8: Біоми та екозони

Наземні біоми

Тундра - безлісний біом, який зустрічається в середовищах з довгою холодною зимою і коротким, прохолодним вегетаційним періодом. Існує два види тундри: альпійська і арктична. Альпійська тундра зустрічається на більш високих висотах в гірських регіонах, навіть у тропічних країнах. Арктична тундра зустрічається на високих широтах - тобто в північних регіонах Північної півкулі та південних частинами Південної півкулі. Більшість тундр є метеорологічною пустелею, оскільки вони отримують рідкісні опади. Тим не менш, грунт може бути вологим або вологим, оскільки холодне середовище обмежує кількість випаровування, що відбувається, а замерзлий грунт може перешкоджати глибокому дренажу води. Найхолодніша, найбільш північна, високоарктична тундра вкрай непродуктивна і переважають невисокі, довгоживучі рослини, як правило, ростуть менше 5-10 см над поверхнею. У менш холодних середовищах нижньої Арктики в добре дренованій тундрі можуть переважати чагарники, що ростуть заввишки до 1-2 м, тоді як вологі місця проживання підтримують продуктивні луки осоки, бавовняної трави та трави.

Бореальний хвойний ліс, або тайга, є великим біомом середовищ з холодною зимою, коротким, але теплим вегетаційним періодом, і вологим грунтом. Вона найбільш обширна в Північній півкулі. У бореальному лісі переважають хвойні дерева, особливо види ялиці, модрини, сосни, ялини. Деякі покритонасінні дерева також можуть бути помітними, особливо осика, береза та тополя. Насадження бореальних лісів бідні породами дерев, і можуть переважати лише один або кілька видів. Більшість регіонів бореальних лісів схильні до періодичних порушень, як правило, лісових пожеж, але іноді вітрів або епідемій комах.

Зображення 8.2. Бореальний хвойний ліс (тайга) великий в північних районах Канади, Аляски, Євразії. На цьому фото показана підставка з чорної ялини з килимом з пір'яних мохів, в центрі лабрадора. Джерело: Б.Фрідман.

Гірський ліс зустрічається на субальпійських висотах на горах в помірних широтах. Він схожий за будовою з високоширотним бореальним лісом, а також переважають хвойні.

Помірний листяний ліс зустрічається у відносно вологому помірному кліматі з короткою, помірно холодною зимою і теплим літом. У цьому біомі переважає суміш листяних порід дерев. Більшість дерев мають сезонно листяне листя, тобто їх листя скидають щоосені, а потім відростають навесні. Це пристосування до пережити посуху та інші стреси зими. Поширеними деревами помірного листяного лісу в Північній Америці є види ясена, липи, берези, вишні, каштана, кизилу, в'яза, гікорі, магнолії, клена, дуба, сассафри, тюльпанів, горіха. Ці дерева зустрічаються в самобутніх громадах, виходячи з їх переваг щодо певних якостей вологості та родючості ґрунту, температури ґрунту та повітря та інших факторів навколишнього середовища.

Помірний тропічний ліс розвивається в кліматі, в якому зима м'яка, а опади рясні цілий рік. Оскільки цей клімат занадто вологий, щоб дозволити часті пожежі, часто розвивається старий ліс. У староростому лісі переважають хвойні дерева змішаного віку і видового складу, але деякі окремі дерева надзвичайно великі і можуть бути століттями, іноді навіть перевищують тисячу років. Видатними породами дерев помірного тропічного лісу вологого західного узбережжя Північної Америки є Дуглас-ялиця, болиголов, червоний кедр, червоне дерево, ялина Ситка та жовтий кипарис.

Помірний пасовищ зустрічається в регіонах помірного клімату, де щорічна кількість опадів становить 25-60 см/год.За цих умов вологість ґрунту достатня для запобігання розвитку пустелі, але недостатня для підтримки лісу. Помірний пасовищ називають преріями в Північній Америці і степом в Євразії, причому цей біом займає величезні регіони в інтер'єрах обох континентів. Прерії зазвичай поділяють на три типи відповідно до висоти домінуючої рослинності: висока трава, змішана трава та коротка трава. У високотрав'янистих преріях переважають різні трави та трав'янисті покритонасінні рослини, такі як палаючі зірки та соняшники, деякі заввишки 2-3 м Вогонь є важливим фактором, який запобігає розвитку високотрав'яних прерій у відкритий ліс. Високі трав'яні прерії є критично зникаючою екосистемою, оскільки майже вся вона була перетворена на сільськогосподарські угіддя. Змішані трав'янисті прерії трапляються там, де менше опадів, а середовище проживання характеризується більш короткими видами трав і трав'янистими покритонасінними. Короткотрав'яниста прерія розвивається там, де опадів ще менше, і вона може бути схильна до непередбачуваної, сильної посухи.

