Las eksperymentalny Hubbard Brook — Hubbard Brook Experimental Forest

Las eksperymentalny Hubbard Brook, 2015

Las eksperymentalny Hubbard Brook to obszar lądu w miastach Woodstock i Thornton w Białych Górach w stanie New Hampshire, który funkcjonuje jako zewnętrzne laboratorium do badań ekologicznych. Została pierwotnie założona w 1955 r. przez Służbę Leśną Stanów Zjednoczonych w celu zbadania związku między lesistością a jakością i podażą wody.

Gospodarka gruntami leśnymi

W 1955 roku pierwszy trakt został poświęcony w zlewni Hubbard Brook, na zachód od wioski West Thornton w stanie New Hampshire . Pierwszy strumień w lesie został wyposażony w urządzenia monitorujące w 1956 r. Następnie wyznaczono do badań siedem dodatkowych cieków źródliskowych i związanych z nimi zlewni . Każda taka strefa funkcjonuje zasadniczo jako zamknięty system środowiskowy. Dzięki możliwości monitorowania wypływu wody, minerałów i organizmów związanych z wodą, opuszczających każdy dział wodny (a także opuszczającego cały las), można mierzyć skutki zmian wprowadzonych eksperymentalnie do systemu.

Badanie ekosystemu Hubbarda Brooka

Przez pierwsze pięć lub sześć lat po powstaniu HBEF był wykorzystywany do badań w leśnictwie, ale wkrótce dostrzeżono jego wartość dla badania ekosystemu leśnego i zainteresował się nim badacze z największych uczelni. Prace w Hubbard Brook skłoniły naukowców tam i gdzie indziej do próby modelowania lub lepszego zrozumienia złożonego ekosystemu leśnego, w tym jego interakcji z ludźmi. Zespołom badawczym HBEF udało się wyjaśnić szereg dokuczliwych problemów środowiskowych, w szczególności szkodliwe skutki kwaśnych deszczy . Ochrona lasów promowana przez badania pomaga chronić skład chemiczny działów wodnych, wilgotność otoczenia, sezonowe wahania temperatury i siedliska dzikich zwierząt.

Historia

Laboratorium Lasu Eksperymentalnego Hubbard Brook, 2015
Gene Likens w laboratorium, 2015

Pomysł wykorzystania podejścia małego działu wodnego stosowanego w Hubbard Brook do badań budżetów i cykli pierwiastków narodził się wraz z profesorem F. Herbertem Bormannem z Dartmouth College , który zaczął brać swoje zajęcia z botaniki na wycieczki terenowe do tego obszaru White Mountain National Forest we wczesnych latach pięćdziesiątych i naukowiec Służby Leśnej Robert Pierce. Bormann zaproponował Pierce'owi, aby teren przeznaczony przez Służbę Leśną do badań zlewni wykorzystać do badań ekologicznych w systemie zamkniętym.

W 1960 r., wkrótce po utworzeniu HBEF , do zespołu badawczego dołączyli ekolog Gene Likens i geolog Noye Johnson, obaj z Dartmouth. W 1963 roku grupa otrzymała od Narodowej Fundacji Nauki grant w wysokości 60 000 dolarów na badanie „Interakcji cyklu hydrologicznego i mineralnego w małym zlewisku”. Badanie to przekształciło się w serię badań podłużnych, obecnie określanych jako „Hubbard Brook Ecosystem Study” lub HBES. Wczesny monitoring ekosystemów miał na celu zbadanie wpływu praktyk gospodarki leśnej na przepływ i jakość wody. Dane te były pomocne jako punkty odniesienia dla coraz bardziej wyrafinowanych obszarów trwających badań w lesie. HBES zrodził ponad 2000 prac naukowych, być może najważniejsze badanie z 1968 r., które udokumentowało powszechną obecność „ kwaśnego deszczu ”. HBRF został wyznaczony jako ośrodek długoterminowych badań ekologicznych (LTER) w 1988 r. i posiada jedne z najdłuższych zbiorów danych ekologicznych.

Obecnie badania obejmują naukowców z wielu uniwersytetów, w tym Dartmouth College , Yale University , Cornell University , Syracuse University , SUNY ESF , University of New Hampshire , Keene State College oraz University of Vermont . Hubbard Brook Research Foundation zapewnia mieszkania dla asystentów badawczych w pobliskiej farmie Pleasant View Farm i niedawno zakończyła zakup domków dla naukowców odwiedzających i rezydentów wokół Mirror Lake, w którym Hubbard Brook opuszcza eksperymentalny las.

Las eksperymentalny Hubbard Brook to ostatnio dodany las badawczy pod jurysdykcją USFS do badań hydrologicznych we wschodnich i południowych Stanach Zjednoczonych.

