Table of Contents

Введение в канадский бореальный лес

Бореальные леса Канады, обычно называемые тайгой, представляют собой одну из самых обширных и экологически значимых наземных экосистем на Земле.Включая около трети циркумполярного бореального леса, который окружает Северное полушарие, эти обширные хвойные леса простираются через северные районы страны в непрерывной полосе зеленого.Бореальный регион в Канаде охватывает почти 60% площади страны, что делает его определяющей чертой канадского ландшафта и критическим компонентом природного наследия страны.

Эти леса характеризуются своей замечательной устойчивостью перед лицом суровых экологических условий, включая холодные зимы, короткие вегетационные периоды и бедные питательными веществами почвы. Бореальная экосистема поддерживает сложную сеть жизни, от высоких хвойных деревьев до различных популяций диких животных, и играет незаменимую роль в регулировании глобальных климатических моделей. Бореальный регион Канады простирается на 1,2 миллиарда акров и является крупнейшей сохранившейся нетронутой лесной экосистемой планеты, представляя собой сокровищницу биоразнообразия и экологических услуг, которые приносят пользу не только Канаде, но и всей планете.

Понимание бореального леса имеет важное значение для всех, кто интересуется экологией, наукой о климате, сохранением или природным миром.Это всеобъемлющее руководство исследует географическое распределение, экологические характеристики, разнообразие дикой природы, климатическую значимость и проблемы сохранения, стоящие перед бореальными лесами Канады.

Географическое распределение и объем

Огромное расширение Бореальной зоны

Канадский бореальный регион охватывает ландшафт от самой восточной части провинции Ньюфаундленд и Лабрадор до границы между крайне северным Юконом и Аляской. Этот огромный лес простирается примерно на 5000 километров с востока на запад, создавая непрерывную полосу леса, которая доминирует над канадским ландшафтом. Он имеет ширину более 1000 километров (с севера на юг), отделяющую арктическую тундровую область от различных ландшафтов южной Канады.

Канада является домом для 369 млн га леса, что составляет 24% мирового бореального леса и 9% всего леса в мире. Для сравнения, более 3 млн кв. км в Канаде покрыты бореальным лесом - считается крупнейшим нетронутым лесом на земле. Эта ошеломляющая площадь больше, чем многие страны и представляет собой одну из последних больших пустынных областей, оставшихся на планете.

Провинциальное и территориальное покрытие

Бореальный лес простирается на несколько канадских провинций и территорий, каждая из которых содержит уникальные характеристики, внося свой вклад в общую бореальную экосистему.

  • Территория Юкон — западный край бореала, где он встречается с Аляской
  • Северо-Западные территории — Дом для некоторых из самых нетронутых бореальных ландшафтов
  • Нунавут — северная окраина, где бореальный переход в тундру
  • Британская Колумбия — северо-восточные части содержат бореальный лес
  • Альберта — Обширный бореальный охват в северной половине провинции
  • Саскачеван — северные регионы, в которых преобладают бореальные экосистемы
  • Манитоба — Значительное покрытие бореальных лесов в центральных и северных районах
  • Онтарио — обширные бореальные регионы в северной части провинции
  • Квебек — Обширные бореальные леса, покрывающие большую часть провинции
  • Ньюфаундленд и Лабрадор — восточная конечная точка бореального леса

Экологические зоны в пределах бореальной зоны

Бореальный регион Канады можно разделить на семь экозон, которые можно разделить на две основные группы. Северные районы бореального леса состоят из четырех экозон – Тайга-Кордильера, Тайга-Плейнс, Тайга-Шилд и Гудзон-Плейнс – это наиболее тонколесистые районы, где вегетационный сезон и средний размер деревьев постепенно сокращаются до тех пор, пока не будет достигнут край арктической тундры.

На площади 1630 000 квадратных километров Бореальный щит является крупнейшей из восьми зон, эти экологические зоны отражают изменения климата, топографии, почвенных условий и состава растительности в бореальном регионе, создавая мозаику типов и характеристик лесов.

Климат и условия окружающей среды

Субарктический климат

Бореальный лес существует в субарктической климатической зоне, характеризующейся экстремальными колебаниями температуры между сезонами. Зимы длинные, темные и горько холодные, во многих районах температура часто опускается ниже -40 °C. Эти суровые условия могут сохраняться в течение шести-восьми месяцев года, создавая одну из самых сложных условий для жизни растений и животных на Земле.

Лето в бореале короткое, но интенсивное, с долгими светлыми часами, способствующими быстрому росту растений в течение короткого вегетационного периода. Вегетационный сезон обычно длится всего 50—100 дней, в зависимости от широты и местных условий. За это время температура может достигать 20—30 °C, создавая резкий контраст с зимними месяцами и позволяя лесной экосистеме завершить свой годовой цикл роста и размножения.

Осадки и влажность

Осадки в бореальном лесу, как правило, умеренные, в пределах от 200 до 600 миллиметров в год, причем большая часть его выпадает в виде снега в зимние месяцы. Несмотря на относительно низкий уровень осадков, бореальный ландшафт характеризуется обильными водными особенностями. Бореал включает в себя больше поверхностных пресных вод - около 200 миллионов акров (81 миллион гектаров) - чем где-либо еще на Земле.

Наличие вечной мерзлоты в северных районах в сочетании с низкими показателями испарения из-за низких температур приводит к заболоченным почвам и обширному освоению водно-болотных угодий, которые, в том числе болота, болота и болота, являются неотъемлемыми компонентами бореальной экосистемы и играют решающую роль в хранении углерода и фильтрации воды.

