Лісовий намет

Лісовий намет у листяному лісі восени. Громадський заказник Гарт-Лейк, Онтаріо

Ліани в саду МакБрайд (McBryde Garden^[en]) На острові Кауаї

Крони клена утворюють зімкнутий намет

Лісовий намет^[1][2], або полог лісу^[3] — сукупність крон дерев, що зімкнулися, та які розміщуються в одному або кількох ярусах.

За іншим означенням — полог лісу (дерев, насаджень і т. ін.) — з'єднані крони дерев майже однакової висоти^[3].

Також, у біології намет — це надземна частина природного або культурного фітоценозу, утворена сукупністю окремих крон рослин^[4][5][6].

У лісовій екології наметом також вважається верхній шар або зона проживання, утворена кронами зрілих дерев, яка включає інші біологічні організми (епіфіти, ліани, тварин тощо)^[7]. Вважається, що спільноти, які населяють шар намету, беруть участь у підтримці різноманітності, стійкості та функціонування лісів^[8].

Іноді термін намет використовується для позначення ступеня розвитку зовнішнього шару листя окремого дерева або групи дерев. Тіньові дерева зазвичай мають щільну крону, яка блокує надходження світла до рослин нижчих ярусів.

Лісовий намет утворюється одним ярусом дерев у простих лісостанах, в якому крони розміщуються приблизно на одному рівні з відхиленням на 10-15 % від порівняльної висоти деревостану. Лісовий намет у змішаних та складних лісостанах формується з декількох ярусів^[9].

Спостереження

Ранні спостереження за наметом проводилися з землі за допомогою бінокля або шляхом дослідження поваленого матеріалу. Іноді дослідники помилково покладалися на екстраполяцію, використовуючи більш доступні зразки, взяті з підліску. У деяких випадках вони використовували нетрадиційні методи, такі як стільці, підвішені на ліанах, або дирижаблі з гарячим повітрям, серед іншого. Сучасні технології, включаючи адаптоване альпіністське спорядження, зробили спостереження за кронами значно простішим і точнішим, дозволили довше та більше спільно працювати та розширили сферу дослідження намету^[10].

Структура намету

Структура намету — це організація або просторове розміщення (тривимірна геометрія) намету рослин. Індекс листкової поверхні (LAI), площа листя на одиницю площі землі, є ключовим показником, який використовується для розуміння та порівняння рослинних наметів.

Намет вищий за ярус підліску. Намет вміщує 90 % тварин тропічного лісу. У тропіках намет покриває величезні площі і здається непорушними, якщо спостерігати з літака. Однак, незважаючи на те, що гілки дерев перекривають одна одну, дерева тропічного лісу рідко торкаються одне одного. Швидше, вони зазвичай розділені певними проміжками^[11].

Зімкнутість намету деревостану — відношення суми площ горизонтальних проєкцій крон дерев (без урахування площі їх перекриття) до загальної площі ділянки лісу. Виражається у відсотках або частках від одиниці^[12].

Ярусність намету лісів

Домінуючі та співдомінантні дерева формують нерівномірну ярусність намету. Крони дерев здатні відносно швидко фотосинтезувати завдяки великій кількості світла, тому воно підтримує більшість первинної продуктивності в лісах. Крони високих дерев забезпечують захист від сильних вітрів і штормів, а також перехоплюють сонячне світло та опади, що призводить до відносно рідкого ярусу підліску.

У наметі лісу мешкає унікальна флора і фауна, яких немає в інших ярусах лісу. Найбільше наземне біорізноманіття знаходиться в наметах тропічних лісів .^[13] Багато тварин тропічного лісу еволюціонували, щоб жити виключно в наметі і ніколи не торкатися землі.

Намет тропічного лісу зазвичай має товщину близько 10 м і перехоплює близько 95 % сонячного світла.^[14] Намет лежить під окремими найвищими кронами емерджентного ярусу, розрідженим шаром дуже високих дерев, зазвичай у кількості одне або два на гектар. З великою кількістю води та майже ідеальною температурою в тропічних лісах світло та поживні речовини є двома факторами, які обмежують ріст дерев від підліску до намету.

У спільноті пермакультури та розведення лісу намет є найвищим із семи шарів.

Намет може досягати 40 метрів у висоту з різними видами тварин, приуроченими до різних висот.

Екологія намету лісу

Лісові намети мають унікальні структурні та екологічні особливості та є важливими компонентами загальної лісової екосистеми. Вони беруть участь у таких важливих функціях, як перехоплення опадів, поглинання світла, кругообіг поживних речовин і енергії, газообмін, а також забезпечують середовище існування для різноманітних диких тварин^[15]. Намет також відіграє певну роль у зміні внутрішнього середовища лісу, діючи як буфер щодо вхідного світла, вітру та температурних коливань^[15].

