Флористическая характеристика игольчато - хвойных лесов Северной Америки.

основными почвообразующими процессами при формировании альфегумусовых подзолов являются: разложение первичных и вторичных минералов под воздействием поступающих из лесной подстилки и грубогумусового горизонта органических кислот, вынос оснований и части кремнезема за пределы профиля, накопле¬ние в иллювиальном горизонте фульватов железа и алюминия, относительное обогащение элювиального горизонта кварцем. Альфегумусовые подзолы имеют резко дифференцированный профиль с четко выраженными генетическими горизонтами.
А'о горизонт лесной подстилки. В верхней части это слабо разложившиеся растительные остатки хвоя, листья, веточки, мхи, шишки. Мощность его обычно около 5 см.
А"о грубогумусовый горизонт бурого цвета из полуразложившихся растительных остатков, частично сохранивших форму, но легко растирающихся в иловатую массу. Он имеет мелкокомковатую или пороховидную структуру, обязанную преимущественно деятельности насекомых (мокриц, жуков многоножек, энхитреид и др.). В этом горизонте распространена масса тонких древесных корней, тянущихся вдоль горизонта параллельно поверхности. Мощ¬ность его от нескольких сантиметров до 10 см и более.
А2 элювиальный подзолистый горизонт, очень хорошо выде¬ляющийся по цвету: пепельно-серый, чаще почти белый; на песках бесструктурный, на супесях - слабосвязный, слегка слоеватый. Корней в нем мало, корни не ветвятся, а проходят в нижележащие горизонты. Мощность подзолистого горизонта варьирует в широких пределах: от 2 см (в северных подзолах) до 25 см и более в почвах южных широт. Граница с нижележащим горизонтом обычно резкая по цвету и уплотнению, местами неровная, языковатая.
Bh иллювиально-железистый или иллювиально-железисто-гумусовый горизонт ржаво-бурого или кофейного цвета. Темная, кофейная окраска особнно характерна для горизонта Bhai в почвах, избыточно переувлажненных в глубокой части профиля. Мощность иллювиального горизонта варьирует от нескольких до 50 см.
Csiat горизонт почвообразующей породы, обычно легкого со¬става. При развитии почв на коренных породах это хрящевато-Щебневатые продукты выветривания сапролитового типа.
Иллювиально-гумусовые подзолы очень кислые почвы по всему профилю, но максимальная кислотность обнаруживается обычно в грубогумусовом горизонте, где рН водной суспензии около 4,0, а солевой около 3,03,5. Книзу значения рН увеличиваются до 5,5. В грубогумусовом горизонте содержится 2555% органического вещества (потеря при прокаливании). В подзолистом горизонте содержание гумуса падает до 2%, а в песчаных подзолах до 1% и ниже. В иллювиальном горизонте содержание гумуса по сравнению с подзолистым увеличивается в два-три раза и более, достигая 56, а иногда и 1213%. В глубь к материнской породе содержание гумуса быстро уменьшается.
Подстилка и гумус подзолов очень бедны азотом, и отношение C/N равно 3040 в верхних горизонтах и 2015 в нижних горизонтах. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Они превышают содержание гуминовых кислот в грубогумусовом и подзолистом горизонтах в 1,52,5 раза, а в иллювиально-гумусовом а 68 раз. Книзу повышается содержание самой подвижной фракции фульвокислот. В составе гуминовых кислот совершенно отсутствует фракция, связанная с кальцием. Основную часть составляют бурые гуминовые или ульминовые кислоты.
Дифференциация почв по механическому составу выражена слабо. Иллювиальный горизонт не выделяется увеличением содержания илистых частиц. Чаще несколько повышенное содержание ила наблюдается в грубогумусовом горизонте. Хорошо выражена дифференциация профиля по содержанию валовых и особенно подвижных гидроокислов железа и алюминия: в иллювиальном горизонте содержание подвижных форм R2O3 в 510 раз выше, чем в грубогумусовом, и в 1530 раз выше, чем в подзолистом.
Емкость поглощения также резко изменяется по профилю. Она примерно одинакова в грубогумусовом и гумусово-иллювиальном горизонтах (1520 мг-экв) и очень низка в подзолистом (32 мг-экв). Почвы сильно не насыщены основаниями. В грубогумусовом горизонте степень ненасыщенности несколько ниже, чем в подзолистом и иллювиальном. В последнем сумма поглощенных водорода и алюминия может достигать 8090% от емкости поглощения (главным образом за счет алюминия).
