草原

大草原是基於類似的溫帶氣候,中度降雨以及草,草藥和灌木而不是樹木而不是樹木的組成,這是生態學家的溫帶草原,稀草原和灌木叢的一部分。溫帶草地地區包括阿根廷巴西烏拉圭邦帕,以及烏克蘭俄羅斯哈薩克斯坦草原。通常被稱為“草原”的土地往往在北美。該術語涵蓋了所謂的加拿大美國墨西哥內部低地的區域,其中包括所有大平原以及東部潮濕的較濕的希利爾土地。

美國該地區由北達科他州南達科他州內布拉斯加州堪薩斯俄克拉荷馬州的大多數或全部州組成,伊利諾伊州印第安納州威斯康星州以及明尼蘇達州西部和南部。華盛頓加利福尼亞中央山谷帕魯斯也是大草原。加拿大大草原佔據了曼尼托巴省薩斯喀徹溫省艾伯塔省的廣泛地區。大草原包含各種鬱鬱蔥蔥的動植物通常包含由生物多樣性維持的豐富土壤,具有溫帶氣候和各種各樣的視野。

詞源

美國大概區域類型的草原

根據西奧多·羅斯福(Theodore Roosevelt)的說法:

我們已經使用了我們的語言“草原”一詞,因為當我們的偏僻地區人第一次到達[中西部]的土地時,看到了長草的大天然草地,這是他們一直居住的陰鬱森林所不知道的,他們一直都知道什麼- 他們不知道該怎麼辦打電話給他們,並藉用法國居民已經使用的術語。

草原發音為[pʁɛʁi] )是“草地”的法語單詞,最終由拉丁語root word pratum (相同的含義)形成。

形成

塔格拉斯草原植物園( Midewin National Tallgrass Prairie )

北美大草原的形成始於艾伯塔省附近的落基山脈的隆起。山區產生了雨陰影,導致下降的降水率較低。

大多數草原土壤的父材料是在大約11萬年前開始的最後一次冰川前進期間分佈的。向南膨脹的冰川刮擦了景觀,拾取了地質材料並將地形平整。隨著冰川在大約10,000年前的撤退時,他們以耕種形式沉積了這種材料。基於風的黃土沉積物還構成了草原土壤的重要母體材料。

塔格拉斯草原(Tallgrass Prairie)隨著放牧和火的干擾而發展了數万年。野牛麋鹿白尾鹿等土著人美洲歐洲殖民之前漫遊了廣闊的,多樣的草原。在10,000至20,000年的時間裡,本地人每年使用火作為協助狩獵,運輸和安全的工具。高大草原上點火源的證據是人類的絕大多數,而不是閃電。人類和放牧的動物是在草原形成過程中的積極參與者,並建立了格拉明素鍛造物種的多樣性。火災對清除樹木,清除死植物物質的大草原以及從產生的灰燼中改變土壤中某些養分的可用性。火災殺死了樹木的血管組織,而不是草原物種,因為總植物生物量的最高75%(取決於物種)在土壤表面以下,並且會從其深處(超過20英尺)的根部重新生長。沒有干擾,樹木會侵占草地並鑄造陰影,從而抑制了林下。草原和廣泛的橡樹樹在橡木薩凡納生態系統中共存。

生態

草原草
加拿大薩斯喀徹溫省南部大草原的麥田交叉路口。

美國和加拿大的草原生態系統分為最東端的高草大草原,最西端的矮草草原和中央混合草草原。塔格拉斯大草原每年接受30英寸以上的降雨量,而短草大草原則更乾旱,僅收到12英寸左右,混合草大草原會接受中間降雨。由於土壤和地形特徵,潮濕,介質和乾草生態系統也可能在本地形成。濕大草原可能在排水不良的低窪地區形成;乾草原可以在高地或山坡上找到。乾草原是加拿大南部農業和氣候地區的主要棲息地類型,稱為Palliser的三角形,這曾經被認為是完全不可行的,但由於灌溉技術的進步,現在是加拿大最重要的農業地區之一。

生物多樣性

大草原中的主要植物壽命由組成,其中可能包括40至60種不同的草種。除草外,草原還包括300多種開花植物。堪薩斯州的Konza Tallgrass草原擁有250種本地植物,並為208隻鳥類,27個哺乳動物,25種爬行動物和3,000多種昆蟲提供棲息地。

