Havumetsiä

havumetsiä hallitsevat gymnospermipuut, kuten männyt, kuuset ja kuuset. Havupuut olivat ensimmäisiä kasveja, jotka kehittivät siemeniä. Gymnospermit (kreikan sanoista gymnos ‘alaston’ ja spermaa ‘siemen’) ovat käpyjen päällä ympäristöön altistuneita siemeniä. Useimmilla lajeilla hede-ja emikävyt esiintyvät samassa puussa, mutta Juniperus – (kataja) ja Taxus – (marjakuusi) – suvuissa on lajeja, joissa on erilliset hede-ja emikukinnot. Koiraiden kävyt ovat naaraiden käpyjä pienempiä ja tuottavat siitepölyä keväisin. Kookkaammat naaraspuoliset käpysuomut pystyvät hedelmöittymään vasta nuorina ja usein huomaamattomina. Useimmat havupuut luottavat Tuulen kuljettavan kauniit ja monenmuotoiset siitepölyhiukkasensa naaraan käpyyn.

pääjakso Coniferophyta on järjestetty kahteen lahkoon. Vanhempiin luokittelujärjestelmiin kuului kolmas laji, Ginkgoales, joka sisältää vain yhden lajin (Ginkgo biloba ); uudemmissa luokittelujärjestelmissä Ginkgo luokitellaan nyt omaan pääjaksoonsa, Ginkgophyta. Coniferales, jossa on viisi sukua ja yli kuusisataa lajia, mukaan lukien useimmin havumetsiin samaistuvat lajit, on väkirikkain lahko. Coniferales-lahkossa tavataan eräitä maailman huomattavimpia kasveja. Vihnemänty (Pinus aristata ) voi elää yli kuusituhatta vuotta vanhaksi, rantapunapuu (Sequoia sempervirens ) kasvaa yli sata metriä korkeaksi ja Montereynmänty (Pinus radiata ) on yksi tuottavimmista puulajeista. Taxales-lahkoon kuuluu kaksi sukua ja yli kolmekymmentä lajia, mutta se tunnetaan parhaiten myrkyllisestä marjakuusikasvien (Taxus ) suvusta.

havupuiden lehdet

useimmat havupuut ovat ainavihantia, eli ne ylläpitävät vihreitä lehtiä, yleensä neulasia, ympäri vuoden. Neulasia on kaikissa perheissä. Suomumaisia lehtiä, jotka peittävät usein verson puuvartisen osan, on Cupressaceae -, Podocarpaceae-ja Taxodiaceae-heimoissa. Podocarpaceae-heimo sisältää ainoat lehtipuiden havupuut. Kaksi sukua, eteläiseltä pallonpuoliskolta löytyvä sellerimänty (Phyllocladus) ja Japaninsuomumänty (Sciadopitys), eivät sisällä varsinaisia lehtiä, vaan suorittavat yhteyttämistä erityisesti sopeutuneiden versojen avulla.

ilmastossa, jossa talvet ovat leudot, kosteat ja kesät lämpimät ja kuivat, kuivuuden sopeutuminen ja kyky harjoittaa yhteyttämistä koko talven ajan antavat ainavihantille havupuille selkeän edun lehtimetsäkasveihin verrattuna . Boreaalisessa metsässä havupuut menestyvät eri tekijöiden yhteisvaikutuksesta. Ensinnäkin kasvukausi on lyhyt ja havupuut pystyvät aloittamaan yhteyttämisen täydellä latvustolla heti lämpötilan lämmettyä. Toiseksi, koska neulaset kestävät kahdesta kymmeneen vuotta, havupuiden on vaihdettava vuosittain vähemmän lehtiä kuin lehtipuiden. Koska lehdet vaativat paljon ravinteita, ravinneköyhät alueet (kuten boreaalinen metsä ja Yhdysvaltain kaakkoisosa) ovat usein havupuiden hallitsemia. Kolmanneksi havupuut kestävät paremmin boreaalisessa metsässä yleisiä ajoittaisia kuivuusjännityksiä. Havupuut pärjäävät myös ilmastossa, jossa lämpötila laskee alle -45°C: n.havupuut pärjäävät siellä, missä koppisiemeniset eivät.