Накопление биогенных элементов азота, фосфора, калия, кальция в «ллювиально-гумусовых подзолах очень невелико и: сосредоточено в подстилке и грубогумусовом горизонте, к которым, и приурочена масса корней растений, поглощающих эти элементы. Природное плодородие почв низкое .
Подзолистые почвы. Подзолистые почвы, как и гумусово-иллювиальные подзолы, образуются во влажном климате, где годовое количество осадков превышает годовую норму испаряемости при относительно равномерном распределении осадков по месяцам и годам, водный режим промывной. В холодных и умеренных областях эти почвы зимой промерзают.
Почвообразующие породы разнообразны по происхождению и минералогическому составу, но, как правило, бескарбонатны и не богаты первичными кальцийсодержащими минералами. На ультраосновных и основных породах и известняках при малой мощности и слабой степени выветрелости элювия подзолистые почвы уступа¬ют место другим типам почв без выраженного оподзоливания.
Существенное значение имеет механический состав пород: подзолистые почвы приурочены главным образом к суглинкам легким, средним и тяжелым; на грубообломочных и песчаных породах она сменяются иллювиально-гумусовыми подзолами, а на глинах глеевыми или глеево-элювиальными почвами.
Подзолистые почвы широко распространены на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых, бедных основаниями пород, на равнинах и в горных районах лесных областей Евразии и Северной Америки. Типичные подзолистые почвы образуются под хвойными и смешанными лесами. Опад, особенно в хвойных лесах, беден зольными элементами и азотом. При разложении органических остатков из лесных подстилок выщелачиваются растворимые свободные низкомолекулярные органические кислоты и фульвокислоты. Они проникают в верхнюю часть почвенной толщи, вызывают кислую реакцию и растворяют обычно имеющиеся в суглинистой почвообразующей породе свободные гидроокислы железа. Это при¬водит к разрушению структуры, диспергации ила и коллоидных частиц и выносу их при господствующем промывном режиме в более глубокую часть почвенного профиля. В результате суспензионного переноса тонких частиц (лессиважа) верхняя элювиальная часть профиля обезыливается, а в средней части формируется иллювиальный, обогащенный илом горизонт Bt. Наряду с лессиважем идет кислотный гидролиз первичных и вторичных (глинистых) минералов. Подкислению среды и разрушению минералов способствует ферментативная деятельность некоторых, обитающих в подзолистых почвах олиготрофных микроорганизмов.
По мере развития процессов лессиважа, кислотного гидролиза и вымывания продуктов распада в элювиальном подзолистом горизонте А2 накапливается более устойчивый, чем другие минералы, кварц, хотя и он поддается коррозии и измельчению. Вымывание соединений железа и остаточное накопление кварца обусловливают белесый цвет подзолистого горизонта.
При наличии в лесу травянистого покрова в верхней части подзолистого горизонта за счет гумификации корней растений и осаждения менее подвижных фракций гумуса образуется маломощный гумусовый горизонт. Продукты разрушения первичных и вторичных минералов вымываются из подзолистого горизонта. Наиболее легко растворимые простые соли выносятся за пределы профиля. Фульваты железа и алюминия по мере движения растворов по профилю осаждаются вследствие уменьшения кислотности растворов (за счет связывания свободных кислотных радикалов с основаниями почвенных минералов), увеличения концентрации растворов, микробиологического разложения органической части органо-металлических комплексов и осаждения освобождающихся гидроокислов железа и алюминия в иллювиальном горизонте. Фильтрация растворов в заиленном иллювиальном горизонте замедленна и идет главным образом по ходам землероев, корней ч трещинам, поэтому граница между элювиальным и иллювиальным горизонтами неровная с глубоко проникающими в горизонт В белесыми языками.
По мере заиления и цементации иллювиального горизонта его водопроницаемость ухудшается, что приводит во влажные сезоны года к некоторому застою атмосферной влаги над иллювиальным горизонтом, переувлажнению этой части профиля и возникновению восстановительных условий. Периодичски-восстановительные условия в подзолистых почвах способствуют переходу в раствор железо-органических соединений, минеральных соединений закисного железа, марганца и при просачивании растворов выносу этих соединений вниз по профилю и за его пределы.
