Linia drzew — definicja i rodzaje (alpejska, arktyczna, pustynna)

Linia drzew to granica siedliska, do której mogą się rozwijać drzewa. Po obu stronach tej granicy warunki środowiskowe różnią się tak bardzo, że poza nią drzewa przeważnie nie są w stanie przetrwać — zbyt niska temperatura, zbyt krótki okres wegetacyjny, brak wody lub nadmiar soli czy toksyn powodują zahamowanie wzrostu drzew.

Istnieje kilka rodzajów linii drzew zdefiniowanych w ekologii i geologii:

• Arktyczna linia drzew Najdalej na północ położona półkula północna, na której drzewa mogą rosnąć; dalej na północ jest za zimno.
  W praktyce arktyczna linia drzew zależy nie tylko od szerokości geograficznej, lecz także od lokalnego klimatu morskiego lub kontynentalnego — np. przybrzeżne odcinki mogą mieć drzewostan dalej na północ niż obszary śródlądowe o podobnej szerokości geograficznej. Gatunki charakterystyczne to m.in. brzozy i sosny karłowate.
• Antarktyczna linia drzew Najdalej na południe na półkuli południowej, gdzie drzewa mogą rosnąć; dalej na południe, jest też za zimno.
  Na półkuli południowej naturalne obszary leśne są znacznie mniej rozległe niż na północy z powodu większego zasięgu oceanu i mniejszych kontynentalnych mas lądowych; w praktyce "linia antarktyczna" występuje rzadko poza wyspami subantarktycznymi.
• Alpejska linia drzew Najwyższa wysokość, na której rosną drzewa: wyżej, jest zbyt zimno lub śnieg pokrywa ziemię przez zbyt dużą część roku. Klimat powyżej linii drzew nazywany jest klimatem alpejskim.
  Wysokość alpejskiej linii drzew znacząco zmienia się z szerokością geograficzną — w rejonach tropikalnych może sięgać kilku tysięcy metrów n.p.m., a w rejonach subpolarnych drzewa ustępują już na znacznie niższych wysokościach. Lokalnie wpływ mają nachylenie terenu, ekspozycja zbocza (słoneczne vs. zacienione) oraz pokrywa śnieżna.
• Narażenie linii drzew Na wybrzeżach i w odizolowanych górach linia drzew jest często znacznie niższa niż na odpowiednich wysokościach w głębi lądu oraz w większych, bardziej złożonych systemach górskich, ponieważ silne wiatry ograniczają wzrost drzew.
  Ekspozycja na wiatr prowadzi często do karłowacenia i deformacji drzew (patrz: krummholz). Narażenie na sztormy, zasolenie w strefie przybrzeżnej czy erozję gleby również przesuwają linię drzew niżej.
• Linia pustynnych drzew Miejsca, w których drzewa nie mogą rosnąć, ponieważ jest zbyt mało opadów.
  Na obszarach suchych nawet przy odpowiednich temperaturach brak wody ogranicza kolonizację przez drzewa; roślinność przechodzi w formę krzewiastą lub stepową. Tam, gdzie dostęp do wody jest sezonowy lub głęboko zalegający, mogą występować pojedyncze drzewa związane z miejscami o wyższym poziomie wód gruntowych.
• Toksyczna linia drzew Środowisko jest zbyt ekstremalne, aby drzewa mogły rosnąć. Może to być spowodowane przez stopioną lawę lub gorącą skałę (promieniowanie podczerwone), różne rodzaje fumaroli (para wodna, siarka, kwas), pH gleby, niskie warunki tlenowe, stężenie soli (jak w pobliżu Morza Martwego lub Wielkiego Jeziora Słonego), poziom siarczanów, inne przyczyny naturalne lub zanieczyszczenia spowodowane przez człowieka.
  Taka linia występuje np. wokół aktywnych wulkanów, w strefach solnych czy w miejscach skażonych chemicznie lub metalami ciężkimi; gleby są tam zbyt toksyczne dla korzeni drzew.
• Podmokła linia drzew Najmokrzejsze podłoże na obrzeżach muszkatołowych i torfowiskach, w których mogą rosnąć drzewa, poniżej którego ziemia jest zbyt nasycona wodą, wyłączając tlen z gleby, na której muszą rosnąć korzenie drzew. Linia ta nie istnieje jednak w przypadku bagien, gdzie drzewa, takie jak cyprys łysy i liczne gatunki namorzynowe, są przystosowane do wzrostu w glebie trwale podmokłej.
  W wielu torfowiskach i bagnach limity te determinują, gdzie mogą osiedlać się drzewa, a gdzie rozwija się roślinność bagno‑torfowa; adaptacje niektórych gatunków (np. pneumatofory u namorzynów) pozwalają im rosnąć w bardzo wilgotnych siedliskach.

