Кіріспе
Иықты ормандармен сипатталатын биома Тайга (/t//aɪ//ɡ//ə/; тайга́), сондай-ақ бореалды орман немесе қарлы орман, көбінесе қарағай, шырша және қамыс сияқты иықты ағаштардан тұратын биома. Тайга немесе бореалды орман – әлемдегі ең ірі құрлықтық биома. Солтүстік Америкада ол Канаданың ішкі аймақтарының көп бөлігін, Алясканы және АҚШ-тың солтүстік бөлігін қамтиды. Еуразияда Швецияның көп бөлігі, Финляндия, Ресейдің батыстағы Карелиядан Тынық мұхитына дейінгі (Сібірдің көп бөлігін қоса) аймақтары, Норвегия мен Эстонияның көп бөлігі, Шотландияның таулы аймақтарының бір бөлігі, Исландияның жазық және жағалау аймақтарының бір бөлігі, сондай-ақ солтүстік Қазақстан, солтүстік Моңғолия және солтүстік Жапония (Хоккайдо аралында) орналасқан. Ағаш түрлерінің басты ерекшеліктері өсу маусымының ұзақтығына және жазғы температураға байланысты әлемдік масштабта өзгеріп отырады. Солтүстік Америка тайгасы көбінесе шыршадан тұрады; Скандинавия және Финляндия тайгасы шырша, қарағай және қайыңның қоспасынан құралған; Ресей тайгасында аймаққа қарай шырша, қарағай және қамыс өседі; ал Шығыс Сібір тайгасы – қамыс ағаштарының кең алқабы. Тайганың қазіргі түрі салыстырмалы түрде жаңа құбылыс, ол Голоцен дәуірінің басынан бері, соңғы 12 000 жыл ішінде пайда болды. Бұл аймақтар Еуразияда Скандинавия мұз қабатының және Солтүстік Америкада Лорентид мұз қабатының астында болған жерлерді қамтиды. Биіктікке қарай тайга Круммхольц арқылы альпілік тундраға өтеді, бірақ ол альпілік биома емес, және субальпілік орманнан айырмашылығы, тайганың көп бөлігі жазық жерлерде орналасқан. "Тайга" терминінің қолданылуы әртүрлі мәдениеттерде әртүрлі. Ағылшын тілінде "boreal forest" (бореалдық орман) термині АҚШ және Канадада оңтүстік аймақтарды сипаттау үшін қолданылады, ал "taiga" – солтүстікке қарай, ағаш шегіне және тундраға жақын жатқан шөлді аймақтарды сипаттау үшін қолданылады. Хоффман (1958) Солтүстік Америкада осы айырмашылықтың пайда болуын және оның ресми орыс терминологиясын қалай бұрмалап көрсететінін талқылайды. Климаттың өзгеруі тайга үшін қауіпті құрады, сондай-ақ сіңірілген немесе шығарылған көмірқышқыл газын көміртегі есебінде қалай қарастыру қажеттігі туралы мәселе де дау тудырады.
Taiga ('/t//aɪ//ɡ//ə/; тайга́), also known as boreal forest or snow forest, is a biome characterized by coniferous forests consisting mostly of pines, spruces, and larches. The taiga or boreal forest is the world's largest land biome. In North America, it covers most of inland Canada, Alaska, and parts of the northern contiguous United States. In Eurasia, it covers most of Sweden, Finland, much of Russia from Karelia in the west to the Pacific Ocean (including much of Siberia), much of Norway and Estonia, some of the Scottish Highlands, some lowland/coastal areas of Iceland, and areas of northern Kazakhstan, northern Mongolia, and northern Japan (on the island of Hokkaidō). The principal tree species, depending on the length of the growing season and summer temperatures, vary across the world. The taiga of North America is mostly spruce; Scandinavian and Finnish taiga consists of a mix of spruce, pines and birch; Russian taiga has spruces, pines and larches depending on the region; and the Eastern Siberian taiga is a vast larch forest. Taiga in its current form is a relatively recent phenomenon, having only existed for the last 12,000 years since the beginning of the Holocene epoch, covering land that had been mammoth steppe or under the Scandinavian Ice Sheet in Eurasia and under the Laurentide Ice Sheet in North America during the Late Pleistocene. Although at high elevations taiga grades into alpine tundra through Krummholz, it is not exclusively an alpine biome, and unlike subalpine forest, much of taiga is lowlands. The term "taiga" is not used consistently by all cultures. In the English language, "boreal forest" is used in the United States and Canada in referring to more southerly regions, while "taiga" is used to describe the more northern, barren areas approaching the tree line and the tundra. Hoffman (1958) discusses the origin of this differential use in North America and how this differentiation distorts established Russian usage. Climate change is a threat to taiga, and how the carbon dioxide absorbed or emitted should be treated by carbon accounting is controversial.
Климат және география
Тайга Жердің құрлық бетінің 11,5%-ын жабады, бұл шөлдер мен құрғақ бұталы жерлерден кейін екінші орында тұрады.
