Наземные экосистемы – Наземная экосистема — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

2. Наземные биомы (экосистемы)

Если
отдельной экосистемой может быть и
лужа, и кочка на болоте, и песчаная дюна
с закрепившейся растительностью, то,
естественно, подсчитать все возможные
варианты кочек, луж и т.п. не представляется
возможным. Поэтому экологи решили
сконцентрировать внимание на крупных
сочетаниях экосистем — биомах. Биом

крупная биосистема, которая характеризуется
каким — либо доминирующим типом
растительности или другой особенностью
ландшафта, например биом лиственных
лесов умеренного пояса.

По
мнению американского эколога Р. Уиттекера,
главный тип сообщества любого континента,
выделяемый по физиономическим признакам
растительности, — это и есть биом. Биом
— это природная зона или область с
определенными климатическими условиями
и соответствующим набором доминирующих
видов растений и животных (живое
население), составляющих географическое
единство. Для разграничения наземных
биомов кроме физико — географических
условий среды используют сочетания
жизненных форм растений, их составляющих.
Например, в лесных биомах ведущая роль
принадлежит деревьям, в тундре —
многолетним травам, в пустыне — однолетним
травам, ксерофитам и суккулентам.

Основной
признак, по которому выделяют биомы
суши, — особенность растительности того
или иного региона. Сходные биомы
континентов объединяются в типы биомов.
Продвигаясь с севера планеты к экватору,
можно выделить девять основных типов
сухопутных биомов. Кратко охарактеризуем
их.

1.
Тундра.
Биом
занимает северную часть Евразии и
Северной Америки и расположен между
полярными льдами на севере и обширными
массивами лесов на юге. По мере удаления
от арктических льдов (Гренландия, Аляска,
Канада, Сибирь) располагаются обширные
просторы безлесной тундры. Несмотря на
весьма суровые условия, здесь сравнительно
много растений и животных. Особенно
хорошо это видно летом, когда тундра
покрывается густым ковром растений и
становится обителью для большого
количества насекомых, мигрирующих птиц
и животных.

Основная
растительность — мхи, лишайники и травы,
покрывающие землю в короткий период
вегетации. Встречаются низкорослые
карликовые древесные растения. Основной
представитель животного мира — северный
олень (североамериканская форма его
называется карибу). Обитают также заяц
— беляк,
полевка,
песец.

Внимание
исследователей всегда привлекали
лемминги (группа видов полевок из
подсемейства хомяков), особенно сибирский
и норвежский. Одна из загадок этих
зверьков — с определенной регулярностью
бурные вспышки численности. В благоприятные
для леммингов годы они выедают и без
того небогатую растительность, для
восстановления которой требуются годы.

Зимуют
зверьки под толстым (2 — 3 м) слоем снега.
Сюда не добираются враги, да и пища
хорошо сохраняется. В спячку лемминги
не впадают и могут давать потомство
даже на морозе. Обычно это три -четыре
детеныша. Молодые самки могут принести
за лето пять — шесть пометов. В периоды
вспышек численности лемминги в поисках
корма могут мигрировать на 400 — 500 км.
Причем поведение зверьков меняется:
они становятся очень агрессивными. Если
на пути попадается стог сена, лемминги,
идя напрямик, прогрызают в нем дырку и
движутся
дальше.

Причины
таких вспышек численности популяции
леммингов до сих пор не разгаданы. Одни
ставят в прямую зависимость возрастание
числа зверьков от количества нужного
корма: недостаток пищи задерживает рост
и созревание грызунов. Когда травы и
мха много, численность популяции резко
увеличивается. Другие экологи полагают,
что механизм регуляции численности
леммингов кроется в их взаимосвязи с
естественными врагами — горностаем,
белой совой и полярной лисицей. И тогда
мы имеем классическую модель взаимодействия
хищника и жертвы: больше жертв — больше
хищников, меньше жертв — меньше хищников,
меньше хищников — больше жертв и т.д.

2. Тайга


биом бореальных (северных) хвойных
лесов. Она протянулась на 11 тыс. км вдоль
северных широт земного шара. Ее площадь
составляет около 11 % суши. Таежные леса
растут только в Северном полушарии,
поскольку широты Южного полушария, где
они могли бы находиться, заняты океаном.

Условия
таежного биома довольно суровые. Около
30 — 40 дней в году здесь бывает достаточно
тепла и света для того, чтобы росли
нормальные деревья (в отличие от тундры,
где насчитывается несколько видов
карликовых деревьев). Огромные территории
покрыты зарослями ели, сосны, пихты и
лиственницы. Почти половину этой площади
занимает лиственница — листопадное
хвойное дерево, представленное несколькими
видами.

Из
лиственных встречается примесь ольхи,
березы, осины. Численность животных в
тайге лимитирована небольшим количеством
экологических ниш и суровостью зим.
Основные крупные травоядные — лось и
олень. Много хищников: куница, рысь,
волк, росомаха, норка, соболь. Грызуны
представлены широко — от полевки до
бобра. К постоянным обитателям тайги
относятся многие виды куропаток. Из
земноводных встречаются в основном
живородящие, так как прогреть кладку
яиц за короткое лето невозможно.

3.
Биом
листопадных лесов умеренной зоны
.
В
умеренном поясе, где достаточно влаги
(800 — 1500 мм в год), а жаркое лето сменяется
холодной зимой, развились леса
определенного типа. К существованию в
таких условиях приспособились деревья,
сбрасывающие листву в неблагоприятное
время года. Большинство деревьев
умеренных широт относится к широколиственным
породам. Это дуб, бук, клен, ясень, липа,
граб. Вперемешку с ними встречаются
хвойные — сосна и ель, тсуга и секвойя.

Большинство
лесных млекопитающих — барсуки, медведи,
благородные олени, кроты и грызуны —
ведут наземный образ жизни. Волки, дикие
коты и лисы — распространенные хищники.
Множество птиц: дятлы, синицы, дрозды,
зяблики и др. Данный биом характерен
для Центральной Европы, частично
Восточной Азии и востока США. Леса этого
биома занимают плодородные почвы, что
послужило причиной их интенсивного
сведения для нужд сельского хозяйства.
Современная лесная растительность
сформировалась здесь под непосредственным
влиянием человека. Нетронутыми можно
считать, вероятно, лишь леса в Сибири и
на севере Китая.

4. Степи
умеренной зоны.
Основные
площади этого биома представлены
азиатскими степями и североамериканскими
прериями. Малая его часть расположена
на юге Южной Америки и Австралии. Осадков
недостаточно, чтобы здесь росли деревья,
но хватает, чтобы не допустить образование
пустынь. Неравномерность выпадения
осадков (от 250 до 750 мм в год) позволяет
делить прерии от востока к западу
Северной Америки на низкотравные
(растения не выше полуметра), смешаннотравные
(высота растений от 50 до 150 см) и
высокотравные (травы достигают 3 —
метровой высоты). В Азии горы Алтая делят
степи на западные (более сухие) и
восточные.

Почти
все степи распаханы и заняты посевами
зерновых и культурными пастбищами.
Почвы степей с высокими травами (главным
образом злаки с обширной корневой
системой) богаты гумусом (органическое
вещество почвы), поскольку к концу лета
травы погибают и быстро разлагаются. В
прежние времена на обширных степных
просторах паслись огромные естественные
стада травоядных млекопитающих. Сейчас
здесь можно встретить только одомашненных
коров, лошадей, овец и коз. Из коренных
обитателей следует назвать
североамериканского койота, евразийского
шакала, гиеновую собаку. Все эти хищники
приспособились к соседству человека.

5.
Растительность
средиземноморского типа
.
Территории
вокруг Средиземного моря характеризуются
жарким засушливым летом и прохладной
влажной зимой, поэтому растительность
здесь представлена в основном колючими
кустарниками и ароматическими травами.
Распространена жестколистная
растительность с толстыми и глянцевыми
листьями. Деревья редко вырастают до
нормального состояния.

Этот
биом носит специфическое название —
чапараль.
Сходная
растительность характерна для Мексики,
Калифорнии, Южной Америки (Чили) и
Австралии. В Австралии часто встречаются
деревья и кустарники из рода эвкалипт.
Из животных в этом биоме встречаются
кролики, древесные крысы, бурундуки,
некоторые виды оленей, иногда косули,
рыси, дикие кошки и волки. Множество
ящериц и змей, насекомых, особенно цикад.
В Австралии в зоне распространения
чапараля можно встретить кенгуру, в
Северной Америке — зайцев и пум.

В этом
биоме важную роль играют пожары, которые,
с одной стороны, благоприятствуют травам
и кустарникам (в почву возвращаются
элементы питания), а с другой — создают
естествен­ный барьер на пути вторжения
пустынной растительности.