Ekosystem Hubbard Brook

Jezioro Lustrzane, 2015

Położona w White Mountain National Forest w centrum New Hampshire, w mieście Woodstock , 31-kilometrowa (12 mil kwadratowych) zalesiona dolina w kształcie misy ma pagórkowaty teren, od 222 do 1015 metrów (728 do 3330 stóp) na wysokości. Las składa się z dziewięciu pojedynczych działów wodnych, z których każdy wpływa do Hubbard Brook, który wpada na wschód do rzeki Pemigewasset w pobliżu West Thornton . Ujście z Mirror Lake, dobrze zbadanego stawu i miejsca rekreacyjnego, wpada na południe do Hubbard Brook tuż przed przejściem strumienia pod autostradą międzystanową 93.

Las

Las jest głównie mieszanką drzew liściastych z północy (80 do 90%) i czerwonej jodły świerkowo-balsamicznej (10 do 20%). Buk, brzoza żółta i klon cukrowy mają największe znaczenie na wysokości 570 metrów (1870 stóp), 570 do 650 metrów (1870 do 2130 stóp) i 720 metrów (2360 stóp), z brzozą papierową, jodłą i świerkiem na 720 m do linii drzew (> 775 m (2543 stóp)). Klon górski, klon pasiasty i jarzębina charakteryzują podszyt na różnych wysokościach, przy czym klon górski jest wszechobecny. Pięć z siedmiu gatunków baldachimów jest cenionych z różnych powodów. Surowe warunki zimowe nie pozwalają na szybką regenerację, w przeciwieństwie do bardziej wilgotnych klimatów, które odzyskują pierwotną produktywność netto w ciągu lat, północno-wschodnia wersja potrzebuje dziesięcioleci, a w przypadku dna lasu może nawet wieków, aby się zregenerować. Las został częściowo wykarczowany pod rolnictwo od końca XVIII wieku i został również wycięty. Do roku 1920 w dolinie zebrano ponad 200 milionów desek (470.000 m³) drewna.

Gleby

Gleba jest głównie dobrze osuszonym spodosolem pochodzącym z gliny lodowcowej, z piaszczystymi teksturami gliny, które łączą się, tworząc wyraźny, ale wąski horyzont E. Dno lasu charakteryzuje się pełnym zestawem podpoziomów taksonomicznych, zostało zaklasyfikowane do próchnicy typu mor, z mułami występującymi pod drzewostanami klonowymi na niższych wysokościach (600 m). Jest kwaśny (pH około 4,5 lub mniej) i stosunkowo niepłodny do celów rolniczych. Glin i żelazo są preferencyjnie ługowane z górnych poziomów gleby do leżących poniżej warstw, które są charakterystyczne dla rzędu gleby. W związku z tym krzemionka jest zatrzymywana i czasami miesza się z dnem lasu. Głębokość gleby jest bardzo zmienna, z płytkimi pasmami materii organicznej obejmującymi cały profil na wyższych wysokościach (folia) lub pod warstwą niesortowanego materiału piaszczystego (bielic).

Klimat

Średnie roczne opady około 1400 milimetrów (55 cali), z jedną trzecią do jednej czwartej w postaci śniegu. Średnia temperatura stycznia to -9°C, a średnia temperatura lipca to 18°C. Las ma średnio 145 dni bez mrozu w roku.

Obszary badań

  1. Hydrologia, w tym przepływ wody w ekosystemie, analiza opadów śniegu i długoterminowe pomiary oblodzenia/odladzania
  2. Czynniki środowiskowe zachęcające lub ograniczające wzrost drzew oraz wpływ wylesiania na przepływ minerałów
  3. Wpływ zmian środowiskowych na zachowanie ptaków i populację owadów, szczególnie w zakresie zdolności reprodukcyjnej
  4. Wpływ kwaśnych deszczy i wynikających z nich zmian mineralnych gleby na mikrośrodowisko systemów korzeniowych roślin
  5. Obieg azotu, siarki, fosforu, rtęci, wapnia i węgla oraz wpływ zanieczyszczenia na przepływ tych i innych minerałów

Fundacja Badawcza Hubbarda Brooka

Hubbard Brook Research Foundation wspiera prace Hubbard Brook Ecosystem Study, które jest prowadzone w Lesie Eksperymentalnym Hubbard Brook USDA w Lesie Narodowym White Mountain w New Hampshire. HBRF wspiera badania poprzez utrzymanie obiektów mieszkalnych, spotkań i pracy laboratoryjnej. Fundacja pomaga również w przekazywaniu wyników badania ekosystemu Hubbard Brook decydentom, liderom opinii i innym członkom społeczeństwa za pośrednictwem programu Science Links , który tłumaczy naukę z recenzowanych artykułów naukowych i prowadzi różnorodne działania edukacyjne i informacyjne.

Coroczne sympozjum

Każdego lata naukowcy i eksperci Hubbard Brook z daleka gromadzą się w stacji bazowej na dwudniowe kolokwium, aby zaprezentować i omówić trwające badania. W programie uczestniczy około 150 naukowców i studentów, który obejmuje osiemdziesiąt kilka 10-minutowych prezentacji, w których uczestnicy otwarcie krytykują i wnoszą nowe pomysły do ​​wyników każdego prezentera.

Bibliografia

Zewnętrzne linki

Współrzędne : 43° 56′42″ N 71° 43′11″ W / 43.94500°N 71,71972°W / 43,94500; -71.71972