昆虫种群与环境变化在欧洲温带森林
1。林业在欧洲
本文主要关注的是欧洲的森林中植被区(图1)。
1.1。地中海区
森林树木是地中海植物区系的重要组成部分;树种的数量相比更大的欧洲中部(分别为100和30),仅属Quercus有超过20个物种在该地区(Scarascia-Mugnozza et al ., 2000)。森林在地中海盆地的分布很不均匀,65%的森林面积在北部边缘,而剩下的面积几乎是北部非洲和近东的平分。森林覆盖的比例与地中海之间的总土地面积也不同分区单元:它从北方国家的20 - 30% 1 - 8,在南部和东部国家5 - 10% (Scarascia-Mugnozza et al ., 2000)。雷竞技手机版app
然而它必须强调,地中海森林——大约8100万公顷,而独特的生态系统占大约1.5%的地球森林(Fabbio et al ., 2003)。此外,一些这些独特的80 - 90%类型的森林主要集中在地中海地区,其余的被分割在小范围的澳大利亚、南非、加利福尼亚、智利。
该地区特点是残酷和不可预知的地中海式气候,与周期性扰动与火和畜牧业的密集使用,森林转型为开放林地的主要决定因素。raybet雷竞技最新气候变化raybet雷竞技最新是最近,进一步大规模干扰增加极端气候事件在漫长的夏天干旱,高温和降雨减少。
t·d·佩恩(主编),入侵森林昆虫介绍了林木,改变了生态系统,127 - 140。©2006施普林格。
图1所示。森林面积分布在欧洲,表明灰色阴影(从粮农组织2000年,森林资源评估:http://www.fao.org/forestry/fo/country/index)。连续的近似上边界和虚线显示温带和地中海区域,分别。
图1所示。森林面积分布在欧洲,表明灰色阴影(从粮农组织2000年,森林资源评估:http://www.fao.org/forestry/fo/country/index)。连续的近似上边界和虚线显示温带和地中海区域,分别。
1.2。温带
“温和”的词往往是含糊不清,模棱两可(Spiecker, 2003),因为它涵盖了一个广阔的区域内,在昆虫可能显示显著差异在生命周期和物候学,我们都喜欢在这里使用的术语植物Nordica (Jonsell, 2004),而附加的高山类型的森林。“适林的区”代表欧洲中部的主要部分,森林落叶乔木如欧洲山毛榉(Fagus sylvatica)和鹅耳枥(鹅耳枥)和有限的针叶树,主要欧洲赤松(抗旱性)和挪威云杉(挪威云杉)。所有的适林的区域已深深被人类活动在数千年。原之间丘陵山地树森林,针叶林7:3的比例改变了它的反面,紧随其后的是一个伟大的两站生产力和增加害虫爆发(Schwerdtfeger, 1981;Baltensweiler, 1985;Ellenberg, 1986)。主要结果是,今天所覆盖的区域的针叶扩展远远超出自然的极限范围。山毛榉的面积,橡树(Quercus sp),和其他丘陵山地物种减少,而欧洲赤松的面积和挪威云杉已经大幅增加(Spiecker, 2003)。
有大幅变化的气候适林的区域,随着西部大西洋气候转向大陆气候,减少高湿度和温度变化raybet雷竞技最新在欧洲的东部。这一事实影响森林组成和食草动物的生物学。
“高山带包括主要山脉欧洲中部,即阿尔卑斯山的喀尔巴阡山和巴尔干半岛的部分地区,低温与高海拔树木生长的主要限制因素。有很强的相似性的北方区北方的,然而崎岖的地形和海拔的顺向快速变化和方面创造条件应该单独考虑,尤其是对后果他们可能对食草动物的种群。本地针叶树主要在这里,即使人类活动已经深入修改几个世纪的景观日志和畜牧业(Ellenberg, 1986)。目前使用的领域,尤其是旅游业,这些生态系统和气候变化的严重威胁,同时也非常的保护生物多样性的重要景点。raybet雷竞技最新