Na linii drzew wzrost drzew jest często stopniowy i niezauważalny — drzewa stają się niższe i bardziej rozłożyste, aż w końcu przestają rosnąć jako formy drzewiaste. Jeśli ten karłowaty, zniekształcony wzrost jest spowodowany przez silne wiatry i surowy klimat, tworzą się formy znane pod niemiecką nazwą krummholz (dosłownie "skręcone drewno").

Czynniki wpływające na położenie linii drzew

• Temperatura — kluczowy czynnik: średnia temperatura sezonu wegetacyjnego i najniższe temperatury zimowe decydują o możliwości przetrwania pąków i korzeni.
• Długość sezonu wegetacyjnego — zbyt krótki sezon oznacza, że drzewa nie zdążą zgromadzić wystarczającej ilości substancji zapasowych.
• Opady i dostępność wody — zarówno susza, jak i nadmiar wody (nasycenie gleby) mogą ograniczać rozwój drzew.
• Gleba — pH, zawartość składników odżywczych, głębokość i struktura wpływają na ukorzenienie oraz pobór wody i składników.
• Wiatr i ekspozycja — wymuszają karłowacenie, mechaniczne uszkodzenia i zwiększają utratę wody.
• Pokrywa śnieżna — długotrwałe pokrycie ogranicza okres wzrostu; ciężki śnieg może też mechanicznie uszkadzać drzewa.
• Czynniki chemiczne i toksyczne — zasolenie, kwaśne lub zasadowe podłoże oraz zanieczyszczenia antropogeniczne mogą tworzyć strefy bezdrzewne.

Jak mierzy się i opisuje linię drzew?

Linia drzew bywa opisywana w różny sposób: jako najdalej wysunięta granica występowania lasu, wysokość powyżej której brak drzew z formą drzewiastą, lub jako przejściowa strefa, w której dominują formy krzewiaste i karłowate. W praktyce dokładne wyznaczenie linii zależy od kryteriów (np. minimalna wysokość drzewa, ciągłość drzewostanu) — dlatego linia wydaje się wyraźna z daleka, ale szczegółowo ma charakter strefy przejściowej.

Przykłady i zmienność geograficzna

Wysokość i położenie linii drzew znacząco zmieniają się geograficznie: w rejonach bogatych w opady i o łagodnym klimacie (np. północna Europa nadmorska) drzewa mogą występować dalej na północ, natomiast w suchych czy kontynentalnych obszarach linia przesuwa się na południe lub niżej. W górach tropikalnych linia drzew bywa znacznie wyżej (kilka tysięcy m n.p.m.) niż w górach u wyższych szerokości geograficznych.

Wpływ zmian klimatu i działalności człowieka

Ocieplenie klimatu powoduje obserwowane przesuwanie się linii drzew w kierunku biegunów i w górę stoków górskich. Jednak tempo migracji drzew jest ograniczone przez rozprzestrzenianie się nasion, warunki siedliskowe i ingerencję ludzką (najpierw koszenie, wypas, wycinka). Zmiany te wpływają na bioróżnorodność i funkcjonowanie ekosystemów górskich i arktycznych.

Znaczenie ekologiczne

Linia drzew wyznacza granicę między ekosystemami leśnymi a obszarami o innym typie roślinności (np. tundra, hale, stepy). Ma wpływ na obieg wody, glebotwórstwo, siedliska wielu gatunków zwierząt i roślin oraz na usługi ekosystemowe istotne dla ludzi (np. ochrona przed erozją, magazynowanie węgla).

Podsumowując, linia drzew to nie jednorodna, ostra granica, lecz strefa przejściowa zależna od wielu czynników środowiskowych i historycznych. Jej obserwacja i badanie pozwalają lepiej zrozumieć reakcje ekosystemów na zmiany klimatu i działalność człowieka.