Чапаррал розвивається в південно-помірних середовищах з так званим середземноморським кліматом, з зимовими дощами і літньою посухою. Типовий чапаррал характеризується карликовими деревами і чагарниками з вкрапленням трав'янистої рослинності. Характерні періодичні пожежі. У Північній Америці чапаррал найкраще розвинений в прибережній південній Каліфорнії.

Пустеля може бути помірною або тропічною, і вона найчастіше зустрічається в континентальних інтер'єрах або в дощовій тіні гір. Розподіл пустелі визначається кількістю вологи грунту, що в помірних зонах взагалі пов'язано з щорічним випаданням опадів менше близько 25 см. Найсухіша пустеля майже не підтримує продуктивності рослин, але менш сухі умови можуть підтримувати спільноти трав'янистих та соковитих рослин, як однорічних, так і багаторічних. Іноді вологі місця з джерелами грунтових вод розвивають відносно пишну рослинність чагарників або дерев і відомі як оазиси.

Зображення 8.5. Пустеля - це рідко рослинний біом надзвичайно сухих середовищ. Цей вид має посушливе середовище проживання в Перу, в регіоні, де протягом декількох років не спостерігається опадів, які можна виявити. Джерело: Б.Фрідман.

Тропічні пасовища і савани зустрічаються в регіонах з цілих 120 см річної кількості опадів, але яскраво вираженим сухим сезоном. У савані переважають трави і трав'янисті покритонасінні рослини, з розсіяними чагарниками і рослинами розміром з дерево, що забезпечують відкритий навіс. Деякі тропічні луки і савани підтримують великі популяції великих тварин, включаючи мігруючих. Особливо це стосується Африки, де цей біом підтримує різноманітне співтовариство великих ссавців, таких як слон, газель та інші антилопи, бегемот, носорог, водяний буйвол та хижаків цих травоїдних тварин, таких як гепард, гієна, леопард, лев та дика собака.

Напіввічнозелений тропічний ліс розвивається в теплому кліматі з вираженими вологими і сухими сезонами. Більшість дерев і чагарників сезонно листяні, скидаючи листя в очікуванні сухого сезону. Цей біом підтримує велике багатство біорізноманіття, хоча і менше, ніж тропічні ліси.

Вічнозелений тропічний ліс зустрічається в тропічному кліматі з рясними опадами протягом року. Тропічний тропічний ліс часто переростає в стан старого зростання, оскільки лісова пожежа та інші катастрофи є рідкістю. Тропічний тропічний ліс старого зростання підтримує величезне багатство деревних порід багатьох розмірів і віків, більшість з яких зберігають листя протягом року. Цей ліс також підтримує надзвичайне різноманіття інших рослин, тварин та мікроорганізмів. Тропічні ліси є піком розвитку наземних екосистем, оскільки біом підтримує величезну біомасу, високу продуктивність та багате біорізноманіття при відносно доброякісних кліматичних умовах.

Зображення 8.6. Вічнозелений тропічний ліс зустрічається в теплих регіонах, де протягом року багато опадів. Тропічний тропічний ліс, такий як цей у Перу, підтримує більше видів, ніж будь-яка інша екосистема. Джерело: Б.Фрідман.

