Τα Ανατολικά Ιμαλάια αναμένουν μελλοντική πυκνοποίηση οικοτόνου Timberline
Οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής εκφράζονται έντονα στα οικοσυστήματα και τέτοιες αλλαγές που προκαλούνται από το κλίμα μπορούν να παρακολουθούνται στη βλάστηση. Τον τελευταίο καιρό, τα ορεινά οικοσυστήματα έχουν υποστεί επιταχυνόμενες αλλαγές λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας.
Η θερμοκρασία είναι ένας πρωταρχικός παράγοντας που επηρεάζει το λιώσιμο του χιονιού και τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου, που καθορίζει καθοριστικά τη φύση των φυτικών κοινοτήτων σε αλπικούς οικοτόνους ξυλείας, επηρεάζοντας την παραγωγικότητα, τη σύνθεση και την ποικιλότητα ενός οικοσυστήματος.
Γενικά, τα είδη αναμένεται να μετατοπίσουν την κατανομή τους προς τους πόλους σε γεωγραφικό πλάτος και προς τα πάνω σε υψόμετρο σε σχέση με την κλιματική αλλαγή και η οικολογική παρακολούθηση μπορεί να τα εντοπίσει σε συντομότερο χρονικό διάστημα. Διάφοροι παράγοντες ελέγχουν συλλογικά την ανώτερη έκταση των ξύλινων γραμμών. Όντας εξαιρετικά ευαίσθητοι, οι επιστήμονες αναγνωρίζουν καλά την ευπάθεια των Ιμαλαΐων στην κλιματική αλλαγή. Ωστόσο, οι ξυλογραμμές των Ιμαλαΐων είναι λιγότερο διερευνημένες για αλλαγές βλάστησης που οφείλονται στην κλιματική αλλαγή από εκείνες των ευρωπαϊκών ξυλογραμμών. Τα ανατολικά Ιμαλάια, από την άλλη πλευρά, τα οποία γενικά διατηρεί μεγαλύτερη υγρασία με πλούσια βιολογική και πολιτιστική ποικιλομορφία από τα άλλα μέρη των Ιμαλαΐων, είναι λιγότερο εξερευνημένα, συγκριτικά.
Σε παγκόσμια κλίμακα, οι μελέτες έχουν δει μια υψομετρική επέκταση της δασικής γραμμής σε πολλές οροσειρές, όπως τα Πολικά Ουράλια (Ρωσία), οι κεντρικές ελβετικές Άλπεις, τα δυτικά Ιμαλάια (Ινδία), τα Βραχώδη Όρη (Νότια Αλμπέρτα) και το κεντρικό Ιμαλάια (Νεπάλ). Αυτή η ανοδική επέκταση των δασών αναμένεται να συρρικνώσει την έκταση των αλπικών οικοσυστημάτων και πιθανώς να οδηγήσει σε απώλεια ειδών και υποβάθμιση του οικοσυστήματος. Ωστόσο, τα πρωταρχικά στοιχεία για τις πρόσφατες τάσεις της ποικιλότητας των φυτών στα ορεινά συστήματα εξακολουθούν να είναι ελάχιστα και βασίζονται κυρίως σε έρευνες σε περιοχές που έχουν μελετηθεί παλαιότερα.
Παγκοσμίως, η αλπική ξυλεία σε ψηλά βουνά, η οποία διακρίνει χαρακτηριστικά το ανώτερο όριο των κλειστών δασών και αντιπροσωπεύει μια σημαντική ζώνη μεταξύ δασικής και μη βλάστησης, είναι ένας από τους πιο ευαίσθητους οικοτόνους και δείκτης θερμαινόμενου κλίματος. Για την κατανόηση της φύσης του ecotone της δασικής γραμμής και για τη συλλογή πρωτογενών δεδομένων σχετικά με τη δομή της βλάστησης, τη σύνθεση των ειδών, τον ρυθμό αναγέννησης, μαζί με την ανοδική κίνηση των κυρίαρχων ειδών δέντρων ξύλου, η οικολογική εξερεύνηση στόχευε στο ινδικό τμήμα των ανατολικών Ιμαλαΐων. Η μελέτη διεξήχθη στο Εθνικό Πάρκο Khangchendzonga (KNP) στην πολιτεία Sikkim, την πρώτη μικτή κατηγορία (φύσης και πολιτισμού) Μνημείο Παγκόσμιας Κληρονομιάς της UNESCO στην Ινδία, που εγγράφηκε το 2016.