При просыхании почвы перешедшие в раствор закисные соединения железа и марганца окисляются и серегируются в стяжения и плотные округлые конкреции ортштейновые зерна. Они рассеяны в нижней части подзолистого горизонта, на границе его с иллювиальным и в самом иллювиальном горизонте. Сегрегации железа, как показали исследования Т. В. Аристовской, способствуют микроорганизмы, обитающие в подзолистых почвах (Pedomicrobium Arist., Metallogenium Arist.).
В результате совместного воздействия рассмотренных выше элементарных процессов (образования кислого ульматно-фульватного гумуса, кислотного гидролиза и выщелачивания продуктов распада, разрушения почвенных агрегатов и лессиважа, сегрегации гидроокислов железа и марганца) формируется сложный, резко дифференцированный профиль подзолистых почв. Он включает следующие горизонты.

Оглавление
Введение 3
Глава 1. Природные условия развития игольчато-хвойных лесов Северной Америки 5
1.1 Географическое положение зоны игольчато-хвойных лесов Северной Америки 5
1.2 Современные климатические условия зоны 8
1.3 Геолого-геоморфологичекие и гидрогеологические условия зоны 13
1.4 Почвенно - грунтовые условия 16
Глава 2. Флористическая характеристика игольчато-хвойных лесов Северной Америки 35
2.1 Растительность зоны бореальных лесов Северной Америки 35
2.2 История развития игольчато-хвойных лесов Северной Америки 41
2.3 Особенности флоры лесов и причины ее своеобразия 45
2.4 Региональные отличия флоры различных типов игольчато-хвойных лесов Северной Америки 47
Глава 3. Современное экологическое состояние игольчато-хвойных лесов Северной Америки и проблемы охраны уникальных видов деревьев и отдельных участков леса 52
Заключение 60
Список использованных источников 62
Приложения 65




Введение
Игольчато-хвойные леса занимают огромные территории, в том числе и в Северной Америке. Велика экологическая функция этих лесов. В связи с ухудшением экологической ситуации и особенно возникшей проблемой изменения климата актуальным становиться изучение лесов, как средообразующего сообщества.
В школьном курсе географии особая роль отводится изучению географических процессов, влияющих на формирование природной дифференциации планеты. В качестве одной из природных зон выступают игольчато-хвойные леса.
Цель дипломной работы состоит в изучении флористической характеристики игольчато - хвойных лесов Северной Америки.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
Рассмотреть природные условия развития игольчато-хвойных лесов Северной Америки (географическое положение, климат, геолого-геоморфологичекие, гидрогеологические и почвенно - грунтовые условия зоны);
Изучить флористическую характеристику игольчато-хвойных лесов Северной Америки;
Изучить современное экологическое состояние игольчато-хвойных лесов Северной Америки и проблемы охраны уникальных видов деревьев и отдельных участков леса.
Объектом исследования выступают игольчато-хвойные леса Северной Америки, предметом их флористическая характеристика.
Дипломная работа состоит из трёх глав, проиллюстрирована 2 рисунками, отдельные иллюстрации представлены в 6 приложениях.
В первой главе рассмотрены природные условия произрастания игольчато-хвойных лесов Северной Америки по компонентам ландшафта.
Во второй главе охарактеризованы игольчато-хвойные леса Северной Америки: растительность и история её формирования, особенности флоры и региональные отличия.
Третья глава посвящена описанию современного экологического состояние игольчато-хвойных лесов Северной Америки. Также в третьей главе освящены проблемы охраны уникальных видов деревьев и отдельных участков леса.
При написании дипломной работы было использовано 36 источников отечественных и зарубежных авторов, в том числе картографические материалы по изучаемой теме. Основу диплома составляют научные и учебные литературные источники. Также диплом содержит выдержки из периодических изданий, интернет-источников.


Глава 1. Природные условия развития игольчато-хвойных лесов Северной Америки
1.1 Географическое положение зоны игольчато-хвойных лесов Северной Америки
Лесные ландшафты занимают наибольшую территорию. Леса умеренного пояса включают таежные, западные приокеанические хвойные, смешанные и широколиственные леса.
Огромные территории в Северной Америке покрыты хвойными лесами умеренного пояса (Приложение 1). Они занимают побережье Тихого океана примерно от 61 до 42° с. ш., переходят на нижние части склонов Кордильер и к востоку от них выходят на равнину. К востоку от Кордильер южная граница хвойных лесов резко поднимается на север до 5455° с. ш., а затем спускается к югу до Великих озер и низовьев реки Св. Лаврентия (Рис. 1). На обширной территории от побережья Лабрадора до восточных склонов гор Аляски хвойные леса характеризуются большим однообразием видового состава .

