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陆地碳库泰加森林

点击数:   发布时间:2019年01月03日   来源:中国绿色时报    作者:朱永杰

  圣诞老人从泰加森林走出来,为世界的孩子们送去礼物,随着礼物送到的还有对于孩子们未来和成长的祝福,这些会长留心间。

        ——朱永杰

        陆地碳库泰加森林

        主讲专家: 北京林业大学教授 朱永杰

 

堪察加半岛的棕熊

        泰加,源于蒙古语,是一种以松林、云杉和落叶松组成的针叶林为特征的生物群落,是世界上最大的陆地生物群落,占世界森林覆盖率的29%。也因为环绕北极地区,覆盖了斯堪的纳维亚半岛、苏格兰和冰岛,俄罗斯、加拿大内陆和阿拉斯加的大部分地区,以及哈萨克斯坦北部、蒙古北部等地。一年中的大多数时间里,大部分泰加森林都披着白雪,也被称为北方森林或雪森林。

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       寒冷的泰加森林

        由于泰加覆盖面积很广,大部分区域处在温带的北部地区,因此泰加的针叶林也被称为温带针叶林,北部接近树线和苔原生物群落。泰加森林的南部已在生态群落上与针阔混交林连接。

        北美的针叶林主要由云杉组成,斯堪的纳维亚和芬兰针叶林由云杉、松树和桦树组成,俄罗斯的针叶林根据地区的不同有灌木、松树和落叶松,而西伯利亚东部的泰加是一片巨大的落叶松森林。有可靠记录的最低气温出现在俄罗斯东北部的针叶林中。针叶林或北方森林属亚北极气候,季节间温度范围非常大,冬季长而寒冷是主要特征。

        由于寒冷,阻碍了土壤的发育和植物利用其养分的能力,针叶林的土壤缺少腐殖质深度,存在营养不良问题。林中的落叶和苔藓可以在凉爽潮湿的气候中长期留在森林里,常绿针叶林中的酸进一步侵蚀了土壤,土壤呈酸性,森林的地面一般只能生长地衣和一些苔藓。

        泰加森林环绕北极,在最靠近北极的寒冷地区,林木的生长季节只有短短的50-70天。在俄罗斯较北部,泰加森林的主要树种为针叶树,由落叶松、云杉、冷杉和松树构成。在靠近南部的地区,也有少量桦树、山杨、柳树、花楸等阔叶树分布。

        在加拿大、斯堪的纳维亚和芬兰,泰加森林通常分为3个分区:北部高地较矮和稀疏的针叶林;中部相对郁闭度较高的针叶林;在南部高地,松柏中散布着一些温带落叶树木,如枫树、榆树和橡树,在这些森林中,一般长有很多浆果。在泰加针叶林中,多为常绿树种,云杉、冷杉和松树,在一些地区也会生长极其耐寒的落叶松。

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       泰加生态系统概况

        泰加森林所覆盖的地区有100多种哺乳动物,近200种鱼类,300多种鸟类,数万种昆虫。由于气候寒冷,无霜期很短,植物生长季节短暂,生长缓慢。沼泽、河流、湖泊在全年的大部分时间处于冰冻状态,该地区的很多食肉动物到了冬季由于食物稀少,大多会冬眠或迁往较南部的地区。

        尽管泰加森林所在的区域,冬季极为寒冷,但自然还是那样仁慈地预备了很多食物。在地球北部的寒冷区域的河流中,每年都会出现大鲑鱼回游的现象,为当地的掠食动物提供丰富的蛋白质和脂肪。大型食草哺乳动物有自己固定的迁徙路线,每年各种动物大范围的迁徙构成了泰加森林生物群落令人荡气回肠的生物种群活动景象。

        泰加森林,地域广大,由于严酷的气候,能够支持的动物物种不多。加拿大的泰加森林里有85种哺乳动物、130种鱼类和约32000种昆虫。昆虫作为传粉者、分解者和食物网的一部分,起着至关重要的作用。

