위도 조닝

Altitudinal zonation
참고 항목: 지역별 생활권 목록

산악지역의 위도 조닝(또는 고도 조닝[1])은 환경조건의 변화로 인해 뚜렷한 고도에서 발생하는 생태계의 자연적 레이어링을 설명한다. 온도, 습도, 토양 조성, 일사량은 이도 지역을 결정하는데 중요한 요소로서, 결과적으로 다른 식물과 동물 종을 지탱한다.[2][3] 지구학자인 알렉산더 폰 훔볼트는 상승과 함께 기온이 떨어진다는 것을 알아챘다.[4] Zonation은 또한 해안선과 습지뿐만 아니라, 상호살해와 해양환경에서도 발생한다. 과학자 C. Hart Merriam은 위도 지역에서의 식물과 동물의 변화가 그의 생명 지역 개념에서 위도 상승으로 예상되는 변화에 영향을 미친다는 것을 관찰했다. 오늘날, 위도 조닝은 산악 연구의 핵심 개념을 나타낸다.

요인들

상이한 위도 지역(북반구)[5]에서 고체, 일조, 그늘의 가열

다양한 환경적 요인들이 산에서 발견되는 위도 지역의 경계를 결정하는데, 여기에는 기온과 강수량의 직접적 영향에서부터 산 자체의 간접적 특성, 그리고 생물학적 상호작용에 이르기까지 다양하다. Zonation의 원인은 많은 가능한 상호작용과 겹치는 종의 범위 때문에 복잡하다. 관련되지 않은 종 범위와는 반대로, 조심스러운 측정과 통계적 테스트가 고도 구배를 따라 이산형 공동체의 존재를 입증해야 한다.[6]

온도

공기 온도 저하는 보통 고도가 증가하는 것과 일치하는데, 이것은 산의 다른 고도에서 자라는 계절의 길이에 직접적인 영향을 미친다.[2][7] 사막에 위치한 산의 경우, 극심한 고온은 산기슭 근처에 큰 낙엽수나 침엽수가 자라는 능력을 제한하기도 한다.[8] 또한 식물은 토양 온도에 특히 민감할 수 있으며 건강한 성장을 지원하는 특정 고도 범위를 가질 수 있다.[9]

습도

강수량, 대기 습도, 증발 가능성 등을 포함한 특정 구역의 습도는 고도에 따라 달라지며, 위도 조닝을 결정하는 데 중요한 요인이다.[3] 가장 중요한 변수는 각종 고도에서의 강수량이다.[10] 따뜻하고 습한 공기가 바람 불어오는 쪽으로 올라가면서 공기 온도가 식어 습기를 머금고 있을 수 있는 능력을 잃는다. 따라서 중위도에서는 가장 많은 강우량이 예상되며 낙엽성 산림 개발을 지원할 수 있다. 일정 고도 이상에서는 상승하는 공기가 너무 건조하고 차가워져서 나무의 성장을 방해한다.[9] 비록 강우가 일부 산에는 큰 요인이 되지 않을 수 있지만, 대기 습도나 건조도는 위도 지역에 영향을 미치는 더 중요한 기후 스트레스가 될 수 있다.[11] 전반적인 강수량과 습도 모두 토양 수분에도 영향을 미친다. 엔시날이나 숲 수준의 하한을 조절하는 가장 중요한 요인 중 하나는 토양 습기에 대한 증발 비율이다.[12]

토양구성

다른 고도에서 토양의 영양소 함량은 위도 지역의 구분을 더욱 복잡하게 한다. 더 높은 분해율이나 더 큰 암석 풍화 때문에 영양소 함량이 높은 토양들은 더 큰 나무와 식물을 더 잘 지탱한다. 더 좋은 토양의 고도는 연구되고 있는 특정 산에 따라 다르다. 예를 들어, 열대 우림 지역에서 발견되는 산의 경우, 숲 바닥을 덮고 있는 죽은 낙엽의 두꺼운 층 때문에 낮은 고도는 더 적은 수의 지상 종을 나타낸다.[3] 이 위도에서 더 산성화된, 혹토양은 몬탄이나 아발핀 수준의 높은 고도에 존재한다.[3] 다른 예로, 풍화작용은 미국 서부의 록키산맥의 높은 고도에서 낮은 온도로 인해 방해받아 얇은 거친 토양이 생긴다.[13]