Прісноводні біоми

Лентіческіе екосистеми містять стоячу або дуже повільно тече воду, як це відбувається в озерах і ставках. На екологічний характер сочевистих систем найбільше впливає хімія води, зокрема її прозорість та концентрація поживних речовин. Води, які добре забезпечені поживними речовинами, високопродуктивні (евтрофні), в той час як безплідні води непродуктивні (оліготрофні). В цілому мілководні водойми набагато продуктивніше, ніж більш глибокі з порівнянною площею поверхні. Однак водойми з поганою прозорістю набагато менш продуктивні, ніж можна було б прогнозувати на основі їх постачання поживних речовин. Води, які мають коричневий колір через розчинену органічну речовину, мають погану прозорість, як і каламутні води з дрібними зваженими частинками. Лентіческіе екосистеми характеризуються зональністю в двох вимірах. Горизонтальна зональність обумовлена зміною глибини води і зазвичай пов'язана з ухилом і довжиною берега. Вертикальна зонування відбувається в більш глибокій воді і пов'язана з кількістю світла, температурою води, а також концентрацією поживних речовин і кисню. Лінтичні екосистеми часто розвивають окремі спільноти вздовж свого берега (відомий як літоральна зона), у їх більш глибокій відкритій воді (пелагічна зона) та на їх осад (придонна зона).

Лотичні екосистеми характеризуються проточною водою і включають річки і струмки. Кількість, швидкість та сезонні зміни потоку води є важливими факторами навколишнього середовища. У межах струмків або річок частинки розміром з мул осідають в місцях з відносно спокійною водою, залишаючи дрібнозернистий або мулистий субстрат. На відміну від цього, субстрат місць з енергійним потоком води кам'янистий, оскільки дрібні частинки були вивітрені. З аналогічних причин каламутність найбільша в періоди великого потоку води. Помутніння є важливим фактором, оскільки вона перешкоджає проникненню світла і тим самим обмежує первинну продуктивність. Лотичні екосистеми підтримують деяку продуктивність водоростей і водних рослин, але зазвичай їх первинне виробництво не велике. Більша частина продуктивності водних безхребетних та риб у лотичних екосистемах підтримується за рахунок надходження органічної речовини з озер вище за течією та з наземного вододілу у вигляді рослинних залишків.

Заболочені ділянки зустрічаються в мілководних, затоплених місцях на суші. Існує чотири основних типи: болотний, болотний, болотний і феневий. Болота є найбільш продуктивними; в них переважають рослини, які вкорінюються в осаду, але ростуть висотою до декількох метрів над поверхнею води, такі як очерет, рогоз та камиш. Відкриті ділянки боліт мають плавучими рослинами, такими як латаття і лотос. Болота - це заболочені лісами, які можуть бути затоплені сезонно або постійно. На болотах часто переважають такі дерева, як клен сріблястий (Acer saccharinum), білий в'яз (Ulmus americana), або лисий кипарис (Taxodium distichum). Болота - це кислі, відносно непродуктивні водно-болотні угіддя, які розвиваються в прохолодному вологому кліматі. Їх запас поживних речовин є рідкісним, оскільки болота удобрюються лише атмосферними входами пилу та хімічних речовин, розчинених у опадах. На болотах, як правило, переважають види моху сфагнуму (також відомий як торф'яний мох). Палюки також розвиваються в прохолодному і вологому кліматі, але оскільки вони мають кращий запас поживних речовин, ніж болота, вони менш кислі і більш продуктивні.

Зображення 8.7. Болото - це родюча водно-болотна угіддя, де переважають більш високі трав'янисті рослини, такі як камиш і рогіз. На цих зображеннях показано болото на березі озера, де переважає рогоз (Typha latifolia) у національному парку Пойнт Пелее на півдні Онтаріо. Джерело: Б.Фрідман.

Зображення 8.8. Болото - це лісисті водно-болотні угіддя. У цьому прикладі переважає сріблястий клен (Acer saccharinum) в національному парку Пойнт Пелее. Джерело: Б.Фрідман.