Температура
Тұрақты мұз қабаттары мен тундрадан кейін тайга – жылдық орташа температурасы ең төмен жер бетіндегі биома, орташа жылдық температурасы әдетте экстремалды қысқы ең төмен температуралардан өзгереді. Солтүстік тайгадағы қысқы ең төмен температуралар, әдетте, тундрадағыдан төмен болады. Шығыс Сібір мен Алясканың ішкі бөлігінде, Юкон аймақтарында орташа жылдық температура төмендейді, ал Солтүстік жарты шардағы ең төменгі температуралар Ресейдің солтүстік-шығысындағы тайгада тіркелген. Тайгада субарктикалық климат, маусымдар арасындағы температураның кең ауқымы бар. Типикалық қысқы күндізгі температурасы және жазғы күндізгі орташа температурасы болар еді, бірақ ұзақ, суық қыс басымдық құрайды. Бұл климат Кёппен климаттық жіктеу схемасында Dfc, Dwc, Dsc, Dfd және Dwd деп жіктеледі, яғни қысқа жаздар (24 сағат немесе одан да көп орташа температурасы), әдетте жылы және ылғалды болса да, тек 1–3 айға созылады, ал орташа температурасы нөлден төмен болған қыстар 5–7 айға созылады. Сібір тайгасында ең суық айдың орташа температурасы аралығында болады. Мұхиттық Cfc климатына қарай өтетін шағын аудандар да бар, онда қыс жұмсақ болады, ал тайганың оңтүстігінде және (Еуразияда) батысында ылғалды континенталды климатқа (Dfb, Dwb) айналады, онда жазғы маусым ұзаққа созылады. Кейбір деректерге сәйкес, боралдық орман орташа жылдық температура шамамен градусқа жеткенде аралас ормандарға айналады. Нөлден төмен орташа жылдық температурасы бар аудандарда үзіліссіз мәңгілік тоң қабаты табылады, ал Dfd және Dwd климаттық аймақтарында үздіксіз мәңгілік тоң қабаты пайда болады және өсімдікті сібір шыршысы сияқты өте терең тамырлы ағаштармен шектейді.
Өсу кезеңі
Тайгадағы өсімдіктер тіріліп бастаған өсу маусымы, әдетте, жаздың климаттық анықтамасынан сәл ұзаққа созылады, себебі боралдық биоманың өсімдіктері басқа өсімдіктерге қарағанда өсуді бастау үшін төмен температуралық шекке ие. Кейбір дереккөздерде тайганың өсу маусымы 130 күнге дейін солуы мүмкін деп айтылады. Канададағы Тайга жазығында өсу маусымы 80-150 күн, ал Тайга қалқанында 100-140 күн аралығында өзгереді. Басқа деректерде өсу маусымын мұзсыз күндермен анықтайды. Юконның оңтүстік-батысындағы аймақтар бойынша мәліметтер 80–120 мұзсыз күн көрсетеді. Архангельск облысының Плесецк қаласының жанындағы Кенозерский ұлттық паркіндегі жабық қоршаудағы боралдық орманның орташа мұзсыз күндері 108-ге жетеді. Ең ұзақ өсу маусымы мұхиттың ықпалы бар кішігірім аймақтарда кездеседі; Скандинавия мен Финляндияның жағалау аймақтарындағы жабық боралдық орманның өсу маусымы 145–180 күнге дейін созылуы мүмкін. Ең қысқа өсу маусымы солтүстік тайга-тундра шекаралық аймағында байқалады, онда солтүстік тайга орманы өсе алмайды және тундра ландшафтқа басымдық етеді, өсу маусымы 50–70 күнге дейін қысқарады, ал жылдың ең жылы айының тәуліктік орташа температурасы әдетте одан кем немесе тең болады. Жоғары ендіктерде күн көкжиектен биік көтерілмейді және оңтүстікке қарағанда күн энергиясы аз түседі. Бірақ жоғары ендік сонымен қатар өте ұзақ жазғы күндерді қамтамасыз етеді, себебі күн күніне 20 сағатқа жуық, немесе тіпті 24 сағатқа дейін көкжиектің үстінде болады, ал ендікке байланысты, қараңғы қыста 6 сағатқа жуық немесе мүлдем күн сәулесі болмайды. Арктикалық аймақтағы тайганың аймақтарында жаздың ортасында күн жартытүнде шығады, ал қысқы уақытта полярлық түн орналасады.
