych częściach Labradoru linia drzew rozciąga się na południe aż do 53° szerokości geograficznej północnej. Wzdłuż wybrzeża najbardziej wysunięte na północ drzewa znajdują się na 58°N w zatoce Napartok .
Grenlandia 50°W 64°N Określone przez eksperymentalne sadzenie drzew pod nieobecność drzew rodzimych z powodu izolacji od naturalnych źródeł nasion; bardzo niewiele drzew przetrwało, ale rośnie powoli, w Søndre Strømfjord , 67°N. W dolinie Qinngua znajduje się jeden naturalny las .

Linie drzew antarktycznych

Drzewa występują na Ziemi Ognistej (55°S) na południowym krańcu Ameryki Południowej, ale na ogół nie występują na wyspach subantarktycznych ani na Antarktydzie. Dlatego nie ma wyraźnej linii drzew antarktycznych.

Wyspa Kerguelen (49°S), Georgia Południowa (54°S) i inne wyspy subantarktyczne są tak mocno narażone na wiatr i mają zbyt zimny klimat letni (tundra), że na żadnej z nich nie ma rodzimych gatunków drzew. Letnie temperatury na Falklandach ( 51°S) zbliżają się do granicy, ale wyspy są również bezdrzewne, chociaż niektóre zasadzone są.

Półwysep Antarktyczny jest najbardziej wysuniętym na północ punktem Antarktydy (63 ° S) i ma najłagodniejszą pogodę - znajduje się 1080 kilometrów (670 mil) od Przylądka Horn na Ziemi Ognistej - ale żadne drzewa tam nie przetrwały; robi to tylko kilka mchów, porostów i gatunków traw. Ponadto na żadnej z subantarktycznych wysp w pobliżu półwyspu nie przetrwały żadne drzewa.

Drzewa rosnące wzdłuż północnego brzegu kanału Beagle , 55°S.

Southern Rata występują na wyspach Enderby i Auckland (obie 50 ° S), które rosną do wysokości 370 metrów (1200 stóp) w osłoniętych dolinach. Drzewa te rzadko osiągają wysokość powyżej 3 m (9,8 stopy) i zmniejszają się wraz ze wzrostem wysokości, tak że na wysokości 180 m (600 stóp) sięgają do pasa. Wyspy te mają tylko od 600 do 800 godzin słonecznych rocznie. Wyspa Campbella (52°S) dalej na południe jest bezdrzewny, z wyjątkiem jednego skarłowaciałego świerka, posadzonego przez naukowców. Klimat na tych wyspach nie jest ostry, ale wzrost drzew jest ograniczony przez prawie ciągłe deszcze i wiatry. Lata są bardzo zimne, a średnia temperatura stycznia wynosi 9 ° C (48 ° F). Zimy są łagodne 5 ° C (41 ° F), ale mokre. Wyspa Macquarie (Australia) znajduje się na 54°S i nie ma na niej żadnej roślinności poza trawą śnieżną oraz alpejskimi trawami i mchami. [ potrzebne źródło ]

Zobacz też

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tree_line&oldid=1142680970 ”