Морські біоми

Відкритий океан складається з пелагічних і донних екосистем. На пелагічну екосистему (відкрита вода) сильно впливають фізичні та хімічні фактори, зокрема хвилі, припливи, течії, солоність, температура, інтенсивність світла та концентрація поживних речовин. Норма врожайності невелика, і порівнянна з показником земної пустелі. Первинне виробництво пов'язане з фітопланктоном, розмір якого варіюється від надзвичайно дрібних фотосинтетичних бактерій до більших (але все ще мікроскопічних) одноклітинних і колоніальних водоростей. Фітопланктон пасуться крихітними тваринами, відомими як зоопланктон (більшість з яких - ракоподібні), яких, в свою чергу, їдять більший зоопланктон та дрібна риба. Великі хижаки, такі як блакитний тунець, акули, кальмари та кити, знаходяться у верхній частині пелагічної харчової павутини. Бентична екосистема біома відкритого океану підтримується рідким дощем мертвої біомаси з поверхні. Бентична екосистема глибоких океанів ще не описана добре, але вона, здається, дещо багата видами, низькою продуктивністю та надзвичайно стабільною з часом. Деякі великі регіони відкритого океану мають величезний обертовий поверхневий струм, відомий як гір, який викликаний ефектом Коріоліса, пов'язаним з обертанням Землі. Гіри в Північній півкулі обертаються за годинниковою стрілкою, тоді як в Південній півкулі - проти годинникової стрілки. Гіри збирають плаваючий матеріал, такий як плаваючі водорості, такі як Саргасум, а також сміття з прибережних скидань та сміття з рибальських флотів. Одним із прикладів є північно-тихоокеанський гір, який охоплює більшу частину цього океанічного басейну, а інший - Північноатлантичний гір, також відомий як Саргасове море.

Води континентального шельфу зустрічаються біля берегів материків і відносно мілководні, оскільки вони перекривають підводну проекцію сухопутної маси (континентального шельфу). У порівнянні з відкритим океаном, ці прибережні води відносно теплі і добре забезпечені поживними речовинами. Поживні речовини надходять від входів річок та з більш глибокої, відносно родючої океанічної води, яка періодично перемішується знизу струмами або турбулентністю, спричиненою вітрами. Оскільки запас поживних речовин прибережних вод відносно високий, фітопланктон є продуктивним і підтримує вищу біомасу тварин, ніж це відбувається у відкритому океані. Деякі з найважливіших у світі рибних господарств підтримуються біомом континентального шельфу - наприклад, на Великих берегах та інших мілководдях північно-східної Північної Америки, у прибережних водах західної Північної та Південної Америки та в Мексиканській затоці.

Регіони зі стійким апвелінгом відбуваються там, де місцеві океанографічні умови сприяють підвищенню відносно глибокої, багатої поживними речовинами води на поверхню. Збільшення надходження поживних речовин дозволяє цим районам підтримувати високі показники первинної продуктивності. Цей екологічний фонд підтримує великі популяції тварин, включаючи велику рибу, акули, морські ссавці та морські птахи. Деякі з найбільш продуктивних рибальств відбуваються в районах апвеллінга, таких як біля західного узбережжя Південної Америки та великих регіонів Антарктичного океану.

Лимани - це складна група прибережних екосистем, які відкриті для моря, але напівзакриті в набережній. Лимани є перехідними між морськими та прісноводними біомами, як правило, мають великі коливання солоності, пов'язані з притоками прісної води з сусідньої суші, двічі на день приливними циклами та морськими штормовими сплесками. Лимани зазвичай зустрічаються як прибережні затоки, гирла річок, солоні болота та тропічні мангрові ліси. Вони є високопродуктивними екосистемами, значною мірою тому, що їх напівзакрита циркуляція, як правило, утримує значну частину водних надходжень наземних поживних речовин. Лимани забезпечують критичне середовище проживання для юнацьких стадій комерційно важливих риб, молюсків та ракоподібних.

Морські береги - це інтерфейс наземних і океанічних біомів, і вони підтримують комплекс прибережних екосистем. Біом морського берега локально залежить від фізичних факторів навколишнього середовища, особливо типу дна, інтенсивності хвильової дії та частоти великих порушень, таких як шторми. Тверді породи та бруківки в помірних регіонах зазвичай розвиваються спільноти, де переважають великі види морських водоростей або ламінарії. Це продуктивні екосистеми і можуть підтримувати велику кількість біомаси водоростей. Райони з більш м'якими днами піску або бруду розвивають спільноти, підтримувані продуктивністю донних водоростей та входами органічного детриту з інших місць. У цих екосистемах з м'яким дном зазвичай переважають безхребетні, особливо молюски, голкошкірі, ракоподібні та морські черв'яки.