lähes kaikki havupuut ovat ainavihantia, mutta lehtipuusukuja on neljä: Larix, Pseudolarix, Metasequoia ja Taxodium. Boreaalisessa metsässä elävät Larix ja Pseudolarix (yleisnimeltään lehtikuusi). Hyvän kylmänkestävyyden lisäksi lehtikuusilla on korkea yhteytysnopeus, ne huuhtoutuvat aikaisin keväällä ja käyttävät ravinteita erittäin tehokkaasti. Metasequoia, aamunpunapuu, kasvaa hyvin kosteilla kasvupaikoilla. Taxodium, suosypressi, kasvaa seisovissa vesissä Yhdysvaltain kaakkoisosissa ja osissa Meksikoa.

havumetsien levinneisyys

havumetsiä on monissa ilmastoissa ympäri maailmaa. Podocarpaceae-heimo on levinnyt trooppisiin ja subtrooppisiin ilmastoihin Etelä-Amerikassa ja Kaakkois-Aasiassa. Pienillä alueilla Etelä-Chilessä ja Länsi-Argentiinassa elää havuaraukarialajeja, joissa elää ainavihantia lehtipuulajeja. Meksikossa ja Keski-Amerikassa on mäntymetsiä korkealla vuoristossa. Läntinen Pohjois-Amerikka ja Japani elättävät miljoona neliökilometriä rannikon havusademetsiä. Lähes kuusitoista miljoonaa neliökilometriä, pohjoisen leveyspiirin boreaaliset metsät sisältävät valtaosan havumetsäalasta. Euraasian boreaalinen metsä alkaa Skandinaviasta ja ulottuu itään levenevänä kaistaleena aina Kamtšatkan niemimaalle Itä-Venäjälle saakka. Metsä saavuttaa pohjoisimman rajansa 73°30′ pohjoista leveyttä Siperiassa, mutta sitä ei yleensä tavata pohjoisempana kuin 68°pohjoista leveyttä.Pohjois-Amerikassa itäboreaalinen metsä vaihtelee 45°pohjoista leveyttä ja 55°pohjoista leveyttä; läntinen metsä ulottuu 55°pohjoista leveyttä ja 69°pohjoista leveyttä. subalpiinisiksi metsiksi kutsutut metsäalueet kattavat noin kolme miljoonaa neliökilometriä Yhdysvaltain Kalliovuorilla, Himalajan keskikorkeuksilla ja muilla lauhkeilla vuorijonoilla.

Yhdysvaltojen ja Kanadan havumetsät

Yhdysvaltain ja Kanadan havumetsät noudattavat yleistä sääntöä, jota tavataan maailmanlaajuisesti: lämpötilojen viiletessä lajien monimuotoisuus heikkenee. Alaskassa ja Luoteis-Kanadassa boreaalinen metsä koostuu pääasiassa mustakuusesta (“Picea mariana”), valkokuusesta (“Picea glauca”) ja lehtikuusesta (“Larix laricinia”). Etelämpänä ja eristyneillä lämpimillä pohjoisilla alueilla haapa ja koivu sekoittuvat toisiinsa. Keski-Kanadassa kasvaa lodgepolymäntyä (“Pinus contorta”), jakkimäntyä (“Pinus banksiana”) ja palsamipihtaa (“Abies balsamea”). Suurten järvien itäpuolella yleisiä ovat punamänty (“Pinus resinosa”), itäinen valkomänty (“Pinus resinosa”), tammet ja vaahterat.