Характеристики почвы

Бореальные почвы обычно кислые, бедные питательными веществами и медленно развиваются из-за холодного климата и медленных темпов разложения. Доминирующие типы почвы включают подзолы, которые образуются под хвойными лесами и характеризуются характерной слоистой структурой с отбеленным подземным горизонтом. Органические почвы, особенно торф, широко распространены в районах водно-болотных угодий и могут накапливаться на значительных глубинах в течение тысяч лет.

Медленное разложение органического вещества в холодных условиях означает, что питательные вещества высвобождаются постепенно, ограничивая продуктивность бореальных лесов по сравнению с умеренными или тропическими экосистемами, однако эта же характеристика способствует накоплению обширных запасов углерода в бореальных почвах, что делает их критическими для глобального регулирования климата.

Доминирующие виды деревьев и состав лесов

Хвойное господство

Хвойные леса составляют 68% площади лесов Канады, наиболее распространенными являются еловые леса. В бореальных лесах преобладают вечнозеленые деревья, которые эволюционировали в замечательные приспособления для выживания и процветания в суровых северных условиях. Эти хвойные деревья обладают несколькими ключевыми характеристиками, которые позволяют им добиться успеха в бореальной среде.

Игольчатые листья хвойных минимизируют потери воды и могут выдерживать морозы без повреждений. Их коническая форма помогает сбрасывать снег, предотвращая поломку ветки при сильных снеговых нагрузках. Большинство бореальных хвойных вечнозеленых, сохраняя иглы круглый год, что позволяет им начать фотосинтез сразу же, когда весной условия становятся благоприятными, максимизируя продуктивность в короткий вегетационный период.

Крупные хвойные виды

Сырные виды (Picea spp.)

Ельняные деревья являются квинтэссенцией бореальных хвойных пород, образуя обширные чистые стоянки или смешанные леса по всему региону.Белая ель, черная ель и тамарак наиболее распространены в четырех северных экозонах Тайги и Гудзонских равнин, в то время как ель, бальзамовая пихта, сосна джек, белая береза и дрожащая осина наиболее распространены в нижних бореальных регионах.

Черная ель (Picea mariana) особенно хорошо приспособлена к холодным, влажным условиям и часто встречается в плохо осушенных участках и торфяниках. Она может выживать в районах с вечной мерзлотой и удивительно огнестойкая, с серотиновыми шишками, которые открывают и выпускают семена после пожаров. Белая ель (Picea glauca) обычно растет на более дренированных участках и может достигать больших размеров, чем черная ель, образуя впечатляющие стенды на благоприятных участках.

Сосновые виды (Pinus spp.)

Джек-сосна (Pinus bankiana) — это адаптация к огню, которая процветает на песчаных, хорошо дренированных почвах. Как и черная ель, она производит серотиновые шишки, требующие тепла огня для открытия и разгона семян. Эта адаптация обеспечивает быструю регенерацию после пожаров, которые являются естественной и повторяющейся особенностью бореального ландшафта. Джек-сосновые леса часто образуют четные по возрасту стенды после пожаров, создавая отличительные ландшафтные узоры.

Сосна Лоджпол (Pinus contorta) встречается в западных частях бореального леса, особенно в Британской Колумбии и Альберте. Она имеет много общих характеристик с сосной Джек, включая адаптацию к огню и способность быстро колонизировать нарушенные участки.

Плодовидные виды (Abies spp.)

Пихта бальзам (Abies balsamea) распространена в восточном бореальном лесу, особенно в Квебеке и морских провинциях. Она терпима к тени и часто образует плотные стоянки в зрелых лесах. Пихта бальзам является важным видом для дикой природы, обеспечивая покрытие и прогулку для многочисленных животных. Ее ароматическая смола традиционно используется для различных целей, включая лекарственные применения.

Ларочные виды (Larix spp.)

Тамарак (Larix laricina), также известный как восточная лиственница, уникален среди бореальных хвойных пород тем, что листвен, сбрасывая каждую осень свои иглы. Эта необычная характеристика является адаптацией к экстремальным холодам бореальной зимы. Тамарак обычно встречается в водно-болотных угодьях и вдоль озерных лошадей, где его толерантность к заболоченным почвам дает ему конкурентное преимущество. Осенью тамаракские иглы перед падением превращают блестящее золото, создавая эффектные дисплеи по всему бореальному ландшафту.

Решительные компоненты

В то время как хвойные деревья доминируют, лиственные деревья играют важную роль в бореальном лесу, особенно в нарушенных районах и вдоль южных окраин. Трепещущая осина (Populus tremuloides) является наиболее распространенным лиственным деревом в бореальном, способным к быстрой колонизации нарушенных участков через корневые сосания. Стены Аспена обеспечивают важное разнообразие среды обитания и имеют решающее значение для многих видов дикой природы.

Белая береза (Betula papyrifera) — ещё один распространённый лиственный вид, часто произрастающий в смешанных трибунах с хвойными. Его отличительная белая кора не только эстетически поражает, но и выполняет важные экологические функции, отражая солнечный свет и защищая дерево от перепадов температур. Кора берёзы веками использовалась коренными народами для изготовления каноэ, контейнеров и укрытий.

Тополь бальзама (Populus balsamifera) встречается вдоль рек и во влажных районах по всему бореалу. Как и осина, он может размножаться вегетативно через корневые сосунки, что позволяет быстро колонизировать подходящие участки. Эти лиственные виды способствуют разнообразию лесов и обеспечивают важные ресурсы для дикой природы, включая прогулку лосей и места гнездования птиц.

