Forêt naine - Dwarf forest
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Forêt naine , forêt elfique , ou la forêt pygmée est un rare écosystème avec miniature arbres , habitées par de petites espèces de la faune comme les rongeurs et les lézards. Ils sont généralement situés à des altitudes élevées, dans des conditions d'humidité de l'air suffisante mais de sol pauvre. Il existe deux principaux types d'écosystèmes de forêts naines, impliquant différentes espèces et caractéristiques environnementales : les régions côtières tempérées et les régions tropicales montagnardes . La forêt naine côtière tempérée est courante dans certaines parties de la Californie du Sud . Les forêts tropicales montagnardes se trouvent dans les hautes terres tropicales d' Amérique centrale , du nord de l'Amérique du Sud et de l'Asie du Sud-Est . Il existe également d'autres exemples isolés de forêts naines dispersées à travers le monde, tandis que la plus grande forêt naine se trouve aux Philippines .
Forêt naine tropicale de haute altitude
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Les zones tropicales de haute altitude dans les forêts de nuages contiennent des forêts humides d'elfes moussues en raison des précipitations à haute altitude. Ces régions sont caractérisées par de faibles précipitations, avec la plupart de l'eau sous forme de brume et de brouillard . L'eau fournie est principalement disponible pendant la nuit, lorsque les nuages se déplacent de l'océan vers les montagnes et sont interceptés par la végétation. Pendant la journée, les besoins en eau augmentent à mesure que les nuages s'élèvent au-dessus des sommets des montagnes sans se dissiper dans les formes de précipitations disponibles .
Les forêts sont caractérisées par de petits arbres (5-8 m), avec des systèmes racinaires peu profonds et des épiphytes abondantes . Les épiphytes constituent une grande partie de la canopée, avec une plus grande abondance dans les forêts tropicales elfiques de haute altitude que ce que l'on trouve dans les autres forêts tropicales non elfiques.
Les forêts naines devraient être plus communément trouvées sur les montagnes isolées en raison de l' effet massenerhebung . L'effet massenerhebung est un phénomène où la limite des arbres est généralement plus élevée parmi les montagnes proches d'autres montagnes. Les montagnes à proximité affectent le taux de rétention du vent et de la chaleur, diminuant les effets négatifs du climat. Lorsque la limite forestière est plus basse sur les montagnes isolées, les effets climatiques sont plus sévères.
Flore
Dans les forêts naines de montagne, il y a relativement peu d'espèces, avec un petit nombre d'espèces dominantes qui constituent une grande partie de la population. Des plantes basses, ramifiées horizontalement, ressemblant à des arbustes et des populations denses de mousses , de lichens et d' hépatiques sont trouvées en raison des vitesses de vent élevées, des basses températures et de la réduction de la lumière due aux nuages persistants et au brouillard, qui limitent la croissance des plantes hautes. Les vitesses élevées du vent sont le facteur déterminant de la stature de la flore forestière naine, en particulier sur les crêtes et les pentes. Une petite taille augmente la stabilité structurelle des plantes. Les arbres exposés au vent investissent plus de leurs ressources dans l'augmentation de la force que dans la croissance, par rapport aux arbres non exposés au vent. L'accent accru mis sur le renforcement conduit à des troncs et des brindilles plus épais, ce qui augmente la capacité des arbres à résister à des contraintes de vent plus importantes près de la crête, où se trouvent la majorité des arbres exposés au vent. Un grand pourcentage d'énergie est également alloué à la croissance et au maintien de structures racinaires lourdes et étendues, renforçant davantage l'arbre et augmentant sa résistance aux vents violents.
Les plantes ici ont des feuilles avec des caractéristiques de tolérance à l'humidité, telles que des pointes d'égouttement et des cuticules cireuses. Ils ont également un taux de transpiration et de métabolisme lent en raison des basses températures et de la faible pénétration des rayonnements. Un grand pourcentage de plantes possèdent des alcaloïdes et d'autres produits naturels , susceptibles de lutter contre une grande quantité d' herbivorie des insectes. Cela peut également expliquer la faible surface foliaire et les faibles taux de transpiration des plantes. Une étude a montré que les feuilles de dix espèces végétales avaient environ 70 à 98 % de toutes les feuilles endommagées par les insectes.
Faune
Les forêts d'elfes se trouvent à haute altitude, qui sont généralement associées à une faible biodiversité de vertébrés. Les colibris et les chauves-souris constituent une grande partie des vertébrés dans certaines régions, généralement en tant que migrants altitudinaux pendant les changements saisonniers, comme pour la reproduction, ou en réponse à l'abondance de nourriture. Les autres espèces de vertébrés comprennent principalement de petits rongeurs .