6.
Пустыни.
Более
1/3 суши на нашей планете составляют
неблагоприятные для жизни области —
пустыни и полупустыни. Крупнейшая из
них — Сахара (более 7 млн. км2)
почти равна площади Европы. Ежегодно
ветер поднимает здесь от 60 до 200 млн. т
пыли, разнося ее далеко за пределы
африканского континента.

Биом
пустынь характерен для засушливых и
полузасушливых зон Земли, где выпадает
в год менее 250 мм осадков. Сахара, так же
как пустыни Такла — Макан (Центральная
Азия), Атакама (Южная Америка), Ла — Жойа
(Перу) и Асуан (Ливия), относится к жарким
пустыням. Однако есть пустыни, например
Гоби, где в зимний период температура
опускается до — 20 °С.

Типичный
пустынный ландшафт — обилие голого камня
или песка с редкой растительностью.
Поверхность обширной пустынной области
Сахары только на 20 % занята песками,
остальное — галька, скалы, камни и
солончаки.

Пустынные
растения относятся в основном к группе
суккулентов — это различные кактусы и
молочаи. Много однолетников. В холодных
пустынях обширные площади заняты
растениями, относящимися к группе
солянок (виды из семейства маревых). Эти
растения имеют длинную, разветвленную
корневую систе­му, с помощью которой
можно добывать воду с больших глубин.

Животные
пустыни невелики, что помогает им во
время жары спрятаться под камнями или
в норах. Они выживают, поедая запасающие
воду растения. Из крупных животных можно
отметить верблюда, который долго
обходится без воды, но чтобы выжить,
вода ему необходима. А вот такие жители
пустыни, как тушканчик и кенгуровая
крыса, могут существовать без воды
не­определенно долгое время, питаясь
лишь сухими семенами.

7. Биом
тропических саванн и лугопастбищных
земель.

Саванны
представляют собой обширные открытые
пространства, покрытые обильной травой,
где лишь иногда встречаются одиноко
стоящие деревья. Термин «саванна»
означает «равнина без деревьев». Этот
биом распространен на довольно бедных
почвах, что послужило причиной
относительной его сохранности.

Биом
располагается по обеим сторонам от
экваториальной зоны между тропиками.
Саванны находятся в Центральной и
Восточной Африке, хотя встречаются и в
Южной Америке, и в Австралии. Типичный
пейзаж саванны — высокая трава с
редкостоящими деревьями из рода акация,
баобаб, древовидные молочаи.

Во
время сухого сезона нередки пожары,
уничтожающие засохшую траву. Пожары
весьма необходимы саванне. Без них она
покрылась бы густым лесом. Многие пожары
намеренно вызываются человеком,
контролирующим продвижение огня. В
результате получается богатая полезными
веществами зола, которая, смешиваясь с
почвой, стимулирует отрастание новой
надземной
порции
травы.

В
саваннах Африки пасется такое количество
копытных, которое не встречается ни в
одном другом биоме. Хотя все травоядные
животные саванны нуждаются в одном и
том же источнике пищи — траве, у каждого
вида есть к ней свои требования. Из — за
этого острота борьбы за пищу снижается.
Например, гну и зебра питаются крупной
молодой травой, а газели Томпсона —
мясистыми низкорослыми травами.

Огромное
количество травоядных способствует
тому, что в саванне проживает множество
хищников. Особенность последних — высокая
скорость передвижения. Саванна — это
открытая местность. Чтобы догнать
жертву, нужно быстро бегать. Поэтому на
равнинах Восточной Африки обитает самое
быстрое в наземном мире животное —
гепард. Этот хищник охотится в одиночку.
Другие — львы, гиеновые собаки — предпочитают
совместные действия для отлова добычи.
Третьи — гиены и грифы, питающиеся падалью
— всегда наготове, чтобы захватить
остатки или завладеть только что
пойманной чужой добычей. Леопард
подстраховывается, перетаскивая свою
жертву на дерево.

8.
Тропическое
или колючее редколесье
.
Этот
биом представлен в основном светлыми
редкостойными лиственными лесами и
колючими, причудливо изогнутыми
кустарниками. Данный биом характерен
для Южной, Юго — Западной Африки и Юго —
Западной Азии. Монотонно-однообразную
растительность иногда украшает
величественный баобаб. Лимитирующий
фактор — неравномерное распределение
осадков, хотя в целом их выпадает
достаточное
количество.

9. Биом
тропических лесов
.
Тропические
дождевые леса занимают тропические
области Земли в бассейнах Амазонки и
Ориноко в Южной Америке, бассейны Конго,
Нигера и Замбези
в
Центральной и Западной Африке, Мадагаскар,
Индо — Малайскую область и Борнео — Новую
Гвинею. Постоянно влажный климат
способствует тому, что растения здесь
очень крупные и хорошо развитые. Лес
сплошной стеной поднимается на высоту
до 75 м. Верхний ярус представлен
гигантскими деревьями. Почти все деревья
увиты многочисленными лианами и украшены
растениями — эпифитами и паразитами.

Солнечный
свет очень плохо проникает сквозь густую
листву деревьев, поэтому под ними
практически нет растений и, конечно,
животных. Все разнообразие животных
сосредоточено в среднем ярусе тропического
леса. Насекомые, рептилии, птицы и
млекопитающие свободно перемещаются
вверх и вниз по стволам деревьев. Высоко
наверху, в кронах, обитают животные,
которые за всю свою жизнь ни разу не
спускаются вниз, в тень. Среди них одна
из самых крупных в мире хищных птиц —
южноамериканская гарпия. Тут же можно
встретить филиппинскую гарпию —
обезьяноеда, известную тем, что она
охотится даже на крупных обезьян.

На
поверхности земли, в сумраке тропиков,
можно увидеть слонов, тапиров, оленей,
горилл и других млекопитающих. Они делят
здесь пристанище с некоторыми нелетающими
птицами, такими как шалашники.

В
тропиках встречается растение с самыми
крупными цветами. Это раффлезия арнольди
— огромный цветок, распластанный по
земле; имеет пять мощных мясистых
полукруглых лепестков ярко — алого цвета
и достигает в поперечнике одного метра.
У цветка нет ни листьев, ни стебля, ни
корней. Он паразитирует на корнях других
тропических растений. Процесс опыления
осуществляется мухами, которые слетаются
на невыносимый запах падали, испускаемый
этим чудом природы.

В
тропических лесах постоянно выпадают
обильные осадки, здесь всегда тепло без
выраженных сезонных колебаний. Средняя
температура в течение года составляет
в среднем 26 °С. Средняя величина годовых
осадков для всех дождевых тропических
лесов – 230 — 240 см. Иногда их количество
достигает 762 см, как, например, в
департаменте Чоко (Колумбия). Относительная
влажность в лесу составляет в среднем
76 %.

Главной
особенностью тропических лесов является
то, что произрастают они на крайне бедных
почвах. Верхний слой почвы не превышает
5 см на склонах. Под ним обычно лежит
красная латеритная глина, лишенная
питательных веществ. В некоторых районах
Амазонии и острова Калимантан джунгли
растут прямо на песке. Почти все
минеральные и органические вещества в
биоме тропических лесов сосредоточены
в самой растительности и циркулируют
в замкнутой системе. Вырубка лесов ведет
к нарушению этой системы. По некоторым
оценкам, ежегодно с лица Земли исчезает
120 000 км2
тропического леса (ежеминутно — 23 га).
Если не будет радикальным образом
изменен характер эксплуатации тропических
лесов и землепользования, то в ближайшие
50 лет от них мало что останется. Это
приведет к резкому обеднению разнообразия
жизни на Земле и вымиранию огромного
количества видов и станет величайшим
биологическим бедствием из когда — либо
поражавших биосферу.

studfiles.net

Наземная экосистема — это… Что такое Наземная экосистема?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 14 мая 2011.
Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.

Наземные экосистемы играют особую роль в жизни человека, поскольку урожай в них можно получать на всех трофических уровнях в отличие от водных сообществ, где используется только верхняя часть экологической пирамиды. Следовательно, особенности двух типов экосистем необходимо учитывать при эксплуатации природных ресурсов. В экосистемах суши продуценты (автотрофный компонент) представляют собой крупные организмы, у которых от года к году происходит накопление биомассы. Например, прирост деревьев в лесу, рост трав за сезон вегетации, созревание семян и плодов (накопление надземной биомассы) или разрастание корневой системы травянистых растений на лугах и в степях (накопление подземной биомассы). Накопленную биомассу можно изъять и в виде урожая. Между крайними типами экосистем существует множество переходных вариантов, тесно связанных друг с другом. Различные экосистемы взаимодействуют, образуя сложную структуру биосферы. Между экосистемами происходит обмен живыми организмами и их зачатками (личинками, спорами, семенами и т. п.). Благодаря подвижности воздуха и воды, перепадов (градиента) температуры, диффузии газов происходит расселение растений, животных и микроорганизмов. Птицы и насекомые перемещаются во время сезон¬ных перелетов — так же, как другие животные во время кочевок. Вещество перемещается в виде твердых и жидких частиц. Часто минеральные элементы сдуваются ветром и смываются водой с горных пород. Обмен энергией происходит как в виде тепла, так и в виде энергии химических связей (т. е. органических соединений). По отношению к межбиоценотическим связям можно выделить три основные группы экосистем суши: 1. стабильные сообщества, расположенные на равнинных междуречьях, в которых вынос веществ в другие экосистемы и получение их со стороны незначительны; 2. мало теряющие, но много получающие биоценозы, расположенные на низких уровнях рельефа, где накапливаются большие запасы органического вещества; 3. много теряющие, но мало получающие экосистемы на крутых склонах. Так образуется цепь экосистем, перераспределяющая вещество и энергию в биосфере.