Подлесковая растительность и лесной пол

Бореальный лесной пол и подлесок характеризуются отличительными растительными сообществами, приспособленными к низким уровням освещенности, кислым почвам и холодным температурам.Подлесковая растительность варьируется в зависимости от типа леса, влажности почвы и последовательности стадий, но несколько групп растений особенно характерны для бореальных экосистем.

Мхи и лишайники

Мхи образуют обширные ковры на лесном полу, особенно во влажных районах и зрелых лесах.Пернатые мхи, в том числе виды плеврозия и гилокомия, особенно обильны и могут образовывать толстые коврики, влияющие на температуру почвы, удержание влаги и посевное заведение.Мхи сфагнума доминируют в водно-болотных угодьях, со временем накапливаясь, образуя торфяные отложения, толщиной в несколько метров.

Лишайники распространены в бореальном лесу, растут на коре деревьев, скалах и почвенных поверхностях. Лишайники оленей (Cladonia spp.) образуют обширные коврики в открытых лесах и являются важными источниками пищи для карибу в зимние месяцы. Борода старика (Usnea spp.) и другие древесные лишайники драпируют с ветвей деревьев, особенно в старых лесах, и служат индикаторами качества воздуха и возраста лесов.

Крубы и карликовые кустарники

Слой кустарника в бореальных лесах включает в себя многочисленные виды, адаптированные к кислой почве и тени. Особенно обильны представители семейства кустарников (Ericaceae), в том числе черника (Vaccinium spp.), лабрадорский чай (Rhododendron groenlandicum) и болотная лавра (Kalmia polifolia). Эти кустарники производят ягоды, которые являются важными источниками пищи для дикой природы и собирались людьми на протяжении тысячелетий.

Ивы (Salix spp.) и ольхи (Alnus spp.) распространены в прибрежных районах и на нарушенных участках, где они способствуют стабилизации почвы и фиксации азота. Эти кустарники обеспечивают важный промысел лосям и другим травоядным животным, особенно зимой, когда других источников пищи мало.

Травоядные растения

Травоядный слой в бореальных лесах обычно редок из-за низкого уровня освещенности и кислых почв, но для этих экосистем характерны несколько видов. В зрелых лесах распространены бунхберри (Cornus canadensis), двухцветник (Linnaea borealis) и различные виды зимнего зелени (Pyrola spp.) В влажных районах доминируют осоки (Carex spp.) и хлопковая трава (Eriophorum spp.), образующие плотные бивни, характеризующие бореальные водно-болотные угодья.

Разнообразие дикой природы и место обитания

Обитатели млекопитающих

85 видов млекопитающих называют канадский бореальный лес домом, начиная от крошечных землеройных до массивных лосей. Это разнообразное собрание млекопитающих развило замечательные адаптации, чтобы выжить в сложной бореальной среде.

Большие травоядные

Лоси (Alces alces) являются крупнейшими членами семейства оленей и знаковыми обитателями бореального леса. Эти массивные животные хорошо приспособлены к глубокому снегу и холодным температурам, с длинными ногами, которые позволяют им пробираться сквозь снег и просматривать кустарники и водную растительность. Популяции лосей колеблются в ответ на доступность пищи, хищничество и климатические условия, играя важную роль в формировании лесной растительности посредством их деятельности по просмотру.

Вудленд карибу (Rangifer tarandus caribou) специально адаптированы к жизни в бореальном лесу, с широкими копытами, которые действуют как снегоступы и позволяют им ходить по мягкому снегу и мускегу. В северо-западном Онтарио это включает в себя редкие Вудленд или Бореальный карибу, а также медведей, волков, бобров, лосей, оленей, рысь и многое другое. Популяции карибу сократились во многих районах из-за фрагментации среды обитания, хищничества и изменения климата, что делает их видом охраны окружающей среды на большей части их ареала.

Хищники

Серые волки (Canis lupus) являются главными хищниками в бореальной экосистеме, охотясь стаями, чтобы уничтожить крупную добычу, включая лосей, карибу и оленей. Популяции волков тесно связаны с изобилием добычи и играют решающую роль в регулировании популяций травоядных и поддержании баланса экосистем. Бореальный лес обеспечивает волков обширными территориями и обильной добычей, поддерживая некоторые из самых здоровых популяций волков в Северной Америке.

Черные медведи (Ursus americanus) распространены по всему бореальному лесу, питаясь ягодами, насекомыми, рыбой и иногда мелкими млекопитающими. Эти всеядные являются важными диспергаторами семян и способствуют круговороту питательных веществ в процессе их кормления. Черные медведи берутся в зимнее время, появляясь весной, чтобы воспользоваться обильными пищевыми ресурсами в течение короткого вегетационного периода.

Канадская рысь (Lynx canadensis) - специализированные хищники зайцев-подкова, популяции которых колеблются в тесной синхронности с их основной добычей.Рысь превосходно приспособлена к глубокому снегу, с большими пушистыми лапами, которые функционируют как естественные снегоступы. Их присутствие указывает на здоровые бореальные лесные экосистемы с неповрежденными отношениями хищник-жертва.

Small Mammals

Бобры (Castor canadensis) являются инженерами экосистем, которые глубоко влияют на бореальные ландшафты благодаря своей деятельности по строительству плотин. Бобра пруды создают среду обитания водно-болотных угодий, которая поддерживает различные сообщества растений и животных, в то время как их избирательная вырубка деревьев влияет на состав и структуру леса. Бореальный лес обеспечивает идеальную среду обитания для бобров, с обильным осень и другие предпочтительные виды пищи.

