Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Стабільна екосистема характеризується рівноважним станом взаємозв'язків між живими організмами та навколишнім фізичним середовищем. Загальний гомеостаз такої системи дозволяє їй протистояти зовнішньому впливу в досить широкому діапазоні толерантності по відношенню, наприклад, до кліматичних чинників, тоді говорять про екосистему кліматичного клімаксу.
Кліматичний клімакс є результатом тривалої сукцессионной серії екосистеми в даних кліматичних умовах. Але, як відомо, для Землі характерна кліматична зональність, а звідси і зональність наземних екосистем, клімаксних стадія яких буде визначатися конкретними кліматичними факторами відповідної зони. Відомо, що крім горизонтальної зональності (рис. 7.4) клімату в масштабі всієї земної кулі, спостерігається ще й вертикальна або висотна зональність в гірських системах. Біля підніжжя гірських систем клімат відповідає даній загальногеографічної зональності, при русі вгору в гори пояса будуть змінюватися, як при русі з півдня на північ. «Півднем» буде клімат підніжжя гірської системи (див. Рис. 7.4).
Мал. 7.4. Схема, що показує відповідність між послідовними вертикальними
і горизонтальними рослинними зонами:
1 ¾ тропічна зона ¾ зона тропічних лісів; 2 ¾ помірна зона ¾ зона листяних і хвойних лісів;
3 ¾ альпійська зона ¾ зона трав'янистої рослинності, мохів та лишайників;
4 ¾ полярна зона ¾ зона снігів і льодів
Тундри характеризуються суворими умовами для зростання: вегетаційний період всього 2-2,5 місяця, опадів мало ¾ 200-300 мм, сильні вітри і навіть влітку вночі температура падає нижче 0 ° С, плюс до цього ¾ вічна мерзлота на глибині в кілька десятків сантиметрів влітку, а взимку ¾ відтаює влітку шар промерзає повністю. Але тривалий фотоперіод і низька випаровуваність значно знижують лимитирующее дію вологості і світла.
У тундрі відсутні дерева і переважають мохи та лишайники. Чагарники багаторічні зимовозелені для більш повного використання світлої частини року приймають подушкообразную і стелеться форми (кассіопея, брусниця, вероніка і ін.) І такі ж форми ¾ карликові рослини з обпадаючими листям (чорниця, карликова береза та т. П.).
Продуктивність наземних екосистем тундри значно нижче ряду інших систем, але разом з океаном вони здатні прогодувати перелітних птахів, комах, північних оленів, вівцебиків, ведмедів, вовків, песців і ін.
Вище межі лісу, в високих горах є невеликі тундрові зони, що становлять підвищену екологічну подібними районами з вищеописаної тундрою.
На кордоні між тундрою і хвойними лісами лежить лісотундра. Це перехідна зона (Екотон). Але тут вже ростуть берези, ялини, модрини та збільшується кількість насіннєвих кормів, а звідси і різноманітність птахів, дрібних гризунів і інших зростає.
Бореальні хвойні ліси поширені в північній частині помірної кліматичної зони (див. Рис. 7.3). Це ліси північній частині помірного поясу північної півкулі з суворими зимовими температурами ¾ тайга (див. Рис. 7.5, а). Тайгові співтовариства представлені темнохвойними породами дерев ¾ ялина, ялиця, сибірська кедрова сосна (сибірський кедр), і светлохвойного ¾ модрина і сосна (переважно на піщаних і супіщаних грунтах).
Будова спільнот темнохвойних лісів досить просте: два - три деревних ярусу, яруси моховий, трав'яний або трав'яний-чагарниковий. Затінення значно, лісова підстилка розкладається повільно.
Мал. 7.5. Наземні екосистеми:
Темнохвойні лісу відрізняються особливою микросредой ¾ немає вітру, температура вище, ніж на відкритому місці, багато снігу взимку, що допомагає виживати тварині поколінню в сувору зиму.
Найбільші тварини в тайзі: з хижаків ¾ ведмідь, вовк; з травоїдних ¾ лось. Велике значення в хвойних лісах має насіннєвий фонд і хвоя: насінням харчуються птахи, білки, бурундуки та інші дрібні гризуни, а хвоєю ¾ комахи.
Хвойні ліси ¾ найбільші в світі постачальники лісоматеріалів. Вони досить продуктивні (див. Табл. 7.1, рис. 7.2) не дивлячись на низьку температуру протягом півроку, так як суцільний зелений покрив, що містить хлорофіл, зберігається цілий рік.
Листопадні ліси помірної зони (широколисті ліси), розташовані на південь від тайги, на відміну від неї не мають суцільного поширення (див. Рис. 7.3). Виростають вони в умовах більш м'якого клімату, з опадами від 700 до 1500 мм / г, з помірними температурами і чітко вираженими сезонами. В основному в листопадних лісах серед деревної флори домінують бук і дуб. Завдяки опаду листя формується потужна лісова підстилка, що дозволяє перезимувати багатьом безхребетним тваринам.