Коралові рифи - це тропічний морський біом, який розвивається в неглибоких, відносно неродючих місцях поблизу суші. Фізична структура коралових рифів складається з карбонатних оболонок кальцію мертвих коралів і молюсків. Коралові рифи підтримують дуже біорізноманітний шпон корок водоростей, живих коралів, інших безхребетних та риб. У біомі переважають корали, які є колоніальними тваринами, які живуть в мутуалізмі з одноклітинними водоростями. Оскільки цей симбіоз ефективний у отриманні поживних речовин з води, корали можуть підтримувати високий рівень продуктивності, навіть якщо вони трапляються у безплідній воді.

Глобальний фокус 8.1. Транснаціональні види та екосистеми
Оскільки біоми визначаються як «географічно великі екосистеми, що відбуваються у всьому світі, де підходять умови навколишнього середовища», вони мають глобальний контекст. Наприклад, помірний ліс зустрічається у всіх країнах, в яких екологічні умови сприятливі для його розвитку. Для порівняння, екозони більш конкретно визначені на основі їх форм рельєфу, клімату, видів та екологічних спільнот. Оскільки екозони ідентифікуються на основі їх природних біофізичних особливостей, які не пов'язані з політичними кордонами країн, південні екозони Канади поширюються на сусідні США.

Види також можуть мати транснаціональний контекст. Наприклад, західний червоний кедр (Thuja plicata) зустрічається у вологому прибережному лісі по всій західній частині Північної Америки, як і біла сосна (Pinus strobus) на сході. Ведмідь грізлі (або бурий) (Ursus arctos) ще більш поширений - його початковий ареал охоплював більшу частину Євразії та Північної Америки, в останній простягаючись від арктичних регіонів північно-західної Канади, через більшу частину західних Сполучених Штатів, до північної Мексики.

Багато тварин перелітні, здійснюючи пересування на великі відстані між своїми літніми та зимовими діапазонами. Оскільки можуть бути залучені великі відстані, багато мігруючих тварин використовують місця проживання в різних країнах в різний час року. Ця закономірність добре відома мільйонами перелітних птахів, які наважуються до Канади розмножуватися влітку, але зимують у теплих кліматах, і це також стосується деяких інших видів тварин.

Наприклад, метелик монарх (Danaus plexippus) є одним з найпоширеніших комах у світі, є рідною для Північної та Південної Америки, Карибського басейну, Австралії, Нової Зеландії та інших тихоокеанських островів, а також впроваджується в Західну Європу. Монарх є далеко мігруючим у своєму північноамериканському асортименті. В кінці вегетаційного періоду, протягом вересня-жовтня, дорослі монархи беруться за міграцію на південь, де зимують на одній з двох невеликих ділянок. Більшість вирушають у центральну Мексику, де зимують у щільних багатомільйонних популяціях лише близько 12 гірських сідалів у штатах Мічоакан та Мексика. Набагато менша популяція західних монархів здійснює міграцію на сідалі в прибережній південній Каліфорнії. Найдовші міграції здійснюються монархами, які народилися у східній Канаді - ці безстрашні метелики подорожують тисячі кілометрів, щоб дістатися до зимуючих сідалів у Мексиці.

Коли настає весна, що перезимують монархи починають міграцію на північ. Коли вони виявляють достатню кількість рослин молочаю (Asclepias spp.), єдиної їжі, яку їдять личинки, самки відкладають близько 400 яєць і незабаром вмирають. Личинки вилуплюються, харчуються ненажерливо, перетворюються на дорослих особин через 20-45 днів, а потім продовжують міграцію на північ. Після селекційної естафети від трьох до п'яти поколінь дорослі монархи досягають найпівнічніших частин свого ареалу в Канаді, де розмножуються скрізь, де багато молочаю. Останнє покоління року, яке перетворюється на дорослих особин у вересні, - це те, що здійснює дивовижну міграцію на південь до зимуючих сідалів у Мексиці чи Каліфорнії.