Многочисленные мелкие млекопитающие, в том числе красные белки, полевки, землеройки и мыши, составляют основу бореальной пищевой сети. Эти животные являются важной добычей для хищников и способствуют рассеиванию семян, круговороту питательных веществ и процессам почвы. Красные белки особенно важны в хвойных лесах, собирая и кэшируя огромное количество хвойных шишек и способствуя рассеиванию семян и регенерации лесов.

Птичье разнообразие

Каждый год от 1 до 3 миллиардов птиц мигрируют на север из Соединенных Штатов и из Южной Америки, чтобы гнездиться в бореальном лесу Канады. Это замечательное явление делает бореальный лес птичьим питомником Северной Америки, обеспечивая критическую среду размножения для сотен видов.

Гребцы, дрозды, воробья и ловцы мух прилетают весной, чтобы воспользоваться взрывом жизни насекомых в течение короткого бореального лета.Эти маленькие певчие птицы гнездятся в лесной подлеске и навесе, воспитывая своих детенышей на обильных гусеницах и других беспозвоночных.Длинные дневные часы бореального лета позволяют родительским птицам кормиться в течение длительных периодов, поддерживая быстрый рост птенцов.

Водоплавающие птицы, в том числе утки, гуси и луны, гнездятся на бесчисленных озерах и водно-болотных угодьях, разбросанных по всему бореальному ландшафту.Эти водоемы обеспечивают безопасные места гнездования и обильные пищевые ресурсы для выращивания молодняка.Многие виды водоплавающих птиц, зимующие в южных регионах, полностью зависят от бореальных гнездовых площадок для размножения.

Рапторы, в том числе ястребы, совы и орлы, охотятся по всему бореальному лесу, охотятся на мелких млекопитающих, птиц и рыб.Великие серые совы, северные совы и бореальные совы — характерные виды, развившие специализированные охотничьи приёмы для поимки добычи в густом лесу и глубоком снегу.Лысые орлы и оспы гнездятся возле водоёмов, питаясь в первую очередь рыбой.

Круглогодичные жители, в том числе нут, помёты, дятлы и рябчики, развили замечательные приспособления для выживания суровых бореальных зим. Эти птицы должны находить достаточную пищу и поддерживать температуру тела в течение месяцев экстремально холодного и ограниченного дневного света. Их присутствие в течение года делает их важными показателями здоровья бореальных лесов.

Рыба и водная жизнь

130 видов рыб обитают в озерах в районе бореальных лесов Канады. Эти водные экосистемы поддерживают разнообразные рыбные сообщества, адаптированные к холодным, олиготрофным водам. Северная щука, валли, озерная форель и различные виды сибирской рыбы являются важными хищниками в бореальных озерах и реках. Эти рыбы поддерживают как коммерческие, так и рекреационные рыбные промыслы и являются важнейшими источниками пищи для дикой природы, включая медведей, орлов и выдр.

Брук форель и арктический седелец обитают в холодных, прозрачных ручьях по всему бореалу, служа индикаторами качества воды и здоровья экосистем.Нетронутая природа многих бореальных водоемов поддерживает популяции рыб, которые являются одними из самых здоровых в Северной Америке, с некоторыми из самых чистых и глубоких пресноводных озер на планете, включая Большое Медвежье озеро, на Северо-Западных территориях, считающихся крупнейшим в мире незагрязненным озером.

Бореальный лес как глобальная углеродная труба

Способность к хранению углерода

Бореальный лес играет решающую роль в глобальном регулировании климата благодаря своей способности хранить огромное количество углерода. Занимая 1,3 миллиарда акров, Бореальный лес является крупнейшим земным хранилищем углерода на Земле, храня 208 миллиардов тонн углерода, или 11% от общего объема в мире. Это делает бореальный лес одним из самых важных поглотителей углерода на планете, помогая регулировать уровни углекислого газа в атмосфере и смягчать изменение климата.

Эти леса содержат около 32% мировых запасов углерода на земле, при этом бореальные почвы содержат огромное количество углерода, что значительно влияет на уровень углерода в атмосфере. Хранение углерода в бореальных экосистемах распределено между живой биомассой (деревья и другая растительность), мертвым органическим веществом и почвенным органическим углеродом, причем большинство из них хранится в почвах и торфяниках, а не в древесной биомассе.

Плодороды и почвенный углерод

Отличительной особенностью хранения бореального углерода является преобладание углерода почвы и торфяников над углеродом древесной биомассы. Оценки запасов C показывают, что большая часть углерода, хранящегося в этих экосистемах, находится в органических горизонтах (22,6–66,0 кг м‐2), тогда как масса дерева C (2,8–5,7 кг м‐2) уменьшается с утолщением торфа. Впервые сравнение емкостей хранения бореального C торфяных слоев и древесной биомассы в том же временном масштабе показывает, что органические горизонты (11,0–12,6 кг м‐2) могут хранить больше углерода, чем древесная надземная и подземная биомасса (2,8–5,7 кг м‐2) даже за короткий период времени (последние 200 лет).

Это открытие имеет глубокие последствия для стратегий лесопользования и сохранения. В бореальных лесах содержится вдвое больше углерода на акр, чем в тропических дождевых лесах. В целом бореальные леса и торфяники Канады содержат минимум 229 миллиардов тонн углерода. Холодный климат и заболоченные условия в бореальных торфяниках замедляют темпы разложения, позволяя органическому веществу накапливаться в течение тысяч лет и создавать массивные углеродные резервуары.