Жауын-шашын
Тайгада жыл бойы жауын-шашынның мөлшері салыстырмалы түрде аз болады (кейбір аймақтарда жыл сайын), көбінесе жаз айларында жаңбыр түрінде, сондай-ақ қар немесе тұман да болады. Тайга биомының ең солтүстік бөлігінде қар тоғыз айға дейін жерде жатуы мүмкін. Мұзды Арктика теңіздерінің еруі кезінде және одан кейін алаптарда пайда болатын тұман, тіпті жаздың ұзақ күндерінде де күн сәулесінің өсімдіктерге жетіп толуына кедергі келтіреді. Осының салдарынан булану жылдың көп бөлігінде төмен болғандықтан, жылдық жауын-шашын буланудан асып түседі және ірі ағаштарды қоса, тығыз өсімдіктердің өсуіне жеткілікті. Бұл тайга мен дала биомдары арасындағы (жылы климат аймақтарында) бір шаршы метрге шаққандағы биомассаның айқын айырмашылығын түсіндіреді, онда булану жауын-шашыннан асып түседі, бұл өсімдіктерді көбінесе шөптермен шектейді. Жалпы, тайга шілде изотермасының оңтүстігінде, кейде шілде изотермасына дейін солтүстікке қарай өседі, ал оңтүстік шекарасы өзгергіш. Жауын-шашын мөлшеріне байланысты, жауын-шашын өте аз түсетін шілде изотермасының оңтүстігінде тайганың орнын орманды далалар басуы мүмкін, бірақ көбінесе шілде изотермасына дейін оңтүстікке қарай созылады, ал кейбір жерлерде жауын-шашын көп түсетін аймақтарда, мысалы, Шығыс Сібір мен іргелес Сыртқы Маньчжурияда, шілде изотермасының оңтүстігіне дейін жетеді. Бұл жылы аймақтарда тайгада түрлердің әртүрлілігі жоғары, корей қарағайы, Джезо шыршасы және Маньчжурия фуршесі сияқты жылуды жақсы көретін түрлер көптеп кездеседі және біртіндеп аралас қола орманға немесе, жергілікті жерлерде (Солтүстік Америка мен Азияның Тынық мұхиты жағалауларында) қылқан жапырақты қола жаңбырлы орманға айналады, онда емен мен шаған ағаштары қылқан жапырақты ағаштармен, қайын және діңгекпен бірігіп өседі.
Мұздық
Қазіргі кезде Еуропа мен Солтүстік Америкадағы тайга деп аталатын аймақ (Алясканы қоспағанда) жақында мұзбен жабылған. Мұздықтар шегінуімен топографиялық бедерде сумен толған ойыстар пайда болды, осының нәтижесінде тайгада көлдер мен батпақтар (әсіресе, мускeg топырағы) кездеседі.
Топырақ
Тайга топырағы көбінесе жас және қоректік заттарға кедей болады, орташа белдеудегі жапырақты ормандардағыдай терең, органикалық заттарға толы қабатқа ие емес. Суық климат топырақтың қалыптасуына, сондай-ақ өсімдіктердің оның қоректік заттарын пайдалануына кедергі келтіреді. Салқын, ылғалды климатта құлған жапырақтар мен мох ұзақ уақыт бойы орман төсегінде қалуы мүмкін, бұл олардың топыраққа органикалық заттармен үлесін шектейді. Құрыш шырша инелерінен шығатын қышқылдар топырақты одан әрі шайып, сподозол немесе подзол топырағын жасайды, ал қышқыл орман төсегінде көбінесе тек лишайндар мен кейбір мохтар ғана өседі. Орманның кеңістіктерінде және солтүстік жапырақты ағаштар көп өсетін аймақтарда шөптер мен жидектер көптеп өседі, нәтижесінде топырақ тереңдейді.
Флора
Солтүстік Америка мен Еуразия бастапқыда Беринг жолағымен байланысты болғандықтан, көптеген жануарлар мен өсімдіктер, жануарлар өсімдіктерден көп, екі құрлыққа да таралып, тайга биомында (Circumboreal Region қараңыз) бүкіл әлемде кеңінен орналасқан. Басқалары аймақтық айырмашылықтарға ие, әдетте әр туыста бірнеше ерекше түрлер болады, олар тайганың әртүрлі аймақтарында қоныстанған. Тайгаларда қайың, тал, жиде және қарағай сияқты жапырақты ағаштар да кездеседі. Бұл ағаштар көбінесе қыстың суығы аз болатын оңтүстік аймақтарда өседі. Дахуриялық шырша Солтүстік жарты шардағы ең суық қыстарға төтеп бере алады. Тайганың ең оңтүстік бөлігінде емен, шаған, елік және липа сияқты ағаштар қылқан жапырақты ағаштардың арасында сирегірек кездеседі, және одан әрі оңтүстікке қарай, Канаданың шығысындағы шығыс ормандық-боралдық аймақ сияқты, қосымша жапырақты ормандарға біртіндеп өтеді. Континенттердің ішкі бөлігінде, құрғақ климатта, боралдық ормандар қалыпты далаларға ауысуы мүмкін. Тайганың екі негізгі түрі бар. Оңтүстік бөлігінде тығыз шатырлы орман болады, онда көптеген жақын орналасқан ағаштар мен шөптесін жамылғысы өседі. Орманның аралықтарында бұталар мен жапайы гүлдер, мысалы, отталған шөп және люпин жиі кездеседі. Екінші түрі – лишайлы орман немесе сирек тайга, онда ағаштар