Nadelwälder

Nadelwälder werden von Gymnospermenbäumen wie Kiefern, Fichten und Tannen dominiert. Nadelbäume waren die ersten Pflanzen, die Samen entwickelten. Gymnospermen (von den griechischen Wörtern Gymnos, was “nackt” bedeutet, und Sperma, was “Samen” bedeutet) haben Samen, die der Umwelt auf Zapfen ausgesetzt sind. Bei den meisten Arten kommen männliche und weibliche Zapfen auf demselben Baum vor, aber die Gattungen Juniperus (Wacholder) und Taxus (Eiben) haben Arten mit getrennten männlichen und weiblichen Bäumen. Männliche Zapfen sind kleiner als weibliche Zapfen und produzieren im Frühling Pollen. Die größeren weiblichen Zapfen können nur befruchtet werden, wenn sie jung und oft unbemerkt sind. Die meisten Nadelbäume verlassen sich auf den Wind, um ihre schönen und vielfältig geformten Pollenkörner zum weiblichen Kegel zu tragen.

Das Phylum Coniferophyta ist in zwei Ordnungen gegliedert. Ältere Klassifizierungsschemata enthielten eine dritte, Ginkgoales, die nur eine Art (Ginkgo biloba) enthielt; Neuere Klassifizierungsschemata ordnen Ginkgo jetzt seinem eigenen Stamm, Ginkgophyta, zu. Coniferales, mit fünf Familien und über sechshundert Arten, einschließlich der Arten, die am häufigsten mit Nadelwäldern identifiziert werden, ist die bevölkerungsreichste Ordnung. Einige der bemerkenswertesten Pflanzen der Welt finden sich in Nadelbäumen. Borstenkiefer (Pinus aristata ) kann über sechstausend Jahre alt werden; Küstenmammutbäume (Sequoia sempervirens ) werden über hundert Meter hoch; und Monterey-Kiefer (Pinus radiata ) ist eine der produktivsten Holzarten. Die Taxus-Ordnung enthält zwei Familien und über dreißig Arten, ist aber am besten für die giftige Eibe (Taxus) Gattung bekannt.

Nadelbaumblätter

Die meisten Nadelbäume sind immergrün, was bedeutet, dass sie das ganze Jahr über grüne Blätter, normalerweise Nadeln, behalten. Nadeln gibt es in allen Familien. Schuppenartige Blätter, die oft den holzigen Teil des Triebes verdecken, existieren in den Familien Cupressaceae, Podocarpaceae und Taxodiaceae. Die Familie der Podocarpaceae enthält die einzigen Laubkoniferen. Zwei Gattungen, die Selleriekiefer (Phyllocladus, in der südlichen Hemisphäre gefunden) und die japanische Schirmkiefer (Sciadopitys ), enthalten keine echten Blätter und führen stattdessen die Photosynthese mit speziell angepassten Trieben durch.

In Klimazonen mit milden, feuchten Wintern und warmen, trockenen Sommern bieten Dürreanpassungen und die Fähigkeit, den ganzen Winter über Photosynthese zu betreiben, immergrünen Nadelbäumen einen deutlichen Vorteil gegenüber Laubangiospermen . Im borealen Wald sind Nadelbäume aufgrund einer Kombination von Faktoren erfolgreich. Erstens sind die Vegetationsperioden kurz und Nadelbäume können die Photosynthese mit einem vollen Baldachin beginnen, sobald sich die Temperaturen erwärmen. Zweitens müssen Nadelbäume, da die Nadeln zwei bis zehn Jahre halten, jedes Jahr weniger Blätter ersetzen als Laubbäume. Da Blätter große Mengen an Nährstoffen benötigen, werden nährstoffarme Gebiete (wie der boreale Wald und der Südosten der Vereinigten Staaten) oft von Nadelbäumen dominiert. Drittens sind Nadelbäume besser in der Lage, periodischen Dürrebelastungen zu widerstehen, die im borealen Wald üblich sind. Schließlich können Nadelbäume in Klimazonen, in denen die Temperaturen unter -45 ° C fallen, überleben, wo Angiospermen dies nicht können.

Fast alle Nadelbäume sind immergrün, aber es gibt vier Laubgattungen: Larix, Pseudolarix, Metasequoia und Taxodium. Die Larix und Pseudolarix (allgemeiner Name Lärche) leben im borealen Wald. Lärchen besitzen nicht nur eine gute Kältebeständigkeit, sondern haben auch eine hohe Photosyntheserate, spülen früh im Frühjahr und nutzen Nährstoffe sehr effizient. Metasequoia, das Dawn Redwood, wächst gut auf feuchten Standorten. Taxodium, die Sumpfzypresse, wächst in stehendem Wasser im Südosten der Vereinigten Staaten und in Teilen Mexikos.

