Strefa borealna

  • Strefa borealna

    • Strefa borealno jest jednym z dziewięciu globalnych ekologicznych stref według J. Schultz. Dziś zajmuje około 13,1% powierzchni ziemi. Na początku XXI wieku około 70% z nich znajduje się w większości w stanie zbliżonym do naturalnego .

    Jej rozciągłość z grubsza pokrywa się ze strefą klimatyczną umiarkowaną . Ze względu na przeważającą roślinność można ją dalej podzielić na typy krajobrazowe: las tundra i borealny bór .

    W rzeczywistości granice strefy borealnej są płynne, tak że dokładnego zasięgu - jak pokazano na mapie - nie można w rzeczywistości określić. Fakt ten staje się zrozumiały, jeśli spojrzy się na porównywalne modele geostrefowe , m.in. T. mają znaczne odchylenia. Rozważmy na przykład porównywalny zonobiom borealny na mapie zonobiomu według Waltera i Breckle'a lub ekostrefy FAO .

    Na północy strefa borealna kończy się na linii drzew polarnych z leśną tundrą, zanim połączy się z ekostrefą polarną/subpolarną . Na południu umiarkowane limity liściaste i mieszane lasy z wilgotny środkowych szerokościach geograficznych lub stepy z suchych średnich szerokościach geograficznych dalej. W BOREAL Zone ekosystemu stanowi największy sąsiadujące lasy na ziemi, i rozciąga się na około 2 miliardy ha .

    Nazwa strefy borealnej wywodzi się od greckiego βορέας boreas , co oznacza „północ” i jednocześnie odnosi się do Boreas , greckiego boga zimowego wiatru północnego.

    dystrybucja

    Linia drzew borealnych z Picea glauca na Alasce

    Strefa borealna rozciąga się dość regularnie na półkuli północnej z pasmem o szerokości około 700 do 2000 kilometrów. W Eurazji rozciąga się od Norwegii przez Syberię po Kamczatkę , w Ameryce Północnej od Alaski przez Kanadę po Nową Fundlandię . Na zachodnich stronach kontynentów, tj. w Norwegii i na północnoamerykańskim wybrzeżu Pacyfiku, zjawisko to jest wypychane przez ciepłe prądy oceaniczne dalej na północ niż na wschodnim wybrzeżu.

    Na północy linia drzew polarnych wyznacza strefę borealną, która nie jest jednak ostrą linią podziału, lecz ekotonem o szerokości kilkudziesięciu kilometrów . Tamtejsze lasy stają się coraz jaśniejsze, las i tundra przeplatają się jak mozaika i tworzą tak zwaną leśną tundrę, aż połączy się bezdrzewna tundra. Pod względem klimatycznym północna krawędź strefy borealnej pokrywa się w przybliżeniu z lipcową izotermą 10°C . Na Półwyspie Tajmyr w Rosji strefa borealna rozciąga się do 70 ° N, w Zatoce Hudsona przechodzi w tundrę na 55 ° N.

    Na południu znajdują się środkowe szerokości, które w zależności od ilości deszczu mogą być wymawiane jako las lub step. Tutaj również przejście nie jest gwałtowne, ale las iglasty i las liściasty lub drzewa iglaste i bezleśny step łączą się. Okres wegetacji musi trwać około sześciu miesięcy, żeby mówić o strefie umiarkowanie ciepłym: na północ od niej w strefie borealnej, mówiąc wprost, zima jest dłuższa niż lato. Według Tretera południowa granica stref borealnych z grubsza pokrywa się z izotermą lipca 18°C.

    Na półkuli południowej obszary, które byłyby porównywalne pod względem klimatycznym, znajdują się prawie wyłącznie w morzu. Istnieją pewne podobieństwa na skrajnym południu Ameryki Południowej i Nowej Zelandii, a także na wyspach subantarktycznych, ale różnice klimatyczne i ekologiczne są tak duże, że nie mówi się tam o strefie borealnej.