Kalliovuoret muistuttavat boreaalista metsää, mutta niistä erottaa subalpiininen Kuutti (“Abies lasiocarpa”). Engelmanninkuusi (“Picea engelmannii”) korvaa mustavalkokuusen. Kalliovuorten keskiosissa, pohjoisten Kalliovuorten kuivemmilla alueilla ja eteläisten Kalliovuorten ylängöillä douglaskuusi (Pseudotsuga menziesii ) ja ponderosamänty (Pinus ponderosa ) ovat yleisiä. Eteläisillä Kalliovuorilla engelmanninkuusi pysyy korkeammalla. Piñonmänty (“Pinus edulis”) ja Kalliovuorikiitäjä (“Juniperus scopulorum”) valtaavat ruohikko-metsä-rajan. Vapisevia Haapoja esiintyy kaikkialla Kalliovuorilla.

lauhkean vyöhykkeen sademetsässä, joka ulottuu pohjois-Amerikan rannikkoa pitkin Pohjois-Kaliforniasta Etelä-Alaskaan, on lännenpunasetriä (“Thuja plicata”), Douglaskuusea, Tyynenmerenpihtaa (“Abies amabilis”), Sitkankuusia (“Picea sithcensis”) ja hemlokkia (“Tsuga heterophylla”). Punapuut (“Sequoia sempervirens”) viittaavat lauhkean sademetsän etelärajaan. Jättiläispetäjä (“Sequoia gigantea”), yksi maailman suurimmista puista, kasvaa hyvin läntisillä Sierroilla Kaliforniassa.

kasvien ja eläinten vuorovaikutus

useimmat havupuut eivät ole riippuvaisia hyönteisistä, linnuista tai nisäkkäistä siementen jakelussa, minkä vuoksi niillä on vähemmän helposti havaittavia esimerkkejä kasvien ja eläinten välisistä vuorovaikutuksista kuin kukkivilla kasveilla. Siitä huolimatta hyönteiset, linnut ja nisäkkäät ylläpitävät silmiinpistävän monipuolista vuorovaikutusta elinympäristönsä havupuiden kanssa.

harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta havupuumetsien hyönteiset ovat tuholaisia. Yöperhoset ja perhoset ovat erittäin tuhoisia, samoin kuusenkerkkätoukat. Kaikissa havumetsissä on jonkin verran hyönteistartuntoja. Elinvoimaiset metsät käyttävät mahlaa ja muita yhdisteitä puolustautuakseen hyönteisiä vastaan, ja ne vahingoittuvat harvoin katastrofaalisesti. Metsäpalojen tukahduttamisen tai epäasianmukaisen hoidon seurauksena taantuvat metsät ovat paljon alttiimpia hyönteispurkauksille.

havumetsien linnut syövät siemeniä ja auttavat joskus epähuomiossa puiden istuttamisessa. Pähkinänsärkijä kerää esimerkiksi valkomännyn (“Pinus albicaulis”) ja notkomännyn (“Pinus flexilis”) siemeniä ja tuo ne pesimäalueille jopa 45 kilometrin päähän. Linnut keräävät siemeniä enemmän kuin syövät ja tähteet itävät. Hyönteisiä syövät linnut, kuten tiput, nakkelit ja tikat, auttavat hyönteiskantojen hallinnassa. Pöllöt ja Haukat elävät havumetsissä ja monet, kuten täpläpöllö, käyttävät kuolleita havupuita pesimäpaikkoina.

