Введение
Лес экспериментальный Хаббард-Брук - это участок земли в городах Вудсток, Эллсворт и Торнтон в Белых горах Нью-Гэмпшира, который функционирует как открытая лаборатория для экологических исследований. Он был первоначально создан в 1955 году Лесной службой Соединенных Штатов для изучения связи между лесным покрытием и качеством и запасом воды.
Hubbard Brook Experimental Forest is an area of land in the towns of Woodstock, Ellsworth and Thornton in the White Mountains of New Hampshire that functions as an outdoor laboratory for ecological studies. It was initially established in 1955 by the United States Forest Service for the study of the relationship between forest cover and water quality and supply.
Управление лесными угодьями
В 1955 году в водоразделе ручья Хаббард, к западу от деревни Уэст-Торнтон (штат Нью-Гэмпшир), был посвящен первый трактат. Первый ручей в лесу был оснащен устройствами мониторинга в 1956 году. Впоследствии для изучения были определены еще семь ручьев и связанных с ними водосборов. Каждая из таких зон функционирует по существу как замкнутая экологическая система. Поскольку может быть отслежен отток воды, минералов и связанных с водой организмов, покидающих каждый водораздел (и оставляющий весь лес), можно измерить эффекты изменений, вводимых в систему экспериментально.
Исследование экосистемы Хаббард-Брук
В течение первых пяти или шести лет после создания HBEF использовался для исследований в области лесного хозяйства, но вскоре его ценность для изучения лесной экосистемы была признана и он привлек интерес исследователей из крупных университетов. Работа в Хаббард-Брук привела исследователей туда и в другие места, чтобы попытаться смоделировать или лучше понять сложную лесной экосистему, включая ее взаимодействие с людьми. Исследовательские группы HBEF смогли выяснить ряд проблем окружающей среды, в частности, вредные последствия кислотных дождей. Сохранение лесов, которое содействует исследованию, помогает защитить химию водосбора, влажность окружающей среды, сезонные колебания температуры и среду обитания дикой природы.
История
Идея использования небольшого водораздельного подхода, используемого в Хаббард-Брук для изучения элементарных бюджетов и циклов, родилась у профессора Ф. Герберта Бормана из Дартмутского колледжа, который начал брать уроки ботаники для экскурсий в эту область Национального леса Белой Горы в начале 1950-х годов, и ученого лесной службы Роберта Пирса. Борман предложил Пирсу, чтобы площадь, отведенная Лесной службой для исследований водосборных бассейнов, использовалась для экологических исследований закрытой системы. В 1960 году, вскоре после создания HBEF, эколог Джин Ликенс и геолог Ной Джонсон, оба из Дартмута, присоединились к исследовательской группе. В 1963 году группа получила грант в размере $60,000 от Национального научного фонда для изучения "Взаимодействия гидрологического минерального цикла в небольшом водосборе". Это исследование переросло в серию продольных исследований, которые теперь называются "Исследование экосистемы Хаббарда Брука" или HBES. Первоначальный мониторинг экосистем был направлен на изучение влияния методов лесопользования на поток и качество воды. Эти данные были полезны в качестве базовых данных для все более сложных областей текущих исследований в лесу. В результате исследования, проведенного в 1968 году, было выпущено более 2000 научных статей, и, возможно, наиболее важным из них стало исследование, в котором было задокументировано широко распространенное присутствие "кислотных дождей". HBRF был назначен в качестве долгосрочного экологического исследования (LTER) в 1988 году и имеет некоторые из самых длительных экологических наборов данных. В настоящее время исследование включает в себя исследователей из нескольких университетов, включая Дартмутский колледж, Йельский университет, Корнеллский университет, Сиракузский университет, SUNY ESF, Университет Нью-Гемпшира, Государственный колледж Кина и Университет Вермонта. Исследовательский фонд Хаббарда Брука предоставляет жилье для научных помощников на близлежащей ферме Плезант-Вью и недавно завершил покупку коттеджей для посещающих и проживающих ученых вокруг озера Зеркало, точке, в которой Хаббард Брук выходит из экспериментального леса. Экспериментальный лес Хаббард-Брук является самым недавно добавленным исследовательским лесом под юрисдикцией USFS для гидрологических исследований в восточных и южных Соединенных Штатах.