бір-бірінен қашық орналасқан және лишай жамылғысы басым. Соңғысы ең солтүстік тайгада кең таралған. Солтүстік тайгада орман жамылғысы аз ғана емес, сонымен қатар өсуі шектеулі; сондай-ақ, мұзбен кесілген, асимметриялық қара шырша (Солтүстік Америкада) жиі кездеседі, олардың жел соққан жағындағы жапырақтары азайған. Канада, Скандинавия және Финляндияда боралдық орман әдетте үш қосалқы аймаққа бөлінеді: жоғары боралдық (солтүстік боралдық/тайга аймағы), орта боралдық (тығыз орман) және оңтүстік боралдық, тығыз шатырлы боралдық орман, онда қылқан жапырақты ағаштардың арасында шашыраңқы жапырақты ағаштар өседі. Көбінесе шаған, елік және емен сияқты түрлер кездеседі. Бұл оңтүстік боралдық орман биоманың ең ұзақ және ең жылы өсу маусымын бастан кешіреді. Кейбір аймақтарда, Скандинавия мен Батыс Ресейді қоса алғанда, бұл аймақ көбінесе ауыл шаруашылығына пайдаланылады. Боралдық орман көптеген жидектердің мекені. Кейбір түрлері оңтүстік және ортаңғы тығыз боралдық орманмен шектеледі (мысалы, жабайы құлпынай және бөлігі), ал басқалары тайганың көп бөлігінде өседі (мысалы, жусан және құлпынай). Кейбір жидектер тайгада да, төменгі арктикалық (оңтүстік аймақтардағы) тундрада да өсе алады, мысалы, қарақұмық, бұршақ және лингонберри. Тайга ормандары негізінен қылқан жапырақты, шырша, қарағай, шырша және қарағай басым. Ормандық аралас география мен климатқа байланысты өзгереді; мысалы, Канададағы Шығыс Канада ормандарының экорегионында (Лауренция тауларының және Солтүстік Аппалачи тауларының биік бөліктерінде) бальзам шыршасы Әбиес бальзамеа басым, ал солтүстікте, Шығыс Канада қалқаны тайгасында (Квебек пен Лабрадордың солтүстігінде) негізінен қара шырша Писеа мариана және тамарак шыршасы Ларикс ларицина өседі. Тайгада өсетін мәңгі жасыл түрлер (көкөрі, шырша және қарағай) тайганың қатал қысында өмір сүруге арналған бірқатар бейімделулерге ие, бірақ шырша, өте суыққа төзімді болса да, жапырақты. Тайга ағаштары жұқа топырақты пайдалану үшін терең тамырларға ие, ал олардың көпшілігі маусымдық биохимиясын өзгертіп, оларды мұздауға төзімді етеді, бұл «қатаю» деп аталады. Солтүстік шыршалы ағаштардың тар пішіні мен төмен қарай иілген бұтақтары қарды лақтыруға көмектеседі. Жәндіктер тозаңдаушы, ыдыраушы және азық тізбегінің бір бөлігі ретінде маңызды рөл атқарады. Жазғы айларда оя салатын құстар, кеміргіштер мен ұсақ ет жейтін сүтқоректілер олардан азық алады. Қыс суық, жаз қысқа болғандықтан тайгада тіршілік ететін жорғалаулылар мен қосмекенділер үшін қиын жағдайлар туады, олар дене температурасын реттеу үшін қоршаған ортаның жағдайларына тәуелді. Бореалдық орманда тек бірнеше түрі бар, соның ішінде қызыл жақты жартиерлі жылан, жалпы еуропалық жылан, көк түсті саламдер, солтүстік екі қатарлы саламдер, Сібір саламдері, ағаш бақасы, солтүстік барс бақасы, бореалдық хор бақасы, американдық бақа және канадалық бақа. Қыста олардың көбі жер астында қыстап жатады. Тайгалық балықтар суық суға төзімді болуы керек және мұз қаптаған судың астында өмір сүруге бейімделуі керек. Тайгадағы түрлерге Аляска қара балығы, солтүстік шымшығы, сойқы, ұзын мұрынды сойғы, ақ сойғы, цисконың әртүрлі түрлері, көл ақ балығы, дөңгелек ақ балық, пигмей ақ балық, Арктика лампарейі, әртүрлі грейлинг түрлері, шырыш (Гузон шығанағы аймағында теңізге шығатын түрлерімен қоса), чум лососі, Сібір таймені, ленок және көл шабағы кіреді. Тайга негізінен көптеген ірі шөпқоректі сүтқоректілердің мекені, мысалы, Алцес алцес (моос) және Рангифер тарандус (Еуразияда бұлан, Солтүстік Америкада карибу) түрлерінің бірнеше түрлері. Оңтүстік жабық боралдық орманның кейбір аймақтарында марал, елік, Ситка қара құйрықты бұлан және жабайы елік сияқты басқа Cervidae түрлерінің популяциялары бар. Әдетте мұзды аймаққа тән болса да, Ресейдің Шығыс аймағындағы және Солтүстік Америкадағы мускус бұланның оңтүстік топтары тайгада мекендейді. Ресейдің алыс шығысындағы Амур-Камчатка аймағында қарлы қой, американдық бұқа қойының туысы, жабайы шошқа және ұзын құйрықты горал да кездеседі. Тайгадағы ең ірі жануар – Солтүстік Канада/Алясканың орман бизоны; сонымен қатар, тайганы жаңарту жобасының бір бөлігі ретінде, Плейстоцен саябағы