Hiiret ja oravat ovat havumetsän yleisimpiä nisäkkäitä. Kesäisin nämä eläimet syövät silmuja, marjoja, siemeniä ja jopa kuorta. Oravat suunnittelevat talven varalle keräämällä käpyjä. Kuten linnuilla, kaikkia siemeniä ei syödä, ja osa itää uusiin puihin. Peurat, hirvet, puumat, karhut ja muut havumetsissä tavattavat suuret nisäkkäät eivät syö merkittäviä määriä siemeniä tai lehtiä. Pureskelemalla kokonaan puun ympärillä piikkisiat keskeyttävät sokereiden virtauksen lehdistä juuriin. Ne ovat ihmisen lisäksi ainoa nisäkäs, jonka tiedetään tappavan havupuita.

luonnontilaiset ja ihmisen hoitamat havumetsät

havumetsät elävät vuorijonossa puhtaasti luonnontilaisesta puhtaasti ihmisen luomaan. Boreaalinen metsä, koska se on niin karua ja sisältää usein kaupallisesti epämieluisia puita, sisältää suurimmat luontaiset havumetsät. Maastopalot, hyönteistuhot ja muut häiriöt ovat yleensä hallitsemattomia syrjäisissä boreaalisissa metsissä. Näissä metsissä on monenlaista puu-ja aluskasvillisuutta, runsasta eläin -, hyönteis-ja mikrobielämää sekä luonnollista palokiertoa.

suurimman osan 1900-luvusta Yhdysvaltain Metsäpalvelu harjoitti täydellistä Palontorjuntaa. Ilman tulta Ponderosa-männyn avoimet metsiköt valtasivat tiheät douglaskuusen ja lodgepole-männyn tiheiköt. Hyönteistuhot yleistyivät ja polttoaineita alkoi kertyä metsänpohjaan. Hallitsemattomat ja tuhoisat palot, kuten Vuoden 1988 Yellowstonen kansallispuiston tulipalo, aiheuttivat muutoksen julkisessa ja tieteellisessä mielipiteessä; metsänhoitajat alkoivat ottaa tulta uudelleen hallintaansa hallittujen kulotusten kautta, ja metsät ovat nyt aloittamassa pitkän prosessin luonnollisen suhteensa paloon palauttamiseksi.

plantaasimetsissä puutavarayhtiöt ovat kiinnostuneita tuottamaan mahdollisimman paljon kaupallista puuta, eivät ylläpitämään monimuotoista metsäyhteisöä. Monilla alueilla istutetaan yhtä lajia samaan aikaan. Havupuut, kuten Montereynmänty ja viistomänty (“Pinus caribaea”), ovat suosittuja istutuspuita, koska ne kasvavat suoraan ja nopeasti. Lajirunsauden puute ja geometrinen metsäjärjestely tekevät istutuksista hyvin erilaisia kuin luonnontilaiset tai osittain hoidetut metsät. Plantaasit eivät tue monimuotoisia ekosysteemejä, eivätkä ne ole suotavia virkistyskäyttöön. Yhteiskunnalla on kuitenkin suuri kysyntä metsätuotteille ja plantaasituotannon maksimointi vähentää tarvetta hyödyntää muita metsiä.

Katso myös Biomet; havupuut; lehtimetsät; ekologia, tuli; metsänhoitaja; metsätalous; Ginkgo; mammuttipetäjä; puut.

Michael A. White

bibliografia

Archibold, O. W. Ecology of World kasvillisuus. Lontoo: Chapman and Hall, 1995.

Johnson, Edward A. Fire and Vegetability Dynamics: Studies from the North American Bo-real Forest. New York: Cambridge University Press, 1992.

Larsen, James Arthur. Boreaalinen Ekosysteemi. New York: Academic Press, 1980.

Perry, Jesse R., Jr. The Pines of Mexico and Central America. Portland, TAI: Timber Press, 1991.

Pielou, E. C. pohjoisten ikivihreiden maailma. Ithaca, NY: Comstock Publishing Associates, 1988.

Rushforth, Keith D. Conifers. New York: Facts on File, 1987.

Shugart, Herman H., Rik Leemans ja Gordon B. Bonan. A Systems Analysis of the Global Boreal Forest. New York: Cambridge University Press, 1992.

Smith, William K. ja Thomas M. Hinckley, toim. Havumetsien ekofysiologia. San Diego: Academic Press, 1995.