Variations saisonnières
Les précipitations ont tendance à être très saisonnières, éparses et espacées, par conséquent l'interception du brouillard est une source d'eau importante pendant les saisons sèches. Tout au long de l'année, la vitesse du vent, la température et l' humidité sont assez constantes, avec une humidité généralement supérieure à 90 %. Sur un site d'étude de la péninsule de Guajira , les précipitations de la saison sèche variaient de 1 à 4 jours par mois, tandis que pendant la saison des pluies, bien qu'elles aient augmenté, elles étaient encore relativement faibles de 4 à 12 jours par mois, ce qui confirme l'idée que la majorité des l'eau dans cette région est contenue dans la couverture nuageuse basse et l'interception du brouillard. La durée d'ensoleillement est distribuée de manière bimodale et est en corrélation avec les taux d' évaporation .
Exemples
- Forêt pygmée du mont Hamiguitan sur Mindanao , Philippines à l'altitude de 1160–1200 m d'altitude). C'est un parc national et une zone protégée depuis 2004 et a été déclaré site du patrimoine mondial de l'UNESCO en 2014. On estime qu'il compte environ 1 380 espèces différentes ; avec 341 endémiques aux Philippines (dont l' aigle des Philippines , le cacatoès des Philippines et le tarsier des Philippines ). Plusieurs espèces sont endémiques du mont Hamiguitan lui-même, comme la cruche du mont Hamiguitan ( Nepenthes hamiguitanensis ), la fougère du mont Hamiguitan ( Lindsaea hamiguitanensis ) et le papillon ( Delias magsadana ). Avec 6 834 hectares (16 890 acres), la vaste forêt pygmée du mont Hamiguitan est la plus grande forêt naine connue des Philippines et peut-être du monde. Elle se confond avec les forêts moussues , forêts de diptérocarpacées et forêts de montagne à des altitudes plus basses.
- La forêt nationale d'El Yunque de Porto Rico comprend des zones forestières naines à des altitudes supérieures à 900 m, tout comme la forêt d'État de Los Tres Picachos .
Forêt elfique tempérée côtière
Les forêts d'elfes de Californie sont le principal exemple de forêts naines tempérées côtières. Ils sont vastes et couvrent la plupart des montagnes de la moitié sud de la Californie , s'étendant jusqu'au Mexique , au Nevada et en Arizona . D'autres étendues de forêt elfique se trouvent dans tout l'État, dans les régions du nord et du centre.
Dans le nord de la Californie , le parc d'État Henry Cowell Redwoods abrite une forêt d' elfes avec des cyprès de Mendocino ( Cupressus pigmaea ) et des cyprès de Sargent ( C. sargentii ), qui se trouvent en partie dans une section de la zone de Zayante Sandhill . Sur la côte centrale de la Californie , sur la rive sud-est de la baie de Morro , Los Osos contient la zone naturelle de la forêt El Moro Elfin . La superficie est d'environ 90 acres. Il tire le titre de «forêt elfique» des petits chênes vivants de Californie , dont la hauteur varie de 4 à 20 pieds, contre 30 à 80 pieds typiques. Cette région contient également l'escargot Morro ( Helminthoglypta walkeriana ), une espèce en voie de disparition fédérale . À une altitude plus élevée , sur la crête de Cuesta , la Land Conservancy du comté de San Luis Obispo gère la forêt elfique de San Luis Obispo de cyprès nains.
Des facteurs tels que l'humidité du sol, le rayonnement solaire et la rocaille du sol influencent la composition des espèces le long d'un gradient d'altitude, ce qui fait que certaines espèces arbustives, telles que Adenostoma fasciculatum et Arctostaphylos glauca , sont présentes dans les habitats forestiers des elfes.
Les incendies se produisent à une fréquence faible à modérée avec une gravité élevée. De nombreuses plantes se sont adaptées à cela en ayant des graines sérotineuses qui ne s'ouvrent pour germer que sous une chaleur élevée. De ce fait, ils sont souvent les premiers à coloniser une nouvelle zone.
Flore
Les zones de Chaparral peuvent être inondées en hiver et arides et désertiques en été, les plantes indigènes de ces forêts sèches d'elfes sont généralement beaucoup plus courtes, plus petites et compactes que les plantes apparentées ailleurs.