Verbreitung von Nadelwäldern

Nadelwälder gibt es in vielen Klimazonen der Welt. Die Familie der Podocarpaceae ist in tropischen und subtropischen Klimazonen in Südamerika und Südostasien verbreitet. In kleinen Gebieten Südchiles und Westargentiniens leben Nadel-Araukarien-Arten mit immergrünen breitblättrigen Arten. Mexiko und Mittelamerika haben Kiefernwälder in hohen Gebirgszügen. Im westlichen Nordamerika und in Japan gibt es eine Million Quadratkilometer Küstenregenwälder. Mit fast sechzehn Millionen Quadratkilometern enthalten die borealen Wälder der nördlichen Breite die überwiegende Mehrheit der Nadelwaldfläche. Der eurasische boreale Wald beginnt in Skandinavien und erstreckt sich nach Osten in einem sich erweiternden Band bis zur Halbinsel Kamtschatka im Osten Russlands. Der Wald erreicht seine nördlichste Grenze bei 73 ° 30 ‘N in Sibirien, ist aber normalerweise nicht weiter nördlich als 68 ° N zu finden. In Nordamerika reicht der östliche boreale Wald von 45 ° N bis 55 ° N; Der westliche Wald erstreckt sich von 55 ° N bis 69 ° N. Bewaldete Gebiete, die subalpine Wälder genannt werden, bedecken etwa drei Millionen Quadratkilometer in den US-amerikanischen Rocky Mountains, Mittelgebirgsgebieten im Himalaya und anderen gemäßigten Gebirgszügen.

Nadelwälder in den USA und Kanada

Nadelwälder in den USA und Kanada folgen einer allgemeinen Regel, die weltweit zu finden ist: wenn die Temperaturen abkühlen, nimmt die Artenvielfalt ab. In Alaska und Nordwestkanada besteht der boreale Wald hauptsächlich aus Schwarzfichte (Picea mariana ), Weißfichte (Picea glauca ) und Lärche (Larix laricinia ). Weiter südlich und in isolierten warmen nördlichen Gebieten vermischen sich Espe und Birke. In Zentralkanada erscheinen Lodgepole-Kiefer (Pinus contorta ), Jack-Kiefer (Pinus banksiana ) und Balsam-Tanne (Abies balsamea ). Östlich der Großen Seen sind Rotkiefer (Pinus resinosa ), östliche Weißkiefer (Pinus resinosa ), Eichen und Ahorn häufig.

Die Rocky Mountains ähneln dem borealen Wald, zeichnen sich jedoch durch das Vorhandensein von subalpiner Tanne (Abies lasiocarpa ) aus. Engelmann-Fichte (Picea engelmannii ) ersetzt Schwarz- und Weißfichte. In den zentralen Rocky Mountains, trockeneren Regionen der nördlichen Rocky Mountains und hohen Erhebungen der südlichen Rocky Mountains sind Douglasie (Pseudotsuga menziesii ) und Ponderosa-Kiefer (Pinus ponderosa ) häufig. In den südlichen Rocky Mountains bleibt die Engelmann-Fichte in höheren Lagen. Piñon-Kiefer (Pinus edulis ) und Rocky Mountain Wacholder (Juniperus scopulorum ) besetzen die Grünland-Wald-Grenze. Zitternde Espe existiert in den Rocky Mountains.

Der gemäßigte Regenwald, der sich entlang der Küste Nordamerikas von Nordkalifornien bis Südalaska erstreckt, enthält westliche rote Zeder (Thuja plicata ), Douglasie, Pazifische Weißtanne (Abies amabilis ), Sitka-Fichte (Picea sithcensis ) und Schierling (Tsuga heterophylla ). Mammutbäume (Sequoia sempervirens ) weisen auf die südliche Grenze des gemäßigten Regenwaldes hin. Der Riesenmammutbaum (Sequoia gigantea ), einer der größten Bäume der Welt, wächst gut auf den westlichen Sierras in Kalifornien.

Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Tieren

Die meisten Nadelbäume sind nicht auf Insekten, Vögel oder Säugetiere angewiesen, um ihre Samen zu verteilen, und haben daher weniger leicht beobachtbare Beispiele für Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Tieren als Blütenpflanzen. Nichtsdestotrotz pflegen Insekten, Vögel und Säugetiere auffallend vielfältige Interaktionen mit den Nadelbäumen in ihrem Lebensraum.