Το KNP είναι η βασική ζώνη του αποθεματικού βιόσφαιρας Khangchendzonga, το οποίο πρόσφατα συμπεριλήφθηκε στο Παγκόσμιο Δίκτυο Αποθεμάτων Βιόσφαιρας από την UNESCO τον Ιούλιο του 2018, ως αποτέλεσμα ισχυρών πολιτικών διατήρησης της κυβέρνησης Σικίμ υπό τη μακροχρόνια ηγεσία του Πρωθυπουργού Pawan Chamling. . Οριζόντια, μια έκταση ξυλείας κατά μήκος 20 χιλιομέτρων του τοπίου Dzongri του KNP ερευνήθηκε για αξιολόγηση ξυλωδών ταξινομικών ταξινομήσεων. Η έκταση της ανοδικής κίνησης των κυρίαρχων ειδών δέντρων ξυλείας καταγράφηκε παρατηρώντας την κατάσταση αναγέννησής τους πάνω από τη δασική γραμμή.
Δύο καλά μελετημένοι μη παραμετρικοί εκτιμητές (Chao 2 και Jack 1) χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο των προσπαθειών δειγματοληψίας και οι εκτιμώμενες τιμές βρέθηκαν σε στενή σύνδεση με τους δοκιμασμένους εκτιμητές και επαλήθευσαν τις δειγματοληπτικές μας προσπάθειες. Τα πρότυπα κατανομής των ειδών εντός των τοποθεσιών αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας αναλογία αφθονίας προς συχνότητα (A/F). Η συσχέτιση Pearson χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της σχέσης μεταξύ οικολογικών και περιβαλλοντικών μεταβλητών. Για να βρουν μικροκλιματικές ομοιότητες μεταξύ των τοποθεσιών που μελετήθηκαν, οι ερευνητές επέλεξαν μια μη σταθμισμένη μέθοδο ομαδικών ζευγών με αθροιστική ιεραρχική ομαδοποίηση με αριθμητικό μέσο όρο (UPGMA). Η ανάλυση κανονικής αντιστοιχίας (CCA) χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη των αλληλεπιδράσεων μεταξύ περιβαλλοντικών μεταβλητών και της σύστασης βλάστησης της δασικής γραμμής.
Η οικογένεια Ericaceae αναδείχθηκε ως η πιο εξέχουσα οικογένεια, με τον επαναπροσανατολισμό 13 ειδών στο δάσος ξυλείας του KNP. Η δασική βλάστηση ταξινομήθηκε σε πέντε δασικούς τύπους/κοινότητες και κυριαρχείται κυρίως από το Abies densa , ακολουθούμενο από Sorbus microphylla , Rhododendron lanatum, και Rhododendron wightii στο στρώμα δέντρου? ωστόσο, Rosa sericea, ακολουθούμενο από το Ribes glaciale και Juniperus recurva, έχουν επιδείξει κυριαρχία στο στρώμα θάμνων. Ολόκληρη η περιοχή μελέτης αντιπροσωπεύεται από μέση πυκνότητα δέντρων 374 μεμονωμένων εκταρίων. Μεμονωμένα, η σημαντικά υψηλότερη μέση πυκνότητα δέντρων ήταν ηχογραφήθηκε για Sorbus microphylla , ακολουθούμενο από Rhododendron lanatum και Abies densa . Η συνολική μέση πυκνότητα θάμνων καταγράφηκε σε 162 μεμονωμένα εκτάρια με τη σημαντικά υψηλότερη πυκνότητα για το Rosa sericea .