В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию (или часть популяции) данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз (биотоп+биоценоз). Биогеоценоз — элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем. Этот термин ввел В.Н.Сукачев.

dic.academic.ru

Наземная экосистема | Страницы Wiki

Наземные экосистемы играют особую роль в жизни человека, поскольку урожай в них можно получать на всех трофических уровнях в отличие от водных сообществ, где используется только верхняя часть экологической пирамиды. Следовательно, особенности двух типов экосистем необходимо учитывать при эксплуатации природных ресурсов.
В экосистемах суши продуценты (автотрофный компонент) представляют собой крупные организмы, у которых от года к году происходит накопление биомассы. Например, прирост деревьев в лесу, рост трав за сезон вегетации, созревание семян и плодов (накопление надземной биомассы) или разрастание корневой системы травянистых растений на лугах и в степях (накопление подземной биомассы). Накопленную биомассу можно изъять и в виде урожая.
Между крайними типами экосистем существует множество переходных вариантов, тесно связанных друг с другом. Различные экосистемы взаимодействуют, образуя сложную структуру биосферы. Между экосистемами происходит обмен живыми организмами и их зачатками (личинками, спорами, семенами и т. п.). Благодаря подвижности воздуха и воды, перепадов (градиента) температуры, диффузии газов происходит расселение растений, животных и микроорганизмов. Птицы и насекомые перемещаются во время сезон¬ных перелетов — так же, как другие животные во время кочевок.
Вещество перемещается в виде твердых и жидких частиц. Часто минеральные элементы сдуваются ветром и смываются водой с горных пород. Обмен энергией происходит как в виде тепла, так и в виде энергии химических связей (т. е. органических соединений).
По отношению к межбиоценотическим связям можно выделить три основные группы экосистем суши:
1. стабильные сообщества, расположенные на равнинных междуречьях, в которых вынос веществ в другие экосистемы и получение их со стороны незначительны;
2. мало теряющие, но много получающие биоценозы, расположенные на низких уровнях рельефа, где накапливаются большие запасы органического вещества;
3. много теряющие, но мало получающие экосистемы на крутых склонах. Так образуется цепь экосистем, перераспределяющая вещество и энергию в биосфере.

В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию (или часть популяции) данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз (биотоп+биоценоз). Биогеоценоз — элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем. Этот термин ввел В.Н.Сукачев.

ru.pages.wikia.com

Наземная экосистема

Биология — Наземная экосистема

09 февраля 2011

Наземные экосистемы играют особую роль в жизни человека, поскольку урожай в них можно получать на всех трофических уровнях в отличие от водных сообществ, где используется только верхняя часть экологической пирамиды. Следовательно, особенности двух типов экосистем необходимо учитывать при эксплуатации природных ресурсов. В экосистемах суши продуценты представляют собой крупные организмы, у которых от года к году происходит накопление биомассы. Например, прирост деревьев в лесу, рост трав за сезон вегетации, созревание семян и плодов или разрастание корневой системы травянистых растений на лугах и в степях. Накопленную биомассу можно изъять и в виде урожая. Между крайними типами экосистем существует множество переходных вариантов, тесно связанных друг с другом. Различные экосистемы взаимодействуют, образуя сложную структуру биосферы. Между экосистемами происходит обмен живыми организмами и их зачатками. Благодаря подвижности воздуха и воды, перепадов температуры, диффузии газов происходит расселение растений, животных и микроорганизмов. Птицы и насекомые перемещаются во время сезон¬ных перелетов — так же, как другие животные во время кочевок. Вещество перемещается в виде твердых и жидких частиц. Часто минеральные элементы сдуваются ветром и смываются водой с горных пород. Обмен энергией происходит как в виде тепла, так и в виде энергии химических связей. По отношению к межбиоценотическим связям можно выделить три основные группы экосистем суши: 1. стабильные сообщества, расположенные на равнинных междуречьях, в которых вынос веществ в другие экосистемы и получение их со стороны незначительны; 2. мало теряющие, но много получающие биоценозы, расположенные на низких уровнях рельефа, где накапливаются большие запасы органического вещества; 3. много теряющие, но мало получающие экосистемы на крутых склонах. Так образуется цепь экосистем, перераспределяющая вещество и энергию в биосфере.

В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз. Биогеоценоз — элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем. Этот термин ввел В.Н.Сукачев.

Просмотров: 9011

www.muldyr.ru

Наземные биомы (экосистемы) — Мегаобучалка

Стабильная экосистема характеризуется равновесным состоянием взаимосвязей между живыми организмами и окружающей физической средой. Всеобщий гомеостаз такой системы позволяет ей противостоять внешнему воздействию в довольно широком диапазоне толерантности по отношению, например, к климатическим факторам, тогда говорят об экосистеме климатического климакса.

Климатический климакс является результатом длительной сукцессионной серии экосистемы в данных климатических условиях. Но, как известно, для Земли характерна климатическая зональность, а отсюда и зональность наземных экосистем, климаксная стадия которых будет определяться конкретными климатическими факторами соответствующей зоны. Известно, что кроме горизонтальной зональности (рис. 7.4) климата в масштабе всего земного шара, наблюдается еще и вертикальная или высотная зональность в горных системах. У подножия горных систем климат соответствует данной общегеографической зональности, при движении вверх в горы пояса будут меняться, как при движении с юга на север. «Югом» будет являться климат подножия горной системы (см. рис. 7.4).

Рис. 7.4. Схема, показывающая соответствие между последовательными вертикальными
и горизонтальными растительными зонами:

1 ¾ тропическая зона ¾ зона тропических лесов; 2 ¾ умеренная зона ¾ зона лиственных и хвойных лесов;
3 ¾ альпийская зона ¾ зона травянистой растительности, мхов и лишайников;
4 ¾ полярная зона ¾ зона снегов и льдов

Тундры характеризуются суровыми условиями для произрастания: вегетационный период всего 2-2,5 месяца, осадков мало ¾ 200-300 мм, сильные ветры и даже летом ночью температура падает ниже 0 °С, плюс к этому ¾ вечная мерзлота на глубине в несколько десятков сантиметров летом, а зимой ¾ оттаивающий летом слой промерзает полностью. Но длительный фотопериод и низкая испаряемость значительно снижают лимитирующее действие влажности и света.

В тундре отсутствуют деревья и преобладают мхи и лишайники. Кустарники многолетние зимнезеленые для более полного использования светлой части года принимают подушкообразную и стелющуюся формы (кассиопея, брусника, вероника и др.) и такие же формы ¾ карликовые растения с опадающими листьями (черника, карликовая береза и т. п.).

Продуктивность наземных экосистем тундры значительно ниже ряда других систем, но вместе с океаном они способны прокормить перелетных птиц, насекомых, северных оленей, овцебыков, медведей, волков, песцов и др.

Выше границы леса, в высоких горах есть небольшие тундровые зоны, которые являются экологически сходными районами с вышеописанной тундрой.

На границе между тундрой и хвойными лесами лежит лесотундра. Это переходная зона (экотон). Но здесь уже произрастают березы, ели, лиственницы и увеличивается количество семенных кормов, а отсюда и разнообразие птиц, мелких грызунов и других возрастает.

Бореальные хвойные леса распространены в северной части умеренной климатической зоны (см. рис. 7.3). Это леса северной части умеренного пояса северного полушария с суровыми зимними температурами ¾ тайга (см. рис. 7.5, а). Таежные сообщества представлены темнохвойными породами деревьев ¾ ель, пихта, сибирская кедровая сосна (сибирский кедр), и светлохвойными ¾ лиственница и сосна (преимущественно на песчаных и супесчаных почвах).

Строение сообществ темнохвойных лесов довольно простое: два — три древесных яруса, ярусы моховой, травяной или травяно-кустарниковый. Затенение значительно, лесная подстилка разлагается медленно.