大草原的一些主要草是印度草大藍色側oats gramaCanada WildryeSwitchgrass

大草原被認為是依賴火災的生態系統。經常受到美洲原住民的控制燃燒,通過觀察非人性化火及其影響而發展的做法,維持了草原的生物多樣性,清除了死亡的植被,並防止樹木遮蔽了多樣的草和草本植物。大草原還取決於大型放牧動物的存在,尤其是野牛

野牛對草原生態系統很重要,因為它們通過放牧,用蹄,沉悶和沈積肥料來塑造和改變環境。野牛比開花植物多吃草,增加了草原中植物的多樣性。人們認為牛更喜歡在草地上吃開花植物,但是尚不清楚這是否是因為該物種的固有差異或養殖牛往往限制在較小的地區。野牛糞是大草原土壤的養分的重要來源,散佈種子,並支持1,000多種昆蟲物種,包括無法固定在任何其他動物糞便上的專家甲蟲

降解

儘管經常發生的乾旱和偶爾的暴雨,但大平原的草原沒有遭受巨大的土壤侵蝕。原生草原草的根繫牢固地將土壤固定在適當的位置,以防止土壤徑流。當植物死亡時,真菌細菌將其養分歸還給土壤。這些深根也幫助當地的草原植物在最乾燥的條件下即使是水。與目前種植的許多農作物相比,乾燥條件下的原生草受到的傷害要少得多。當東部高草大草原被耕種並變成農業土地時,具有強大根系的草原草被破壞了。這與嚴重的干旱結合在一起,導致了塵土碗,這是一場重大的生態災難,其中風拾起了乾燥,未受保護的草原土壤,並將其形成了空氣中的泥土的“黑色暴風雪”,使天空漆黑了幾天。 19個州,迫使40萬人放棄了大平原生態區。除塵碗為大蕭條做出了重大貢獻。

人使用

野牛狩獵

在大多數考古記錄中,游牧狩獵一直是大草原上的主要人類活動。這曾經包括許多現已滅絕的Megafauna

在其他滅絕之後,大草原上的主要狩獵動物是平原野牛。使用大聲的噪音和揮舞大型信號,土著人民會將野牛送入稱為水牛磅的圍欄筆,用弓箭,箭或長矛殺死,或者將它們驅逐出懸崖(稱為水牛跳躍),以殺死或傷害野牛。 。馬和槍的引入大大擴大了平原人的殺戮力量。隨後是出於商業原因和削弱平原人本地人的獨立性,遭到歐美人和加拿大人的殺害政策,並在一個世紀以來造成了野牛數百萬人的數百萬人,幾乎造成了他們的野牛數量。滅絕。

農業和牧場

大草原宅基地,南達科他州I-29上的Milepost 213(2010年5月)

非常茂密的土壤困擾著第一批使用木犁的歐洲定居者,這些定居者更適合鬆散的森林土壤。在大草原上,耕作彈跳到周圍,土壤粘在它們上。 1837年,伊利諾伊州鐵匠約翰·迪爾( John Deere)解決了這個問題,他開發了一個鋼製鑄造板犁,該鋼板犁更堅固並切斷了根源,使肥沃的土壤準備好耕種。前草原現在是地球上生產力最高的農業土地之一。

塔格拉斯大草原已轉變為北美最密集的農作物生產地區之一。遠處的塔格拉斯草原生物群落原始地包的百分之十分之一(<0.09%)仍然存在。在墓地大草原,鐵路通行權或岩石/桑迪/丘陵地點不適合農業的墓地,持續存在的大部分內容是。以前在塔爾格拉斯(Tallgrass)草原的土地覆蓋物(例如愛荷華州,伊利諾伊州,明尼蘇達州,威斯康星州,內布拉斯加州和密蘇里州)的各州已因其高產土壤而受到重視,並包括在玉米帶中。作為這種土地使用強度的一個例子,伊利諾伊州和愛荷華州在美國50個州中排名第49和第50位,總共剩下的土地剩下。

