Klassificering av biogeoklimatiska ekosystem
Biogeoklimatisk ekosystemklassificering (BEC) är en ekologisk klassificeringsram som används i British Columbia för att definiera, beskriva och kartlägga ekosystembaserade enheter i olika skalor, från breda, ekologiskt baserade klimatregioner ner till lokala ekosystem eller platser. BEC kallas en ekosystemklassificering eftersom tillvägagångssättet integrerar plats-, jord- och vegetationsegenskaper för att utveckla och karakterisera alla enheter. BEC har ett starkt applikationsfokus och guider för klassificering och förvaltning av skogar , gräsmarker och våtmarker finns tillgängliga för stora delar av provinsen för att underlätta identifieringen av ekosystemenheterna.
Historia
Systemet för klassificering av biogeoklimatiska ekosystem (BEC) utvecklades från arbetet av Vladimir J. Krajina, en tjeckisk utbildad professor i ekologi och botanik vid University of British Columbia och hans studenter, från 1949 - 1970. Krajina konceptualiserade det biogeoklimatiska tillvägagångssättet som ett försök att beskriva det ekologiskt mångfaldiga och i stort sett obeskrivna landskapet i British Columbia, den bergiga västligaste provinsen i Kanada, med hjälp av en unik blandning av olika samtida traditioner. Dessa inkluderade den amerikanska traditionen av samhällsförändring och klimax, Jennys statsfaktorbegrepp, Braun-Blanquet-metoden, den ryska biogeocoenosen och miljönäten och den europeiska mikroskopiska pedologimetoden
Det biogeoklimatiska tillvägagångssättet antogs därefter av Forest Service of British Columbia 1976 - initialt som ett femårigt program för att utveckla klassificeringen för att hjälpa till med val av trädslag vid återplantering av skog . Klassificeringskoncepten som antogs från Krajina modifierades av personalen på BC Forest Service i genomförandet av en provinsklassificering. Under de senaste 40 åren har BEC-metoden utökats och tillämpats på alla regioner i British Columbia. Det har utvecklats till ett omfattande ramverk för att förstå ekosystem i en klimatmässigt och topografiskt komplex region.
Klassificeringsram
Biogeoklimatisk ekosystemklassificering (BEC) beskrivs bäst som en klassificeringsram som utnyttjar en modifierad Braun-Blanquet vegetationsklassificeringsmetod för att identifiera och avgränsa ekologiskt ekvivalenta klimatregioner och platsförhållanden ( Figur 1) .
Ramverket integrerar vegetationsklassificering med två andra hierarkiska komponentklassificeringar: klimat (eller zon) och plats ( Figur 2) där vegetationsklassificeringshierarkin används för att utveckla de andra två komponenthierarkierna.
Tyngdpunkten i tillvägagångssättet är att skapa ekologiska enheter med liknande platspotential som återspeglas av mogna växtsamhällen eller klimax .
Vegetationskomponent
BEC-metoden klassificerar vegetation i en hierarki (se figur 2) som presenterar vegetationssamhällen på olika generaliseringsnivåer . På de övre nivåerna av hierarkin kan samhällena ha samma dominerande trädslag och förekomma i samma breda klimat, till exempel västra rödcederskogar - västra hemlockskogar i maritima klimat i British Columbia. Medan på lägre nivåer i hierarkin kommer samhällena att ha mycket liknande arter under våningen och kommer att förekomma på liknande platsförhållanden, till exempel västra rödcederskogar dominerade av skunkkål (Lysitchiton americanum) som förekommer på våta, sumpiga platser .
Kategorier i vegetationshierarkin är modellerade efter Braun-Blanquet-metoden inklusive klass-, ordnings-, allians- och associationsnivåer. Underkategorier används i allmänhet också (dvs underassociation, suballiance, suborder). I grunden climax plant association den grundläggande enheten i BEC. I BEC-metoden definierar mogna eller klimax växtassociationer av zonområdet biogeoklimatiska subzoner och ekologiskt ekvivalenta platser inom en given biogeoklimatisk enhet erkänns och differentieras av mogna eller klimax växtassociationer och används för att definiera platsenheter. Klimaxskogsstaten är erkänd där de huvudsakliga kronträdsarterna är desamma som de som regenererar i underplanet. Climax-skogarna i British Columbia (BC) domineras oftast av skuggtoleranta trädarter; Men under vissa klimat eller platsförhållanden kommer skuggintoleranta arter att regenerera under baldakinen. Till exempel, i de torraste skogbevuxna biogeoklimatiska enheterna i BC, regenereras flera tallarter som anses vara serala arter genom större delen av sin utbredning under skogskronorna och erkänns som zonala klimaxarter: lodgepole tall ( Pinus contorta ) i den subboreala tallen Gran [SBPS] zon och ponderosa tall ( P. ponderosa ) i Ponderosa Pine [PP] zon.