а

б

Рис. 7.5. Наземные экосистемы:

а ¾ бореальные хвойные леса (тайга) ¾ ельник; б ¾ ковыльная степь. Государственный природный
заповедник «Ростовский». (В. А. Миноранский, О.Н. Демина. Особо охраняемые территории
Ростовской области, Ростов на Дону: Изд-во ООО «Цввр», 2002)

Темнохвойные леса отличаются особой микросредой ¾ нет ветра, температура выше, чем на открытом месте, много снега зимой, что помогает выживать животному поколению в суровую зиму.

Самые крупные животные в тайге: из хищников ¾ медведь, волк; из травоядных ¾ лось. Большое значение в хвойных лесах имеет семенной фонд и хвоя: семенами питаются птицы, белки, бурундуки и другие мелкие грызуны, а хвоей ¾ насекомые.

Хвойные леса ¾ самые крупные в мире поставщики лесоматериалов. Они весьма продуктивны (см. табл. 7.1, рис. 7.2) несмотря на низкую температуру в течение полугода, так как сплошной зеленый покров, содержащий хлорофил, сохраняется круглый год.

Листопадные леса умеренной зоны (широколиственные леса), расположенные южнее тайги, в отличие от нее не имеют сплошного распространения (см. рис. 7.3). Произрастают они в условиях более мягкого климата, с осадками от 700 до 1500 мм/г, с умеренными температурами и четко выраженными сезонами. В основном в листопадных лесах среди древесной флоры доминируют бук и дуб. Благодаря опаду листьев формируется мощная лесная подстилка, позволяющая перезимовать многим беспозвоночным животным.

Ярусная структура широколиственных лесов намного сложнее, чем у хвойных: до трех ярусов деревьев (дубравы), двух ярусов кустарников и двух — трех ярусов трав. Раскидистая крона, высокая дуплистость деревьев и хорошо выраженная ярусность широколиственных лесов позволяют птицам занимать свои экологические ниши на различных уровнях.

Среди насекомых много вредителей, наносящих большой вред лесам. Крупные животные в листопадных лесах, в принципе, те же, что и в тайге: лоси, медведи, рыси, лисицы, волки и др., но намного разнообразнее и богаче орнитофауна.

Листопадные леса ¾ это те районы суши, где человеческая цивилизация получила наибольшее развитие. Поэтому трудно сейчас найти широколиственные нетронутые леса. Большая их часть заменена культурными сообществами.

Биомасса широколиственных лесов близка к биомассе южной тайги (см. табл. 7.1, рис. 7.2).

Степи умеренной зоны¾ открытые пространства между лесами и пустынями с количеством осадков от 250 до 750 мм/г, между которыми есть еще переходная зона (экотон) ¾ лесостепь. Они занимают обширные пространства в Евразии, в Северной Америке (прерии), на юге Южной Америки (пампасы), в Австралии, Новой Зеландии (туссоки) (см. рис. 7.3).

Растительность в степях преимущественно ксерофильного облика (рис. 7.5, б). Преобладают дерновинные злаки (дерновины образуются вследствие скученности стеблей). Много в степи эфемеров, после отмирания наземных частей которых остаются клубни, луковицы, подземные корневища. И, наконец, для степей характерны кустарники, которые поедаются животными.

Среди животных в степях распространен парный и реже колониальный образ жизни. Здесь много парных животных (суслики, сурки, полевки и др.). Животные, которые живут не в парах, образуют стада. Главную роль в биоценозе степей играют копытные ¾ сайгаки, ранее дикая лошадь ¾ тарпан. При умеренном выпасе животные копытами разбивают скопление мертвой листвы на поверхности почвы, что способствует дальнейшему росту трав. При перевыпасе происходит деградация степной растительности и возникает, в конечном итоге, так называемый «толок», когда практически исчезают все многолетние травы, а следом за толоком ¾ опустынивание степей ¾ растительность сменяется малосъедобными полынями и другими, еще более ксерофильными формами.

Почвы степей достаточно резко отличаются от лесных почв и, прежде всего, высоким содержанием гумуса ¾ в пять — десять раз выше. Злаки, по сравнению с деревьями, живут недолго, и в почву попадает большое количество органики, в результате разложения которой накапливается гумус, так как гумификация идет быстро в сухом климате, а минерализация очень медленно. Так возникают самые плодородные почвы ¾ черноземы. На них вырастает наиболее высокая чистая первичная продукция, или урожай, культурных злаков ¾ пшеницы, кукурузы и т. д.

В луговых степях России биомасса ¾ 2500 ц/га, в сухих степях ¾ 1000 ц/га. Продуктивность ксерофильных сообществ 100-200 ц/га, при возрастании аридности ¾ 50-100 ц/га (Воронов, 1988).

Большая часть степей в настоящее время занята под посевы зерновых культур, культурными пастбищами или древесной растительностью, сохраненной или культивированной человеком.

Пустыни травянистые и кустарниковые ¾ наибольшие площади занимают в Азии, Африке, Австралии, Северной и Южной Америке, встречаются они и в Европе (чаще в виде экотона ¾ полупустыни) (см. рис. 7.3). Главный критерий пустыни ¾ выпадение осадков менее 200-250 мм/г, а испарение с открытой водной поверхности более 1000 мм/г.

Почвы пустынь ¾ сероземы и светло-бурые. Пустыни обычно подразделяются по породам, на которых они сформировались: глинистые, солончаковые, песчаные, каменистые.

Растения в пустынях представлены весьма ксерофильными травами и полукустарниками, суккулентами, а также множеством эфемеров, которые используют для прорастания только влажные периоды. Растительность разрежена, из-за чего травоядные животные существуют небольшими группами, парами и в одиночку. Стада образуют только животные, способные быстро находить новые участки с кормами (антилопы, некоторые птицы).

Животные пустыни по разному адаптированы к нехватке воды: обладают особыми покровами, выделяют сухие экскременты и т. д. Они могут образовывать и сохранять метаболическую воду. Верблюды же приспособлены к повышенной температуре тела, к высокой степени дегидратации тканей, смертельной для других животных.

Земледелие в пустынях невозможно без орошения. При орошении с сохранением структуры почвы и при благоприятном содержании питательных веществ, с ее изобилием солнечного света пустыня может стать весьма продуктивной. По размерам фитомассы пустыни разнообразны (см. табл. 7.1, рис.7.2).

Чапарраль¾ это территории с мягким, умеренным климатом, где обильные зимние дожди сменяются засушливым летом. Количество осадков здесь 500-700 мм, но они выпадают в период теплой зимы. Сообщества чапарраля состоят из деревьев (лавр, вечнозеленые дубы) и кустарников с желтыми толстыми вечнозелеными листьями. Они широко распространены в Средиземноморье, вдоль южного берега Австралии, в Калифорнии и Мексике (см. рис. 7.3).

В Австралии в лесах доминируют эвкалиптовые деревья и кустарники. Деревья широко интродуцируются в других местах этих биомов ¾ в Калифорнии (США), в Колхидской низменности (Грузия).

Тропические степи и саванны¾ это обычно древесно-кустарниковый тип растительности. Они расположены в теплых областях ¾ в центральной и восточной Африке, в южной Америке и Австралии, с осадками от 900 до 1500 мм/г, но с одним, иногда двумя сухими сезонами по два — шесть месяцев. Температура здесь достаточно высокая круглый год и сезонность определяется только распределением осадков ¾ сезоны влажные (дождливые) и сухие (засушливые). Это создает своеобразные условия для существования фауны и флоры.

Деревья имеют часто толстую кору с мощным слоем пробки: баобабы, акации, пальмы, древовидные молочаи (экологические эквиваленты кактусов) и др. Травы представлены высокими труднопроходимыми для человека густыми злаками. В период засухи надземная часть злаков высыхает, листья деревьев опадают. Цветут деревья в конце сухого сезона, а с началом дождей распускается листва.

Саванна, в особенности африканская, не имеет себе равных по разнообразию и численности популяций копытных ¾ антилопы, зебры, жирафы и др. На них охотятся такие хищники, как львы, гепарды и др.

Разнообразны птицы, среди которых есть крупные хищники и падальщики (грифы), а также самая крупная из птиц ¾ африканский страус. Здесь множество рептилий ¾ змей и ящериц, активных в засушливый период, а также насекомых, обилие которых приходится на дождливый сезон.

Среди насекомых много кровососущих ¾ знаменитая муха цеце и др. В южной Африке обитают насекомые, переносящие возбудителей тяжелых болезней, поражающих центральную нервную систему человека и животных, и других опасных «тропических» болезней.

