غابة هوبارد بروك التجريبية

انبثقت فكرة استخدام منهجية مستجمعات المياه الصغيرة، المطبقة في هوبارد بروك، لدراسة موازنات العناصر ودوراتها، من البروفيسور ف. هربرت بورمان من كلية دارتموث ، الذي بدأ باصطحاب طلابه في رحلات ميدانية إلى هذه المنطقة من غابة وايت ماونتن الوطنية في أوائل الخمسينيات، وعالم الغابات روبرت بيرس. اقترح بورمان على بيرس استخدام المنطقة التي خصصتها إدارة الغابات لدراسات مستجمعات المياه لإجراء دراسات بيئية على نظام مغلق. ^{[ 1 ]}

في عام 1960، بعد فترة وجيزة من تأسيس مؤسسة هابارد بروك للغابات (HBEF)، انضم عالم البيئة جين ليكنز وعالم الجيولوجيا نوي جونسون، وكلاهما من دارتموث، إلى فريق البحث. وفي عام 1963، حصل الفريق على منحة قدرها 60,000 دولار من المؤسسة الوطنية للعلوم لدراسة "التفاعل بين الدورة الهيدرولوجية والمعدنية في مستجمع مائي صغير". تطورت هذه الدراسة إلى سلسلة من الدراسات الطولية التي تُعرف الآن باسم "دراسة النظام البيئي لهوبارد بروك" (HBES). استهدف الرصد المبكر للنظام البيئي دراسة تأثير ممارسات إدارة الغابات على تدفق المياه وجودتها. وقد كانت هذه البيانات مفيدة كأساس لمجالات البحث المتطورة والمتزايدة في الغابات. أسفرت دراسة HBES عن أكثر من 2000 ورقة علمية، ولعل أهمها دراسة أجريت عام 1968 وثّقت الانتشار الواسع لظاهرة " الأمطار الحمضية ". تم تصنيف مؤسسة هابارد بروك للغابات (HBRF) كموقع للبحوث البيئية طويلة الأجل (LTER) في عام 1988، وتضم بعضًا من أطول مجموعات البيانات البيئية المستمرة.

تضم الدراسة حاليًا باحثين من عدة جامعات، منها كلية دارتموث ، وجامعة ييل ، وجامعة كورنيل ، وجامعة سيراكيوز ، وجامعة ولاية نيويورك للعلوم البيئية والغابات ، وجامعة نيو هامبشاير ، وكلية كين ستيت ، وجامعة فيرمونت . وتوفر مؤسسة هوبارد بروك للأبحاث مساكن لمساعدي البحث في مزرعة بليزانت فيو القريبة، وقد أنجزت مؤخرًا شراء منازل ريفية للعلماء الزائرين والمقيمين حول بحيرة ميرور، وهي النقطة التي يخرج عندها جدول هوبارد بروك من الغابة التجريبية.

تُعد غابة هوبارد بروك التجريبية أحدث غابة بحثية أضيفت تحت ولاية خدمة الغابات الأمريكية لإجراء الدراسات الهيدرولوجية في شرق وجنوب الولايات المتحدة.

تتكون الغابة في معظمها من مزيج من الأشجار الصلبة الشمالية (80 إلى 90%) وأشجار التنوب الأحمر والبلسمي (10 إلى 20%)، وهي أشجار ثانوية النمو. تبلغ أشجار الزان والبتولا الصفراء والقيقب السكري ذروة أهميتها على ارتفاعات 570 مترًا (1870 قدمًا) ، و 570 إلى 650 مترًا (1870 إلى 2130 قدمًا) ، و 720 مترًا (2360 قدمًا) على التوالي، بينما تنتشر أشجار البتولا الورقية والتنوب والصنوبر على ارتفاع 720 مترًا وحتى خط الأشجار (أكثر من 775 مترًا (2543 قدمًا) ). يتميز الغطاء النباتي السفلي بأشجار القيقب الجبلي والقيقب المخطط والرماد الجبلي على ارتفاعات مختلفة، مع انتشار القيقب الجبلي بشكل واسع. خمسة من أنواع الأشجار السبعة التي تشكل الطبقة العليا ذات قيمة لأسباب مختلفة. لا تسمح ظروف الشتاء القاسية بالتعافي السريع، فعلى عكس المناخات الأكثر رطوبة التي تستعيد إنتاجيتها الأولية الصافية في غضون سنوات، يحتاج المناخ الشمالي الشرقي إلى عقود، وربما قرون في حالة أرضية الغابة، للتعافي. وقد أُزيل جزء من الغابة لأغراض الزراعة بدءًا من أواخر القرن الثامن عشر، كما تم قطع أشجارها. وبحلول عام 1920، تم حصاد أكثر من 200 مليون قدم لوحي (470,000 متر ^مكعب ) من الأخشاب من الوادي.      

تتكون التربة في الغالب من تربة سبودوسول جيدة التصريف، مشتقة من الرواسب الجليدية، ذات قوام رملي طيني، مما يُنتج طبقة E واضحة ولكنها ضيقة. تتميز أرضية الغابة بمجموعة كاملة من الطبقات الفرعية التصنيفية، وقد صُنفت على أنها دبال من نوع مور، مع وجود طبقة مول تحت أشجار القيقب في المناطق المنخفضة ( 600 متر ) . وهي حمضية (درجة حموضة حوالي 4.5 أو أقل) وغير خصبة نسبيًا للأغراض الزراعية. يتم ترشيح الألومنيوم والحديد بشكل تفضيلي من الطبقات العليا للتربة إلى طبقة أو طبقات سفلية مميزة لرتبة التربة. وبالتالي، يتم الاحتفاظ بالسيليكا وتختلط أحيانًا مع أرضية الغابة. تتفاوت أعماق التربة بشكل كبير، حيث تتكون الطبقة السطحية من خيوط ضحلة من المواد العضوية في المناطق المرتفعة (تربة فوليست) أو تعلوها مواد رملية غير مصنفة ( تربة بودزول ). 

يبلغ متوسط ​​هطول الأمطار السنوي حوالي 1400 مليمتر (55 بوصة) ، ويشكل الثلج ما بين ثلث إلى ربع هذا الهطول. ويبلغ متوسط ​​درجة الحرارة في يناير حوالي -9 درجات مئوية، بينما يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة في يوليو 18 درجة مئوية. وتتمتع الغابة بمعدل 145 يومًا خاليًا من الصقيع سنويًا.