Збереження метелика-монарха значно ускладнюється її міграційною звичкою, використанням різних видів екосистем у різний час року та тим, що всі місця її проживання повинні бути збережені, якщо вид повинен вижити. Однак найбільшим ризиком збереження є виживання лише 12 зимових сідалів у Мексиці. Ці критичні місця проживання знаходяться в природному лісі ялиці (Abies religiosa), якому загрожує вирубка лісів, незаконні рубки та розвиток туризму. Хоча монарх є багатим і звичним видом, він може швидко загубитися з більшої частини свого північноамериканського ареалу, якщо його зимові сідалі не будуть збережені. Крім того, вид вимагає великої кількості молочних бур'янів у своєму діапазоні розмноження, і ці місцеві рослини широко виснажуються широким використанням гербіциду в управлінні сільським господарством. Як і у випадку з усіма транснаціональними видами та екосистемами, збереження метелика-монарха вимагає співпраці різних країн, рівнів уряду та економічних інтересів.
Зображення 8.10. Монархи метелики зимують в Мічоакані, Мексика. Джерело: Б.Фрідман.

Екосистеми, де переважають люди

Величезні території, які колись були зайняті природними середовищами існування, були перетворені на землекористування, які різними способами служать економіці людини. Ці екосистеми, в яких переважають люди, є антропогенними в тому сенсі, що їх характеристики є наслідком екологічних умов, пов'язаних з діяльністю людей. Характер цих екосистем може бути передбачуваним результатом практики управління, як це стосується агроекосистем, в яких вирощуються культури, або садівничих екосистем, де намір є більш естетичним. Менш навмисні антропогенні впливи, такі як забруднення та порушення, також впливають на характер екосистем, в яких переважають люди, часто завдаючи екологічної шкоди.

Звичайно, екосистеми, в яких переважають люди, поширені всюди, де люди живуть у густому населенні, наприклад, у містах та селищах. Але вони також широко поширені в сільській місцевості, де важливими є видобувні галузі, такі як лісове господарство та видобуток корисних копалин, а також у транспортних коридорах, пов'язаних з автомобільними дорогами та лініями електропередачі. Оскільки антропогенні екосистеми стають настільки поширеними, і вони підтримують відносно мало місцевих видів, вони є провідною причиною кризи біорізноманіття, яка характеризується вимиранням та загрозою зникнення місцевих видів і навіть видів природних екосистем (див. Розділ 26). Існує велика різноманітність екосистем, в яких переважають люди, але вони можуть бути об'єднані в три основні категорії: міські промислові техноекосистеми, сільські техноекосистеми та агроекосистеми.

Міські промислові техноекосистеми характерні для урбанізованих районів і переважають житлові приміщення, підприємства, заводи та інша інфраструктура суспільства (див. Розділ 25). Цей антропогенний біом підтримує багато видів на додаток до людини, але вони в основному є чужорідними рослинами та тваринами, які були завезені з інших регіонів. Як правило, немісцеві види не можуть жити локально поза цим біомом (крім іноземного біома, до якого вони є корінними).

Сільські техноекосистеми виникають за межами урбанізованих районів і складаються з розгалуженої технологічної інфраструктури цивілізації. Ці екосистеми включають в себе сільські транспортні коридори (автомобільні дороги, залізниці та коридори передачі електроенергії), а також невеликі міста, що підтримують галузі, що займаються видобутком та переробкою природних ресурсів. Сільські техноекосистеми підтримують суміш інтродукованих видів, а також тих місцевих видів, які толерантні до стресів, пов'язаних з діяльністю людини.

Агроекосистеми - це комплекс середовищ проживання, яким вдається вирощувати сільськогосподарські культури для використання людиною. Найбільш інтенсивно керовані види включають монокультури (одновидові культури) рослин або тварин, які культивуються в сільському господарстві, аквакультурі або лісовому господарстві. Ці цінні та необхідні культури вирощуються в умовах, що підвищують їх продуктивність, хоча інтенсивні системи управління можуть спричинити багато екологічних проблем (див. Розділ 24). Менш інтенсивно керовані агроекосистеми можуть включати вирощування сумішей видів (полікультур), і вони можуть забезпечити середовище проживання для деяких місцевих видів. Напівприродні середовища існування, що використовуються для випасу худоби, також підтримують деяке біорізноманіття корінних народів. Коли агроекосистема покидається, вона повільно повертається до більш природного стану, хоча може пройти багато десятиліть, перш ніж з'являться екологічні спільноти, схожі на те, що спочатку було присутнім, особливо в лісових регіонах.