    Boreomontane

    Strefa borealna i górzyste regiony strefy umiarkowanej ciepłe są zbiorczo określane jako boreomontane. Ponieważ, podobnie jak strefa borealna, wyższe obszary górskie strefy umiarkowanej były pierwotnie prawie całkowicie pokryte lasem iglastym, z licznymi podobieństwami klimatycznymi i ekologicznymi oraz wspólnymi elementami flory i fauny, ukuto termin „boreomontane” dla odzwierciedlenia wspólne cechy tych dwóch przestrzennie, aby nazwać oddzielne regiony lasów iglastych.

    klimat

    Wykres klimatyczny w Irkucku

    Chłodny klimat umiarkowany charakteryzuje się długimi, mroźnymi zimami i krótkimi, umiarkowanie ciepłymi latami. Temperatury w głębi kontynentów osiągają minimalne wartości do -40 °C zimą (do -70 °C na kontynentalnej Syberii Wschodniej), a latem wzrastają do średnich temperatur powyżej 10 °C przez dwa do trzech miesięcy. Klimat w dużej mierze determinuje arktyczne zimne powietrze – zimą front arktyczny często znajduje się na południowej granicy strefy borealnej, natomiast latem decydują o tym cieplejsze prądy powietrza znad Pacyfiku lub Atlantyku. Okres wegetacyjny trwa zwykle od czterech do pięciu miesięcy. Lata w klimacie kontynentalnym są jeszcze krótsze, ale też cieplejsze, pod wpływem oceanu lato jest dłuższe, ale też chłodniejsze. Jeśli średnia temperatura pozostaje poniżej 0 ° C, tworzy się gleba wiecznej zmarzliny , ale granica wiecznej zmarzliny nie jest identyczna z granicą strefy borealnej.

    Średnie opady na większości obszarów wynoszą od 250 do 500 milimetrów, co początkowo wydaje się bardzo małe. Jednak ze względu na niski poziom parowania prawie nigdy nie brakuje wody ( klimat wilgotny ). Ponadto rozmarzający śnieg dostarcza wodę przez długi czas i woda nie może przeciekać na glebach wiecznej zmarzliny. Deszcz zwykle nieznacznie przewyższa proporcje śniegu, pokrywa śnieżna utrzymuje się do siedmiu miesięcy.

    Latem panują warunki całodniowe i całodniowe. Długość dnia w czasie przesilenia letniego wynosi 16 godzin na granicy południowej i 24 godziny na granicy północnej. W ten sposób niskie natężenie promieniowania słonecznego może być kompensowane przynajmniej przez pewien czas. Temperatura powietrza pozostaje bardzo niska, ponieważ energia jest wykorzystywana do topienia śniegu i lodu.

    Różnice temperatur między poszczególnymi regionami w strefie borealnej mogą być bardzo duże ze względu na różne warunki kontynentalne lub oceaniczne. Zimny ​​klimat kontynentalny, m.in. B. występuje w syberyjskiej tajdze, oznacza wyjątkowo mroźne zimy, w których temperatura może spaść do -70°C. Z drugiej strony są stosunkowo ciepłe, krótkie lata z maksimami temperatury +30 ° C. Średnia roczna temperatura jest tam bardzo niska i wynosi -10 ° C. Te kontynentalne części strefy borealnej mają największe amplitudy temperatur. Typ klimatu zimnego oceanu, m.in. B. z południowej Alaski czy Norwegii ma jednak nieco chłodniejsze lata, ale także łagodniejsze zimy. Amplitudy temperatur nie są tu tak duże, średnie roczne temperatury są wyższe. Głębokość śniegu i ogólnie opady są tutaj wyższe.

    Mikroklimat na małą skalę może również mieć duży wpływ na ekosystem. Nawet niewielkie zbocza zmieniają bilans promieniowania przy przeważających niskich pozycjach słońca i prowadzą do różnych warunków na zboczach północnych i południowych.

    piętro

    Duże krajobrazy strefy borealnej tworzą starożytne tarcze kontynentalne, które od dawna nie widziały żadnych zmian spowodowanych tektoniką płyt lub wulkanizmem. Ze względu na długotrwałą erozję energia rzeźby terenu jest niska, dominują równiny i płaskie tereny pagórkowate. Zwietrzałe skały wytwarzają kwaśne, ubogie w składniki odżywcze gleby. W Górach Skalistych w Ameryce Północnej i na wschodniosyberyjskich Góry w Azji są bardziej aktualne . Podczas Ice Ages , duże części lodowce pokrywały i powierzchownie utworzona przez ruchy lodu, więc powstawanie w glebie tylko rozpoczęła się stosunkowo niedawno.

