在全球范围内,森林受到太阳辐射量和降水量的影响,而这两者都受到纬度的影响。这些气候条件决定了什么生物可以在一个地区生存,并帮助塑造了数百万年来森林的进化。根据纬度,有三种类型的森林:北方森林、温带森林和热带森林。
位于最北部的北方针叶林,冬天漫长而寒冷,生长季节短。温带森林位于中纬度地区,四季分明。热带森林分布在赤道附近,气温高,生长季节长,蕴藏着数量惊人的生物多样性。
森林通过提供授粉、气候调节和土壤保持等生态系统服务,在地方和区域范围内支持人类。联合国粮食及农业组织(粮农组织)称,尽管完整的森林对人类福祉具有价值,但世界各地的森林正受到人类活动的威胁。
什么是森林?
森林是由树木主导的生态系统。根据粮农组织制定的参数在美国,森林的面积必须至少有半公顷(约1.25英亩),才能被认为是森林。该地区的树木还必须能够生长到16英尺以上的高度,树冠覆盖至少10%的天空。
尽管粮农组织给出了精确的定义,但对森林的构成仍存在争议。该组织解释的一个问题是,它没有区分天然林和人工林。根据著名森林生态学家的一项研究发表在《环境》杂志上由于目前的森林定义没有区分森林类型,因此很难监测森林数量的变化。
北方森林
针叶林,或称针叶林它们分布在北美、亚洲和欧洲纬度50到60度之间。针叶林下面是冰川形成的土地这在该地区的地质、水文和土壤上留下了遗产。与温带和热带森林相比,寒带森林的严寒气候使生命难以生存,导致物种多样性较低。生活在北方针叶林中的植物和动物特别适应了短的生长季节和寒冷的温度。由于其广阔和偏远,北方针叶林是重要的碳储存库。
在三种森林类型中,针叶林的生长期最短,约130天。北方森林往往有浅的,酸性的,营养不良的土壤。松柏是种类最丰富的树,虽然也有一些适应落叶乔木例如柳树、杨树和桤木。突出的物种包括黑和白冷杉,jackpine,香脂冷杉和柽柳。在林下层,蓝莓和蔓越莓丛为野生动物提供高能量食物.
的生活在北方森林中的动物特别适应极低的温度(低至零下22华氏度(零下30摄氏度))和一年中大部分时间资源短缺的情况。北方驯鹿是少数全年生活在针叶林中的动物之一,它们通过在近100万英亩的区域寻找食物生存下来。然而,由于栖息地的丧失和基础设施对残存森林的瓜分,这些曾经丰富的驯鹿现在正面临灭绝的危险。许多鸟类拜访北方森林湿地在它们每年的迁徙中,随着气温下降和食物稀缺而向南迁徙。
气候变化是北方针叶林的主要威胁。几乎80%的北方针叶林都在永久冻土层上,这是一层常年冰冻的土壤。随着气温以不自然的速度快速上升,地面变得松软潮湿,许多树木最终失去稳定性而死亡。来自国际北方森林研究协会的科学家们认为,北方森林保护是减缓气候变化的关键。
温带森林
温带森林位于中纬度地区,这赋予了它们特有的四季。现存的原始温带森林已所剩无几;该地区以次生林为主。截至2020年,温带森林占地球森林覆盖总量的16%。
温带森林中居住着适应季节性的物种。落叶树如枫树、山核桃树、橡树和许多其他树在秋冬落叶休眠以节省能量。熊、山猫、松鼠和鹿在温带森林中安家,它们可以储存食物、调整饮食或冬眠以应对冬季营养食物的缺乏。
虽然温带森林有共同的季节性,但它们的年降水量和温度差异很大。每年的温度根据地点和季节的不同,从-22华氏度到86华氏度不等。温带森林平均每年的降雨量为30至59英寸。土壤通常是肥沃的,有一层厚厚的有机质,植物可以从中提取养分生长。
温带森林是许多濒危物种的家园。在美国,有12种哺乳动物被鱼类和野生动物管理局列为濒危物种,生活在温带森林栖息地。的红狼原产于北卡罗莱纳东部温带森林,被世界自然保护联盟列为极度濒危物种。北方斑点猫头鹰在1990年被联邦政府列为濒危物种,目前被认为是濒危物种。这些猛禽喜欢原始森林华盛顿州、俄勒冈州和加利福尼亚州的栖息地,近几十年来持续下降。
温带森林的类型
- 落叶林:这种森林类型以落叶树为主,落叶树在寒冷的月份失去叶子,进入休眠期。
- 针叶林:这个生物群落有较高比例的常绿,生产球果的树木。
- 温带雨林:由于温度适中,这些森林报告了极高的降水量每年140到167英寸.
热带森林
热带森林位于南北23度的巨蟹座热带和摩羯座热带之间,是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一。这些森林只覆盖了地球表面的十分之一,却庇护着一半的物种。它们也是受人类活动威胁最大的物种之一。
热带森林的环境相对稳定,使生命得以繁衍生息。它们是地球上最温暖、雨最多的森林,温度在68华氏度到77华氏度之间,年降雨量为79到394英寸。
热带森林以其非凡的生物多样性而闻名。例如,亚马逊雨林是世界上已描述物种的10%的家园。
热带森林的多样性使它们非常高效处理营养物质.死亡和腐烂的物质很快被分解者分解,几乎立即被另一种生物吸收。这就形成了热带森林土壤营养物.为了适应贫瘠的土壤,许多热带树木适应浅根系它们遍布森林地面,更容易吸收养分。
许多有魅力的热带森林物种正面临灭绝的威胁。例如,生活在非洲西部和中部的非洲森林象,由于栖息地的丧失和偷猎,被世界自然保护联盟列为极度濒危物种。灵长类动物几乎只生活在热带地区,大多数生活在热带森林中。在巴西的一些森林中,同一地区生活着多达13种灵长类动物。
伐木、为农业开垦土地和偷猎等人类活动对热带森林的未来构成了威胁。根据世界资源研究所的数据,仅在2020年,就有超过1200万公顷的热带森林消失。
热带森林的种类
- 常绿雨林:通常被认为是“真正的”雨林,它们是最潮湿的(每年约80英寸的降雨量)和大多数生物多样性的热带森林.
- 热带湿润森林:与常绿雨林相比,热带湿润森林距离赤道更远,总体降雨量较少,季节间差异较大。
- 热带干林:其间雨水很少一年中的四到六个月.植物和动物有特殊的适应能力来应对这段缺水时期。
- 红树林:沿海热带森林树木适应了在不同水平的半咸水中生活。红树林保护海岸免受风暴侵袭,同时也是水生物种的苗圃