Наземні екозони Канади

Екосистеми, знайдені в Канаді, були описані різними способами, включаючи ієрархічну класифікацію відмінних типів. Найбільші екологічні зони в національній класифікації відносять до екозон. У Канаді налічується 15 наземних і 5 морських екозон (рис. 8.4). Кожна з цих природних екозон характеризується ключовими аспектами фізичного середовища, такими як клімат та домінуючі форми рельєфу, а також їх природні екосистеми та видатні види. Оскільки значна частина канадського ландшафту була інтенсивно модифікована завдяки людській діяльності, також трапляються три антропогенні екосистеми: міські, сільськогосподарські та промислові.

Кожна з канадських екозон являє собою ієрархічну агломерацію окремих екосистем більш локального характеру. Екорегіони є одиницями суб-екозони і характеризуються регіональними факторами, пов'язаними з кліматом та формою рельєфу та певною мірою ґрунтом, рослинністю, фауною та землекористуванням. У Канаді налічується 194 наземні екорегіони. Морські екозони Канади ще не поділені на екорегіони.

Звичайно, межі біомів і екозон рідко збігаються з політичними кордонами. Отже, всі південні екозони Канади також поширюються на Сполучені Штати. На малюнку 8.5 показані результати спільного дослідження картографування екосистем, в якому брали участь вчені з Канади, Мексики та США (CEC, 1997). На цій карті показано розподіл екологічних регіонів 15 рівня 1 Північної Америки (вони еквівалентні за масштабом та якостями біомам). Крім того, існує 52 екологічні регіони рівня 2 (еквівалентні канадським екозонам). Оскільки країни поділяють екозони, вони також несуть взаємну відповідальність за дотримання своїх екологічних цінностей. Іноді це може призвести до конфлікту, якщо одна країна вважає, що інша шкодить спільним ресурсам або природним екосистемам. Наприклад, Канада та США (або конкретні провінції чи штати) мають постійні аргументи, пов'язані з такими двонаціональними питаннями, як:

• Вплив неочищених стічних вод, скинутих містом Вікторія, Британська Колумбія, може завдати шкоди якості води в довколишніх водах США в протоці Хуан де Фука.
• У сезонні часи високого рівня води частина обсягу озера Диявола, Північна Дакота, викидається в річку Шейєнн, притока Червоної річки, яка протікає на північ у Манітобу. Це робиться для зменшення ризиків затоплення на берегових властивостях на озері Диявола. Однак уряд Манітоби стурбований повенями вниз по річці, а також викидом чужорідних інвазивних видів в екосистему Червоної річки.
• Існує багато екологічних проблем, пов'язаних із спільно керованими екосистемами Великих озер, включаючи ті, що пов'язані з відведенням води з системи для обслуговування цілей США на південь, вивільненням чужорідних інвазивних видів та забрудненням стічними водами, сільськогосподарськими добривами та пестицидами, і промислової хімії.

Бінаціональні міркування також мають відношення до багатьох видів, які мігрують між місцем розмноження та зимівлі, що може включати використання різних екорегіонів в окремих країнах. Наприклад, багато співочих птахів, які розмножуються в Канаді, проводять більшу частину року в місцях проживання в США або в Центральній чи Південній Америці. Мігруючі види економічної цінності також є проблемою, наприклад, види тихоокеанського лосося, які можуть розмножуватися в певних річках Канади чи США, але можуть ловити рибу у водах будь-якої країни або навіть у міжнародних водах відкритого моря. Global Focus 8.1. розглядає один з таких прикладів щодо метелика-монарха, деякі з яких можуть розмножуватися на півдні Канади, а потім мігрувати через Сполучені Штати, щоб дістатися до своїх місць сплячки в центральній Мексиці.

Детально описати екозони Канади виходить за рамки цієї книги. Детальна інформація доступна в Робочій групі з екологічної стратифікації (1995) та на веб-сайті Канадської ради з екологічних територій (https://web.archive.org/web/20090224235638/http://www.ccea.org/ecozones/index.html). Більш детальну інформацію про екорегіони рівня 1 та -2 Північної Америки див. ЦВК (1997).

Канадський фокус 8.1. Олександра Фіорд: Високоарктичний оазис
Важливе поле досліджень в галузі екології передбачає проведення комплексних досліджень конкретних екосистем. Таку роботу виконують команди екологів, геологів, метеорологів, інших вчених-екологів. Така робота дозволяє вченим зрозуміти фізичні, хімічні та біологічні фактори, які регулюють структуру та функцію екосистем та підтримують їх види.

