Van der Grinten Project
Figure 8.1 Distribution of coniferous forest and representative climatic conditions. Mean monthly temperatures are indicatec and mean precipitation for each month is shown by the bars. Station elevation, mean annual temperature and mean annual p appear at the top of each climograph.
■n
■ smíš. t
[ip-1
listn.
horská tajga ,„
tundra
0/ p
tajga
úzkolisté listnáče, hemiboreální lesy
lesostep
horská tundra
4^
horská tajga
Alechin 1950
Canada
Vegetation Kegions
| Tundra	^West Coast Forest
1 1 Boreal Forest	|Broad-leaved Forest
1 1 Grassland	□ Mixed Forest
□ Parkland	.Icordilleran Vegetation
_©2002 Craig I.W. Marlatt_ .www. craigmariatt. com
Biom tajgy je vždy na západě posunut severněji. Příčinou
jsou teplé mořské proudy (Golfský proud), ovlivňující klima v oceanických oblastech. Příklady: Aljaška, Norsko
Mezi tajgou a opadavým lesem vzniká přechodná boreo-nemorální zóna.
Ve středním Švédsku bylo zjištěno, že opadavé stromy dominují na plochách, které byly v minulosti prokazatelně obhospodařovány (mladá sukcesní stadia).
Na jižní polokouli tajga není (nebo jen fragment v jižním Chile), protože v příslušných zeměpisných šířkách kolem 60 C se nenachází žádná pevnina.
[°C] 18.3
50 I-
40
30 -
20 -
10 -
-19.8
-10 —
RUSSIA
LAT56° 6l N / LONG 85°36l W / ? m TAJGA
[9-87]  0.3 °C 616mm
-20     1999 H.Lieth, Backhuys Publishers, Leiden
300
200
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
[mm]
[°C] 21.6
50 -
40 -
30 -
20 -
10 -34.6
-10
-20 --■
RUSSIA
LAT58°24'N / LONG97°24'W / ? m BOGUCANY
[63 -75] -2.4 °C 376 mm
© 1999 H.Lieth, Backhuys Publishers, Leiden
[°C] 17.5
CANADA
LAT63°36lN / LONG 135°E4l E / 504 m MAYO Y.T.
[ 65 - 65 ] -3.6 °C 288 mm
[°C] 20.6
50
40 -
30
20 -
10
-28.3
-10
-20
-30 [© 1999 H.Lieth, Backhuys Publishers, Leiden
CANADA
LAT54°QlN / LONG 101 ° 6L E / 271 m
THE PAS MAN.
[ 83 - 83 ] -0.5 °C 435 mm
© 1999 H.Lieth, Backhuys Publishers, Leiden
Klima
- chladná část mírného pásu: severní hranici určuje izoterma
průměrných teplot nejteplejšího měsíce 10oC., jižní hranice je dána počtem 120 dnů s teplotou nad 10oC (měsíce s teplotou nad 10oC jsou max. 3-4). Platí to i pro azonální horskou tajgu.
- na kontinentu ovlivnění suchými chladnými polárními vzdušnými masami: listnatý les zatlačen víc na jih (jz.) než v Evropě.
- v létě průměr 15-20oC, v zimě teploty klesají až na -30oC, amplituda teplot až 100oC (Ojmjakon -71oC). 6-9 měsíců v roce je t pod 6oC. Pouze 50-100 bezmrazových dnů.
- delší délka dne v létě (kompenzace chladu)
- teploty nad 10 oC: 30 dní na severu, 120 dní na jihu
- Srážky ca 500 mm/ročně (ale malá evapotranspirace). Velký rozsah (200-2500 mm). Maximum srážek v létě, v zimě asi 1 m sněhu. Horská tajga má vyšší úhrn srážek, včetně horizontálních.
Půdy
Spodosoly
podzoly: A+E+B+B/C+C. Podzolizace: typ eluviace, posun sloučenin Fe a Al, spolu s organickými látkami. Jsou kyselé, bez kationtů, bez živin, často s permafrostem (1-1,5 m hluboko).
Entisoly
regosoly: mladé, nepříliš mocné půdy (rankery)
zrašelinělé půdy - biom se geograficky prolíná s azonálním biomem rašelinišť (přechody: lagg, rašelinné bory).
Častá disturbance: přemisťování půdních vrstev při vývratech stromů (arboriturbace), převrstvení půdy svahovinami při lavinách (horská tajga).
Dominanty
Boreální zóna EURASIE
Picea abies, P. obovata, Abies sibirica, Larix sibirica, Pinus sylvestris, Betula, Sorbus, Alnus, Populus
Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea, Oxalis acetosella, Maianthemum bifolium
mechy, lišejníky, kapradiny
Dominanty
Boreální zóna SEV. AMERIKY
Picea glauca, P. mariana, Larix laricina, Abies balsamea, Betula, Populus, Alnus, Salix
Horský jehličnatý les
Evropa - to známe
Kontinentální Asie - Larix dahurica, Pinus pumila, Abies gracilis, Betula ermanii
Severní Amerika - P. glauca, Pinus contorta, Abies lasiocarpa
Dominanty
Východní Asie (Japonsko): jehličnatý les na kontaktu s opadavým lesem.