Из рисунка 1 видно, что зона игольчато-хвойных лесов протянулась с запада на восток через весь материк. На севере зона игольчато-хвойных лесов граничит с арктической тундрой, на юге с широколиственными и смешанными лесами, с прериями.
а материке хвойные леса образует северную границу леса. В Северной Америке северную границу леса образуют ель чёрная и лиственница канадская.
1.2 Современные климатические условия зоны
Подстилающая поверхность главным образом благодаря своеобразному характеру рельефа заметно нарушает движение воздуха в приземных слоях. Особенно значительная роль в этом принадлежит Кордильерам. В западном потоке воздуха высокие хребты создают крупную, почти постоянную волну в верхних слоях тропосферы, способствующую развитию атмосферных возмущений над равнинами к востоку от гор. Эти возмущения циклоны и разделяющие их антициклональные образования вызывают энергичные перемещения воздуха в меридиональном направлении.
Зимой радиационный баланс отрицательный. Карты изобар на высоте 5 км показывают барическую ложбину, протягивающуюся над восточной частью материка от области низкого давления над Северным Ледовитым океаном. По западной периферии этой ложбины на материк поступает с северо-запада мощный поток воздуха. Приток воздуха вызывает образование антициклонов в нижних слоях тропосферы.
Область повышенного давления на уровне океана изображается на картах в виде гребня, вытянутого от моря Бофорта на юго-восток между областями высокого давления в арктических и субтропических широтах. Он объединяет два центра Канадский и Севере-Американский максимумы давления. Атмосферное давление здесь значительно ниже, чем в центре Азиатского антициклона. Это во многом объясняется его неустойчивостью: циклоны часто пересекают эту территорию.
Западный перенос сопровождается энергичной циклонической деятельностью. К Северной Америке циклоны приходят с Тихого океана, где они создают устойчивую циклоническую область Алеутский минимум. Поэтому на западе материка между 36 и 60° с. ш. господствует теплый влажный тихоокеанский воздух умеренных широт, перемещающийся в основном с юга вдоль берега и выделяющий большое количество влаги на западных склонах Кордильер. Этот воздух распространяется и далее на восток, за пределы Кордильер, но к внутренним плато, плоскогорьям и Великим равнинам он приходит уже довольно сухим и приносит мало осадков.
Отмечались минимумы температуры до 64°С отмечались а плоскогорье Юкон и в бассейне реки Макензи. Эти области наименее подвержены циклонам, и здесь часто стоит ясная погода.
На равнинах Востока температура воздуха в январе ниже среднеширотной. Отрицательная температурная аномалия характерна для всей территории равнин. Наибольших значений (15 °С) она достигает в районе Гудзонова залива. Объясняется это большой повторяемостью вторжений воздуха из Арктики, имеющего очень низкие температуры. Температурная аномалия удерживается на протяжении всего холодного сезона. Она имеет важное географическое значение: обусловливает заметный сдвиг к югу границ многих природных зон (в сравнении, например, с Европой) (Приложение 2).
Наибольшее количество осадков выпадает зимой на северо-западе материка, а также у его восточного края, где они связаны с фронтальными процессами.
Вследствие уменьшения термического контраста между высокими и низкими широтами западный перенос воздушных масс несколько ослабевает. Циклоническая деятельность менее активна, чем зимой. Над океанами энергично разрастаются барические максимумы: Северо-Тихоокеанский и Азорский. Прогревание воздуха над материком вызывает отток его в верхние слои тропосферы и понижение атмосферного давления у земной поверхности. Однако, как и зимой, здесь не возникает интенсивных барических центров. Северо-Американский минимум, формирующийся над нагретой поверхностью южных плоскогорий Кордильер, выражен слабо. Уже на восточных склонах Скалистых гор преобладают воздушные массы атлан¬тического происхождения. Это тропический воздух, трансформирующийся над материком в воздух умеренных широт.

1. Ананьев Г.С. Леонтьев О.К. Геоморфология материков и океанов. М.: Изд-во МГУ, 1987. - 275 с.
2. Биогеография: Учеб. Для студ. Вузов / Г.М. Абдурахманов, Д.А. Криволуцкий, Е.Г.Мяло, Г.Н. Огуреева. М.: Издательский центр «Академия», 2003. 480 с.
3. Букштынов А.Д., Грошев Б.И., Крылов Г.В. Леса (Природа мира). М.: Мысль, 1981.- 316 с.