Полувечнозеленые сезонные (листопадные) тропические леса распространены в областях с осадками 800-1300 мм/г с продолжительным сухим периодом в четыре — шесть месяцев в году. Леса характерны для тропической части Азии, Центральной Америки (см. рис. 7.3). Характерно, что в них доминируют деревья верхнего яруса, которые сбрасывают листья в сухой сезон, соответствующий зимнему периоду. Нижний ярус представлен уже большей частью вечнозелеными деревьями и кустарниками. Из вечнозеленых деревьев в этих лесах хорошо известна пальма.

Вечнозеленые тропические дождевые леса расположены вдоль экватора, в зоне, где 2000-2500 мм/г осадков при достаточно равномерном распределении их по месяцам. Дождевые леса расположены в трех основных областях: 1) крупнейший сплошной массив в бассейне Амазонки и Ориноко в Южной Америке; 2) в бассейнах рек Конго, Нигера и Замбези в Африке и на острове Мадагаскар; 3) Индо-Малайской и островов Борнео ¾ Новая Гвинея (см. рис. 7.3). Годовой ход температур в этих областях достаточно ровный, и в ряде случаев снижает сезонные ритмы вообще или сглаживает их.

В дождевых тропических лесах деревья образуют три яруса: 1) редкие высокие деревья образуют верхний ярус над общим уровнем полога; 2) полог, образующий сплошной вечнозеленый покров на высоте 25-35 м; 3) нижний ярус, который четко проявляется как густой лес лишь в местах просвета в пологе. Травянистая растительность и кустарники практически отсутствуют. Но зато большое количество лиан и эпифитов. Видовое разнообразие растений очень велико ¾ на нескольких гектарах можно встретить столько видов, сколько нет во флоре всей Европы (Ю. Одум, 1986). Число видов деревьев по разным учетам различно, но, видимо, достигает 170 и более, хотя трав ¾ не более 20 видов. Количество видов межярусных растений (лианы, эпифиты и др.) вместе с травами насчитывает 200-300 и более.

Влажные тропические леса ¾ это достаточно древние климаксные экосистемы, в которых круговорот питательных веществ доведен до совершенства ¾ они мало теряются и немедленно поступают в биологический круговорот, осуществляемый мутуалистическими организмами и неглубокими, большей частью воздушными, с мощной микоризой, корнями деревьев. Именно благодаря этому на скудных почвах так пышно растут леса.

Не менее разнообразен, чем растительность, и животный мир этих лесов. Большая часть животных, в том числе и млекопитающих, существуют в верхних ярусах растительности. Разнообразие видов животных можно проиллюстрировать такими цифрами: на 15 км2 дождевого леса в Панаме насчитывается 20 тыс. видов насекомых, а на такой же территории на западе Европы их всего несколько сотен.

Из крупных животных тропических лесов назовем лишь некоторые, наиболее известные: обезьяны, ягуары, муравьед, ленивец, пума, человекообразные обезьяны, буйвол, индийский слон, павлин, попугаи, кондор, королевский гриф и многие другие. Основной источник питания животных в этих местах ¾ плоды и термиты. Многие птицы ¾ растительноядные.

Для тропического леса характерна высокая скорость эволюции и видообразования. Многие виды вошли в состав более северных сообществ. Поэтому очень важно сохранить эти леса, как «ресурс генов».

Влажные тропические леса обладают большой биомассой и самой высокой продуктивностью из биоценозов суши (см. табл. 7.1).

Чтобы лес восстанавливался до состояния климакса, требуется длительный сукцессионный цикл. Для ускорения процесса предлагается, например, вырубать его узкими просеками, оставляя, в основном, растения, которые для промышленности ценности не представляют, не нарушая при этом запас биогенов в корневых подушках, и тогда обсеменение с незатронутых участков поможет быстро восстановить лес до первоначального вида.

 

megaobuchalka.ru

§ 2. Наземные биомы (экосистемы)

Стабильная
экосистема характеризуется равновесным

состоянием
взаимосвязей между живыми организмами
и

окружающей
физической средой. Всеобщий гомеостаз
такой

системы
позволяет ей противостоять внешнему
воздействию в

довольно
широком диапазоне толерантности по
отношению,

например,
к климатическим факторам, тогда говорят
об

экосистеме
климатического климакса.

Климатический
климакс является результатом

длительной
сукцессионной серии экосистемы в данных

климатических
условиях. Но, как известно, для Земли
характерна

климатическая
зональность, а отсюда и зональность
наземных

экосистем,
климаксная стадия которых будет
определяться

конкретными
климатическими факторами соответствующей

зоны.
Известно, что кроме горизонтальной
зональности

(рис.
7.3) климата в масштабе всего земного
шара,

наблюдается
еще и вертикальная, или высотная,
зональность в

горных
системах. У подножия горных систем
климат

соответствует
данной общегеографической зональности,
при движении

вверх,
в горы пояса будут меняться, как при
движении с юга

на
север. «Югом» будет являться климат
подножия горной

системы
(рис. 7.4).

Тундры
характеризуются суровыми условиями
для

произрастания:
вегетационный период всего 2—2,5 месяца,

осадков
мало — 200—300 мм, сильные ветры и ночью

температура
падает ниже 0 °С даже летом, плюс к этому
— вечная

мерзлота
на глубине в несколько десятков
сантиметров летом, а

зимой
— оттаивающий летом слой промерзает
полностью. Но

длительный
фотопериод и низкая испаряемость
значительно

снижают
лимитирующее действие влажности и
света.

190

Рис.
7.4. Схема, показывающая соответствие
между

последовательными
вертикальными и горизонтальными
растительными зонами:

1
— тропическая зона — зона тропических
лесов; 2 — умеренная

зона
— зона лиственных и хвойных лесов; 3 —
альпийская зона —

зона
травянистой растительности, мхов и
лишайников; 4 —

полярная
зона — зона снегов и льдов

В
тундре отсутствуют деревья и преобладают
мхи и

лишайники.
Кустарники многолетние зимнезеленые
для более

полного
использования светлой части года,
подушкообразной

и
стелющейся форм (кассиопея, брусника,
вероника и др.) и

таких
же форм карликовые растения с опадающими
листьями

(черника,
карликовая береза и т. п.).

Продуктивность
наземных экосистем тундры

значительно
ниже ряда других систем, но вместе с
океаном они

способны
прокормить перелетных птиц, насекомых,
северных

оленей,
овцебыков, медведей, волков, песцов и
др.

Выше
границы леса, в высоких горах есть
небольшие

тундровые
зоны, которые являются экологически
сходными

районами
с вышеописанной тундрой.

Бореальные
хвойные леса распространены в северной

части
умеренной климатической зоны (рис. 7.3).
Это

хвойные
леса северной части умеренного пояса
северного полуша-

191

рия
с суровыми зимними температурами —
тайга. Таежные

сообщества
представлены темнохвойными породами
дереву

ев
— ель, пихта, сибирская кедровая сосна
(сибирский кедр) и

светлохвойными
— лиственницей и сосной

(преимущественно
на песчаных и супесчаных почвах).

Строение
сообществ темнохвойных лесов довольно

простое:
два-три древесных яруса, ярусы моховой,
травяной или

травяно-кустарниковый.
Затенение значительно, лесная

подстилка
разлагается медленно.

Темнохвойные
леса отличаются особой микросредой —
нет

ветра,
температура выше, чем на открытом месте,
много

снега
зимой, что помогает выживать животному
населению в

суровую
зиму.

Самые
крупные животные в тайге: из хищников

медведь,
волк; из травоядных — лось. Большое
значение в

хвойных
лесах имеет семенной фонд и хвоя: семенами
питаются

птицы,
белки, бурундуки и другие мелкие грызуны,
а

хвоей
— насекомые.

Хвойные
леса — самые крупные в мире поставщики

лесоматериалов.
Они весьма продуктивны, несмотря на
низкую

температуру
в течение полугода, так как сплошной
зеленый

покров,
содержащий хлорофилл, сохраняется
круглый год (см.

табл.
7.1, рис. 7.2).

Листопадные
леса умеренной зоны

(широколиственные
леса), расположенные южнее тайги, в
отличие от нее, не

имеют
сплошного распространения (рис. 7.3).
Произрастают

они
в условиях более мягкого климата, с
осадками от 700 до

1500
мм/г, с умеренными температурами и четко

выраженными
сезонами. В основном в листопадных лесах
среди

древесной
флоры доминируют бук и дуб. Благодаря
опаду

листьев
формируется мощная лесная подстилка,
позволяющая

перезимовать
многим беспозвоночным животным.

Ярусная
структура широколиственных лесов
намного

сложнее,
чем у хвойных: до трех ярусов деревьев
(дубравы),

двух
ярусов кустарников и двух-трех ярусов
трав.

Раскидистая
крона, высокая дуплистость деревьев и
хорошо

выраженная
ярусность широколиственных лесов
позволяют птицам

занимать
свои экологические ниши на различных
уровнях.

