Лесная экосистема
Экосистема леса – это совокупность живых организмов, основной жизненной формой которой являются деревья. Леса занимают третью часть суши Земли, что составляет 38 млн.км2. Половина этой площади занято тропическими, остальное хвойными, смешанными, лиственными и широколиственными лесами.
По своей структуре экосистема леса делится на ярусы. Высота каждого яруса и состав живых организмов в нем, находится в зависимости от видового разнообразия растений его формирующих.
Главными в экосистеме в целом и в ее пищевой цепи, очевидно, являются растения — продуценты. Остальные звенья трофической цепи — потребители и разрушители экосистемы леса, играют в ней хотя и зависимую, но важную роль. И если «деятельность» потребителей во всех видах экосистем приблизительно одинакова, то «существование и работа» разрушителей различна в каждом виде.
Хвойный
Экосистема хвойного леса формируется в холодных климатических условиях. Среднегодовая температура этой природной зоны от +50С до – 50С. Небольшой уровень осадков – до 200 мм.
В основном они выпадают в виде снега. Зима долгая. Лето короткое. Но световой день длинный.
Такой температурный и световой режим не дают влаге быстро испаряться с поверхности почвы, а это прекрасные условия для роста хвойных пород деревьев.
Распространены они в Северной Америке и Евразии. В южном полушарии такие леса не создают единого массива. В Южной Америке и в Австралии встречаются в основном в горах.
Еще одно название хвойного леса – тайга. В ней множество видов растений, но деревья хвойных пород доминируют и занимают верхний ярус в экосистеме.
Иголка, которая в этих породах заменяет лист, не опадает в зависимости от времени года. По ней легко скатывается снег.
Она «укрыта» от морозов слоем смолы, а небольшая поверхность позволяет хорошо переносить холода и отдавать меньше влаги при испарении. Фотосинтез эти деревья не прекращают даже при температуре 00С.
В тропиках, на определенных видах почв, могут расти сосновые леса. Они имеют свой видовой состав.
Основные виды такие: пихта, сосна, ель, тсуга и лиственница. Еще одной их отличительной чертой, кроме иголок вместо листьев, являются шишки. Наличие иголок вместо листьев еще не говорит о том, что все хвойные вечнозеленые. Есть породы деревьев, которые сезонно сбрасывают иголки.
Хвойные лесные экосистемы населяют мхи и лишайники, которые вместе с деревьями также относятся к продуцентам. Они не только участвуют в процессе фотосинтеза, но и являются питательной базой для следующего звена пищевой цепи – потребителей — животных.
Главными и вершиной трофической цепи этого вида леса являются хищники, в частности, кошачьи — тигр и рысь. Водятся волки, медведи, лисы и другие хищники. Травоядные млекопитающие в основном из семейства оленьих. Есть заяц, белка, куница, соболь, еж и древесный дикобраз, разные виды птиц.
«Работа» редуцентов или разрушителей в них зависит от плотности сомкнутости крон или полога. Есть леса темнохвойные и светлохвойные.
Первые состоят из сортов теневыносливых деревьев, которые тесно сомкнуты, отчего плотность полога высокая. Это замедляет процессы переработки органических веществ и формирование гумуса. Почвы потому менее плодородны.
В светлохвойных солнечный свет проникает к почве легче и процессы в ней идут быстрее.
Южнее хвойного располагается смешанный.
Смешанный
Экосистема смешанного леса представляет собой смешение двух экосистем, обусловленное наличием в ней лиственных и хвойных пород. Так, экосистемы дополняют и укрепляют друг друга, а образовавшаяся в результате общая становится более устойчивой.
Смешанным он считается тогда, когда к одному виду деревьев примешивается другой в объеме не менее 5%. Потому неслучайно, что такие леса располагаются между хвойными с севера и широколиственными с юга. В основном они встречаются в климатических зонах с теплым летом и холодной зимой. Со среднегодовым количеством осадков до 700 мм.
Почвы их произрастания – дерново-подзолистые или бурые с большим количеством перегноя.
Природная зона этих лесов – умеренного пояса: южная часть Скандинавии, Восточно-Европейская и Западно-Сибирские равнины, Карпаты, Кавказ, Дальний Восток, Юго-Восточная Азия. На Американском континенте – Аппалачи, регион Великих озер и Калифорния в Северной Америке, большая часть Южной Америки и Новая Зеландия.