Функции климатического регулирования

Бореальные леса являются ключевыми для глобального поглощения и хранения углерода. Однако потенциальное воздействие изменения климата на эти леса может быть глубоким. Бореальный лес влияет на глобальный климат через множество механизмов, выходящих за рамки хранения углерода. Темный лесной полог поглощает солнечную радиацию, влияя на региональные и глобальные энергетические балансы. Эвапотранспирация из бореальных лесов влияет на содержание влаги в атмосфере и характер осадков, в то время как влияние леса на снежный покров и альбедо влияет на то, сколько солнечной энергии отражается обратно в космос.

Основными источниками глобального поглотителя углерода являются бореальные и умеренные леса, в то время как тропические леса стали небольшими источниками углерода из-за обезлесения и гибели деревьев после периодов повторяющейся засухи. Исследователи обнаружили, что бореальные и умеренные леса стали основными глобальными поглотителями углерода. Этот сдвиг в глобальной динамике углерода подчеркивает возрастающую важность сохранения бореальных лесов для смягчения последствий изменения климата.

Природные возмущения и динамика лесов

Огонь как естественный процесс

Пожар является фундаментальным экологическим процессом в бореальном лесу, формируя состав, структуру и распределение лесов по ландшафту. В 2015 году 7140 лесных пожаров сожгли в общей сложности 38 616 км2 лесных земель — 49% были начаты ударами молнии, 48% имели человеческий источник возгорания, а остальная часть имела неизвестную причину. Пожары, начатые молнией, были ответственны за большую часть сожженной площади.

Бореальные леса эволюционировали с огнем, и многие виды обладают приспособлениями, позволяющими им выжить или даже извлечь выгоду из пожаров.Серотиновые шишки в сосне Джека и черной ели открываются в ответ на огненную жару, выпуская семена на недавно очищенную минеральную почву, где успех прорастания высок. Осина и другие лиственные виды энергично отторгаются от корней после пожара, быстро колонизируя сожженные районы.

Однако регион был источником С 2,74 Пг С в течение 31-летнего периода. Наблюдаемые потери С 57,1 Тг С год-1 были связаны с выбросами пожаров, что привело к увеличению чистого производства экосистем (1,9 Тг С год-1) в регионе. Это открытие подчеркивает сложную взаимосвязь между пожаром, динамикой углерода и изменением климата в бореальных экосистемах.

Вспышки насекомых

Вспышки насекомых повредили около 176 318 км2 леса в 2015 году. Наибольшие потери были вызваны восточным попугаем ели (38%) и гусеницей лесной палатки (29%). Эти периодические вспышки являются естественными нарушениями, которые влияют на последовательность лесов, углеродный цикл и среду обитания диких животных.

Горный сосновый жук оказал разрушительное воздействие на западные бореальные леса в последние десятилетия. Местный вредитель, горный сосновый жук опустошил обширные участки лесистой местности в 2000-х годах, что привело к предполагаемой совокупной общей потере 58% объема продаваемой сосны к 2017 году. Изменение климата расширило диапазон и увеличило тяжесть вспышек жуков, а более теплые зимы позволили жукам выжить в районах, ранее слишком холодных для их создания.

Ветряки и другие нарушения

Бури могут нанести обширный ущерб бореальным лесам, особенно в районах с мелкокорневыми деревьями, растущими на влажных почвах. Масштабные ветровые броски создают пробелы в лесном пологе, инициируя преемственность и создавая разнообразные условия обитания. Динамика наводнений, засухи и вечной мерзлоты также влияют на структуру и состав лесов, создавая мозаику типов и возрастов лесов, характеризующую бореальный ландшафт.

Коренные народы и бореальный лес

Традиционные территории и культурные связи

70 % коренных общин Канады находятся в пределах Бореала. Культурная, экономическая и духовная связь Бореала с коренными общинами Канады невозможно переоценить. На протяжении тысячелетий коренные народы жили и зависели от бореального леса, развивая глубокие знания его экосистем и устойчивых методов сбора его ресурсов.

Бореальный лес обеспечил коренные общины продовольствием, лекарствами, материалами для укрытия и инструментами, а также духовной пропитанием. Традиционные экологические знания, накопленные за тысячелетия, включают детальное понимание поведения животных, свойств растений, сезонных моделей и устойчивых методов сбора урожая. Эти знания представляют собой бесценный ресурс для понимания и управления бореальными экосистемами.

Современное управление коренными народами

Сегодня общины коренных народов продолжают играть жизненно важную роль в сохранении и управлении бореальными лесами. Многие общины активно участвуют в планировании землепользования, управлении дикой природой и инициативах по сохранению. Усилия по сохранению под руководством коренных народов часто включают традиционные знания в современную науку, создавая целостные подходы к управлению экосистемами, которые признают взаимосвязь между экологическими, культурными и духовными ценностями.

Эти инициативы демонстрируют, как лидерство коренных народов в области сохранения может достигать как экологических, так и культурных целей, поддерживая биоразнообразие, поддерживая средства к существованию коренных народов и культурные практики.

Экономическое значение и использование ресурсов

Лесная промышленность

Примерно четверть бореальных лесов управляется промышленным лесным хозяйством. Остальные три четверти находятся либо в парках, заповедных зонах, типовых лесах, либо считаются недревесными, в целом определяются как непригодные для управляемого лесного хозяйства или недоступные. Лесная промышленность была краеугольным камнем канадской экономики на протяжении поколений, обеспечивая занятость, поддерживая общины и генерируя экспортные доходы.

В 2023 году лесной сектор внес 27,1 млрд канадских долларов в номинальный валовой внутренний продукт (ВВП). В лесном секторе, включая лесное хозяйство и лесозаготовки, поддержку лесного хозяйства, а также деревообрабатывающие и бумажные производства, непосредственно занято почти 200 000 рабочих, в том числе более 11 000 коренных народов. Однако в последние десятилетия отрасль столкнулась со значительными проблемами, включая колебания рынка, изменение торговой политики и усиление экологических проблем.