在高纬度,适林的和之间的过渡北方的条件(根据Jonsell boreonemoral区,2004)中观察到大量带Fennoscandia南部和东欧。原始森林,主要是松树和云杉,盛行除外在最西部,而一些丘陵山地树发现这里的北方限制范围,至于山毛榉和有梗的橡木(Quercus栎树)。更北部的特点是针叶树森林和北方区山桦树(桦木属下毛竹)。
2。2.1环境变化和林业。气候变化的影响raybet雷竞技最新
raybet雷竞技最新气候变化信息已被用于建模的未来森林在欧洲。在荷兰,一个缺口模型预测减少欧洲赤松和增加丘陵山地物种(范德梅尔et al ., 2002)。欧洲中部的机械模型预测更多的丘陵山地物种在云杉和索赔为碳汇效益,土壤质量、水平衡,但不考虑任何可能影响食草动物和病原体(Pietsch & Hasenauer, 2002)。地区差距模型预测丘陵山地物种进入欧洲赤松站在Brandeburg区域,但总体多样性减少(柏克校园et al ., 2002)。林德纳et al。(2002)开发的综合评估的方法来理解气候变化对森林的影响。raybet雷竞技最新模型的高复杂性使得预测不确定。
这些预测和社会的新要求的多功能函数森林,主要关注与水相关的问题和相关的非木材林产品的重要性(欧洲委员会,2002;Fabbio et al ., 2003),一直作为转换的前提计划长期项目纯原始站与丘陵山地物种混合
(Spiecker et al ., 2004)。混合站提高可持续发展的假设是,弹性和生物多样性。证据,这是鉴于主要观测数据,经常延长多年,而实验测试是稀缺由于明显的困难有关森林的大小和分布。biodiversity-stability理论经常调用已经证明在森林管理决策,然而很多争论是关于这个(价格,1984;麦肯,2000),人们越来越需要评估多少混合站可以提高生态系统稳定性和弹性。
不同类型的后果可以设想的植被区。在地中海的树种,因为温暖的条件可能会导致当地灭绝类群,与森林生态系统的简化。更高频率的干旱可能抑制增长和修改树的生理机能。在温带的逐步变暖将有助于消除人工松树站和丘陵山地树比例的增加,导致更高的异质性在森林成分,而在高山地带气候变化将涉及植被带的转变在更高的高度,因为它被描述过去的气候振荡。raybet雷竞技最新
2.2。森林可持续性的影响
森林可持续发展成为一个关注当人口增长开始耗尽资源超出预期的更新率。今天在森林管理使用,这个词意味着维护森林很长一段时间,关心后代的幸福,未来的需要,做出合理估计知道当前的资源利用和再生率和适当的资源利用水平达到共识(Floyd et al ., 2001)。
的长期可持续性森林在欧洲实现从一边的营林措施解决获得站更耐环境扰动(Spiecker, 2003),从另一个方面有利于森林的更新在边缘地区(Fabbio et al ., 2003)。一个新的视角在评估这些过程的好处是由可能性评估生态系统的碳汇功能,目前量化的市场价格(范-库腾et al ., 2004)。
监控程序是必不可少的理解正在发生的变化和适应管理最迫切的需要。这些监测系统利用一套广泛的指标的关键生态系统组件和流程对许多生物和非生物压力,包括预期的气候变化。raybet雷竞技最新一个很好的例子来自山林的中欧,几年严重的虫灾,干旱和污染极大地破坏森林面积(弗莱舍,2001)。
有关可持续发展的另一个问题是生物多样性的保护。需要保护濒危物种的生物生活在森林栖息地是强调在几个国家和国际行为,其中欧洲保护区网络称为“自然2000”是最突出的。管理选项适合保护濒危物种的保护区应该为每组进行识别和评估目标物种。一般,似乎古老站在大量的无用的对于不同的小组是重要的,如鸟类和昆虫。然而,根据Er和英纳斯(2003)的应用这一标准不足以满足的目标维护生物多样性物种丰富度,也不会维持生态系统的结构和功能的多样性。
管理层将考虑在每种情况下扩展的森林面积,保护物种的本质,和森林生态系统的多功能化,以及自然干扰的频率和强度(如虫害、干旱、火灾)。预测改变地中海区森林面积的增加和森林管理从矮林到高的转换。温带森林的开采将会减少,和新的管理技术应该增加抵抗干旱和高温等极端事件(Charnet et al ., 2004)。