192

Среди
насекомых много вредителей, которые
наносят

большой
вред лесам. Крупные животные в листопадных
лесах, в

принципе,
те же, что и в тайге: лоси, медведи, рыси,
лисицы

й
др., разнообразна и богата орнитофауна.

Листопадные
леса — это те районы суши, где

человеческая
цивилизация получила наибольшее
развитие. Поэтому

трудно
сейчас найти широколиственные нетронутые
леса.

Большая
их часть заменена культурными сообществами.

Биомасса
широколиственных лесов близка к биомассе

южной
тайги (см. табл. 7.1, рис. 7.2).

Степи
умеренной зоны — открытые пространства

между
лесами и пустынями с количеством осадков
от 250 до 750

мм/г.
Они занимают обширные пространства в
Евразии, в

Северной
Америке (прерии), на юге Южной Америки

(пампасы),
в Австралии, Новой Зеландии (туссрки)
(рис. 7.3).

Растительность
в степях преимущественно ксерофильного

облика.
Преобладают дерновинные злаки (дерновины,

образуются
вследствие скученности стеблей). Много
в степи

эфемеров,
после отмирания наземных частей которых
остаются

клубни,
луковицы, подземные корневища. И наконец,
для

степей
характерны кустарники, которые поедаются

животными.

Среди
животных в степях распространен парный
и —

реже
— колониальный образ жизни. Здесь много
парных

животных
(суслики, сурки, полевки и др.). Животные,
которые

живут
не в парах, образуют стада. Главную роль
в биоценозе

степей
играют копытные — сайгаки, ранее дикая
лошадь —

тарпан.
При умеренном выпасе животные копытами

разбивают
скопления мертвой листвы на поверхности
почвы, что

способствует
дальнейшему росту трав. При перевыпасе

происходит
деградация степной растительности и
возникает, в

конечном
итоге, так называемый «толок», когда
практически

исчезают
все многолетние травы, а следом за
«толоком» — опус-

тынивание
степей — растительность сменяется

малосъедобными
полынями и другими еще более ксерофильными

формами.

Почвы
степей достаточно резко отличаются от
лесных почв

и»
прежде всего, высоким содержанием гумуса
— в пять-де-

193

сять
раз выше. Злаки, по сравнению с деревьями,
живут

недолго
и в почву попадает большое количество
органики в

виде
гумуса, так как гумификация идет быстро
в сухом

климате,
а минерализация очень медленно. Так
возникают самые

плодородные
почвы — черноземы. На них вырастает

наиболее
высокая чистая первичная продукция,
или урожай,

культурных
злаков — пшеницы, кукурузы и т. д.

В
луговых степях России биомасса — 2500
ц/га, в сухих

степях
— 1000 ц/га. Продуктивность ксерофильных
сообществ

100—200
ц/га, при возрастании аридности — 50—100
ц/га

(Воронов,
1988).

Большая
часть степей в настоящее время занята
под

посевы
зерновых культур, культурными пастбищами
или

Древесной
растительностью, сохраненной или
культивированной

человеком.

Пустыня
травянистая и кустарниковая наибольшие

площади
занимает в Азии, Африке, Австралии,
Северной и

Южной
Америках, встречается она и в Европе
(чаще

полупустыня)
(см. рис. 7.3). Главный критерий пустыни —
выпадение

осадков
менее 200—250 мм/г, а испарение с открытой
водной

поверхности
более 1000 мм/г.

Почвы
пустынь — сероземы и светло-бурые.
Пустыни

обычно
подразделяются по породам, на которых
они

сформировались:
глинистые, солончаковые, песчаные,
каменистые.

Растения
в пустынях представлены весьма
ксерофильны-

ми
травами и полукустарниками, суккулентами,
а также

множеством
эфемеров, которые используют только
влажные

периоды.
Растительность разрежена, из-за чего
травоядные

животные
существуют небольшими группами, парами
и в

одиночку.
Стада образуют лишь животные, способные
быстро

находить
новые участки с кормами (антилопы,
некоторые

птицы).

Животные
пустыни по-разному адаптированы к
нехватке

воды:
обладают особыми покровами, выделяют
сухие

экскременты
и т. д. Они могут образовывать и сохранять

метаболическую
воду. Верблюды же приспособлены к
повышенной

температуре
тела, к высокой степени дегидратации
тканей,

смертельной
для других животных.

194

Земледелие
в пустынях невозможно без орошения. При

орошении
пустыня, с ее изобилием солнечного
света, может

стать
весьма продуктивной. По размерам
фитомассы

пустыни
разнообразны (см. табл. 7.1, рис. 7.2).

Чапарраль
— это территории с мягким, умеренным

климатом.
Количество осадков здесь 500—700 мм, но
они

выпадают
в период теплой зимы. Обильные зимние
дожди

сменяются
засушливым летом. Сообщества чапарраля
состоят из

деревьев
(лавр, вечнозеленые дубы) и кустарников
с

желтыми
толстыми вечнозелеными листьями. Они
широко

распространены
в Средиземноморье, вдоль южного берега

Австралии,
в Калифорнии и Мексике (см. рис. 7.3).

В
Австралии в лесах доминируют эвкалиптовые
деревья и

кустарники.
Деревья широко интродуцируются в других

местах
этих биомов — в Калифорнии (США), в
Колхидской

низменности
(Грузия).

Тропические
степи и саванны — это обычно древесног

кустарниковый
тип растительности теплых областей в

центральной
и Восточной Африке, в Южной Америке и

Австралии,
с осадками от 900 до 1500 мм/г. Температура
здесь

достаточно
высокая круглый год и сезонность
определяется только

распределением
осадков — сезоны влажные (дождливые) и

сухие
(засушливые). Это создает своеобразные
условия для

существования
фауны и флоры.

Деревья
имеют часто толстую кору с мощным слоем

пробки:
баобабы, акации, пальмы, древовидные
молочаи

(экологические
эквиваленты кактусов) и др. Травы
представлены

высокими
труднопроходимыми для человека густыми
злаками.

В
период засухи надземная часть злаков
высыхает, листья

деревьев
опадают. Цветут деревья в конце сухого
сезона, а с

началом
дождей распускается листва.

Саванна,
в особенности африканская, не имеет
себе

равных
по разнообразию и численности популяций
копытных —

антилопы,
зебры, жирафы и др. На них охотятся такие

хищники,
как львы, гепарды и др.

Разнообразны
птицы, среди которых есть крупные

хищники
и падальщики (грифы), а также самая
крупная из птиц —

африканский
страус. Здесь множество рептилий — змей
и яще-

195

риц,
активных в засушливый период, а также
насекомые,

обилие
которых приходится на дождливый сезон.

Среди
насекомых много кровососущих — знаменитая

муха
цеце и др. В Южной-Африке обитают насекомые

переносчики
возбудителей тяжелых болезней, поражающих

центральную
нервную систему человека и животных, и
других

опасных
«тропических» болезней.

Полувечнозеленые
сезонные (листопадные)

тропические
леса распространены в областях с осадками
800—1300

мм/г
с продолжительным сухим периодом в
четыре — шесть

месяцев
в году. Леса характерны для тропической
части Азии,

Центральной
Америки (см. рис. 7.3). Характерно, что в
них

доминируют
деревья верхнего яруса, которые сбрасывают

листья
в сухой сезон, соответствующий зимнему
периоду.

Нижний
ярус представлен уже большей частью
вечнозелеными

деревьями
и кустарниками. Из вечнозеленых деревьев
в этих

лесах
хорошо известна пальма.

Вечнозеленые
тропические дождевые леса

расположены
вдоль экватора, в зоне, где 2000—2500 мм/г
осадков

при
достаточно равномерном распределении
их по месяцам.

Дождевые
леса расположены в трех основных
областях:

1)
крупнейший сплошной массив в бассейне
Амазонки и

Ориноко
в Южной Америке; 2) в бассейнах рек Конго,

Нигера
и Замбези в Африке и на острове Мадагаскар;
3) Индо-

Малайской
и островов Борнео — Новая Гвинея (рис.
7.3).

Годовой
ход температур в этих областях достаточно

ровный
и в ряде случаев снижает сезонные ритмы
вообще или

сглаживает
их.

В
дождевых тропических лесах деревья
образуют три

яруса:
1) редкие высокие деревья создают верхний
ярус над

общим
уровнем полога; 2) полог, образующий
сплошной

вечнозеленый
покров на высоте 25—35 м; 3) нижний ярус,

который
четко проявляется как густой лес лишь
в местах

просвета
в пологе. Травянистая растительность
и кустарники

практически
отсутствуют. Но зато большое количество
лиан и

эпифитов.
Видовое разнообразие растений очень
велико —

на
нескольких гектарах можно встретить
столько видов,

сколько
нет во флоре всей Европы (Ю. Одум, 1986).
Число

196

видов
деревьев по разным учетам различно, но,
видимо,

достигает
170 и более, хотя трав — не более 20 видов.