Хотя число рабочих мест в лесном секторе сократилось на 42% с 1997 года, сектор продолжает оставаться важным источником рабочих мест и доходов. Лесной сектор был основным экономическим драйвером для 105 общин в 2016 году по сравнению с 463 в 2001 году. Это снижение отражает структурные изменения в отрасли, включая автоматизацию, закрытие мельниц и сдвиги на мировых рынках.

Устойчивое управление лесами

По состоянию на 2022 год в Канаде было сертифицировано 173 млн га (большинство из которых находится в бореальных лесах) по крайней мере по одной из трех международно признанных программ сертификации лесов. Хотя каждая из этих программ сертификации имеет свои собственные отдельные элементы, все они продвигают принципы и практику, которые составляют основу устойчивого лесопользования. Эти системы сертификации обеспечивают стороннюю проверку того, что лесопользование соответствует экологическим, социальным и экономическим стандартам.

Современное управление лесами в бореальном регионе включает экосистемные подходы, направленные на поддержание биоразнообразия, защиту качества воды и поддержание продуктивности лесов, позволяя собирать древесину. Практика включает в себя поддержание коридоров дикой природы, защиту прибрежных зон, сохранение лесных участков старого роста и имитацию естественных нарушений в конструкциях урожая.

Прочая экономическая деятельность

В 2021 году прямой вклад сектора полезных ископаемых и металлов Канады в валовой внутренний продукт Канады (ВВП) составил 91 млрд канадских долларов, что составило 4 процента от общего ВВП Канады. Добыча золота, алмазов, урана и других полезных ископаемых является крупной экономической деятельностью во многих бореальных регионах, хотя она может создать значительные экологические последствия, включая фрагментацию среды обитания и загрязнение воды.

В 2013 году совокупные прямые, косвенные и индуцированные экономические выгоды, связанные с инвестициями в инфраструктуру гидроэлектроэнергетики и производством гидроэлектроэнергии, способствовали 37 млрд канадских долларов в ВВП Канады и поддержали 135 тыс. рабочих мест. Крупные гидроэнергетические проекты в бореале обеспечили возобновляемую энергию, но также затопили обширные лесные массивы и разрушили речные экосистемы.

Туризм и отдых являются растущими экономическими секторами в бореале, где посетители привлекаются к опыту дикой природы, рыбалке, охоте, просмотру дикой природы и приключениям на свежем воздухе. Эти мероприятия могут обеспечить экономические выгоды для отдаленных общин, создавая стимулы для сохранения, хотя ими необходимо тщательно управлять, чтобы избежать негативного воздействия на экосистемы и дикую природу.

Влияние изменения климата и уязвимости

Наблюдаемые изменения

Леса Канады адаптированы к климатическим условиям, связанным с их конкретной географической областью, и по мере изменения климата леса будут меняться в ответ. С 1948 по 2016 год среднегодовая температура в Канаде увеличилась на 1,7 °C, при этом все 11 климатических регионов Канады испытывают повышение температуры. Эти тенденции потепления особенно выражены в северных регионах, где температура растет темпами выше среднемирового уровня.

Ученые уже зафиксировали изменения в наших лесах, связанные с недавними изменениями климата. Изменение климата может повлиять на состав лесов и темпы роста деревьев, а в некоторых случаях леса могут быть преобразованы в луга в результате. Вдоль южного края бореального леса, например, осиновые деревья страдают от отмирания и периодов медленного роста с 1980-х годов.

Повышенная огневая активность

Вырубка бореальных лесов и выброс углерода сочетается с другой проблемой: глобальное потепление и возникающие лесные пожары. Изменение климата приводит к тому, что северные регионы Земли становятся более сухими, теплыми, а в результате сезон пожаров становится более продолжительным и более суровым, чем когда-либо прежде. Более высокие температуры, более раннее таяние снега и повышенная частота засух создают условия, способствующие более частым и сильным лесным пожарам.

Лесной пожар, хотя и является естественным элементом в бореальных лесах, представляет собой одну из самых больших угроз для углерода бореальных лесов. Увеличение активности пожаров угрожает превратить бореальный лес из поглотителя углерода в источник углерода, создавая петлю положительной обратной связи, которая может ускорить изменение климата.

Сдвиг баланса углерода

Недавние исследования выявили тенденции в динамике бореального углерода. Леса, охватывающие северное полушарие Земли, когда-то надежные поглотители углерода, теряют больше углерода, чем они поглощают с 2016 года. Недавно опубликованное исследование связывает это снижение с увеличением засух, лесных пожаров и деградации лесов от других экологических нарушений, таких как лесозаготовки, вспышки насекомых и оттепель вечной мерзлоты. Анализ охватывал северные экосистемы (≥30 ° с.ш.), включая бореальные и умеренные леса и тундровые регионы по всей России, Европе и Северной Америке, с 2010 по 2022 год.

Наиболее разрушительным результатом может стать обратная сторона нынешнего поглотителя углерода бореальными лесами к эффекту выброса углерода. Эта потенциальная трансформация представляет собой один из наиболее значительных рисков изменения климата, связанных с бореальными экосистемами, поскольку выброс накопленного углерода ускорит глобальное потепление и создаст каскадные эффекты во всей климатической системе.