생물학적 힘

생물학적 힘은 물리적인 힘 외에도 조네이션(zonation)을 발생시킬 수도 있다. 예를 들어, 강한 경쟁자는 약한 경쟁자를 상승 구배에서 더 높은 위치 또는 더 낮은 위치로 강제할 수 있다.[14] 경쟁의 중요성은 실험 없이는 평가하기 어려운데, 이것은 비용이 많이 들고 종종 완성하는데 많은 시간이 걸린다. 그러나 경쟁적으로 우세한 식물들이 선호되는 장소(따뜻한 장소나 더 깊은 토양)를 점령할 수 있다는 증거가 축적되어 있다.[15][16] 다른 두 가지 생물학적 요인은 조닝에 영향을 미칠 수 있다: 방목과 상호주의. 이러한 요인의 상대적 중요성도 평가하기 어렵지만 방목 동물의 풍부함, 근막염 연관성의 풍부함은 이러한 요소들이 식물 분포에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.[17]

태양 복사열

빛은 나무와 다른 광합성 식물의 성장에 또 다른 중요한 요인이다. 지구의 대기는 수증기, 입자 물질, 그리고 지구 표면에 도달하기 전에 태양으로부터 오는 방사선을 걸러내는 기체로 가득 차 있다.[18] 따라서, 산과 높은 고도의 정상들은 기초 평야보다 훨씬 더 강렬한 방사선을 받는다. 높은 고도에서 예상되는 건조한 조건과 함께, 관목과 풀은 작은 잎과 넓은 뿌리 체계 때문에 번성하는 경향이 있다.[19] 그러나 고도가 높을수록 구름 덮개가 더 빈번해지는 경향이 있어 고강도 방사선의 일부를 보상한다.

마세네헤붕 효과

산 자체의 물리적 특성과 상대적 위치는 또한 위도 조닝 패턴을 예측하는 데 고려되어야 한다.[3] 마사네르헤붕 효과는 산의 크기와 위치에 따른 나무 선의 변화를 설명한다. 이 효과는 낮은 산에 있는 열대 우림의 조닝이 높은 산에서 기대되는 조닝을 반영할 수 있지만, 허리띠는 낮은 고도에서 발생한다고 예측한다.[3] 애리조나의 산타 카탈리나 산맥에서도 비슷한 효과가 나타나는데, 그곳에서는 기초적인 고도와 총 고도가 식물의 수직적인 구역의 고도에 영향을 미친다.[12]

기타인자

위에서 설명한 요인 외에도, 위도 구역의 예측을 혼동할 수 있는 많은 다른 특성들이 있다. 여기에는 소동의 빈도(불이나 몬순 등), 풍속, 암석의 유형, 지형, 하천이나 강에 대한 근접성, 지각 활동의 역사, 위도 등이 포함된다.[2][3]

표고 수준

Altitudinal zonation in the Alps

Zonation의 입면 모델은 위에서 논의한 요인에 의해 복잡하며, 따라서 각 구역의 상대적인 입면도는 특정 입면에 연결되지 않는다.[20] 그러나 다양한 이름으로 생태학자들이 사용하는 5개의 주요 구역으로 위도 구배를 나눌 수 있다. 어떤 경우에 이러한 수준은 식물 역행이라고 불리는 고도 감소와 함께 서로를 따른다.