атымен белгілі, Ресейдің алыс шығысына американдық дала бизонының бірнеше саны енгізілді, сондай-ақ Пржевальский жылқысы да. Тайга биомының ұсақ сүтқоректілеріне құндыз, батпақ тышқаны, суыр, мармот, лемминг, Солтүстік Америка суыр және тышқан сияқты кеміргіш түрлер, сондай-ақ пика, қар аяғы және тау аяғы сияқты лагоморф түрлерінің шағын саны кіреді. Бұл түрлер өздерінің туған ортасындағы қатал қыстарға бейімделген. Аю сияқты ірі сүтқоректілер жазда көп жеп, қыста қыстап жатады. Басқа жануарлар суықтан қорғану үшін жүнді немесе қауырсындардың қабаттарына бейімделген. Тайганың жыртқыш сүтқоректілері шашыраңқы жемді іздеу үшін ұзақ қашықтыққа саяхаттауға бейімделген болуы керек немесе өсімдіктермен немесе басқа тағам түрлерімен (мысалы, егермендер) диеталарын толықтыруға қабілетті болуы керек. Тайганың сүтқоректі жыртқыштарына Канада рысы, Еуразия рысы, құмырсқа, Сібір мысығы, ең кішкентай мысық, сас, американдық күзен, Солтүстік Америка өзен суыры, Еуропа өзен суыры, американдық күзен, жорға, Азия бадгері, күзен, орман жыртқышы, Монғол жыртқышы, қойқос, қызыл түлкі, Арктика түлкісі, гризли, американдық қара аю, Азиялық қара аю, Уссури қоңыр аюы, ақ аю (таудағы тайганың шағын аудандары ғана), Сібір жолбарысы және Амур леопары кіреді. 300-ден астам құс түрлері тайгада ұялайды. Сібір бұлбұл, ақ тамақты тараншы және қара тамақты жасыл соғым тайгадағы ұзақ жазғы күндер мен көптеген батпақтар мен көлдерде табылған жәндіктердің көптігінен пайдалану үшін көшіп келеді. Тайгада жаздайтын 300 құс түрінің арасында тек 30-ы қыстап қалады. Бұл өлік жейтін немесе тірі сүтқоректілерді аулай алатын ірі жыртқыштар, мысалы, алтын бүркіт, жалпақ қанатты бүркіт (жалпақ қанатты бүркіт деп те аталады), Стеллер теңіз бүркіті (Ресейдің солтүстік-шығыс жағалауында және Жапонияда), үлкен сұр құс, қарлы құс, жолақты сұр құс, үлкен мүйізді құс, қарға және қара қарға. Басқа мүмкін бейімделу – дәнек жейтін құстар, оларға бірнеше түрлі тоқылдақ, қабақ және тұмсық кіреді.
Өрт
Өрт – боралдық орман қорының құрамын және дамуын қалыптастыратын ең маңызды факторлардың бірі; ол Канаданың боралдық орман қорының көп бөлігінде орманды жаңартуға ықпал ететін басты фактор болып табылады. Экожүйенің өрт тарихы – оның өрт режимі, ол 3 элементтен тұрады: 1) өрттің түрі және қарқындылығы (мысалы, тәждік өрттер, күшті беттік өрттер және жеңіл беттік өрттер), 2) маңызды өрттердің мөлшері және 3) белгілі бір жер участалары үшін жиілігі немесе қайталану аралығы. Өрт режимінде экожүйенің жалпы ауданына тең аумақты өртеудің орташа уақыты – оның өрт айналымы (Heinselman 1973) немесе өрт циклі (Van Wagner 1978) деп аталады. Алайда, Heinselman (1981) атап өткендей,
Оңтүстіктегі жасылған боралдық орманның үлгісінде Канаданың шығысындағы жақсы дренаждалған жерлерде балсам шыршасы басым, ал орталыққа және батысқа қарай ақ шыршаның үстемдігі байқалады, қара шырша мен тамарик топырақты ормандарды құрайды, ал қарағай құрғақ жерлерде кездеседі, бірақ шығыс шекарасында ол жоқ. Өрттің әсері ландшафттағы өсімдіктердің құрылымымен тығыз байланысты, шығыста қарағай, қағаз қайың және қарағай балсам шыршасына қарағанда артықшылыққа ие, ал батыста қарағай, қарағай, қарағай және қайың ақ шыршадан басым. Көптеген зерттеушілер орман төсегінің астында және топырақтың жоғарғы қабатында көмірдің кең таралғанын хабарлады. Bryson және авторлар (1965) топырақтағы көмірдің арқасында Солтүстік-Батыс Территориялардың Киуатин ауданындағы Эннадай көлінен 280 км солтүстікке орналасқан аймақтың орман тарихы туралы мәліметтер алды. Өрт боралдық орман үшін әрқашан маңызды фактор болған деген тұжырымды қолдайтын екі дәлел бар: 1) тікелей куәгерлердің есептері мен орман өрттерінің статистикасы және 2) өрттің әсеріне және тұрақты көрсеткіштерге негізделген жанама, ықтимал дәлелдер. Бұл жерде өрттің жиілігі қарағай, қара шырша және қарағай басым жатқан көршілес биік жерлерге қарағанда әлдеқайда төмен. Керісінше, Кордильер аймағында өрттің жиілігі аңғардың түбінде ең жоғары, биікке қарай төмендейді, бұл төмендегі жас пионерлік қарағайлар мен жапырақты бұталардың мозаикасы және жоғарыдағы беткейлердегі ескі шырша-балсам ормандарымен көрсетіледі.