Η συνολική συχνότητα κατανομής των ξυλωδών ταξινομικών κατηγοριών παρατηρήθηκε να είναι ελαφρώς ετερογενής σε όλη τη γραμμή ξυλείας, η οποία κυμαινόταν από 3787 m έως 3989 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Μεταξύ των ειδών δέντρων, συνολικά, το Abies densa κυριάρχησε στη βλάστηση της ξυλείας και το Sorbus microphylla και Rhododendron lanatum ήταν τα πιο συχνά είδη δέντρων. Η ανάλυση κανονικής αντιστοιχίας (CCA-tri-plot) έδειξε ότι όλοι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρέασαν ουσιαστικά τη βλάστηση της γραμμής ξύλου και ο πιο καθοριστικός παράγοντας ήταν το υψόμετρο μαζί με την κλίση και το χούμο. Το σύμπλεγμα βλάστησης των τοποθεσιών μελέτης σε υψηλό υψόμετρο αποτελείται από όλα τα μέλη Ericaceae όπως το R. wightii, R. thomsonii , R. ανθοπώγων, και Gaultheria tricophylla . Η δενδροστοιχία εμφανίστηκε μέχρι τα 4011 m υψόμετρο, το οποίο είναι υψηλότερο από το υψόμετρο των δέντρων των δυτικών Ιμαλαΐων (<3500 m υψόμετρο).
Σε όλη την τομή, η απόσταση της γραμμής των δέντρων από τη γραμμή του ξύλου έχει δείξει μια ακανόνιστη τάση. Η μέγιστη απόσταση (187,7 m) μεταξύ της γραμμής του ξύλου και της γραμμής των δέντρων παρατηρήθηκε ότι έχει δίκαιη αναγέννηση, αν και ο αριθμός των φυταρίων μειώθηκε με την αυξανόμενη απόσταση από τη γραμμή ξύλου προς τη γραμμή των δέντρων. Επιπλέον, ο ρυθμός μετατροπής δενδρυλλίων σε δενδρύλλια ήταν φτωχός κατά μήκος της οικοτόνου. Ωστόσο, η παρουσία νεκρών όρθιων δέντρων του Abies densa σε μεγαλύτερη απόσταση (>180 m) από την τρέχουσα γραμμή ξυλείας υποδηλώνει υψομετρική πτώση της τρέχουσας γραμμής ξυλείας σε ορισμένες τοποθεσίες. Υποδεικνύει επίσης ότι στο παρελθόν, η ξύλινη γραμμή ήταν υψηλότερη και αυτό μπορεί να ήταν ένα απομεινάρι δέντρου που θα μπορούσε να σχετίζεται με την προϊστορική ανθρωπογενή διαταραχή, καθώς οι βοσκοί Yak χρησιμοποιούσαν αυτήν την περιοχή πριν από την κυβερνητική απαγόρευση της βοσκής.
Οι τάσεις της παρούσας μελέτης καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η ανοδική πρόοδος της γραμμής ξυλείας είναι απίθανο να συμβεί στο εγγύς μέλλον, ενώ η περιοχή μεταξύ της γραμμής των δέντρων και της γραμμής ξύλου (ecotone) μπορεί να πυκνώσει στο εγγύς μέλλον στο KNP στα ανατολικά Ιμαλάια. Η μελέτη δείχνει μια μεθοδολογία για την παρακολούθηση της κατάστασης των γραμμών ξυλείας και που μπορεί να λειτουργήσει ως σχέδιο για περαιτέρω αξιολόγηση των γραμμών ξυλείας στα Ιμαλάια και αλλού σε ψηλά βουνά, για τη λήψη μιας ολιστικής εικόνας των ξύλινων γραμμών, ως ενός από τους πιο ευαίσθητους οικοτόνους, που μπορεί να προσφέρουν ζωτικές ενδείξεις για τις επιπτώσεις της θέρμανσης του κλίματος.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο ερευνητικό άρθρο, η δομή Timberline και η αναγέννηση των ξυλωδών ταξινομικών κατηγοριών προς τη γραμμή δέντρων κατά μήκος των γεωγραφικών κλίσεων στο Εθνικό Πάρκο Khangchendzonga, Ανατολικά Ιμαλάια, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό PLOS ONE . Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους Aseesh Pandey, Hemant K. Badola και τον Sandhya Rai από το GB Pant National Institute of Himalayan Environment &Sustainable Development και τον Surendra P. Singh από την Κεντρική Ένωση Περιβάλλοντος των Ιμαλαΐων (αντίστοιχος συγγραφέας:[email protected]) .