Один з таких проектів почався в 1980 році, коли команда канадських вчених, що працюють в тундровому біомі, почала вивчати місце з відносно помірним кліматом, відоме як високоарктичний оазис. Цей, зокрема, розташований на низовині, прилеглій до узбережжя Олександра Фіорд на східному острові Елсмір. Їх цілями було описати рослинні та тваринні спільноти оазису та визначити фактори навколишнього середовища, що впливають на його біорізноманіття та продуктивність. Конкретні теми дослідження включали роботу з питань місцевого та регіонального клімату, геології, ґрунтів, розподілу та видового складу рослинних угруповань, екологічної продуктивності, історії життя видатних видів рослин, реакцій рослинності на експериментальні маніпуляції з умовами навколишнього середовища та тваринного походження популяції та їх зв'язок середовища проживання.

Це була багатопрофільна дослідницька програма, але оскільки всі дослідження компонентів проводилися в одному і тому ж місці, їх результати могли бути інтегровані для розробки більш широкої картини структури та функції оазису. Таке розуміння має наукове значення, оскільки екосистеми в арктичному біомі ще недостатньо вивчені. Дослідження також сприяє отриманню знань, необхідних для оцінки багатьох видів екологічної шкоди, які потенційно пов'язані зі збільшенням експлуатації ресурсів, екологічним туризмом та зміною клімату в Арктиці.

Команда Олександри Фіорд виявила, що клімат низовини дійсно більш помірний, ніж клімат більшого ландшафту. Взагалі температура повітря та поверхні тепліша, вологість ґрунту більша, а вітру менше. Схоже, що темні скелі на сусідніх височиках поглинають сонячне випромінювання, а потім повторно випромінюють інфрачервону енергію, яка допомагає зігріти оазис, подібно до того, як піч нагрівається її гарячими, огороджуючими стінками. Низовина також відносно захищена, тому теплодисперсійні вітри менш енергійні. Крім того, снігові талі води з навколишніх височин допомагають підтримувати місцеві ґрунти вологими, тому можуть розвиватися вологі луки та інші громади, які залежать від рясної вологи.

Помірні умови навколишнього середовища дозволяють низовині підтримувати рясну рослинність, включаючи пишні вологі луки, в яких переважають осока і бавовняна трава. У громадах у більш сухих місцях переважають карликові чагарники та подушкові рослини, які є довгоживучими деревними рослинами, які ростуть не вище 5 см над поверхнею грунту. До них відносяться авли, чорниця, білий верес, арктична верба та пурпурна ломикамінь. Порушені місця проживання біля річок і струмків або поблизу людських місць проживання (низовина містить покинутий пост Королівської канадської кінної поліції) підтримують рясне цвітіння трав'янистих рослин, таких як арктичний мак та іван-трава. Ці рослинні спільноти набагато продуктивніші, ніж ті, що переважають на полярній пустелі, яка оточує низовину, і, отже, оазис підтримує відносно великі популяції тварин. Рясні птахи включають сніг вівсянка, куріпка Берда, синистий чечетка, арктичний крячок, Oldsquaw качка, великий сніг гусака, скеля куріпка, паразитичні jaeger, і ще 19 видів. Дослідження метелика-шкіпера Арктики виявили, що її повільно зростаючим личинкам потрібно 14 років, щоб накопичити достатньо енергії, щоб пройти метаморфозу в стадію дорослої людини, що призводить до надзвичайно довгого життєвого циклу.

Через свою відносно невелику площу (всього 8 км2) цей низинний оазис не здатний підтримувати популяцію мускоксів, найважливіших великих травоїдних тварин в більшій екозоні. Однак невелика кількість цієї вражаючої тварини зрідка годується в оазисі, проходячи по дорозі до більших оазисів поблизу. Джерела Генрі, G.H.R. 1998. Вплив навколишнього середовища на структуру осокових луків в Канадській Арктиці. Екологія рослин, 134:119—129. Свобода, Дж. та Б.Фрідман (редактори). 1994 р. Екологія Полярного Оазису. Олександра Фіорд, острів Елсмір, Канада. Торонто, ON: Captus Press.