Видове різноманіття

Ярус лісового намету підтримує різноманітну флору та фауну. Його охрестили «останньою біотичною межею», оскільки він забезпечує середовище існування, яке дозволило еволюціонувати незліченній кількості видів рослин, мікроорганізмів, безхребетних (наприклад, комах) і хребетних (наприклад, птахів і ссавців), які є унікальними для верхніх ярусів лісу.^[16] Завдяки цьому намет лісу, можливо, вважається одними з найбільш багатих на види середовища на планеті^[17]. В даний час вважається, що угруповання, знайдені в наметі, відіграють важливу роль у функціонуванні лісу, а також підтримці різноманітності та екологічної стійкості^[16].

Регулювання клімату

Лісовий клімат

Лісовий намет сприяє мікроклімату лісу, контролюючи та буферизуючи коливання кліматичних умов. Лісовий намет перехоплює дощі та снігопади, тим самим нейтралізуючи вплив опадів на місцевий клімат^[18]. Лісові крони також пом'якшують вплив температури всередині лісів, створюючи вертикальні градієнти освітлення^[19]. Варіації лісового мікроклімату також обумовлені структурою та фізіологією крон дерев та епіфітів. Це створює цикли зворотного зв'язку, де мікроклімат лісу визначає і визначається видовою ідентичністю, ознаками росту та складом лісового насадження крон дерев^[18].

Глобальний клімат

Лісовий намет бере значну участь у підтриманні стабільності глобального клімату. Він відповідає за щонайменше половину глобального обміну вуглекислого газу між наземними екосистемами та атмосферою. Лісові крони діють як поглиначі вуглецю, які зменшують збільшення атмосферного CO ₂, спричинене діяльністю людини. Знищення лісових наметів призведе до вивільнення вуглекислого газу, що призведе до збільшення концентрації атмосферного CO ₂ . Тоді це у свою чергу зумовить зростання парникового ефекту, перегріваючи планету^[20].

Перехоплення намету

Перехоплення крон — це дощ, який перехоплюється кроною дерева та послідовно випаровується з листя. Опади, які не перехоплюються, випадуть у нижчі шари або стечуть по стовбурах на лісову підстилку.

Існує багато методів вимірювання перехоплення намету. Найбільш часто використовуваним методом є вимірювання кількості опадів над наметом і віднімання прохідних опадів і потоку по стеблах (наприклад, Helvey and Patric [1965]^[21]). Однак проблема цього методу полягає в тому, що намет не є однорідним, що спричиняє труднощі в отриманні репрезентативних даних про падіння.

Інший метод, який намагався уникнути цієї проблеми, застосований, наприклад, Shuttleworth et al. [1984],^[22] Calder et al. [1986],^[23] і Колдер [1990].^[24] Вони накрили лісову підстилку поліетиленовими листами та зібрали опади, які пройшли крізь намет. Недоліком цього методу є те, що він непридатний для тривалого періоду, тому що зрештою дерева всихають через брак води, а також метод непридатний для снігових явищ.

Метод Hancock і Crowther [1979]^[25] дозволив уникнути цих проблем, використовуючи ефект навантаження гілок. Коли листя на гілці затримує воду, вона стає важчою і згинається. Вимірюючи цей пеоказник, можна визначити кількість перехопленої води. Гуанґ та ін., 2005^[26] удосконалили цей метод у 2005 році, використовуючи тензодатчики. Однак недоліки цих методів полягають у тому, що можна отримати інформацію лише про одну гілку, і виміряти ціле дерево чи ліс буде досить трудомістким.

У літературі

• «Під наметом п'яного лісу» — роман Джеральда Даррелла.