Ярусна структура широколистяних лісів набагато складніше, ніж у хвойних: до трьох ярусів дерев (діброви), двох ярусів чагарників і двох - трьох ярусів трав. Розлога крона, висока дуплистих дерев і добре виражена ярусність широколистяних лісів дозволяють птахам займати свої екологічні ніші на різних рівнях.
Серед комах багато шкідників, що завдають великої шкоди лісам. Великі тварини в листопадних лісах, в принципі, ті ж, що і в тайзі: лосі, ведмеді, рисі, лисиці, вовки та ін. Але набагато різноманітніше і багатше орнитофауна.
Листопадні ліси ¾ це ті райони суші, де людська цивілізація отримала найбільший розвиток. Тому важко зараз знайти широколисті незаймані ліси. Велика їх частина замінена культурними спільнотами.
Біомаса широколистяних лісів близька до біомаси південної тайги (див. Табл. 7.1, рис. 7.2).
Степу помірної зони ¾ відкриті простори між лісами і пустелями з кількістю опадів від 250 до 750 мм / г, між якими є ще перехідна зона (Екотон) ¾ лісостеп. Вони займають великі простори в Євразії, в Північній Америці (прерії), на півдні Південної Америки (пампаси), в Австралії, Новій Зеландії (туссокі) (див. Рис. 7.3).
Рослинність в степах переважно ксерофільних вигляду (рис. 7.5, б). Переважають дерновінниє злаки (дерновини утворюються внаслідок скупченості стебел). Багато в степу ефемерів, після відмирання наземних частин яких залишаються бульби, цибулини, підземні кореневища. І, нарешті, для степів характерні чагарники, які з'їдаються тваринами.
Серед тварин в степах поширений парний і рідше колоніальний спосіб життя. Тут багато парних тварин (ховрахи, бабаки, полівки та ін.). Тварини, які живуть не в парах, утворюють стада. Головну роль в біоценозі степів грають копитні ¾ сайгаки, раніше дикий кінь ¾ тарпан. При помірному випасі тварини копитами розбивають скупчення мертвої листя на поверхні грунту, що сприяє подальшому зростанню трав. При перевипасання відбувається деградація степової рослинності і виникає, в кінцевому підсумку, так званий «толок», коли практично зникають всі багаторічні трави, а слідом за Толоком ¾ опустелювання степів ¾ рослинність змінюється малос'едобнимі полинями і іншими, ще більш ксерофільними формами.
У лугових степах Росії біомаса ¾ 2500 ц / га, в сухих степах ¾ -1000 ц / га. Продуктивність ксерофільних спільнот 100-200 ц / га, при зростанні аридности ¾ 50-100 ц / га (Воронов, 1988).
Велика частина степів в даний час зайнята під посіви зернових культур, культурними пасовищами або деревною рослинністю, що зберігається або культивованої людиною.
Пустелі трав'янисті і чагарникові ¾ найбільші площі займають в Азії, Африці, Австралії, Північній і Південній Америці, зустрічаються вони і в Європі (частіше у вигляді Екотон ¾ напівпустелі) (див. Рис. 7.3). Головний критерій пустелі ¾ випадання опадів менше 200-250 мм / г, а випаровування з відкритої водної поверхні понад 1000 мм / г.
Ґрунти пустель ¾ сіроземи і світло-бурі. Пустелі зазвичай підрозділяються по породах, на яких вони сформувалися: глинисті, солончакові, піщані, кам'янисті.
Рослини в пустелях представлені досить ксерофільними травами і напівчагарниками, суккулентами, а також безліччю ефемерів, які використовують для проростання тільки вологі періоди. Рослинність розріджена, через що травоїдні тварини існують невеликими групами, парами і поодинці. Стада утворюють тільки тварини, здатні швидко знаходити нові ділянки з кормами (антилопи, деякі птахи).
Тварини пустелі по різному адаптовані до нестачі води: володіють особливими покривами, виділяють сухі екскременти і т. Д. Вони можуть утворювати і зберігати метаболічну воду. Верблюди ж пристосовані до підвищеної температури тіла, до високого ступеня дегідратації тканин, смертельної для інших тварин.
Землеробство в пустелях неможливо без зрошення. При зрошенні зі збереженням структури грунту і при сприятливому вміст поживних речовин, з її достатком сонячного світла пустеля може стати дуже продуктивною. За розмірами фітомаси пустелі різноманітні (див. Табл. 7.1, рис.7.2).
Чапарраль ¾ це території з м'яким, помірним кліматом, де рясні зимові дощі змінюються посушливим літом. Кількість опадів тут 500-700 мм, але вони випадають в період теплої зими. Спільноти чапарраля складаються з дерев (лавр, вічнозелені дуби) і чагарників з жовтими товстими вічнозеленим листям. Вони широко поширені в Середземномор'ї, уздовж південного берега Австралії, в Каліфорнії і Мексиці (див. Рис. 7.3).