    Na suchszych obszarach kontynentalnych, na przykład w środkowej i wschodniej Syberii, dominują mineralne gleby wiecznej zmarzliny ( kriozole ). Podglebie jest trwale zamarznięte, podczas gdy wierzchnia warstwa gleby rozmraża się latem na różne głębokości. Elewacje powstają w wyniku ekspansji podczas zamrażania; jeśli ziemia topnieje, tworzą się zagłębienia. Regularne ruchy gleby ( krioturbacja ) tworzą kliny lodowe i gleby typu mrozowego , ponieważ są one bardziej wyraźne w tundrze. Niewielkie zmiany warunków środowiskowych mogą mieć wpływ na to, czy tworzy się wieczna zmarzlina, czy też na głębokość rozmrażania gleby, co powoduje częste zmiany warunków glebowych. W lesie słońce ogrzewa głównie obszar korony, mało ciepła dociera do ziemi, pozostaje w jedynej powierzchownie rozmarzającej wiecznej zmarzlinie. Na terenach niezalesionych, wykarczowanych lub wypalonych grunt rozmarza się głębiej i opada, a późniejszy przepływ wody zwiększa pochłanianie promieniowania i magazynowanie ciepła - tworzy się jezioro (Thermokarst, Alass). Zachodzi również proces odwrotny: jeśli jezioro zamula się, roślinność izoluje glebę. Wtedy letnie ocieplenie okazuje się słabsze, a postępująca wieczna zmarzlina zamienia jezioro w wybrzuszone wzgórze z ziemnego lodu (Pingo, Bulgunnjacha).

    Niewielkie przesiąkanie i parowanie lub długotrwały mróz na większych głębokościach prowadzą do zalegania wody.

    Bieliczki są powszechne w wilgotniejszych obszarach oceanicznych . W tych zimnych, wilgotnych i kwaśnych warunkach martwe szczątki roślinne pochodzące od zwierząt są tylko umiarkowanie wprowadzane do gleby mineralnej i powoli rozkładane przez bakterie i grzyby. Dlatego na powierzchni gleby mineralnej tworzy się surowa warstwa próchnicy . Uwolnione kwasy organiczne penetrują górną glebę mineralną, która często ma wartości pH poniżej 4. Teraz żelazo i aluminium stają się mobilne, które zostają ponownie wzbogacone w głębszych horyzontach. Ponadto materia organiczna przesuwa się w dół. Ten podsolisation zwane przewody procesu do tworzenia ubogich w składniki odżywcze, bardzo kwaśny, blado wierzchniej warstwy gleby (AE horyzontu ), gdzie ciemna humus bogate BH intensywnie kolorowe żelaza B horyzont obserwacji tlenek bogatych, które mogą być ausghärtet i wodoodporny. Składniki odżywcze są uwalniane powoli poprzez mineralizację i są słabo dostępne dla roślin. Przy niskich wartościach pH gleby mineralnej i ściółki wszystkie jony H + i Al 3+ są związane z wymieniaczami jonowymi. Rodzaj gleby jest piaszczysta The ilość wody jest niska, a przestrzeń głównego może być ograniczona przez utwardzonych warstwach gleby.

    Na skałach macierzystych o bardzo bogatym podłożu nie dochodzi do bielicowania, ale tworzy się jedynie średnio rozłożona warstwa ściółki, która tylko nieznacznie miesza się z glebą mineralną. Powstała gleba nazywa się Cambisol .