로키산맥의 그랜드 테톤의 위도적 조닝(고도가 증가함에 따라 식물의 변화)
  • Nival 수준(글래시어):[21] 일년 내내 눈에 덮여 있다. 식물은 실리카 토양에서 번성하는 몇몇 종에만 극히 제한되어 있다.[7][20]
  • 알파인 수준:[7][20] 나무 선과 눈선 사이에 뻗어 있는 구역. 이 구역은 서브니발과 트리리스 알프스로 더 세분화된다(열대-티에라 프리아, 로우알핀).
    • 하위-nival:[20] 식물이 일반적으로 존재하는 가장 높은 지역. 이 지역은 광범위한 식물 군집을 제한하는 잦은 서리에 의해 형성된다. 초목은 고르지 않고, 이 지역을 특징짓는 강풍으로부터 보호되는 가장 유리한 위치에만 제한된다. 이 지역의 많은 부분은 북극 지역의 전형적인 고르지 못한 초원, 정박지, 그리고 혼잡한 건강이다. 눈은 일년 중 일부 동안 이 지역에서 발견된다.
    • 트리리스 알파인(저알핀): 고산 초원, 관목, 산발적인 왜소나무 등이 포함된 밀폐된 식물 카펫이 특징이다. 초목이 완전히 뒤덮여 있기 때문에 서리는 이 지역에 미치는 영향은 적지만, 계속되는 혹한 기온으로 나무의 생육이 심각하게 제한된다.
  • 몬테네 레벨:[7][22] 중경사 숲에서 나무 선까지 확장된다. 나무 라인의 정확한 수준은 지역 기후에 따라 다르지만, 일반적으로 나무 라인은 월평균 토양 온도가 10.0℃를 초과하지 않고 연평균 토양 온도가 6.7℃ 정도인 것으로 확인된다. 열대지방에서 이 지역은 몬탄우림(3000피트 이상)으로 대표되는 반면, 고위도 침엽수림이 지배하는 경우가 많다.
  • 저지층:[4][23] 이 산의 가장 낮은 부분은 기후에 따라 뚜렷하게 달라지며 주변 경관에 따라 광범위한 명칭으로 언급된다. 콜라인존은 열대지역에서, 엔시날존은 사막지역에서, 사막초원은 사막지역에서 발견된다.
    • 콜라인(트로픽):[3] 해양 또는 적당히 대륙적인 지역에 있을 때 낙엽성 숲이 특징이며, 더 많은 대륙 지역의 초원이 특징이다. 해수면에서 약 3,000피트(약 900m)까지 확장된다. 초목이 무성하고 울창하다. 이 지역은 열대 지방의 전형적인 기저층이다.
    • 인시날(도움말):[12] 늘푸른 참나무 숲이 특징이며, 사막 지역에서 가장 흔하다. 증발 및 토양 수분 조절 한계로 인시널 환경이 번성할 수 있다. 사막의 초원은 황폐지 아래에 있다. 미국 남서부에서 매우 흔하게 발견된다.
    • 사막 초원:[12] 초원 지대는 낮게 누워있는 식물의 밀도가 다양한 것이 특징으로, 초원 지대는 극도로 건조하여 나무를 지탱할 수 없다. 그러나 일부 사막 지역은 산기슭의 나무를 지탱할 수 있으며, 따라서 이들 지역에서는 뚜렷한 초원 지대가 형성되지 않을 것이다.

다른 산에서 발견되는 위도 지역의 특성에 대한 자세한 설명은 지역별 생활 지역 목록을 참조하십시오.

트레일린

주요 기사: 트레일린

입면 구배를 따라 가장 결정적인 생체지질 및 기후 경계는 기후 고경사 표선이다. 그 나무줄기는 몬탄과 고산지대를 분리하고 나무의 존재 여부와 상관없이 나무의 성장 가능성을 표시한다.[24] 그래서 나무가 잘리거나 불에 탔을 때, 그래서 나무줄기에서 사라졌을 때, 그것은 여전히 나무줄기에 의해 정의된 대로 제자리에 있다.[25] 나무 선에서 나무의 생장은 종종 희박하고, 기절하며, 바람과 차가운 크룸홀츠('크로이징 나무'를 뜻하는 독일어)에 의해 변형된다.[26] 나무 선은 종종 잘 정의되어 보이지만, 좀 더 점진적인 전환이 될 수 있다. 나무는 나무 선에 접근할 때 더 짧아지고 종종 더 낮은 밀도에서 자라는데, 그 위에서는 나무가 존재하지 않는다.[27]