Certaines des plantes communément trouvées dans les forêts elfiques californiens, y compris de nombreuses espèces introduites, sont: des plantes telles que diminutif pussypaws Mount Hood ( Cistanthe umbellata ), santé alcalin ( Frankenia salina ) et les espèces de lotier ( Lotus ); et des arbres et arbustes tels que chamise ( Adenostoma fasciculatum ), manzanita ( Arctostaphylos ), Ceanothus , sumac ( Rhus ), sauge ( Salvia ) et chêne broussaille ( Quercus berberidifolia ) qui poussent naturellement à moins de 20 pieds (7 m) de hauteur.
Faune
La faune forestière des lutins de Californie comprend de nombreuses espèces de souris sylvestres ( Peromyscus spp.), de souris des moissons ( Reithrodontomys spp.), de campagnols de Californie ( Microtus californicus ), de souris de poche de Californie ( Chaetodipus californicus ), de rats kangourous ( Dipodomys spp.) et de plusieurs espèces de les lézards épineux ( Sceloporus spp.), ainsi que d'autres petits vertébrés . Les invertébrés comprennent les scorpions fouisseurs ( Opistophthalmus spp.) et diverses espèces de scorpions, d' araignées et de tiques .
Variations saisonnières
Le climat californien présente généralement des hivers humides et des étés secs. Les plantes trouvées dans les forêts d'elfes poussent pendant les mois d'hiver et deviennent dormantes pendant l'été en raison du stress de la sécheresse. Les communautés végétales dépendent également de l'absorption d'humidité de l'air en interceptant le brouillard pour compléter les faibles précipitations saisonnières.
Formation
La formation de forêts d'elfes côtières dans le nord de la Californie et de l'Oregon a commencé par une série de terrasses marines . Une combinaison d'élévation et de changements du niveau des océans a formé un système de terrasses, résultant en un « escalier écologique », chaque terrasse étant environ 100 000 ans plus ancienne que celle en dessous et soutenant une association distincte de sols, de microbes, de plantes et d'animaux. Une dune repoussée plus loin de la côte par les fluctuations du niveau de la mer glisse sur la précédente et se solidifie, élevant les terrasses. Des communautés végétales pionnières colonisent la jeune terrasse. La succession de communautés végétales qui se répète sur chaque terrasse forme finalement un podzol très spécifique connu sous le nom de série Blacklock, qui offre un environnement inhospitalier pour les espèces et retarde considérablement la croissance sur la terrasse. Une partie de ce profil de sol comprend une couche d'argile ou de fer sous-jacente. Chaque terrasse est relativement plane et nombre d'entre elles sont bordées de paléo-dunes. Le drainage est au mieux médiocre sur ces escaliers et les plantes restent dans un bain de leurs propres tanins et acides pendant une grande partie de la saison des pluies. En raison de la mobilité limitée des racines et du sol acide, les communautés végétales sur ces terrasses se développent sous des formes rabougries. Des vestiges d'escaliers écologiques existent sans doute, mais la plupart ont été détruits pour l'aménagement ou l'exploitation forestière.
Les analyses des sols forestiers pygmées montrent de faibles niveaux de macro- et micronutriments , et des niveaux élevés d' aluminium échangeable , ce qui limite la capacité des plantes à pousser. Des conditions de pH bas favorisent la formation d'une couche dure de fer , empêchant les arbres de s'enraciner profondément et empêchant le drainage interne de l'eau du sol.
En conséquence, les pins de la région dépassent rarement trois ou quatre pieds de haut, dans une sorte d' effet bonsaï naturel . La plupart des troncs d'arbres, bien qu'épais d'un pouce seulement, contiennent au moins 80 cernes de croissance . À quelques mètres seulement, mais avec des sols plus jeunes, la même espèce d'arbre pousse à plusieurs dizaines de pieds de haut.
Exemples
Voici des exemples de forêts pygmées de podzol en haute terrasse :
- La forêt pygmée de Mendocino dans le comté de Mendocino, en Californie , par exemple, est une communauté oligotrophe causée par des sols podzolisés (pauvres en nutriments, très acides). La flore forestière est dominée par le pin évêque nain , le pin bolander (une variété de pin de rivage ) et le Cupressus pigmaea . Le pin d'évêque se présente à la fois sous forme naine et pleine grandeur, ces derniers étant des arbres dont les racines ont traversé la couche dure dans le sol plus fertile en dessous. Cette forêt se retrouve dans plusieurs secteurs discontinus, avec des portions importantes sur les terres publiques suivantes :
- Réserve naturelle d'État de Jug Handle , où il constitue la partie la plus élevée du sentier des escaliers écologiques. Adjacent, à l'est, se trouve le site naturel national de la forêt pygmée . dans la forêt d'État de démonstration de Jackson .