Трансформация экосистем

Это включает в себя ожидаемое увеличение роста деревьев в связи с более длительным вегетационным периодом и потерю деревьев в результате более сухой погоды и вспышек вредителей, болезней и интенсивных лесных пожаров. Изменение климата в бореальных лесах приводит также к изменению их биологического разнообразия, переходу к ландшафту с никогда не замеченными ранее угрозами для деревьев, флоры и фауны.

Оттепель вечной мерзлоты изменяет почвенные условия и гидрологию в северных бореальных регионах, влияя на рост и выживание деревьев. Изменения в характере осадков влияют на протяженность и функцию водно-болотных угодий. Более высокие температуры позволяют южным видам расширяться на север, потенциально вытесняя характерные бореальные виды. Эти изменения происходят быстро, бросая вызов адаптивной способности бореальных экосистем и видов, которые они поддерживают.

Проблемы и стратегии сохранения

Фрагментация среды обитания

Линейные особенности дорог, железнодорожных линий, линий электропередач и линий отсечки способствуют фрагментации среды обитания.В то время как линейная плотность признаков является самой высокой в более густонаселенных экорегионах, она также повышена в других менее густонаселенных районах, включая части экозон Бореальных равнин и Тайга-Плейнс, в значительной степени из-за влияния сейсмических линий для ресурсо-ориентированной деятельности.

Фрагментация влияет на передвижение диких животных, увеличивает доступ хищников к добыче, изменяет микроклимат и облегчает распространение инвазивных видов. Для таких видов, как лесной карибу, которые требуют больших, нетронутых областей, фрагментация представляет собой критическую угрозу жизнеспособности популяции. Решение проблемы фрагментации требует планирования на уровне ландшафта, которое учитывает кумулятивные последствия нескольких событий и поддерживает связь между участками обитания.

Защищенные территории и цели сохранения

Nature Canada входит в число нескольких природоохранных групп, которые одобрили Boreal Conservation Framework, альянс природоохранных групп, First Nations и ведущих канадских компаний.The Framework призывает: защищать не менее 50% региона в сети крупных взаимосвязанных охраняемых районов и поддерживать устойчивые сообщества, ведущие мировые практики управления ресурсами на основе экосистем и современные практики управления в оставшемся ландшафте.

Канада обязалась защищать 30% своих земель и вод к 2030 году, а бореальные леса представляют собой значительную возможность для достижения этой цели. Создание крупных охраняемых районов в бореале может сохранить биоразнообразие, поддерживать экосистемные услуги и защищать запасы углерода при уважении прав коренных народов и поддержке устойчивых источников средств к существованию.

Баланс между сохранением и развитием

Задача сохранения бореальных ресурсов заключается в балансировании между экологической защитой и экономическим развитием и потребностями общин. Многие отдаленные общины зависят от добычи ресурсов в целях обеспечения занятости и экономической стабильности, в то время как общины коренных народов имеют права на традиционные территории и ресурсы. Эффективные стратегии сохранения должны учитывать эти многочисленные интересы посредством совместных подходов, которые признают различные ценности и приоритеты.

Инновационные подходы включают соглашения о сохранении, которые компенсируют землевладельцам сохранение лесного покрова, устойчивые методы лесного хозяйства, которые поддерживают экологические ценности, позволяя собирать древесину, и инициативы по сохранению под руководством коренных народов, которые интегрируют традиционные знания с современной наукой о сохранении. Эти подходы признают, что сохранение и устойчивое использование не являются взаимоисключающими, но могут быть интегрированы посредством тщательного планирования и управления.

Исследования и мониторинг

Национальный лесной инвентарь

Хотя каждая провинция и территория имеют давние программы мониторинга лесов в своих юрисдикциях, NFI только 24 года. Относительно молодой NFI Канады был создан для обеспечения того, чтобы наш мониторинг лесов использовал статистически надежный подход к выборке с использованием национальной сети участков с последовательной методологией. Национальный инвентарь лесов предоставляет критические данные о масштабах, составе, росте и изменениях лесов, поддерживая обоснованное принятие решений об управлении лесами и сохранении лесов.

Продолжающиеся инвестиции и расширение Национального реестра лесов (NFI) позволяют Канаде впервые представлять данные о тенденциях в лесных районах на основе статистически достоверных повторных общеканадских измерений лесов. В результате добавления новых данных НФИ теперь показывает, что в лесах Канады происходит ранее не сообщаемое увеличение площади лесов. Этот улучшенный потенциал мониторинга имеет важное значение для понимания динамики лесов и оценки эффективности стратегий управления и сохранения.

Удаленное зондирование и технологии

Спутниковые снимки, аэрофотосъемка и другие технологии дистанционного зондирования произвели революцию в мониторинге бореальных лесов, позволив оценить обширные территории, которые было бы невозможно исследовать на земле. Эти технологии позволяют отслеживать нарушения лесного покрова, измерять лесную биомассу, выявлять вспышки насекомых и контролировать воздействие изменения климата на весь бореальный регион.

Новые технологии, включая LiDAR, беспилотные исследования и искусственный интеллект, предоставляют все более подробную информацию о структуре, составе и изменениях лесов. Эти инструменты поддерживают адаптивное управление, предоставляя своевременную информацию о лесных условиях и позволяя быстро реагировать на возникающие угрозы.

Приоритеты исследований

Основные потребности в исследованиях бореальных лесов включают понимание последствий изменения климата и стратегий адаптации, совершенствование методов учета углерода, оценку кумулятивных последствий множественных нарушений и разработку устойчивых подходов к управлению, которые поддерживают экологическую целостность.Исследования систем знаний коренных народов и их интеграция с западной наукой все чаще признаются необходимыми для целостного понимания бореальных экосистем.