В Австралії в лісах домінують евкаліптові дерева і чагарники. Дерева широко інтродуцируют в інших місцях цих биомов ¾ в Каліфорнії (США), в Колхидской низовини (Грузія).
Тропічні степи і савани ¾ це зазвичай деревно-чагарниковий тип рослинності. Вони розташовані в теплих областях ¾ в центральній і східній Африці, в південній Америці та Австралії, з опадами від 900 до 1500 мм / г, але з одним, іноді двома сухими сезонами по два - шість місяців. Температура тут досить висока цілий рік і сезонність визначається тільки розподілом опадів ¾ сезони вологі (дощові) і сухі (посушливі). Це створює своєрідні умови для існування фауни і флори.
Дерева мають часто товсту кору з потужним шаром пробки: баобаби, акації, пальми, деревовидні молочаї (екологічні еквіваленти кактусів) і ін. Трави представлені високими труднопроходимими для людини густими злаками. У період посухи надземна частина злаків висихає, листя дерев опадають. Цвітуть дерева в кінці сухого сезону, а з початком дощів розпускається листя.
Саванна, особливо африканська, не має собі рівних за різноманітністю і чисельності популяцій копитних ¾ антилопи, зебри, жирафи і ін. На них полюють такі хижаки, як леви, гепарди і ін.
Різноманітні птахи, серед яких є великі хижаки і падальщики (грифи), а також найбільша з птахів ¾ африканський страус. Тут безліч рептилій ¾ змій і ящірок, активних в посушливий період, а також комах, велика кількість яких припадає на дощовий сезон.
Серед комах багато кровосисних ¾ знаменита муха цеце і ін. В південній Африці живуть комахи, які переносять збудників важких хвороб, що вражають центральну нервову систему людини і тварин, і інших небезпечних «тропічних» хвороб.
Напіввічнозелені сезонні (листопадні) тропічні ліси поширені в областях з опадами 800-1300 мм / г з тривалим сухим періодом в чотири - шість місяців в році. Ліси характерні для тропічної частини Азії, Центральної Америки (див. Рис. 7.3). Характерно, що в них домінують дерева верхнього ярусу, які скидають листя в сухий сезон, відповідний зимового періоду. Нижній ярус представлений вже здебільшого вічнозеленими деревами та чагарниками. З вічнозелених дерев в цих лісах добре відома пальма.
У дощових тропічних лісах дерева утворюють три яруси: 1) рідкісні високі дерева утворюють верхній ярус над загальним рівнем полога; 2) полог, який утворює суцільний вічнозелений покрив на висоті 25-35 м; 3) нижній ярус. який чітко проявляється як густий ліс лише в місцях просвіту в запоні. Трав'яниста рослинність і чагарники практично відсутні. Але зате велика кількість ліан і епіфітів. Видове різноманіття рослин дуже велике ¾ на кількох гектарах можна зустріти стільки видів, скільки немає у флорі всієї Європи (Ю. Одум, 1986). Число видів дерев з різних обліками різному, але, мабуть, досягає 170 і більше, хоча трав ¾ не більше 20 видів. Кількість видів межярусних рослин (ліани, епіфіти і ін.) Разом з травами налічує 200-300 і більше.
Вологі тропічні ліси ¾ це досить давні клімаксние екосистеми, в яких круговорот поживних речовин доведений до досконалості ¾ вони мало губляться і негайно надходять в біологічний круговорот, здійснюваний мутуалістіческіе організмами і неглибокими, здебільшого повітряними, з потужною мікоризою, корінням дерев. Саме завдяки цьому на мізерних грунтах так пишно ростуть ліси.
Не менш різноманітний, ніж рослинність, і тваринний світ цих лісів. Велика частина тварин, в тому числі і ссавців, існують у верхніх ярусах рослинності. Різноманітність видів тварин можна проілюструвати такими цифрами: на 15 км 2 дощового лісу в Панамі налічується 20 тис. Видів комах, а на такий же території на заході Європи їх всього кілька сотень.
З великих тварин тропічних лісів назвемо лише деякі, найбільш відомі: мавпи, ягуари, мурахоїд, лінивець, пума, людиноподібні мавпи, буйвол, індійський слон, павич, папуги, кондор, королівський гриф і багато інших. Основне джерело живлення тварин в цих місцях ¾ плоди і терміти. Багато птахів ¾ рослиноїдні.
Для тропічного лісу характерна висока швидкість еволюції і видоутворення. Багато видів увійшли до складу більш північних співтовариств. Тому дуже важливо зберегти ці ліси, як «ресурс генів».
Вологі тропічні ліси мають великий біомасою і найвищою продуктивністю з біоценозів суші (див. Табл. 7.1).
Щоб ліс відновлювався до стану клімаксу, потрібен тривалий сукцесійний цикл. Для прискорення процесу пропонується, наприклад, вирубувати його вузькими просіками, залишаючи, в основному, рослини, які для промисловості цінності не представляють, не порушуючи при цьому запас биогенов в кореневих подушках, і тоді обсіменіння з незачеплених ділянок допоможе швидко відновити ліс до первісного вигляду.