    W miejscach, gdzie woda nie może łatwo odpływać lub gdzie wody gruntowe są płytkie pod powierzchnią terenu, z obumarłych części roślin powstaje torf . Jeśli warstwa torfu ma więcej niż 30 centymetrów grubości, nazywa się torfowiskiem . Pod względem gleboznawczym do histozolów należą gleby zawierające co najmniej 40 do 60 cm torfu .

    rośliny i zwierzęta

    Różnorodności biologicznej w strefie borealnych jest niska w porównaniu do bardziej południowych ekosystemów. Poszczególne gatunki roślin dominują na dużych odległościach, drzewa iglaste z rodziny sosnowatych - w zasadzie tylko dwadzieścia różnych gatunków drzew w całej strefie borealnej. W przypadku krzewów lub bylin w runie zwykle pozostaje niewiele światła i składników odżywczych. Ekologiczne relacje między organizmami nie są zbyt wyspecjalizowane, owady roślinożerne są reprezentowane tylko przez kilka gatunków.

    Flora

    Las iglasty w pobliżu Ånnaboda, Szwecja
    Łoś w typowym borealnym krajobrazie z lasami iglastymi i bagnami

    Lasy iglaste i torfowiska decydują o florze. Drzewa iglaste z rodzajów świerk , jodła , modrzew i sosna tworzą drzewostany częściowo mieszane, ale często monodominujące. Drzewa są zapylane przez wiatr i głównie wiatr rozsiewa swoje nasiona. Drzewostany osiągają wysokość około dwudziestu metrów, drzewa nie konkurują o światło tak bardzo, jak o składniki pokarmowe w glebie. Za kluczowe dla dominacji drzew iglastych uważa się również wysokie wymagania pokarmowe drzew liściastych w celu wytworzenia nowych liści każdej wiosny. Ponadto rośliny zimozielone mogą lepiej wykorzystać krótki okres wegetacyjny. (W Azji natomiast linię drzew borealnych tworzy liściasty modrzew dahurski ( Larix gmelinii ), który dominuje na dużych obszarach we wschodniej Syberii.) W warstwie krzewów rosną drzewa liściaste, głównie brzoza , topola , wierzba i olcha . Częstsze jest tu również zapylanie i rozsiewanie nasion przez zwierzęta, np. w przypadku białopuszków , kaliny , maliny moroszki , derenia szwedzkiego oraz różnych krzewinek z rodziny wrzosowatych , takich jak borówki . Mchy i porosty nadal rosną blisko ziemi , częściej występują w warstwie zielnej niż rośliny naczyniowe . Grzyby są obfite i wszystkie rośliny drzewiaste tworzą z nimi symbiozę ( mikoryza ).

    Torfowiska są szeroko rozpowszechnione w strefie borealnej, ponieważ gleby są pod silnym wpływem stojącej wody, a materia organiczna rozkłada się bardzo powoli. Ich udział powierzchniowy wynosi średnio od 20 do 30%, ale może również wzrosnąć do ponad 50%. Lasy o glebie bagiennej i bezleśne tereny bagienne zlewają się ze sobą. Torfowiska przeplatają się z wieloma otwartymi akwenami, torfowiska i akweny są przeważnie ubogie w składniki pokarmowe (oligotroficzne). Tempo wzrostu warstwy torfu wynosi mniej niż jeden milimetr rocznie, na obszarze północnym osiąga się tylko wartości 0,2 milimetra rocznie. Niemniej jednak, ze względu na ogromny obszar, w torfowiskach borealnych zmagazynowana jest znaczna ilość węgla.

    Lasy liściaste występują tylko w kilku miejscach w strefie borealnej. Pojedyncze drzewa liściaste, takie jak brzoza i topola, można znaleźć wszędzie w lasach iglastych, ale prawdziwe lasy liściaste powstają tylko w Skandynawii i na Kamczatce, które są silnie oceaniczne, gdzie brzozy tworzą linię borealną. Na terenach zalewowych iw preferowanych lokalizacjach mogą występować w dowolnym miejscu strefy borealnej, a następnie tworzyć jasne lasy przeplatane wysoką roślinnością zielną.