동물조닝

동물들도 위에서 설명한 식물인간존과 함께 조니화 패턴을 보인다.[7] 무척추동물은 척추동물에 비해 전형적으로 움직임이 덜하기 때문에 구역으로 더 명확하게 정의된다. 척추동물들은 종종 계절과 음식의 이용가능성에 따라 위도 지역에 걸쳐 분포한다. 전형적으로 동물 종의 다양성과 풍부함은 높은 고도에서 경험하는 더 가혹한 환경 조건 때문에 몬탄존 위로 올라가는 함수로서 감소한다. 동물 종의 이동성 증가로 인해 이러한 상관관계가 식생 지역보다 덜 정의되어 있기 때문에 고도가 있는 동물 구역화를 탐구하는 연구는 더 적다.[7]

토지 이용 계획 및 인적 활용

자연환경과 인간환경의 변동성으로 인해 위도환경에서 인간의 경작을 설명하기 위한 보편적 모델을 구축하기가 어렵게 되었다. 그러나 도로가 더 많이 생기면서 서로 다른 문화간의 다리는 줄어들기 시작했다.[28] 산악 환경은 접근성이 좋아졌고 아이디어, 기술, 상품의 확산은 더 규칙적으로 일어난다. 그럼에도 불구하고, 농업 특화와 인구 증가로 인한 위도적 조닝은 환경 파괴를 야기한다.

농업

안데스 산맥의 위도 지역 및 해당 지역 농업 및 가축 사육 지역

인류는 위도 지역의 다양한 특성을 이용하기 위해 농업 생산 전략을 개발했다. 고도, 기후, 토양 다산은 각 구역에 거주할 수 있는 작물의 종류에 상한선을 두었다. 남아메리카의 안데스 산맥 지역에 사는 사람들은 다양한 위도 환경을 이용하여 다양한 농작물을 재배하고 있다.[11] 두 가지 다른 유형의 적응 전략이 산악 지역사회에서 채택되었다.[29]

  • 일반화 전략 – 여러 고도 레벨에서 일련의 마이크로닉 또는 에코존 활용
  • 전문화된 전략 – 단일 지역에 초점을 맞추고 해당 고도에 적합한 농업 활동을 전문으로 하며, 외부 인구와 정교한 무역 관계를 개발한다.

새로운 농업 기법에 대한 접근성이 향상되면서, 인구는 보다 전문화된 전략을 채택하고 일반화된 전략에서 벗어나고 있다. 이제 많은 농업 공동체들은 그들의 이도 지역 내에서 전문화하기가 더 싸고 쉽기 때문에 모든 자원을 스스로 재배하는 대신에 다른 고도에서 지역사회와 무역을 선택한다.[28]

환경 저하

인구 증가는 삼림 벌채와 과도한 광택을 통해 위도적인 환경의 환경 저하를 초래하고 있다. 산악지역의 접근성이 높아짐에 따라 더 많은 사람들이 지역 사이를 왕래할 수 있게 되었고, 단체들이 상업용 토지 이용을 확대하도록 장려하게 되었다. 게다가, 도로 접근 개선으로 인한 산악 인구와 저지대 인구 사이의 새로운 연계는 환경 파괴를 악화시키는 데 기여했다.[28]

연속성 대 조닝에 대한 논쟁

모든 산악환경이 위도 지역에 급격한 변화를 보이는 것은 아니다. 비록 흔하지는 않지만, 일부 열대 환경은 식물이 위도적인 경사로에서 느린 연속적인 변화를 보여 주므로 뚜렷한 식생 지역을 형성하지 않는다.[30]

참고 항목

예

참조

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원천

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