4. Власова Т.В. Физическая география материков (с прилегающими частями): В 2 ч. Ч.1 Евразия, Северная Америка: Учеб. Для студентов. 4-ое изд., перераб. М.: Просвещение, 1986. 417 с.
5. Глазовская М.А. Почвы мира. Т.1,2. М. Изд-во МГУ. 1972.
6. Глазовская М.А. Общее почвоведение и география почв: Учебник для студентов-географов вузов. М.: Высшая школа, 1981.- 400 с.
7. Глазовская М.А. Почвы зарубежных стран. М. "Высшая школа". 1983.
8. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения: Учебник для вузов. М.: Гуманит.изд.центр ВЛАДОС, 1999.- 384 с.
9. Ковда В.А. Почвоведение. Учебник для студентов. В 2 ч./ Под рад. В.А.Ковды, Б\Г. Розанова. Ч.1. Почва и почвообразователи / Г.Д. Белицина, В.Д. Васильевская, Л.А.Гришина и др. - М.: Высш. школа, 1988.- 400 с.
10. Крестов П.В. Растительный покров и фитогеографические линии Северной Пацифики // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук, Владивосток - 2006
11. Лесная энциклопедия: В 2-х т./Гл.ред. Воробьев Г.И.; Ред.кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1985.-563 с.
12. Перельман А.П. Касимов Н.С. Геохимия ландшафта: Учебное пособие. Издание 3-е, переработанное и дополненное М.: Астерия-2000, 1999 768 с.
13. Петров К.М. Биогеография с основами охраны биосферы: Учебник. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. 376 с
14. Розанов Б.Г. Почвенный покров земного шара. М. Изд-во МГУ. 1977
15. Розов Н.Н., Строганова М.Н. Почвенный покров мира. Изд-во МГУ. 1979.
16. Тепляков В. К. Бореальные леса: как жить в гармонии? Доклад на Бореальной экорегиональной секции XII Всемирного лесного конгресса // Устойчивое лесопользование № 2 от 2003
17. Физическая география материков и океанов: Учебн. для геогр. Спец. Ун-тов/Ю.Г.Ермаков, Г.М.Игнатьев, Л.И.Куракова и др.; Под общей ред. А.М. Рябчикова. М.: Высшая школа., 1988. 592 с.
18. Kristina A. Stinson, Stuart A. Campbell, Jeff R. Powell, Benjamin E. Wolfe, Ragan M. Callaway, Giles C. Thelen, Steven G. Hallett, Daniel Prati, John N. Klironomos. Invasive Plant Suppresses the Growth of Native Tree Seedlings by Disrupting Belowground Mutualisms // PLoS Biology. May 2006. Александр Марков Европейский сорняк губит американские леса 27.04.06
19. Scars Р. В. Pollen analysis of mud lake Bog in Ohio. Ecology, 1981
20. North American boreal and western temperate forest vegetation (Syntaxonomical synopsis of the potential natural plant communities of North America, II) S.Rivas-Martínez, D.Sánchez-Mata & M. Costa Itinera Geobotanica 12:5-316 (1999)
21. Jonathan Adams, Environmental Sciences Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA http://www.esd.ornl.gov/projects/qen/NAprsnt.gif
22. Агаджанян А.К. Лопатин А.В. Лавров А.В. Раутиан Г.С. Палеонтологический институт РАН http://www.paleo.ru
23. Дэвид М. Остергрен, Стивен Дж. Холленхорст Управление охраняемыми территориями России и США http://www.biodiversity.ru/publications/odp/archive/23/david1r2.html
24. Ристо Хамари (перевод Андрея Сувиженко) Северные леса и образования http://www.eco.nw.ru/lib/data/10/07/050710.htm
25. Ботанический сад ДВО РАН http://botsad.ru/world10.htm
26. Институт географии РАН http://igras.ru/index.php?r=37&id=120
27. www.palaeoentomolog.ru/
28. http://www.borealforest.org/
29. http://zemlja.clow.ru/texts/2460.htm
30. http://earthobservatory.nasa.gov/Laboratory/Biome/mapconiferous.html
31. http://www.us-geographic.com/
32. http://flower.onego.ru/conifer/picea_g.html
33. http://www.besthome.ru/land/info/conitrees/conitrees_372.html
34. http://forest.geoman.ru/books
35. http://www.eco.nw.ru/lib/data/10/07/050710.htm
36. http://elementy.ru/news/430215