Klimat eller zonkomponent
BEC-systemet klassificerar klimat med hjälp av en zonbaserad metod. Begreppet zonal plats uppstod från de tidiga arbetena av den ryske markforskaren Vasily Dokuchaev (sent 1800-tal) och markforskaren/skogsbrukaren Georgy N. Vysotsky . De ansåg att platser och jordar med genomsnittliga förhållanden bäst återspeglade det regionala klimatet. BEC antog zonkonceptet och utvecklade specifika plats- och markkriterier för att definiera en zonbaserad plats. Den mogna/klimaxväxtassociation som uppstår på zonala platser benämns zonal plant association och används för att karakterisera, differentiera och kartlägga biogeoklimatiska subzoner (se figur 2). I klimatkomponenthierarkin subzoner den grundläggande enheten, som är grupperad i zoner baserade till stor del på likheten mellan skuggtoleranta (klimax) trädartsammansättningar i zonväxtföreningen. Zonala växtorder kännetecknar biogeoklimatiska zoner ; zonala växtföreningar kännetecknar biogeoklimatiska subzoner; och zonala växtsubassociationer kan användas för att karakterisera biogeoklimatiska varianter.
Webbplatskomponent
Växtassociationer och subassociationer används på liknande sätt för att definiera zon- och azonala ekosystem på olika platsförhållanden inom en konsekvent klimatregim (biogeoklimatisk subzon/variant). Detta tillvägagångssätt betonar platsförhållandena eftersom effekterna av klimatregimen kontrolleras. Dessa biogeoklimatiska och platsspecifika ekosystemenheter kallas platsserier (se figur 2). I skogsmiljöerna i BC är markfuktighet och marknäringsgradienter de primära gradienterna på platsnivå. Jordfuktighetsregimen påverkas starkt av positionen på en sluttning ( Figur 3) . Markfuktighet och marknäringsregimer är de två kategoriska axlarna som används i ett edatopiskt rutnät för att karakterisera de generaliserade miljöförhållandena för vegetationsenheter inom en biogeoklimatisk enhet för de flesta typer av terrestra ekosystem (se figur 4 för ett exempel ) . Platsserier från olika klimat (biogeoklimatiska enheter), som delar samma mogna eller klimax växtförening, sägs uppta ekologiskt likvärdiga förhållanden och kombineras till platsassociationer . Platsföreningar liknar i konceptet skogstyper av Cajander och livsmiljötyper i USA:s nordvästra Stillahavsområdet. Där serala växtföreningar definieras är de kopplade direkt till platsserien ( Figur 5) .
Figur 3. Relativ markfuktighetsregim i förhållande till landskapsposition och geologiskt material
Figur 4. Edatopiskt rutnät för Engelmann Gran - Subalpin Gran, subzon för fuktig sval skogsmark (ESSFmcw) som visar platsserier och annan vegetation efter markfuktighet och marknäringsregimer. Platsserier med träd har tresiffriga nummerkoder. Andra koder är: Ro = Berghäll; Rt = talus; Ah = fjällhed; Am = alpäng; Sc = subalpin buskmark; Wf = Våtmarkskärr; Ws = Våtmarkssump; Wa = alpin våtmark. Trädslagskoder är: Bl - subalpin gran ( Abies lasiocarpa) ; Pa - whitebark tall ( Pinus albicaulis )
Figur 5. Strukturella stadier och serala växtföreningar för CwHw - Oak fern Site Association. Plantföreningen CwHw - Ekormbunke kännetecknar det utbud av platsförhållanden som ingår i CwHw - Ekormbunksplatsföreningen. Detta utbud av platser kan stödja vegetation av olika åldrar eller utvecklingsstadier. Stadierna kan kännetecknas av strukturella stadier, t.ex. ungskog, eller av deras successiva status, t.ex. mogna seral. Den växande vegetationen kan också klassificeras i serala växtföreningar (betecknas med $-tecken). Obs: Trädslagskoder är: Cw = Western Redcedar; Hw = västra hemlock; Pl = lodgepole tall.
Användningar av BEC
BEC-systemet används av resursförvaltare i British Columbia för att hjälpa dem med förvaltningen av naturliga ekosystem för skogsbruk, bevarande och vilda djur. Systemet utvecklades ursprungligen för att bestämma, på platsspecifik basis, de ekologiskt lämpliga trädslagen för föryngring efter skogsavverkning. Det har utvecklats till ett verktyg som också används för:
- Sätta standarder för artval och utsättning efter skörd
- Att sätta bevarandemål
- Fastställande av ekosystem i riskzonen
- Förstå räckviddshanteringsfrågor
- Bestämma vilda djurs lämplighet och förmåga
Figur 6 visar hur BEC-systemet används för att presentera ekologiskt lämpliga trädslag för föryngring.