Insekten in Nadelwäldern sind mit wenigen Ausnahmen Schädlinge. Motten und Schmetterlinge sind sehr zerstörerisch, ebenso wie Fichtenknospenwürmer. Alle Nadelwälder haben einen gewissen Insektenbefall. Kräftige Wälder verwenden Saft und andere Verbindungen, um sich gegen Insekten zu verteidigen, und werden selten katastrophal geschädigt. Wälder, die infolge von Brandbekämpfung oder unsachgemäßer Bewirtschaftung zurückgehen, sind viel anfälliger für Insektenausbrüche.

Vögel in Nadelwäldern fressen Samen und helfen manchmal versehentlich beim Pflanzen von Bäumen. Der Clarks Nussknacker zum Beispiel sammelt Samen von Weißkiefer (Pinus albicaulis ) und Limber pine (Pinus flexilis ) und bringt sie zu Nistplätzen in bis zu 45 Kilometer Entfernung. Die Vögel sammeln mehr Samen als sie essen und die Reste keimen. Insektenfressende Vögel wie Chickadees, Kleiber und Spechte helfen, Insektenpopulationen zu kontrollieren. Eulen und Falken leben in Nadelwäldern und viele, wie die gefleckte Eule, verwenden tote Nadelbäume als Nistplätze.

Mäuse und Eichhörnchen sind die häufigsten Säugetiere im Nadelwald. Im Sommer fressen diese Tiere Knospen, Beeren, Samen und sogar Rinde. Eichhörnchen planen den Winter voraus, indem sie Zapfen sammeln. Wie bei Vögeln werden nicht alle Samen gegessen, und einige keimen zu neuen Bäumen. Hirsche, Elche, Berglöwen, Bären und andere große Säugetiere, die in Nadelwäldern vorkommen, verbrauchen keine nennenswerten Mengen an Samen oder Laub. Indem Stachelschweine vollständig um einen Baum kauen, unterbrechen sie den Zuckerfluss von den Blättern zu den Wurzeln. Sie sind das einzige Säugetier neben Menschen, von dem bekannt ist, dass es Nadelbäume tötet.

Natürliche und von Menschen bewirtschaftete Nadelwälder

Nadelwälder existieren entlang eines Gradienten von rein natürlichen zu rein menschlichen Wäldern. Der boreale Wald enthält, weil er so unwirtlich ist und oft kommerziell unerwünschte Bäume enthält, die größten natürlichen Nadelwälder. Waldbrände, Insektenausbrüche und andere Störungen sind in abgelegenen borealen Wäldern normalerweise unkontrollierbar. In diesen Wäldern gibt es eine Vielzahl von Baum- und Unterholzarten; reichlich Tier-, Insekten- und mikrobielles Leben; und ein natürlicher Feuerzyklus.

Während des größten Teils des zwanzigsten Jahrhunderts verfolgte der US Forest Service eine Politik der totalen Feuerunterdrückung. Ohne Feuer wurden offene Bestände von Ponderosa-Kiefern von dichten Dickichten von Douglasien und Lodgepole-Kiefern befallen. Insektenausbrüche wurden üblich und Brennstoffe begannen sich auf dem Waldboden anzusammeln. Unkontrollierbare und verheerende Brände wie der Yellowstone-Nationalpark-Brand von 1988 führten zu einer Verschiebung der öffentlichen und wissenschaftlichen Meinung; Waldbewirtschafter begannen, Feuer durch kontrollierte Verbrennungen wieder aufzunehmen, und Wälder beginnen nun den langen Prozess, ihre natürliche Beziehung zum Feuer wiederherzustellen.

In Plantagenwäldern sind Holzunternehmen daran interessiert, die maximal mögliche Menge an kommerziellem Holz zu produzieren und nicht eine vielfältige Waldgemeinschaft zu erhalten. Viele Gebiete werden gleichzeitig mit einer einzigen Art bepflanzt. Nadelbäume wie Monterey Pine und Slash Pine (Pinus caribaea ) sind beliebte Plantagenbäume, da sie gerade und schnell wachsen. Die fehlende Artenvielfalt und die geometrische Anordnung der Wälder unterscheiden Plantagen stark von natürlichen oder teilweise bewirtschafteten Wäldern. Plantagen unterstützen weder vielfältige Ökosysteme noch sind sie für die Erholung wünschenswert. Die Gesellschaft hat jedoch eine große Nachfrage nach Waldprodukten, und die Maximierung der Plantagenproduktion verringert die Notwendigkeit, andere Wälder auszubeuten.

siehe auch Biom; Nadelbäume; Laubwälder; Ökologie, Feuer; Förster; Forstwirtschaft; Ginkgo; Mammutbaum; Bäume.

Michael A. White

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