3所示。环境变化和森林昆虫的反应
3.1。反应与树组成:昆虫取食在纯和混合
假设混合站的特点是昆虫取食低于纯站最近收到一些支持(荟萃分析的Jactel et al ., 2004;张& Schlyter, 2004),而之前的文件没有为这样的差别带来的证据,根据数学模型(1973年5月;皮姆和劳顿,1978;Michalski & Arditi, 1999)和文献综述(瓦,1992;Barthod, 1994;Landmann, 1998;Gadgil &贝恩,1999),它表示一个实验测试的需要。
问题被认为是下一个更大的角度来看,因为它可能是风险得出一般结论从较小的数据集。这可能导致事实树种组成决定对食草动物可能有作用,但是效果可以与许多其他变量抱愧蒙羞。面积的限制严重森林昆虫的攻击是一个主要的约束获得好的数据集测试假说与这个问题有关。这并不意味着树种组成影响食草性并不重要,但它必须考虑其精确,机械的重要性在任何情况下,任何泛化关系不大的森林经理提供建议。
植物多样性的假设与减少食草动物的初级生产的影响是通过实验测试操纵草本社区,通过公开与不同数量的物种食草动物的阴谋。假设被拒绝,因为植物和食草动物伤害增加个人研究物种丰富度(穆德et al ., 1999;Koricheva et al ., 2000)和荟萃分析(双门跑车&卡希尔,2003)。这是在与以前的观测农作物上完成
(Andow, 1991),但比较困难,因为只用于农作物产量的评估。
即使它似乎很难推断数据从草本树社区,我们必须考虑到一个可接受的实验测试只与草本植物是可能的。另一方面,草本植物共享相同的公会和专业化水平(mono、益生元、杂食性的)的食草动物生活在树上(Speight et al ., 1999)。似乎有趣的单食性物种可能有更大的影响在寄主植物宿主树生长在较低的生境多样性或隔离(Jactel et al ., 2004)(图2)。因此单食性食草动物似乎符合根(1973)的假设更加多样化的农业社区,人口密度的专家昆虫食草动物受限于减少觅食效率(资源集中的假设),或更大的丰富和天敌的有效性(天敌假说)。根据Jactel et al。(2004),杂食性的食草动物可能会有不同的响应不同树社区,名为“转移”和“传染”的效果。转移效应解释为协会更美味二级树种将出没的首先,减少伤害最代表树种。以前所示为草本社区(车和卡希尔,2003),受益于不断增长的混合站将取决于生态系统或单一物种总产量是否考虑。如果转移效应的存在,每个人都应该认为,保护生产的主要宿主为二级主机将补偿损失。传染效应发生在一个关联的几个主机物种会导致增加的森林害虫损害树混合物,它也被称为联想的易感性(白色& Whitham, 2000)。典型的例子是由吉普赛和修女蛾(Lymantria dispar和l . monacha),当新生儿幼虫开发高品质食品(年轻的叶子丘陵山地的树木和针叶树男性视锥细胞,分别)和成熟幼虫饲料质量差针叶树针(Gottschalk以及& Twery, 1989;詹森,1991)。
3.2。反应与树质量的变化由于二氧化碳的增加
作为一种间接机制与全球变化相关,二氧化碳浓度升高可能会影响性能的食植物的昆虫通过寄主植物的营养属性的修改(琼斯et al ., 1998;亨特,2001)。二氧化碳是光合作用的主要碳源,它的增加会改变植物的碳/养分平衡,提高C / N比值,从而稀释的含氮量组织。然而,植物增加二氧化碳的反应不同物种间。高浓度引起增加单宁在桦树的叶子,白杨树和枫,但不是在东部白松(松果体strobus) (Roth & Lindroth, 1994)。
第一反应预期从食草动物到C / N比的增加补偿喂食,换句话说他们应该吃更多的积累足够的氮的发展。因此,植物损伤可能增加,但相对损伤可以保持稳定,如果我们假设植物暴露于高二氧化碳增加
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