乾燥的小草大草原曾經被用於開放式牧場。隨著1870年代刺鋼絲的發展並改進了灌溉技術,該地區主要轉化為農田和小型圍欄牧場。在加拿大南部,由於改進的飲水小麥田(以及其他南部草原省份,palliser的三角形的三角形已變成了世界上最重要的小麥來源之一穀物)。儘管在農業技術方面取得了這些進步,但該地區仍然很容易長期延長干旱,如果大幅度延長了該行業,這對行業來說可能是災難性的。

生物燃料

大沼澤地鋸草草原

明尼蘇達大學生態學家戴維·蒂爾曼(David Tilman)的研究表明,“由大草原植物高多樣性混合物製成的生物燃料可以通過從大氣中去除二氧化碳來減少全球變暖。即使在不育土壤上生長,它們也可以提供大量的部分全球能源需求,並留下肥沃的土地進行糧食生產。”與玉米和大豆不同,這些玉米和大豆都是直接和間接的主要糧食作物,包括牲畜飼料,草原草不用於人類消費。草原草可以在不育土壤中種植,從而消除了向土壤中添加養分的成本。蒂爾曼(Tilman)和他的同事估計,草原草生物燃料的每英畝能量要比從肥沃的土地上種植的玉米乙醇多51%。一些常用的植物是羽扇豆,大藍色(火雞腳),燃燒的星星,開關草草原三葉草

保存

由於豐富而厚的表土使這片土地非常適合農業用途,因此今天只有1%的塔格拉斯草原保留在美國。矮草草原更豐富。

大草原保存的地區包括:

維爾京大草原

維爾京草原是指從未耕過的草原土地。在美國中西部和加拿大,有小的處女大草原存在。經過修復的草原是指在耕作或其他干擾後已回收的草原。

草原花園

草原花園是一個主要由草原的植物組成的花園

物理學

寬闊的肥沃土壤是草原犬的好棲息地。

最初的密西西比州盆地上沒有樹木的大草原始於印第安納州,向西和西北延伸,直到它們與被稱為大平原的干燥地區合併。同一地區的向東延伸,最初是樹木覆蓋的,延伸至俄亥俄州中部。因此,大草原通常位於南部的俄亥俄州密蘇里河之間,北部的大湖區。草原是冰川時期的貢獻。它們在大部分冰川漂移的大部分時間組成,不整合地沉積在中等或小浮雕的下層岩石表面上。在這裡,岩石是已經描述為在阿巴拉契亞地區和大湖周圍的同一分層古生代地層的延伸。它們通常是細紋理的石灰石和頁岩,水平躺在水平上。現在被埋在漂移之下,由成熟的冰期前侵蝕給出了中等或小的緩解。

2017年2月21日

印第安納州北達科他州的大草原最偉大的地區包括耕種平原,即未分層的漂移片。這些平原為30、50甚至什至100英尺(最大30 m),覆蓋了底層岩石表面數千平方英里,除了冰期後的河流侵蝕已在本地裸露的地方。平原的表面均勻。耕作可能是在冰期土壤的一部分中製成的,但更大程度上是由爬行冰片機械運輸的岩石廢物組成的。儘管從加拿大的結晶岩以及大湖區以南的一些更具抵抗力的分層岩石出現在巨石和石頭上,但大部分的丁香已經被壓碎並磨碎至粘土質質地。耕種平原雖然在緩慢變化的高度散佈著巨大的隆起,但通常會在視野上伸展到地平線。在這里和那裡,發生了淡淡的凹陷,被沼澤泥漿佔據,或者地板上充滿了冰川後起源的黑色土壤。因此,通過亞冰川膨脹,大草原已升至光滑的表面,與南部的較高和非冰川的丘陵國家相比。

大冰蓋在各個末端在邊界周圍形成了終端。但是,與冰塊的大區域相比,莫那腰帶的緩解幅度很小。它們從耕種平原輕輕上升到50、100或更高英尺的高度。它們可能是一個,兩到三英里(5公里)的寬度,它們的丘陵表面被巨石點綴在盆地或空心中的許多小湖泊,而不是山谷中的溪流。莫那層的皮帶以同心環的形式排列,因為冰蓋沿著大湖區的低地沿著裂片向南。鄰近的莫拉因環與重點(北方尖端)相互加入,那裡有兩個相鄰的冰川裂片聚集在一起,並在最大體積中形成了他們的冰壺。除最大規模以外的任何地圖上,莫萊因(Moraines)的浮雕太小了。雖然很小,它們是草原國家的主要救濟,並且與耕種平原的幾乎無法察覺的斜率結合在一起,它們決定了許多溪流和河流的路線,從而,整體上是在整體上冰川沉積物。