        寒冷的冬天和短暂的夏天使针叶林成为爬行动物和两栖动物的一个具有挑战性的生物群落,它们依靠环境条件来调节体温,学会了冬眠,来解决寒冷季节越冬的问题。在那里生活的两栖动物主要有:蓝斑蝾螈、北方两线蝾螈、西伯利亚蝾螈、木蛙、北方豹蛙、北方合声蛙、美洲蟾蜍、加拿大蟾蜍。鱼类必须能够抵御寒冷的海水条件,并能够适应冰雪覆盖下的生活,主要鱼类包括:阿拉斯加黑鱼、北方梭子鱼、白鱼等。

        泰加森林是许多大型食草哺乳动物的家,如驼鹿和驯鹿。南方较封闭的泰加森林的一些地区也有其他鹿种的种群,如麋鹿和罗鹿。在泰加最大的动物是森林野牛,主要生活在加拿大北部和阿拉斯加,在俄罗斯远东地区也发现了这个物种。

        那里的小型哺乳动物包括啮齿类动物,有海狸、松鼠、北美豪猪和田鼠,以及少量的雪鞋兔和山地野兔等。这些物种已经适应了在其本土地区的严冬中生存。一些较大的哺乳动物,如熊,在夏天为了增重而尽情进食,然后在冬天进入冬眠状态。泰加森林中哺乳动物掠食者包括加拿大林鼠、欧亚林鼠、斯多特、西伯利亚黄鼠狼、最小黄鼠狼、貂鼠、美洲马羚、北美河獭、欧洲水獭、美洲貂、狼獾、亚洲獾、费舍尔、灰狼、郊狼、红狐狸、棕熊、美国黑熊、亚洲黑熊、北极熊(仅在针叶林-苔原生态圈的小区域)和西伯利亚虎。

        超过300种鸟类在针叶林有它们的筑巢地。该地区的留鸟较少,300种鸟类中,只有30种在冬季停留。候鸟夏季来到泰加森林繁殖后代,然后返回温暖的南方。西伯利亚画眉、白喉麻雀和黑喉绿莺迁徙到这个栖息地,以利用漫长的夏日和在众多的沼泽和湖泊周围发现的大量昆虫来生存。

俄罗斯北纬67度韦霍扬斯克附近河谷的针叶林

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       泰加森林的林火

        森林火灾一直是影响泰加森林系统恢复平衡的重要因素之一,加拿大、美国、北欧和俄罗斯的森林生态学都将其作为生态系统工作的重要组成部分,由专家进行研究,林火的状态称之为火动态、火周期或火系统。

        泰加森林中占主导地位的火灾是高强度的冠状火或规模非常大的地表火,一般规模的林火,会超过1万公顷,较大的林火有时会超40万公顷。在加拿大西部和阿拉斯加的干旱地区,林地的火周期平均时间为50-100年。在加拿大东部气候较湿润的地区,火周期平均时间可能为200年或更长,平均为126年。

        对于泰加森林的林火,科学家的解释和对策并不一致,一些生态学家认为泰加的林火是泰加森林生态系统的一个组成部分。林火的发生以及对于森林和苔藓林地的存续和生态系统演化所起到的作用一直是美国、加拿大和俄罗斯生态学者研究的重要课题之一,也是一个至今仍未解的课题。

        一些研究表明,雷击造成的野火是泰加森林底层植被萌发的主要因素,考虑到火的烧烤会在短期内刺激树木幼苗发芽,在长期内影响生物量和养分的分解,野火可能是推动泰加森林生态系统演替和更新的主导力量。泰加的树木、灌木和地衣都会在火灾后发生变化,呈现快速生长状况。还有的学者认为,由于缺少寒冷,泰加森林里的有害昆虫和微生物缺少天敌,大量病虫的繁殖会危害森林,火灾在烧毁森林的同时也消灭了大量昆虫和微生物,相当于清洁了大地,使得生态系统能够在过火以后缓慢重生。