Климаттың өзгеруі
ХХ ғасырдың соңғы ширегінде жер бетіндегі ең жоғары температураның көтерілуіне боралдық орманды алып жатқан аймақ себеп болды. Қысқы температура жазғыдан көбірек артты. Жазда күндізгі ең төменгі температура күндізгі ең жоғары температурадан көбірек өсті. Өте суық температуралы күндердің саны (мысалы, -20-дан -40°C-қа дейін) боралдық аймақтың дерлік барлық бөлігінде ретсіз, бірақ жүйелі түрде азайды, бұл ағаштарға зиян келтіретін жәндіктердің жақсы тіршілік етуіне жағдай жасады. Аляска штатының Фэрбанкс қаласында мұзсыз маусымның ұзақтығы ХХ ғасырдың басында 60-90 күннен бір ғасырдан кейін 120 күнге дейін ұзарды. Бореалдық ортада ұзақ мерзімде тұрақты болатын небары бірнеше жағдай бар деп болжанады: ағашсыз тундра/дала, >75% ағаш жамылғысы бар орман және ~20% және ~45% ағаш жамылғысы бар сирек орман. Осылайша, климаттың жалғасуы қазіргі тайга ормандарының кем дегенде бір бөлігін екі сирек орман жағдайының біріне немесе тіпті ағашсыз далаға айналдыруы мүмкін, бірақ сонымен қатар жылыну мен ағаш өсуіне қолайлы жағдайлар туғанда тундра аймақтарын орманды жағдайға ауыстыруы да мүмкін. Осы гипотезаға сәйкес, 2010 жылдардың басында жарияланған бірнеше зерттеулерде 1960 жылдан бері Канаданың батыс боралдық ормандарында құрғақшылықтан туындаған елеулі ағаш жоғалуы байқалды: бұл үрдіс шығыс ормандарында әлсіз немесе тіпті болмаса да, батыс қылқан жапырақты ормандарында айқын байқалды. Алайда, 2016 жылы жүргізілген зерттеуде 1950 мен 2012 жылдар аралығында Канаданың боралдық ормандарының жалпы үрдісі байқалмады: ол сондай-ақ кейбір оңтүстік боралдық ормандарда өсудің жақсарғанын және солтүстікте өсудің төмендеуін анықтады (гипотезаның болжауына қайшы), бірақ бұл үлгілер статистикалық тұрғыдан әлсіз болды. 2018 жылғы Landsat қайта талдауы Канаданың батыс ормандарында құрғап кету үрдісі мен орманның жоғалуын, ал ылғалды шығыста көгалданғанын растады, бірақ бұрынғы зерттеулерде климаттың өзгеруіне байланысты орманның жоғалуының көп бөлігі антропогендік факторларға байланысты кешіккен жауап болды деген қорытындыға келді. Кейінгі зерттеулер биомасса үрдісі өзгермеген ормандарда да соңғы 65 жылда құрғақшылыққа төзімділігі жоғары жапырақты кең жапырақты ағаштарға айтарлықтай ауысқанын көрсетті. Landsat-тың 100 000 бұзылмаған жерді талдауы жылынуға байланысты ағаштар аз қамтылған аймақтардың жасыл түске енгенін, бірақ ағаштардың өлімі (қоңырлауы) қазіргі ағаш жамылғысының үлесі артқан сайын басым жауап болғанын көрсетті. Бореалдық ормандардың өзгеруіне қатысты зерттеулердің көп бөлігі Канадада жүргізілген болса да, басқа елдерде де ұқсас үрдістер байқалды. Жазғы жылынудың су тапшылығын арттырып, Алясканың орталық бөлігіндегі оңтүстік борал ормандарының құрғақ аймақтарында және Ресейдің алыс шығысының бөліктерінде ағаштардың өсуін азайтатыны дәлелденді. Сібірдегі тайга климаттың жылынуына байланысты инелі шырша ағаштарынан мәңгі жасыл қылқан жапырақты ағаштарға айналуда. Бұл жылынуды одан әрі жеделдетуі мүмкін, өйткені мәңгі жасыл ағаштар күн сәулесінің көбірек бөлігін сіңіреді. Аймақтың аумағының үлкендігін ескере отырып, мұндай өзгеріс аймақтан тыс жерлерге де әсер етуі мүмкін. Алясканың көп бөлігіндегі солтүстік орманды аймақтарында ақ шырша ағаштарының өсуіне әдеттен тыс жылы жаз кедерілгі келтірсе, орманның ең суық шеттеріндегі ағаштар бұрынғыдан гөрі тез өсіп келеді. Алясканың орталық бөлігінде өсетін қайың ағаштарына да жазғы жылы күндері ылғалдың жетіспеуі әсер етеді. Осы бақылаулардан басқа, орманның болашақ даму үрдісін болжау бойынша жұмыстар жүргізілді. 