Количество
видов межъярусных растений (лианы,
эпифиты и др.)

вместе
с травами насчитывают 200—300 и более.

Влажные
тропические леса — это достаточно
древние кли-

максные
экосистемы, в которых круговорот
питательных

веществ
доведен до совершенства — они мало
теряются и

немедленно
поступают в биологический круговорот,

осуществляемый
мутуалистическими организмами и
неглубокими,

большей
частью воздушными, с мощной микоризой,

корнями
деревьев. Именно благодаря этому на
скудных почвах так

пышно
растут леса.

Не
менее разнообразен, чем растительность,
и животный

мир
этих лесов. Большая часть животных, в
том числе и

млекопитающих,
существуют в верхних ярусах растительности.

Разнообразие
видов животных можно проиллюстрировать

такими
цифрами: на 15 км2 дождевого леса в Панаме

насчитывается
20 000 видов насекомых, а на такой же
территории на

западе
Европы их всего несколько сотен.

Из
крупных животных тропических лесов
назовем лишь

некоторые,
наиболее известные: обезьяны, ягуары,

муравьед,
ленивец, пума, человекообразные обезьяны,
буйвол,

индийский
слон, павлин, попугаи, кондор, королевский
гриф и

многие
др.

Для
тропического леса характерна высокая
скорость

эволюции
и видообразования. Многие виды вошли в
состав

более
северных сообществ. Поэтому очень важно
сохранить эти

леса
как «ресурс генов».

Влажные
тропические леса обладают большой
биомассой

и
самой высокой продуктивностью из
биоценозов суши (см.

табл.
7.1).

Чтобы
лес восстанавливался до состояния
климакса,

требуется
длительный суккцессионный цикл. Для
ускорения

процесса
предлагается, например, вырубать его
узкими просеками,

оставляя
растения, которые ценности для
промышленности не

представляют,
не нарушая при этом запас биогенов в
корневых по-

Душках,
и тогда обсеменение с незатронутых
участков поможет

быстро
восстановить лес до первоначального
вида.

197

studfiles.net

Наземные биомы (экосистемы)



Поиск Лекций




Стабильная экосистема характеризуется равновесным состоянием взаимосвязей между живыми организмами и окружающей физической средой. Всеобщий гомеостаз такой системы позволяет ей противостоять внешнему воздействию в довольно широком диапазоне толерантности по отношению, например, к климатическим факторам, тогда говорят об экосистеме климатического климакса.

Климатический климакс является результатом длительной сукцессионной серии экосистемы в данных климатических условиях. Но, как известно, для Земли характерна климатическая зональность, а отсюда и зональность наземных экосистем, климаксная стадия которых будет определяться конкретными климатическими факторами соответствующей зоны. Известно, что кроме горизонтальной зональности (рис. 7.4) климата в масштабе всего земного шара, наблюдается еще и вертикальная или высотная зональность в горных системах. У подножия горных систем климат соответствует данной общегеографической зональности, при движении вверх в горы пояса будут меняться, как при движении с юга на север. «Югом» будет являться климат подножия горной системы (см. рис. 7.4).

Рис. 7.4. Схема, показывающая соответствие между последовательными вертикальными
и горизонтальными растительными зонами:

1  тропическая зона  зона тропических лесов; 2  умеренная зона  зона лиственных и хвойных лесов;
3  альпийская зона  зона травянистой растительности, мхов и лишайников;
4  полярная зона  зона снегов и льдов

Тундры характеризуются суровыми условиями для произрастания: вегетационный период всего 22,5 месяца, осадков мало  200300 мм, сильные ветры и даже летом ночью температура падает ниже 0 С, плюс к этому  вечная мерзлота на глубине в несколько десятков сантиметров летом, а зимой  оттаивающий летом слой промерзает полностью. Но длительный фотопериод и низкая испаряемость значительно снижают лимитирующее действие влажности и света.

В тундре отсутствуют деревья и преобладают мхи и лишайники. Кустарники многолетние зимнезеленые для более полного использования светлой части года принимают подушкообразную и стелющуюся формы (кассиопея, брусника, вероника и др.) и такие же формы  карликовые растения с опадающими листьями (черника, карликовая береза и т. п.).

Продуктивность наземных экосистем тундры значительно ниже ряда других систем, но вместе с океаном они способны прокормить перелетных птиц, насекомых, северных оленей, овцебыков, медведей, волков, песцов и др.



Выше границы леса, в высоких горах есть небольшие тундровые зоны, которые являются экологически сходными районами с вышеописанной тундрой.

На границе между тундрой и хвойными лесами лежит лесотундра. Это переходная зона (экотон). Но здесь уже произрастают березы, ели, лиственницы и увеличивается количество семенных кормов, а отсюда и разнообразие птиц, мелких грызунов и других возрастает.

Бореальные хвойные леса распространены в северной части умеренной климатической зоны (см. рис. 7.3). Это леса северной части умеренного пояса северного полушария с суровыми зимними температурами  тайга (см. рис. 7.5, а). Таежные сообщества представлены темнохвойными породами деревьев  ель, пихта, сибирская кедровая сосна (сибирский кедр), и светлохвойными  лиственница и сосна (преимущественно на песчаных и супесчаных почвах).

Строение сообществ темнохвойных лесов довольно простое: два  три древесных яруса, ярусы моховой, травяной или травяно-кустарниковый. Затенение значительно, лесная подстилка разлагается медленно.

а

б

Рис. 7.5. Наземные экосистемы:

а  бореальные хвойные леса (тайга)  ельник; б  ковыльная степь. Государственный природный
заповедник «Ростовский». (В. А. Миноранский, О.Н. Демина. Особо охраняемые территории
Ростовской области, Ростов на Дону: Изд-во ООО «Цввр», 2002)

Темнохвойные леса отличаются особой микросредой  нет ветра, температура выше, чем на открытом месте, много снега зимой, что помогает выживать животному поколению в суровую зиму.

Самые крупные животные в тайге: из хищников  медведь, волк; из травоядных  лось. Большое значение в хвойных лесах имеет семенной фонд и хвоя: семенами питаются птицы, белки, бурундуки и другие мелкие грызуны, а хвоей  насекомые.




Хвойные леса  самые крупные в мире поставщики лесоматериалов. Они весьма продуктивны (см. табл. 7.1, рис. 7.2) несмотря на низкую температуру в течение полугода, так как сплошной зеленый покров, содержащий хлорофил, сохраняется круглый год.

Листопадные леса умеренной зоны (широколиственные леса), расположенные южнее тайги, в отличие от нее не имеют сплошного распространения (см. рис. 7.3). Произрастают они в условиях более мягкого климата, с осадками от 700 до 1500 мм/г, с умеренными температурами и четко выраженными сезонами. В основном в листопадных лесах среди древесной флоры доминируют бук и дуб. Благодаря опаду листьев формируется мощная лесная подстилка, позволяющая перезимовать многим беспозвоночным животным.

Ярусная структура широколиственных лесов намного сложнее, чем у хвойных: до трех ярусов деревьев (дубравы), двух ярусов кустарников и двух  трех ярусов трав. Раскидистая крона, высокая дуплистость деревьев и хорошо выраженная ярусность широколиственных лесов позволяют птицам занимать свои экологические ниши на различных уровнях.

Среди насекомых много вредителей, наносящих большой вред лесам. Крупные животные в листопадных лесах, в принципе, те же, что и в тайге: лоси, медведи, рыси, лисицы, волки и др., но намного разнообразнее и богаче орнитофауна.

Листопадные леса  это те районы суши, где человеческая цивилизация получила наибольшее развитие. Поэтому трудно сейчас найти широколиственные нетронутые леса. Большая их часть заменена культурными сообществами.

Биомасса широколиственных лесов близка к биомассе южной тайги (см. табл. 7.1, рис. 7.2).

Степи умеренной зоны открытые пространства между лесами и пустынями с количеством осадков от 250 до 750 мм/г, между которыми есть еще переходная зона (экотон)  лесостепь. Они занимают обширные пространства в Евразии, в Северной Америке (прерии), на юге Южной Америки (пампасы), в Австралии, Новой Зеландии (туссоки) (см. рис. 7.3).

Растительность в степях преимущественно ксерофильного облика (рис. 7.5, б). Преобладают дерновинные злаки (дерновины образуются вследствие скученности стеблей). Много в степи эфемеров, после отмирания наземных частей которых остаются клубни, луковицы, подземные корневища. И, наконец, для степей характерны кустарники, которые поедаются животными.