        在对加拿大西部的研究中证实,大量木灰也作为养分能够促进植物的再生,可能大自然就是在这种较剧烈的大火中,完成了对于不健康因素的清理,保证森林生态系统在更健康的环境条件下继续演化。很多研究表明,在泰加森林中,云杉昆虫的攻击会导致整片森林的毁灭,而火灾反而会保证森林生态系处于某种稳定状态。

        在木材国际贸易的研究中也发现,在很多泰加区域生产的木材中,那些雨量较大、缺少林火区域生产的木材往往虫眼较多,木材的质量较差。所以,在这个世界最大的林区,林火居然还有益处。

阿拉斯加北部的泰加森林

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       泰加森林面临的主要威胁

        从整体上来看,对于泰加森林的采伐还不到其生长量的一半。加拿大森林的产品包括厕纸、复印纸、新闻纸和木材,90%以上来自加拿大的泰加森林产品出口到美国消费和加工,加拿大大多数森林采伐活动在南部。在加拿大南部进行的泰加森林的砍伐活动,要求砍伐区在下一个季节重新种植,但这样形成的森林大多为单一树种的纯林,在森林有害病虫发生的时候,会对森林生态系统造成一定的风险。

        大多数在加拿大森林从事采伐活动的木材公司都由独立的第三方机构认证,这些认证机构包括森林管理委员会(FSC)、可持续森林倡议(SFI)或加拿大标准协会(CSA)。虽然这些群体的认证程序各不相同,但都包括了森林管理,尊重土著人民,遵守地方、省或国家环境法,保障森林工人安全,进行教育和培训以及其他环境、商业和社会方面的要求。

        随着欧美国家实施森林可持续认证等措施,在20世纪70年代到21世纪初期,大量国家木材商转到俄罗斯的西伯利亚。到前苏联解体的时候,西伯利亚针叶林的大片地区已被采伐。在随后的经济体制变革中,俄罗斯林业开始接受森林认证理念,建立了自己的认证体系。但从整体上看,这样的认证体系在实践中如何发挥作用依然是一个问题,毕竟欧美国家的森林认证是以私营林业社团为主体的森林管理和对林产品销售约束机制,具有某种绿色贸易壁垒作用,在一个森林资源国有的机制下,这样的机制如何发挥作用还是一个问题。

        目前对于泰加森林影响较大的是,人为活动向大气中排放的有害气体形成的酸雨。这样的酸雨已经对泰加森林的生长构成一定的影响。研究表明,在泰加,受影响的植物数量随着雨水酸度的增加和时间的延长而增加。

        气候变暖对于泰加森林是一个不确定性因素,温暖的气候在一般情况下会有利于树木等植物的生长,一般来说,在南部,针叶林容易被草原、公园或温带森林所取代。但在泰加,研究表明,在阿拉斯加中部北部森林、加拿大西部和俄罗斯东部部分干旱地区,夏季气候变暖已被证明会增加水分压力并降低树木的生长。斯堪的纳维亚、芬兰、俄罗斯西北部和加拿大东部的降水相对丰富,那里的生长季节较长,加速了树木的生长。在西伯利亚,林学家也发现,一些针叶林群落正从针叶落叶树转变为常绿针叶树,以应对气候变暖。在温暖的夏天,缺少水分也给阿拉斯加中部的桦树带来了压力。近年来,在一些森林中也出现了害虫灾害,在不列颠哥伦比亚出现了山松甲虫,在阿拉斯加出现了水杉树皮甲虫。

        在泰加的针叶林里,沼泽和泥炭地很普遍。鉴于近年来对于泥炭地的开发利用对泰加森林已经构成潜在的威胁,许多国家正在采取直接措施,禁止伐木、采矿、石油和天然气生产以及其他形式的发展,以保护泰加针叶林的生态环境。2010年2月,加拿大政府为13000平方公里的北方森林建立了保护措施,在加拿大东部的迈利山区建立了一个10700平方公里的公园保护区。加拿大安大略省和魁北克省的两个省政府于2008年出台了保护至少一半北方森林的措施。这些措施的完成,会建立世界上最大的保护区网络。

 
(作者: 主讲专家: 北京林业大学教授 朱永杰)        (编辑: 刘霞)   

 


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