    Odmładzanie lub zmiana ekosystemów często odbywa się na większych powierzchniach jednocześnie: Zdarzenia takie jak pożary lasów, szkody burzowe na płytkich, roztopowych glebach, powodzie lub zamulenie, szkody spowodowane przez zwierzęta wpływają na lasy tak często, że zwykle drzewa nie osiągną maksymalnego wieku, ale raczej umrą na dużych obszarach i zostaną zastąpione przez nowe pokolenie. Obszary sukcesji bogate w zioła i krzewy są ważnym siedliskiem wielu gatunków zwierząt i roślin. Nagromadzona ściółka jest mineralizowana, zwłaszcza przez pożary lasów, a na bogatym w składniki odżywcze, słonecznym popiele rosną krzewy i drzewa liściaste.

    Dzikiej przyrody

    Populacja zwierząt jest niewielka zarówno pod względem liczby gatunków, jak i osobników. Dominujące lasy iglaste i wrzosowiska oferują mało pokarmu, sporadyczne lasy liściaste i obszary sukcesyjne są nieco tańsze. Znanymi gatunkami zwierząt występującymi w strefie borealnej są łoś , niedźwiedź brunatny , zając górski , rosomak , ryś i różne kuny . Ze względu na intensywne zimy wszystkie zwierzęta wykształciły odpowiednie przystosowania: wiele ptaków migruje na południe, ssaki i owady hibernują lub są aktywne pod ochronną pokrywą śnieżną. Gady i płazy są w większości nieobecne, podobnie jak większe organizmy glebowe - martwa materia organiczna jest w większości rozkładana przez grzyby.

    Zagospodarowanie terenu

    Drewniana tratwa w Vancouver, Kanada

    Pomimo bogactwa zasobów naturalnych wykorzystanie tej strefy jest ograniczone ze względu na niegościnne warunki klimatyczne. Oddziaływanie człowieka jest tutaj stosunkowo niewielkie (z wyjątkiem wydobycia piasku bitumicznego w Kanadzie i znacznego skażenia na dużą skalę przez wydobycie ropy i gazu na Syberii Zachodniej ). Najważniejszym (komercyjnym) użytkowaniem gruntów jest pozyskiwanie drewna, produkcja żywicy i miodu, wydobycie torfu i tradycyjne polowania na futra : na Syberii głównie sobole , lisy srebrzyste i wiewiórki , w Kanadzie bóbr kanadyjski , piżmak i różne kuny .

    Wydobycie surowców mineralnych utrudniają trudne warunki transportu i wieczna zmarzlina. Budowa rurociągów, dróg, osiedli i zapór do wytwarzania energii elektrycznej zwykle powoduje znaczne obciążenie dla środowiska. Wnikanie składników pokarmowych przez wiatr ma wpływ na faktycznie ubogie w składniki odżywcze wody i torfowiska, wcześniej czyste jeziora są zmętniane przez silniejszy wzrost glonów, zamulenie i szybciej spływają torfy. Ponieważ bardzo wrażliwe porosty stanowią ważną część runa leśnego, zauważalny wpływ na strefę borealną mają imisje przemysłowe i nakłady substancji z terenów górniczych.

    Około jedna trzecia światowych dostaw drewna przypada na lasy borealne. Około 90% światowego zapotrzebowania na papier i tarcicę pokrywa pozyskiwanie drewna. Wydajność leśna jest jednak niska, ponieważ tempo wzrostu jest niskie w zimnym klimacie. Istnieje wiele problemów z komercyjnym wykorzystaniem drewna: Oddalenie i wielkość obszarów prowadzą do długich tras transportowych. Ze względu na rzadką populację drzew, ilość drewna użytkowego na powierzchnię jest niewielka. Ze względu na niskie temperatury i dużą pokrywę śnieżną zimą jakość drewna jest niska, ponieważ wysokość jest bardzo niska. W większości przypadków drewno można wykorzystać jedynie do produkcji papieru lub jako paliwo, a zalesianie lub naturalna regeneracja trwa stosunkowo długo. W rezultacie rozległe wycinanie i usuwanie torfu spowodowało uszkodzenia w wielu miejscach. Podczas gdy w Kanadzie i na Alasce ma miejsce przejście do regulowanego leśnictwa, w Rosji można zaobserwować nieuregulowane wylesianie . W Fennoskandii sytuacja jest inna.