冰川時期的複雜性及其細分成幾個冰川時期,這些時期的長度相當長(肯定比冰川後時期更長)在連續的直到層的疊加層中具有結構性後果,直到與非冰川沉積物交替。它在冰川沉積物的不同部分所遭受的正常冰期侵蝕中也有生理結果。就像在愛荷華州南部和密蘇里州北部一樣,最南端的漂移板已經失去了最初的樸素表面,現在已經成熟地剖析成優雅的滾動形式。在這裡,即使是小溪流的山谷也很開放和分級,沼澤和湖泊很少見。這些床單是早期新世的起源。大湖區靠近大湖區,只有大型溪流的狹窄山谷將耕板挖溝。沼澤的泥漿仍然佔據了耕種平原上微弱的凹陷,而相關的山地則在其未排水的空心中有大量的小湖泊。這些漂移紙是更新世晚期的起源。

當冰蓋延伸到向南傾斜到俄亥俄河,密西西比河和密蘇里河的土地時,充滿漂移的溪流從冰邊界自由流出。隨著溪流從其亞冰河河道逃脫時,它們擴散到更廣泛的通道中並沉積了一些負載,從而使他們的課程融合了。碎石和沙子的當地床單或圍裙沿著莫拉因腰帶的外側散佈或多或少。長列礫石和沙子堵塞了從冰河向南到非冰川區域向南的山谷。後來,當冰撤退到更遠的溪流恢復到較早的降解習慣時,他們或多或少地完全搜尋了山谷的沉積物,現在的遺跡現在在目前的洪水平原兩側的露台上看到。

當最後一個冰川時期的冰撤退到遠處,其前邊框躺在屬於大湖區排水區域的北坡上時,積聚在冰緣前面的水體,形成了冰川 - 邊界湖泊。起初,湖泊很小,每個湖泊都有自己的出口處,南部的土地最低凹陷。隨著冰的融化,鄰近的湖泊在該群體最低的水平上變成了匯合。流出的溪流在相同的比例中生長,並在陸地和遙遠的溪流上侵蝕了一個廣闊的河道,而湖水沿著邊緣建造了沙礁或雕刻的海岸懸崖,並在其地板上放下了一片粘土。所有這些特徵在草原地區很容易識別。芝加哥目前的地點是由印度港口確定的,或者橫穿密歇根湖伊利諾伊河源頭之間的低鴻溝。這種分裂位於密歇根州冰川湖的前出口通道的地板上。相應的出口以伊利湖休倫湖蘇必利爾湖而聞名。在明尼蘇達州北部和北達科他州,一塊很大的水,名為Agassiz湖,曾經過度膨脹到平原。這個稱為沃倫河的冰川湖的出口侵蝕了一條大型通道,今天明顯在該通道中顯而易見。北部的紅河向北流經阿加西茲湖覆蓋的平原。

當冰蓋的撤退到達邊緣湖泊的向東出口時,產生了某些非凡的特徵。該插座發生在紐約中西部阿巴拉契亞高原向北的斜坡與融化冰蓋的南坡之間的凹陷。當這個向東的出口低於向俄亥俄州或密西西比河的陸地高處的西南出口時,邊緣湖的排放從密西西比州系統變為哈德遜系統。許多定義明確的頻道,橫跨紐約錫拉丘茲附近的高原北部馬刺,標誌著冰鎮出口河的臨時路徑。在高原坡度的較低和較低水平上發現了連續的渠道,這表明冰出冰出口的連續課程越來越遠。在其中一些渠道上,深峽谷被侵蝕,臨時白內障侵蝕了高度的高度,但寬度不超過寬度。現在,小湖區佔領了峽谷頭部的水池挖出的游泳池。這一系列變化中最重要的階段是在降低冰川 - 陸地湖水水域時發生的,因此尼亞加拉石灰岩的長期懸崖在紐約西部裸露。然後將先前匯合的水分為兩個湖泊。較高的伊利湖( Lake Erie)提供了流出的尼亞加拉河(Niagara River) ,該河將其水倒入懸崖上,到達安大略湖下部。這引起了尼亞加拉瀑布。安大略湖的出口一段時間沿著莫霍克山谷駛向哈德遜河。在這個更高的海拔處,它被稱為易洛魁湖。當冰從湖的東北端融化時,它降至較低的水平,並在聖勞倫斯地區排幹。這為尼亞加拉河創造了較低的基礎水平,從而增加了其侵蝕能力。