Примітки

1. Намет // Словник української мови : в 11 т. — Київ : Наукова думка, 1970—1980.
2. Паночіні Сергій Сергійович. Словник біологічної термінології / С. Паночіні; Всеукр. акад. наук, Наук.-дослідчий ін-т мовознавства, Від. термінології та номенклятури. – Харків: Рад. шк., 1931. – [4], 89 c. – (Серія практичних словників ; вип. IV). Архів оригіналу за 9 липня 2020. Процитовано 9 грудня 2020.
3. Полог // Словник української мови : в 11 т. — Київ : Наукова думка, 1970—1980.
4. Campbell, G.S.; Norman, J.M. (1989). The description and measurement of plant canopy structure. У Russell, Graham (ред.). Plant Canopies: Their Growth, Form and Function. Cambridge University Press. с. 1—19. doi:10.1017/CBO9780511752308.002. ISBN 978-0-521-39563-2. LCCN 87032902.
5. Moffett, Mark W. (December 2000). What's "Up"? A Critical Look at the Basic Terms of Canopy Biology. Biotropica. 32 (4): 569—596. doi:10.1646/0006-3606(2000)032[0569:WSUACL]2.0.CO;2.
6. Hay, Robert K.M.; Porter, John R. (2006). The Physiology of Crop Yield (вид. Second). Blackwell Publishing. ISBN 978-1-4051-0859-1. LCCN 2006005216.
7. Parker, Geoffrey G. (1995). Structure and microclimate of forest canopies. У Lowman, Margaret D. (ред.). Forest Canopies (вид. First). Academic Press. с. 73—106. ISBN 978-0124576506. LCCN 94041251.
8. Nadkarni, Nalini M. (February 1994). Diversity of Species and Interactions in the Upper Tree Canopy of Forest Ecosystems. American Zoologist. 34 (1): 70—78. doi:10.1093/icb/34.1.70 — через Oxford Academic.
9. Лесная энциклопедия. — М. : БСЭ, 1986. — 631 с. — 100 000 прим.
10. Lowman, Margaret D.; Wittman, Philip K. (1996). Forest Canopies: Methods, Hypotheses, and Future Directions (PDF). Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 27: 55—81. doi:10.1146/annurev.ecolsys.27.1.55. JSTOR 2097229. Архів (PDF) оригіналу за 7 лютого 2019.
11. Butler, Rhett (30 липня 2012). The Rainforest Canopy. Mongabay. Архів оригіналу за 5 May 2020.
12. Лесная энциклопедия. — Москва : БСЭ, 1986. — 631 с. — 100 000 прим.
13. Lowman, Margaret D.; Moffett, Mark (March 1993). The ecology of tropical rain forest canopies (PDF). Trends in Ecology & Evolution. 8 (3): 104—107. doi:10.1016/0169-5347(93)90061-S. PMID 21236120. Архів (PDF) оригіналу за 2 лютого 2020.
14. Light in the Rain Forest. garden.org. Архів оригіналу за 23 November 2015. Процитовано 23 листопада 2015.
15. Forest canopies (вид. 2nd). Amsterdam: Elsevier Academic Press. 2004. ISBN 978-0-12-457553-0. OCLC 162129566.
16. Nadkarni, Nalini M.; Merwin, Mark C.; Nieder, Jurgen (1 січня 2013), Levin, Simon A (ред.), Forest Canopies, Plant Diversity, Encyclopedia of Biodiversity (Second Edition) (англ.), Waltham: Academic Press: 516—527, doi:10.1016/b978-0-12-384719-5.00158-1, ISBN 978-0-12-384720-1, процитовано 26 лютого 2022
17. Erwin, Terry L. (1 січня 2013), Levin, Simon A (ред.), Forest Canopies, Animal Diversity, Encyclopedia of Biodiversity (Second Edition) (англ.), Waltham: Academic Press: 511—515, doi:10.1016/b978-0-12-384719-5.00057-5, ISBN 978-0-12-384720-1, процитовано 26 лютого 2022
18. Nakamura, Akihiro; Kitching, Roger L.; Cao, Min; Creedy, Thomas J.; Fayle, Tom M.; Freiberg, Martin; Hewitt, C. N.; Itioka, Takao; Koh, Lian Pin (1 червня 2017). Forests and Their Canopies: Achievements and Horizons in Canopy Science. Trends in Ecology & Evolution (English) . 32 (6): 438—451. doi:10.1016/j.tree.2017.02.020. ISSN 0169-5347. PMID 28359572.
19. Pfeifer, Marion; Gonsamo, Alemu; Woodgate, William; Cayuela, Luis; Marshall, Andrew R.; Ledo, Alicia; Paine, Timothy C. E.; Marchant, Rob; Burt, Andrew (8 січня 2018). Tropical forest canopies and their relationships with climate and disturbance: results from a global dataset of consistent field-based measurements. Forest Ecosystems. 5 (1): 7. doi:10.1186/s40663-017-0118-7. ISSN 2197-5620.
20. Didham, R. K.; Fagan, L. L. (1 січня 2004), Burley, Jeffery (ред.), ECOLOGY | Forest Canopies, Encyclopedia of Forest Sciences (англ.), Oxford: Elsevier: 68—80, doi:10.1016/b0-12-145160-7/00013-2, ISBN 978-0-12-145160-8, процитовано 26 лютого 2022
21. Helvey, J. D., Patric, J. H., 1965. Canopy and litter interception of rainfall by hardwoods of Eastern United States. Water Resources Research 1 (2), 193—206.
22. Shuttleworth, W. J., Gash, J. H. C., Lloyd, C. R., Moore, C. J., Roberts, J. M., et.al, 1984. Eddy correlation measurements of energy partition for Amazonian forest. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 110, 1143—1162.
23. Calder, I. R., 1986. A stochastic model of rainfall interception. Journal of Hydrology 89, 65–71.
24. Calder, I. R., 1990. Evaporation in the uplands. John Wiley & Sons.
25. Hancock, N. H., Crowther, J. M., 1979. A technique for the direct measurement of water storage on a forest canopy. Journal of Hydrology 41, 105—122.
26. Huang, Y. S., Chen, S. S., Lin, T. P., 2005. Continuous monitoring of water loading of trees and canopy rainfall interception using the strain gauge method. Journal of Hydrology 311, 1–7.