Среди животных в степях распространен парный и реже колониальный образ жизни. Здесь много парных животных (суслики, сурки, полевки и др.). Животные, которые живут не в парах, образуют стада. Главную роль в биоценозе степей играют копытные  сайгаки, ранее дикая лошадь  тарпан. При умеренном выпасе животные копытами разбивают скопление мертвой листвы на поверхности почвы, что способствует дальнейшему росту трав. При перевыпасе происходит деградация степной растительности и возникает, в конечном итоге, так называемый «толок», когда практически исчезают все многолетние травы, а следом за толоком  опустынивание степей  растительность сменяется малосъедобными полынями и другими, еще более ксерофильными формами.

Почвы степей достаточно резко отличаются от лесных почв и, прежде всего, высоким содержанием гумуса  в пять  десять раз выше. Злаки, по сравнению с деревьями, живут недолго, и в почву попадает большое количество органики, в результате разложения которой накапливается гумус, так как гумификация идет быстро в сухом климате, а минерализация очень медленно. Так возникают самые плодородные почвы  черноземы. На них вырастает наиболее высокая чистая первичная продукция, или урожай, культурных злаков  пшеницы, кукурузы и т. д.

В луговых степях России биомасса  2500 ц/га, в сухих степях  1000 ц/га. Продуктивность ксерофильных сообществ 100200 ц/га, при возрастании аридности  50100 ц/га (Воронов, 1988).

Большая часть степей в настоящее время занята под посевы зерновых культур, культурными пастбищами или древесной растительностью, сохраненной или культивированной человеком.

Пустыни травянистые и кустарниковые  наибольшие площади занимают в Азии, Африке, Австралии, Северной и Южной Америке, встречаются они и в Европе (чаще в виде экотона  полупустыни) (см. рис. 7.3). Главный критерий пустыни  выпадение осадков менее 200250 мм/г, а испарение с открытой водной поверхности более 1000 мм/г.

Почвы пустынь  сероземы и светло-бурые. Пустыни обычно подразделяются по породам, на которых они сформировались: глинистые, солончаковые, песчаные, каменистые.

Растения в пустынях представлены весьма ксерофильными травами и полукустарниками, суккулентами, а также множеством эфемеров, которые используют для прорастания только влажные периоды. Растительность разрежена, из-за чего травоядные животные существуют небольшими группами, парами и в одиночку. Стада образуют только животные, способные быстро находить новые участки с кормами (антилопы, некоторые птицы).

Животные пустыни по разному адаптированы к нехватке воды: обладают особыми покровами, выделяют сухие экскременты и т. д. Они могут образовывать и сохранять метаболическую воду. Верблюды же приспособлены к повышенной температуре тела, к высокой степени дегидратации тканей, смертельной для других животных.

Земледелие в пустынях невозможно без орошения. При орошении с сохранением структуры почвы и при благоприятном содержании питательных веществ, с ее изобилием солнечного света пустыня может стать весьма продуктивной. По размерам фитомассы пустыни разнообразны (см. табл. 7.1, рис.7.2).

Чапарраль это территории с мягким, умеренным климатом, где обильные зимние дожди сменяются засушливым летом. Количество осадков здесь 500700 мм, но они выпадают в период теплой зимы. Сообщества чапарраля состоят из деревьев (лавр, вечнозеленые дубы) и кустарников с желтыми толстыми вечнозелеными листьями. Они широко распространены в Средиземноморье, вдоль южного берега Австралии, в Калифорнии и Мексике (см. рис. 7.3).

В Австралии в лесах доминируют эвкалиптовые деревья и кустарники. Деревья широко интродуцируются в других местах этих биомов  в Калифорнии (США), в Колхидской низменности (Грузия).

Тропические степи и саванны это обычно древесно-кустарниковый тип растительности. Они расположены в теплых областях  в центральной и восточной Африке, в южной Америке и Австралии, с осадками от 900 до 1500 мм/г, но с одним, иногда двумя сухими сезонами по два  шесть месяцев. Температура здесь достаточно высокая круглый год и сезонность определяется только распределением осадков  сезоны влажные (дождливые) и сухие (засушливые). Это создает своеобразные условия для существования фауны и флоры.

Деревья имеют часто толстую кору с мощным слоем пробки: баобабы, акации, пальмы, древовидные молочаи (экологические эквиваленты кактусов) и др. Травы представлены высокими труднопроходимыми для человека густыми злаками. В период засухи надземная часть злаков высыхает, листья деревьев опадают. Цветут деревья в конце сухого сезона, а с началом дождей распускается листва.

Саванна, в особенности африканская, не имеет себе равных по разнообразию и численности популяций копытных  антилопы, зебры, жирафы и др. На них охотятся такие хищники, как львы, гепарды и др.

Разнообразны птицы, среди которых есть крупные хищники и падальщики (грифы), а также самая крупная из птиц  африканский страус. Здесь множество рептилий  змей и ящериц, активных в засушливый период, а также насекомых, обилие которых приходится на дождливый сезон.

Среди насекомых много кровососущих  знаменитая муха цеце и др. В южной Африке обитают насекомые, переносящие возбудителей тяжелых болезней, поражающих центральную нервную систему человека и животных, и других опасных «тропических» болезней.

Полувечнозеленые сезонные (листопадные) тропические леса распространены в областях с осадками 8001300 мм/г с продолжительным сухим периодом в четыре  шесть месяцев в году. Леса характерны для тропической части Азии, Центральной Америки (см. рис. 7.3). Характерно, что в них доминируют деревья верхнего яруса, которые сбрасывают листья в сухой сезон, соответствующий зимнему периоду. Нижний ярус представлен уже большей частью вечнозелеными деревьями и кустарниками. Из вечнозеленых деревьев в этих лесах хорошо известна пальма.

Вечнозеленые тропические дождевые леса расположены вдоль экватора, в зоне, где 20002500 мм/г осадков при достаточно равномерном распределении их по месяцам. Дождевые леса расположены в трех основных областях: 1) крупнейший сплошной массив в бассейне Амазонки и Ориноко в Южной Америке; 2) в бассейнах рек Конго, Нигера и Замбези в Африке и на острове Мадагаскар; 3) Индо-Малайской и островов Борнео  Новая Гвинея (см. рис. 7.3). Годовой ход температур в этих областях достаточно ровный, и в ряде случаев снижает сезонные ритмы вообще или сглаживает их.

В дождевых тропических лесах деревья образуют три яруса: 1) редкие высокие деревья образуют верхний ярус над общим уровнем полога; 2) полог, образующий сплошной вечнозеленый покров на высоте 2535 м; 3) нижний ярус, который четко проявляется как густой лес лишь в местах просвета в пологе. Травянистая растительность и кустарники практически отсутствуют. Но зато большое количество лиан и эпифитов. Видовое разнообразие растений очень велико  на нескольких гектарах можно встретить столько видов, сколько нет во флоре всей Европы (Ю. Одум, 1986). Число видов деревьев по разным учетам различно, но, видимо, достигает 170 и более, хотя трав  не более 20 видов. Количество видов межярусных растений (лианы, эпифиты и др.) вместе с травами насчитывает 200300 и более.

Влажные тропические леса  это достаточно древние климаксные экосистемы, в которых круговорот питательных веществ доведен до совершенства  они мало теряются и немедленно поступают в биологический круговорот, осуществляемый мутуалистическими организмами и неглубокими, большей частью воздушными, с мощной микоризой, корнями деревьев. Именно благодаря этому на скудных почвах так пышно растут леса.

Не менее разнообразен, чем растительность, и животный мир этих лесов. Большая часть животных, в том числе и млекопитающих, существуют в верхних ярусах растительности. Разнообразие видов животных можно проиллюстрировать такими цифрами: на 15 км2 дождевого леса в Панаме насчитывается 20 тыс. видов насекомых, а на такой же территории на западе Европы их всего несколько сотен.

Из крупных животных тропических лесов назовем лишь некоторые, наиболее известные: обезьяны, ягуары, муравьед, ленивец, пума, человекообразные обезьяны, буйвол, индийский слон, павлин, попугаи, кондор, королевский гриф и многие другие. Основной источник питания животных в этих местах  плоды и термиты. Многие птицы  растительноядные.

Для тропического леса характерна высокая скорость эволюции и видообразования. Многие виды вошли в состав более северных сообществ. Поэтому очень важно сохранить эти леса, как «ресурс генов».

Влажные тропические леса обладают большой биомассой и самой высокой продуктивностью из биоценозов суши (см. табл. 7.1).

Чтобы лес восстанавливался до состояния климакса, требуется длительный сукцессионный цикл. Для ускорения процесса предлагается, например, вырубать его узкими просеками, оставляя, в основном, растения, которые для промышленности ценности не представляют, не нарушая при этом запас биогенов в корневых подушках, и тогда обсеменение с незатронутых участков поможет быстро восстановить лес до первоначального вида.

 

Пресноводные экосистемы








poisk-ru.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о