在某些地區,冰山的底滴沒有以光滑的平原散佈,而是以100-200英尺的橢圓形丘陵積累。高和0.5至1英里(0.80至1.61公里)長,軸平行於冰運動方向,如底層岩地板上所示。這些山丘以愛爾蘭名字Drumlins而聞名,用於愛爾蘭西北部的類似山丘。最引人注目的鼓林群發生在紐約西部,估計其數量超過6,000,在威斯康星州南部的數量為5,000。他們完全佔據了自己地區的地形。

令人奇怪的是,以德國名字貝絲(或黃土)為人所知的令人陶醉的精美和未分層的淤泥位於密西西比州上盆地較大的河流課程附近的較舊的漂移床單上。它在河流附近達到20英尺(6.1 m)的厚度,並在兩側的距離逐漸消失了10英里或更多的英里(16或更高公里)。它包含陸上殼,因此不能歸因於海洋或湖水淹沒。最好的解釋是,在冰川時期的某些階段,它是由洪水平原的洪水平原上的塵埃吹來的,並緩慢沉積在鄰近的草覆蓋的平原上。這種沉積物的冰川起源是通過其穀物的角度來證明的(它的一堆將在不下降多年),而如果它被水大量運輸,則穀物將被圓形和拋光。黃土是父母的材料,具有極其肥沃的,但乾燥的土壤。

威斯康星州西南部以及伊利諾伊州愛荷華州明尼蘇達州鄰近州的部分地區被稱為無漂移區,因為儘管與漂移片和冰ora相吻合,但它沒有冰川沉積物。因此,當北部的冰蓋在東方和西部駛過,並在其南部邊界附近時,這一定是一種綠洲。這種豁免冰川的原因是與莫拉因循環的南部凸的相反。因為他們在低地槽(盆地湖)上標誌著最大的冰川前進的道路,但無處不在的區域是一個受到冰入侵的地區,這是由於受到阻塞而受到冰入侵的保護,這是威斯康星州北部和密歇根州北部的高地(上級山地的一部分)。冰川前進。

密西西比河上部的過程在很大程度上是冰川沉積物的。它的資料來源位於明尼蘇達州北部的Morainic湖泊中。造成的漂移沉積物是如此沉重,以至於目前在哈德遜灣蘇必利爾湖墨西哥灣的排水盆地之間進行了劃分。密西西比州穿過明尼蘇達州的過程在很大程度上以漂移覆蓋的形式為指導。幾個急流和聖安東尼瀑布(確定明尼阿波利斯的地點)是不成熟的跡象,這是由於通過岩石下岩石上的漂移而產生的。向南更向南,直到俄亥俄河的入口,密西西比州沿著300至400英尺(91至122 m)的岩石谷深,寬2至4英里(3.2至6.4 km)寬。這個山谷似乎代表了一條擴大的早期冰川密西西比州的路徑,當時今天被排放到哈德遜灣的大量降水量,而聖勞倫斯灣被運送到墨西哥灣,因為目前的河流的曲線是明顯較小的較小半徑比山谷的曲線。佩平湖聖保羅以下30英里[48公里])是一條風景如畫的河流氾濫的洪水氾濫,這是由於山谷地板的繁榮河流冰川漂移。因此,即使是水域之父,北部各州的許多其他河流也或多或少地歸功於冰川動作。

草原的生育能力是其起源的自然結果。在耕種的機械運輸過程中,沒有植被以去除植物生長所必需的礦物質,就像通常風化和解剖的peneplains的土壤中一樣。土壤類似於阿巴拉契亞皮埃蒙特(Appalachian Piedmont),儘管沒有原始森林覆蓋,但絕不像大草原的底層那樣豐富。此外,無論岩石的未結構如何,耕種的土壤都被岩石研磨的徹底的機械混合物平均。因此,大草原持續不斷地肥沃。真正的大草原曾經覆蓋著天然草和一年一度的開花植物的豐富生長,但如今,它們被農場覆蓋。

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