2018 жылы Шығыс Канада ормандарында басымдықты жеті ағаш түрін зерттеу кезінде 2°C жылыну олардың өсуін орташа есеппен 13%-ға дейін арттыратынын, ал судың болуы температурадан әлдеқайда маңызды екенін және 4°C-қа дейінгі одан әрі жылыну, жауын-шашынның көбеюімен сәйкес келмейтін жағдайда, едәуір төмендеуге әкелетінін анықтады. 2019 жылғы зерттеуде климаттың өзгеруіне боралдық орманның реакциясын бағалау үшін әдетте қолданылатын орман учаскелері ағаштар арасында типтік орманға қарағанда эволюциялық бәсекеге аз ие болатыны және күшті бәсекелестік кезінде жылынуға жауап ретінде таза өсім аз болғандығы айтылды. Климаттың өзгеруі тек борьерлік ормандардағы бәсекелестік әлсіз болған кезде ғана ағаштардың өсуін ынталандырады. 2021 жылғы мақала боралдық ормандар климаттың өзгеруінен Канададағы басқа орман түрлеріне қарағанда әлдеқайда қатты әсер ететінін және Канаданың шығыс борал...
Адамның қызметі
Бұл биомада орналасқан ірі қалалардың кейбіреулері – Мурманск, Архангельск, Якутск, Анкоридж, Йеллоунайф, Тромсё, Лулео, Оулу. Кеңес Одағының ыдырауынан бері Сібір тайгасының кең аумақтары ағаш өңдеу үшін кесілуде. Бұрын орманды Кеңес Одағы Орман шаруашылығы министрлігінің шектеулерімен қорғаған, бірақ Одақ ыдырағаннан кейін Батыс елдерімен сауда жасауға қатысты шектеулер жойылды. Ағаштарды оңай жинауға болады және олар жақсы сатылады, сондықтан орманшылар бұрын Кеңес заңдарымен тыйым салынған елдерге сату үшін Ресей тайгасының мәңгі жасыл ағаштарын кесуге кірісті.
Құрт-құмырсқалар
Соңғы жылдары орманды қырып салушы жәндіктердің таралуы байқалды: Юкон және Аляскадағы шырша қабық қоңызы (Dendroctonus rufipennis); Британдық Колумбиядағы тау қарағай қоңызы; қайын жапырағын тесіп жейтін қоңыз; шаған пилашысы; шырша бүршік қоңызы (Choristoneura fumiferana); шырша конусты құрты.
Ластану
Күкірт диоксидінің орманды боралдық орман түрлеріне әсерін Addison және басқалар зерттеді (1984), олар жергілікті топырақ пен қалдықтарда өсетін өсімдіктерді 15,2 мкмоль/м3 (0,34 пмм) концентрациялы SO2-ге ұшыратты, бұл көмірқышқыл газын сіңіру жылдамдығына (NAR) қатысты зерттеу болды. Канаданың атмосфералық SO2 үшін қабылданатын ең жоғары шегі 0,34 ppm құрайды. SO2-мен түйіндеудің нәтижесінде барлық түрлерде NAR айтарлықтай төмендеді және 2–20 күн ішінде зақымданудың көрінетін белгілері пайда болды. Жапырақты түрлердің (популалар, тал, жасыл қайраң, ақ қайын) NAR төмендеуінің қарқыны қылқан жапырақты түрлерге (ақ шырша, қара шырша, қара қарағай) және тыңайтылған Брунисольде өсетін мәңгі жасыл ағаш (лабрадор шайы) қарағанда әлдеқайда жылдам болды. Бұл метаболикалық және көзге көрінетін зақымдану реакцияларының себебі, жапырақты түрлерге қарағанда қылқан жапырақты түрлерде газ алмасу жылдамдығының жоғары болуына байланысты күкірттің сіңірілуіндегі айырмашылықтар болуы мүмкін. Мұнай құмдарының қалдықтарында өсетін шыршалар SO2-ге жауап ретінде Брунисольде өсетін шыршаларға қарағанда NAR-дің айтарлықтай тез төмендеуін көрсетті, бұл қалдықтардағы уытты заттардың болуымен байланысты болуы мүмкін. Дегенмен, екі субстратта өсетін қылқан жапырақты ағаштар арасында күкірттің сіңірілуі мен көрінетін симптомдардың дамуында ешқандай айырмашылық байқалған жоқ. Антропогендік эмиссиялардың нәтижесінде жауын-шашынның қышқылдануы өсімдіктерге зиян келтірумен және орманның өнімділігінің төмендеуімен байланысты, бірақ 2 жастағы ақ шыршаларға 7 апта бойы апта сайын қолданылған симуляцияланған қышқыл жаңбырларға (pH 4,6, 3,6 және 2,6) ұшырату эксперименті