Долгосрочные экологические исследовательские площадки предоставляют бесценные данные о динамике лесов, их последовательности и реакции на возмущения. Эти участки, некоторые из которых отслеживались в течение десятилетий, выявляют закономерности и процессы, которые не могут быть обнаружены в ходе краткосрочных исследований и имеют важное значение для понимания медленно движущихся изменений, таких как воздействие климата и последовательность лесов.

Будущее канадского бореального леса

Стратегии адаптации к изменению климата

Защита номер один для углерода бореальных лесов заключается в сокращении выбросов ископаемого топлива. Только изменение климата приведет к тому, что бореальные пожары вернутся на исторический уровень, с которым развивались эти леса. Хотя местные меры по управлению могут помочь повысить устойчивость, устранение коренных причин изменения климата путем сокращения выбросов имеет важное значение для долгосрочного сохранения бореальных лесов.

Стратегии адаптации включают поддержание ландшафтной связи, позволяющей мигрировать видам, защиту климатических рефугий, где условия могут оставаться подходящими для чувствительных видов, управление разнообразием для повышения устойчивости экосистем и включение климатических прогнозов в планирование управления. В то же время активное управление пожарами в бореальных лесах предлагает экономически эффективную стратегию сокращения выбросов - исследования показали, что это может стоить менее 13 долларов за тонну выбросов углекислого газа. Стратегии управления пожарами включали как тушение пожаров, которые угрожают крупным выбросам, так и контролируемое и культурное сжигание вне сезона пожаров для снижения воспламеняемости ландшафта.

Совместное управление

Будущее сохранения бореальных лесов зависит от совместных подходов, которые объединяют коренные общины, правительства, промышленность, природоохранные организации и местные общины. Эти партнерства могут развивать общие представления о бореальных ландшафтах, которые балансируют сохранение, устойчивое использование и благосостояние сообщества.

Эти подходы признают, что коренные народы тысячелетиями устойчиво управляли бореальными ландшафтами и обладают бесценными знаниями для решения современных задач сохранения.

Глобальное значение

Представляя 27% всех лесов мира, бореальные леса являются наземным «вторым легким» планеты после тропических лесов.Окружая Северный полюс, они охватывают Северную Америку, Европу и Азию, играя жизненно важную роль в глобальном поглощении и хранении углерода, биоразнообразии и поддержке обществ и экономик.Сохранение бореальных лесов Канады является не только национальной проблемой, но и глобальным императивом.

Бореал представляет 25 процентов оставшихся в мире нетронутых лесов, даже больше, чем тропические леса Амазонки. Поскольку тропические леса продолжают сталкиваться с давлением обезлесения, роль бореала в глобальном хранении углерода и сохранении биоразнообразия становится все более важной. Международное сотрудничество и поддержка сохранения бореальных лесов могут способствовать глобальным климатическим целям, одновременно защищая одну из последних больших пустынных областей Земли.

Заключение

Бореальный лес Канады является одной из самых замечательных экосистем планеты - обширное пространство хвойных лесов, которое формирует климат, поддерживает биоразнообразие и поддерживает сообщества в северных районах страны. От возвышающейся елью и сосной, которые доминируют на пологе, до сложных сообществ мхов, лишайников и подлесковых растений, которые ковра лесного дна, бореал представляет собой сложную и устойчивую экосистему, адаптированную к некоторым из самых сложных условий окружающей среды Земли.

Экологическое значение бореального леса простирается далеко за пределы Канады. Как крупнейшее в мире хранилище углерода и критическая среда обитания для миллиардов перелетных птиц, бореал играет незаменимую роль в глобальных экологических процессах. Его обширные торфяники и почвы хранят больше углерода, чем тропические леса, в то время как его нетронутые озера и реки содержат одни из самых чистых пресных вод на Земле.

Тем не менее, бореальный лес сталкивается с беспрецедентными проблемами в 21-м веке. Изменение климата изменяет температуру и характер осадков, увеличивает частоту и тяжесть лесных пожаров и угрожает превратить бореальный лес из поглотителя углерода в источник углерода. Фрагментация среды обитания от развития ресурсов, вспышки насекомых, усиленные потеплением температуры, и кумулятивные воздействия нескольких стрессоров бросают вызов устойчивости бореальных экосистем.

Для продвижения вперед необходимо обеспечить сбалансированность природоохранных мер с устойчивым использованием, уважать права и знания коренных народов и устранять коренные причины изменения климата путем сокращения выбросов. Совместные подходы, объединяющие различные заинтересованные стороны, могут разрабатывать инновационные решения, которые защищают экологические ценности, одновременно поддерживая общины и экономику. Расширение охраняемых районов, осуществление экосистемного управления и поддержание ландшафтной взаимосвязанности являются важнейшими стратегиями обеспечения того, чтобы бореальные леса продолжали предоставлять свои жизненно важные экологические услуги.

Бореальный лес напоминает нам о взаимосвязи экологических, социальных и экономических систем. Его сохранение заключается не только в защите деревьев и дикой природы, но и в поддержании систем жизнеобеспечения, которые поддерживают всех нас. Признавая глобальное значение бореальных лесов Канады и принимая меры по их защите, мы инвестируем в более устойчивое и устойчивое будущее как для людей, так и для природы.

Для получения дополнительной информации о лесах Канады и их управлении посетите Природные ресурсы Канадская лесная служба . Чтобы узнать об усилиях по сохранению бореальных лесов, изучите работу таких организаций, как Boreal Songbird Initiative, Благотворительные фонды Pew и Nature Canada. Понимание и поддержка сохранения бореальных лесов является инвестицией в здоровье нашей планеты и благополучие будущих поколений.