Japonský cedr Cryptomeria japonica
Abies homolepis, A. firma, Tsuga sieboldii, Chamaecyparis, Thuja, Thujopsis.
Velmi vzácně borovice (hory jv. Asie, Jáva)
Jižní polokoule - fragmenty: araukariové lesy v horách jižního Chile a na Novém Zélandě s nejasným postavením v rámci biomů; někdy se řadí k samostatnému biomu vždyzelených lesů teplé temperátní zóny. Též se vyskytuje Podocarpus. Araucaria a Podocarpus jsou známy jako fosilní z třetihor z Evropy.
Vegetační zonace
1. Ekoton tajga/tundra. Vegetativní množení smrku.
2. Otevřený boreální les
3. Boreální les
4. Ekoton boreální les/listnatý les na z. od Uralu NEBO
Hemiboreální les na v. od Uralu
Fyziognomie
- hustá smrčina, beze světla v podrostu
- řídký bor
- opadavý modřínový les
Dynamika
1 cyklus obnovy v tajze trvá asi 250-300 let
struktura gapů podobná pralesům (ale pomalejší dekompozice)
požáry
Vliv hub
Ekologická role bazidiomycetů:
- dekompozice
- mykorhizy
Boreální les
Alberta, Kanada
Hemiboreální lesy
Hemiboreální lesy
Hemiboreální lesy
V březových a borových hemiboreálních lesích na jižní Sibiři se běžně vyskytuje kolem 100 druhů cévnatých rostlin v podrostu. Jsou to asi druhově nejbohatší lesy mírného pásma.
Hemiboreální lesy
V osídlených oblastech vznikly sekundární trávníky třídy Festuco-Brometea na místě původních hemiboreálních lesů
Raselinne az vrchovistni lesy
Jizni Sibif, Altaj, Seminsky prusmyk
Picea obovata Pinus sibirica
Larix sibirica Sphagnum fuscum Ledum palustre
Rašelinné až vrchovištní lesy
Jižní Sibiř, Altaj, Seminský průsmyk, Sphagnum wulfianum
(Azonální) rašelinné vrbové křoviny
Jižní Sibiř, Altaj, Seminský průsmyk
Druhy boreálních lesů
Linnaea borealis
Další příklady druhů hemiboreálních lesů
Serratula coronata
Aconitum krylovi!
Ekologické faktory
- mráz
- permafrost
- nedostatek světla v podrostu
- chladné léto, sucho (v zimě zmrzlá půda. Některé typy suché i v létě)
- pomalá dekompozice
- požáry
-vítr: vývraty, polomy
- krátká vegetační sezóna (adaptace: vždyzelennost podrostu pod sněhem)
Extremita faktorů podmiňuje formování hranice lesa - jak zonální hranice mezi biomy, tak i hranice lesa v závislosti na nadmořské výšce.
Ekofyziologické adaptace
- jehlice jsou odolnější vůči mrazu než jiné typy listů
-silně xeromorfní stavba jehlic, zanořené průduchy, silná kutikula.
- opadavé jehlice: v oblastech s extrémními mrazy převládají
opadavé modříny. Jsou výhodné též při nástupu tepla když je půda ještě zmrzlá.
- menší účinnost fotosyntézy je vyrovnána delším obdobím kdy
probíhá - často i v zimě. Biom tvoří C3 rostliny s nejvyšší účinností fotosyntézy při 10-20st.
- slunné a stinné jehlice
- regulace stomatální aktivity: u některých druhů popsáno, že
zavírají své průduchy okamžitě poté co noční teloty klesnou pod bod mrazu.
Produkce a biomasa
Biomasa 60-400 t/ha Produkce 4-20 t/ha R:S 0.6
Mělký kořenový systém stromů kvůli permafrostu a kopmetici o živiny s podrostem (zvláště smrk).
Výška stromů Picea abies na gradientu sever-jih:
severská tajga 15-17 m pokr. 40-50% střední tajga 18-20 m       pokr. 70-80%
jižní tajga 25-27 m       pokr. 70-80%
Cykly živin
- půdy jsou chudé živinami a jejich fertilita závisí především na rychlosti dekompozice opadu
- jehličnany mají nižší potřebu živin než listnáče (neshazují listy)
- souvislá vrstva mechů a lišejníků brání oteplování půdy (další snížení dekompozice) a odebírá rozpuštěné živiny ještě před tím, než se dostanou ke kořenům.