барысында, фоновый бақылаумен (pH 5,6) салыстырғанда өсуде статистикалық мағыналы (P > 0,05) төмендеу байқалған жоқ (Abouguendia және Baschak 1987). Алайда, барлық емдеулерде зақымдану белгілері байқалды, зақымдалған өсімдіктердің саны мен инелердің саны жаңбырдың қышқылдығының артуымен және уақыт өте келе артты. Scherbatskoy және Klein (1983) 4,3 және 2,8 pH деңгейінде ақ шыршаның хлорофилл концентрациясының маңызды әсерін анықтамады, бірақ Abouguendia және Baschak (1987) шын мәнінде, қазіргі бағалаулар бойынша боралдық ормандар тропикалық ормандарға қарағанда бірлік аумаққа екі есе көп көміртек сақтайды. Орман өрттері әлемдік көміртек бюджетінің маңызды бөлігін пайдалана алады, сондықтан өртке қарсы басқару көміртегінің тоннасына шамамен 12 долларға шығарылмаған көміртек мөлшеріне тең. 2008 жылы Канаданың екі провинциялық үкіметі, Онтарио және Квебек, солтүстік боралдық орманның кем дегенде жартысын "қорғалған" деп жіктеуді қарастыруға қатысты сайлау уәделерін берді. Екі провинция да жергілікті және аборигендер қауымдастықтарымен жұмыс істеуді, жоспарлау үшін бірнеше онжылдықтар қажет екенін және дамуға тыйым салынған аумақтардың нақты шекараларын картаға түсіруді мойындады, бірақ бұл шаралар аяқталғаннан кейін әлемдегі ең үлкен қорғалған аумақтар желісін құруға мүмкіндік береді деп күтілді. Алайда, содан бері аз ғана іс-қимылдар жасалды. Мысалы, 2010 жылдың ақпан айында Канада үкіметі Канаданың шығысындағы Мели таулары аймағында 10700 шаршы шақырымдық жаңа парк қорығын және Игл өзенінің бойымен бастауынан теңізге дейін созылатын 3000 шаршы шақырымдық су жолының провинциялық паркін құру арқылы 13000 шаршы шақырым боралдық орманды шектеулі қорғауға ие болды.
Табиғи бұзылу
Зерттеудің маңызды салаларының бірі және әлі де шешілмеген көптеген сұрақтар тудыратын тақырып – өрттің қайталануы және лишайник ормандарын таратудағы оның атқаратын рөлі. Күн нұрының әсерінен туындайтын орман өрті құбылысы – орман астындағы өсімдіктердің негізгі анықтамасы болып табылады, сондықтан ол лишайник орманындағы қоғамдық және экожүйелік қасиеттердің басты күші саналады. Өрттің маңыздылығы, егер қысқа мерзімде ағаш көшеттерінің өнуіне, ал ұзақ мерзімде биомассаның ыдырауына және қоректік заттардың қолжетімділігіне әсер ететін орман асты өсімдіктерінің рөлін ескерсек, анық көрінеді. Бұл экожүйенің динамикасын түсіну, өрттен кейін өсімдіктердің қалпына келу жолдарының сипаттамасын анықтаумен байланысты. Ағаштар, бұталар және лишайниктер өрт салдарынан келген зақымдарды вегетативтік көбею арқылы, сондай-ақ таралу материалдарының (пропагулдардың) таралуы арқылы қалпына келтіреді. Тұқымдардың түсіп, топыраққа көмілуі түрдің қайта жаңартылуына көмектеспейді. Лишайниктердің қайта пайда болуы әр түрлі микроорталардағы жағдайлар мен жарық/қоректік заттардың қолжетімділігінің өзгеруімен байланысты деп саналады. Өрттің жиілігі лишайник орманы тайгасының төменгі орман шебінің қалыптасуында маңызды рөл атқарады. Серж Пайетттың болжамы бойынша, шырша-қылқан мох экожүйесі екі күшті бұзылыстың басталуынан кейін лишайник орманы биомына айналған: ірі өрт және шырша қабыршақ құртының пайда болуы және шабуылы. Шырша қабыршақ құрты тайганың оңтүстік аймақтарындағы шырша популяциясы үшін қауіпті жәндік. Ж. П. Ясински бес жылдан кейін бұл теорияны растап, «Олардың [личин ормандарының] сақталуы, олардың бұрынғы мох орманының тарихы және жабық мох ормандарына жақын орналасқан қазіргі кездегі болуы, олардың шырша-мох ормандарына баламалы тұрақты күй екенін көрсетеді» деді.