    Z wyjątkiem polowań na futra, wszystkie tradycyjne sposoby utrzymania ludzi – polowanie, rybołówstwo, zbieranie dzikich jagód – służą mniej więcej jako samowystarczalne uzupełnienie dochodów z pracy.

    W Rosyjskiej Republice Sacha stacjonarna hodowla bydła (bydło, konie) była od wieków tradycją Jakutów , w innych borealnych rejonach świata została wprowadzona na odpowiednich terenach (doliny rzek) - ale w niewielkim stopniu - przez osadników pochodzenia europejskiego. Prawie wszyscy rdzenni mieszkańcy nordyckich lasów zawsze żyli jako myśliwi i zbieracze . W przeciwieństwie do Indian północnoamerykańskich ze strefy borealnej, półkoczowniczy hodowla reniferów zwykle odgrywa dominującą rolę u większości ludów tundry północnej Eurazji : zarówno do produkcji rynkowej z bardzo dużymi stadami, które pasą się w tundrze latem, jak i zimą w tundrze leśnej i tajdze (e B. Sami , Nieniecka , Jakuci, Ewenków ); lub z małymi, jedynie subsistenzsichernd trzymali stada czystych Waldbewohnerów (z. B. chanting i mansen , Evens , Tsaatan- Tuwiner), które zresztą często też polują, łowią ryby i zbierają. Czysta leśna forma przemysłu reniferowego jest wykorzystywana głównie do produkcji mleka, a także do jazdy konnej i przewożenia zwierząt. Przy wykorzystaniu nowoczesnych środków transportu coraz bardziej traci na znaczeniu.

    Na południu lasów borealnych możliwa jest uprawa roli z szybko dojrzewającymi roślinami ( zboża jare , ziemniaki , warzywa ), ale w większości regionów plony wystarczają jedynie na utrzymanie .

    Indywidualne dowody

    1. ↑ Schultz, J. (2008): Ekostrefy Ziemi . Stuttgart: Ulm. ISBN 978-3-8252-1514-9
    2. ↑ Wartości J. Schultza (Schultz, J. (2008): Die Ökozonen der Erde. Stuttgart) bez przeliczenia Antarktydy i Grenlandii na całą powierzchnię lądu. Zobacz artykuł Strefa ekologiczna # Poszczególne strefy ekologiczne . (Zobacz także tabelaryczny przegląd różnych modeli stref krajobrazowych i ich proporcji ; PDF; 114 kB)
    3. ↑ Dane mapy do badań „Ostatnia część dzikiej przyrody”, „Nienaruszone krajobrazy leśne” i „Przegląd stanu i ochrony dzikich terenów w Europie”, podsumowane w opisie źródłowym „Mapy świata dziczy” na Wikimedia Commons
    4. ↑ a b c d e f Jörg S. Pfadenhauer i Frank A. Klötzli: Roślinność ziemi. Springer Spectrum, Berlin/Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-41949-2 . str. 510-512.
    5. ↑ Julia Collins-Stalder: Wiertnice i sanie dla reniferów. Ludność tubylcza a przemysł naftowy i gazowy w postsocjalistycznej Rosji, Arkusz pracy nr 52, Instytut Antropologii Społecznej, Uniwersytet w Bernie, 2010, pdf , dostęp 26 lipca 2021, s. 19.

    literatura

    Szczegółowy spis literatury znajduje się w Schultz 2000, s. 220–225.

    Dalsza informacja
    • JA Larsen: ekosystem borealny . Prasa akademicka, Nowy Jork 1980. ISBN 0124368808
    • HH Shugart, R. Leemans, GB Bonan (red.): Analiza systemów globalnego lasu borealnego . Cambridge University Press, Cambridge 1992. ISBN 0521405467
    • H. Walter, SW. Breckle: Ekologia Ziemi. Wydawnictwo Akademickie Spectrum, Heidelberg 1999.
      • Vol. 3. Ekologia specjalna stref umiarkowanych i arktycznych Europy-Północnej Azji. ISBN 3825280225
      • Vol. 4. Strefy umiarkowane i arktyczne poza Euro-Azja Północna. ISBN 3-437-20371-1
    Commons : Boreal Zone  - kolekcja obrazów, filmów i plików audio