- Parc d'État de Russian Gulch .
- Jackson Demonstration State Forest comprend une vaste zone de forêt pygmée à l'est des villes de Mendocino et Casper .
- La réserve forestière Hans Jenny Pygmy, cogérée par le système de réserves naturelles de l'
- Dans le parc d'État de Van Damme se trouve la forêt pygmée de Charlotte M. Hoak , située le long de la frontière nord du parc. Un deuxième emplacement de forêt pygmée à la frontière sud possède un sentier naturel autoguidé entièrement construit sur une passerelle surélevée formant une courte boucle à travers le site.
D'autres exemples de forêts pygmées californiennes incluent :
- Zone naturelle de la forêt d'Elfin - El Moro Elfin Forest - Réserve naturelle d'État de 90 acres de «chênes pygmées» (chêne vivant de la côte, Quercus agrifolia ). Situé sur la rive sud-est de la baie de Morro , à Los Osos , dans le comté côtier de San Luis Obispo . Une promenade en bois surélevée fait une boucle à travers et autour de la forêt, avec des plates-formes d'observation.
- Cuesta Ridge Elfin Forest — dans la zone botanique d'intérêt spécial de Cuesta Ridge, à l'ouest de Cuesta Ridge de la chaîne de Santa Lucia , dans le comté de San Luis Obispo. Une forêt de cyprès sargent pygmée ( Cupressus sargentii ), où le sol serpentin retarde la croissance. Protégé dans la zone d'intérêt spécial botanique Cuesta Ridge de 1,334 acres, dans le district de Santa Lucia Ranger de la forêt nationale de Los Padres .
- Dwarf Cupressus Preserve - un deuxième bosquet de West Cuesta Ridge de la forêt de cyprès pygmées ( C. sargentii ), géré par la Land Conservancy du comté de San Luis Obispo .
- Henry Cowell Redwoods State Park - sélectionnez des forêts pygmées dans les montagnes de Santa Cruz, dans le comté de Santa Cruz.
- Forêt naine du mont Tamalpais — une forêt de petits arbres de C. pigmaea . Le sol serpentin de la montagne retarde la croissance de ces arbres, les faisant pousser à seulement quelques pieds de haut. Sur Old Stage Road, à 0,5 milles au nord-est de l'aire de pique-nique Bootjack.
- San Geronimo Ridge — juste au sud de Whites Hill dans le comté de Marin .
- Hood Mountain - près de Santa Rosa dans le comté de Sonoma . Une forêt de cyprès pygmées dominée par les espèces C. sargentii et Arctostaphylos se trouve sur les pentes nord-ouest.
Autres types
Les forêts naines peuvent se trouver dans divers endroits du monde, avec des origines différentes.
Sur la côte ouest britannique, les occurrences notables incluent le bois de Wistman dans le Devon et des parcelles isolées dans le Ross of Mull sur l'île de Mull en Écosse.
La croissance des arbres rabougris peut également se produire dans certains cas de sols très alcalins tels que la formation Stora Alvaret (Grand Alvar) sur l'île d' Öland en Suède. Dans cette zone, il existe certaines étendues de croissance d'arbres pygmées et également des zones entièrement dépourvues d'arbres avec de nombreuses associations d'espèces rares, en raison de la chimie unique du sol.
Dans le New Jersey , la zone naturelle de West Pine Plains de 3 830 acres (15 km 2 ) au sein de la forêt d'État de Bass River préserve une forêt pygmée, composée de pins et de chênes noirs qui atteignent une hauteur d'à peine quatre pieds à maturité. La couverture végétale comprend des sous-arbustes de busserole et de théier , des lichens et des mousses. Alors que les mêmes espèces sont présentes dans la vaste région environnante des Pine Barrens , la taille des plantes naines est attribuée à un sol plus sec et pauvre en nutriments, à l'exposition aux vents et aux fréquents incendies de forêt dans la région.
Préservation
Dans les forêts de lutin des Antilles de haute altitude, le rayonnement solaire réduit et les faibles taux d' évapotranspiration signifient que ces régions montagneuses retiennent l'humidité. La dégradation de l'environnement peut affecter cela.
Les forêts d'elfes en Californie jouent un rôle important dans la régulation du débit des cours d'eau, la prévention de l'érosion des sols et la prévention de l'évaporation en ombrageant le sol. La coupe à blanc pour le développement agricole et économique, entre autres, peut perturber cela.