Экосистема Хаббард-Брук
Расположенная в Национальном лесу Белой горы в центральной части Нью-Гемпшира, в городе Вудсток, покрытая лесом долина в форме чаши имеет холмистую местность, начиная от высоты. Лес состоит из девяти отдельных водосборов, каждый из которых впадает в ручей Хаббард, который течет на восток в реку Пемигевасет возле Западного Торнтона. Выход из озера Зеркало, хорошо изученного пруда и места отдыха, течет на юг в ручей Хаббард прямо перед тем, как ручей проходит под Интерстратальной 93.
Лес
Лес представляет собой смесь северных древесины (80 - 90%) и ель бальзамовая (10 - 20%). Бук, желтая береза и сахарный клен наиболее важны на высоте , , и , соответственно, с бумажной березой, елей и елей на 720 м от линии деревьев (>). Горный клен, полосатый клен и горный пепел характеризуют подлесок на различных высотах, а горный клен повсеместно. Пять из семи видов лепестков ценятся по разным причинам. Суровые зимние условия не позволяют быстро восстановиться, в отличие от более влажного климата, который восстанавливает чистую первичную производительность в течение нескольких лет, северо-восточной версии требуется десятилетие, а в случае лесного дна, возможно, столетия, чтобы восстановиться. Лес был частично очищен для сельского хозяйства, начиная с конца 18-го века, а также был вырублен. К 1920 году из долины было собрано более 200 миллионов квадратных метров древесины.
Почвы
Почва преимущественно хорошо осушенная, полученная из ледниковых долин, с песчаной глиноземой текстурой, сочетающейся для получения очевидного, но узкого горизонта E. Лесной слой характеризуется полным набором таксономических суборизонтов, классифицируется как мор-тип гумуса, с мулом, встречающимся под кленовыми насаждениями на более низких высотах. Он кислый (pH около 4,5 или менее) и относительно бесплодный для сельскохозяйственных целей. Алюминий и железо предпочтительно выщелачиваются из верхних горизонтов почвы в нижний слой, характерный для почвенного порядка. Поэтому кремний сохраняется и иногда смешивается с лесным полем. Глубина почвы очень изменчива, с мелкими нитями органического вещества, охватывающими весь профиль на более высоких высотах (фолист) или подложкой песчаным неразделенным материалом (подзол).
Климат
Среднегодовое количество осадков составляет около , с одной третью до одной четверти в виде снега. Средняя температура января составляет около 9 °C, а средняя температура июля - 18 °C. В среднем в лесу не бывает морозов 145 дней в году.
Исследовательский фонд Хаббарда Брука
Фонд исследований Хаббарда-Брук поддерживает работу исследования экосистемы Хаббарда-Брук, которое проводится в Лесной службе США в Экспериментальном лесу Хаббарда-Брук в Национальном лесу Белой горы в Нью-Гемпшире. HBRF поддерживает исследования, поддерживая объекты для жилья, встреч и лабораторных работ. Фонд также помогает передавать результаты исследования экосистемы Хаббарда Брука политикам, лидерам общественного мнения и другим членам общественности через свою программу Science Links, которая переводит науку из рецензируемых научных статей и проводит различные образовательные и информационные мероприятия.
Ежегодный симпозиум
Каждое лето ученые и эксперты из Дальнего океана собираются на базе станции на двухдневный коллоквиум, чтобы представить и обсудить текущие исследования. В программе присутствуют около 150 ученых и студентов, которые выступают с восьмидесяти 10-минутными презентациями, в которых участники открыто критикуют и вносят новые идеи в результаты каждого из выступающих.