- 2/3 organického uhlíku je vázáno v nekromase (opadanka,
kmeny)
- 90% N je v nepřístupné formě v půdě (včetně opadanky)
- méně organického podílu se akumuluje u horské tajgy - rychlejší dekompozice (teplejší léto, menší pokryvnost mechů a lišejníků)
Dekompozice opadu
Kmeny
- staré kmeny leží velmi dlouho, rozkládají se postupně - velká diverzita mechorostů a lišejníků tlejícího dřeva. Houby. Substrát pro cévnaté rostliny - Linnaea borealis.
Pomalý rozklad je způsoben vysokým obsahem vody ve dřevě (málo kyslíku pro mikroorg.) a nízkým obsahem živých pletiv - tedy nízkou koncentrací cukrů, škrobů a minerálních živin.
Jehlice
- rozkládají se až po zvětrání voskového povrchu. Mineralizace často nastane ohněm
Ekologický význam světla
- boreální vs. hemiboreální les; smrk vs. borovice a modřín
- zapojený les vs. gap
- tvorba prostorové mozaiky
-udržování populací některých druhů (sukcese)
- cyklická požárová sukcese na principu hromadění opadu
(nehasit!)
Strategie pro přežívání disturbance ohněm
invaders - světlomilné rostliny, jejichž semena a spory se dobře šíří větrem (Epilobium angustifolium)
evaders - jsou schopni regenerovat (ze semen) i když jsou všichni jedinci zničeni ohněm. Patří sem byliny a keře a také některé druhy borovic, které shraňují semena v pozdních šiškách.
avioders - konifery. Snadno shoří a regenerují jen v případě, že přežijí někteří dospělí jedinci a přinesou semena.
resisters - jsou chráněni díky jejich trsnatému habitu, regenerují po ohni vegetativně (Eriophorum vaginatum).
endurers - oheň nepřežijí, ale obrážejí z podzemních orgánů (Populus tremuloides).Hlouběji koření.
Druhy využívající oheň
Borovice (např. Pinus banksiana) vytvářejí tzv. serotinní šišky, které vytrvávají v koruně. Otevírají se až když při požáru vyteče pryskyřice -semena na uvolněných místech dobře klíčí. Semena vydrží teplotu až 370 C. -__
Vysoká teplota ničí inhibující látky nebo shořením celulózy vznikají stimulující oligosacharidy.
Krasec Melanophila acuminata vyhledává pomocí receptoru čerstvá pozářiste.
Diverzita
Druhově nechudší lesní biom, s výjimkou:
- silně oceanické oblasti na západě Severní Ameriky a nejvýchodnější Asie. Tam je velká bohatost dřevin, protože méň druhů vymřelo během glaciálů (trvalá refugia, snažší migrace)
- hemiboreálních lesů s Pinus sibirica, Larix sibirica, případně břízou. Tam je extrémně velká bohatost bylin v podrostu.
Melanophila acuminata
http://idw-online.de/
Živočichové
menší potravní nabídka ve srovnání s opadavými lesy, stepmi a savanami. Často jsou to monofágové. Lepší podmínky jsou na světlinách vzniklých požáry nebo kácením, kde se uplatňují bříza a osika (chutnější listy) a byliny.
Adaptace barvy srsti na dlouhé období ze sněhem (zajíc bělák). Šelmy -potravní generalisti (vlk, rosomák, medvěd).
Bergmanovo pravidlo - na severu jsou živočichové větší (menší ztráty tepla, interakce lovec-kořist) - los je největší jelenovitý; kodiak je největší šelma.
Dále zde žijí např. jelen kabar, veverky (burunduk, urson), bobr, ořešník, křivka. Hodně druhů ptáků, ale jen 10% přezimuje. Hodně druhů hlodavců. Například poletušky (Glaucomys) se živí převážně houbami
Živočichové
Interakce mezi semenožravými živočichy a rostlinami. Semenné roky u dřevin - únik z „predačního" tlaku. Semen je tolik, že nejsou všechny sežrány. Semenné roky přispívají k cykličnosti tajgy.
Bezobratlí
-listožravý, podkorní a dřevokazný hmyz (mladé jehlice, lýko a
dřevo představují zásobu pohotové energie).
- druhově chudá jsou společenstva herbivorního hmyzu (ale velké
početnosti).
Cyklické přemnožení populací v závislosti na úrodě semen (borovice), plodů (keře), navazují populační cykly predátorů. V kulturních tajgách chybí sekundární konzumenti (predátoři), proto nastává populační exploze tlumená pesticidy: populační exploze kůrovce v kulturní tajze Šumavy
Historie a vliv člověka
Jehličnany se objevily už koncem karbonu. Biom však dosti migroval (glaciály), proto je spíš druhově chudý.
V době ledové se i u nás (například v Karpatech) vyskytovala tajga s Pinus cembra, Picea cf. obovata, Larix. Izolované populace P cembra zůstaly v Karpatech a Alpách, na Sibiři se diferencovala P sibirica.
Ovlivnění člověkem:
- Velkoplošné kácení (Sibiř)
- Zvýšení rizika požárů
- Rozšiřování biomu (v přechodných zónách) umělou výsadbou smrku