Основными породами деревьев являются: ель, сосна, дуб, клен, липа, ясень и вяз. На Кавказе и Дальнем Востоке добавляются бук и пихта. В горных регионах – лиственница, а в Америке – секвойя. Растения, представляющие нижние ярусы также имеют широкое видовое разнообразие.
Богатый растительный мир смешанных лесов – это продуценты и автотрофы, то есть организмы, которые синтезируют с помощью солнечной энергии кислород и органические вещества из неорганических. Они — основа любой экосистемы, и смешанные леса не являются исключением.
Следующий этап в пищевой цепи принадлежит потребителям или консументам, организмам гетеротрофным. Их общая масса на порядок меньше растительной – зеленой, что является основным правилом жизнеспособности экосистемы.
К ним относят: животных, птиц, рыб, земноводных, пресмыкающихся, насекомые, грибы и бактерии. Он менее разнообразен.
Это: грызуны — зайцы, белки, мыши; млекопитающие — олени, лоси, волки, лисы; пернатые – сова, дятел; насекомые – клещи, комары, пауки; простейшие – бактерии.
Замыкают пищевую цепь – могильщики — разрушители или редуценты: личинки насекомых, черви, микроорганизмы.
Особенностью пищевой цепи смешанного леса является устойчивость, за счет видового взаимного дополнения и, если необходимо, замены.
При снижении популяции или исчезновении какого-либо вида продуцентов, он замещается количеством особей другого. Такое правило не работает в отношении насекомых.
Они являются опылителями растений, а их личинки — редуцентами. Их исчезновение приведет к затуханию экосистемы.
Смешанные лесные экосистемы сменяют широколиственные.
Широколиственный
У широколиственного леса экосистема характеризуется видовым разнообразием растений листопадных или летне-зеленых, то есть сбрасывающих листву в осенне-зимний период. Их листья имеют широкие листовые пластины.
Произрастают такие леса во влажном и умеренно влажном климате с высокой температурой. Лето продолжительное. Зима – мягкая. Почвы они предпочитают серые, подзолистые, бурые или, даже, черноземы.
Ареалы распространения – Европа, Северная Америка, Восточная Азия, Новая Зеландия и юг Чили.
Основу леса и его верхние ярусы представляют: граб, липа, ясень, вяз, клен, бук, дуб и каштан. Ниже идут лещина, черемуха и бересклеты. «Первый этаж» у пролесника, сныти, зеленчука, медуницы и так далее. Все это продуценты.
Потребители – консументы, это такие млекопитающие, как: кабан, олень, лось, зубр, бобр, белка, еж, лисица, рысь, волк, тигр, скунс, енот и бурый медведь. Птицы: чиж, рябчик, соловей, синица, снегирь, глухарь, тетерев, сова, филин, аист, утка и другие. Рептилии, амфибии и рыбы также являются потребителями. Это уж, гадюка, медянка, лягушка, жаба, саламандра, сом, щука, карповые и лососевые.
Редуценты или могильщики широколиственного леса практически все те же, что и в других экосистемах – черви, личинки насекомых, микроорганизмы.
Экосистема широколиственного леса также устойчива и хорошо себя регулирует. Особенностью является период, когда деревья без листы. Процесс фотосинтеза останавливается. «Главная» роль переходит к редуцентам, которые должны максимально преобразовать органические соединения в неорганические.
На экваторе лиственные меняют тропические лесные экосистемы.
Тропический
У тропического леса экосистема сформировалась на основе теплого тропического, субтропического и экваториального климата. Они опоясывают Землю по экватору.
Разнообразие флоры и фауны продиктовано исключительно количеством и распределением осадков по временам года. Есть леса влажного экваториального пояса и сухого тропического.
Если влажность примерно одинакова в течение года, то они стоят вечнозеленые. Если нет, то зеленые только зимой.
Влажные тропические леса имеют очень разнообразную флору. Доминируют в ней деревья, которых может быть до 100 видов на га. Основные виды деревьев — это: диптерокарповые, бобовые, миртовые и пальмы.
Из остальных видов растительности необходимо выделить папоротники, которые существуют на разных ярусах тропического леса. Всего таких ярусов три. Верхний достигает 55 метров в высоту, следующий до 30 и нижний до 20. Травы здесь могут достигать высоты 6 метров. Например: банан.
Размывают границы ярусов такие растения, как лианы, эпифиты, бамбук, папоротник и так далее.
В сезонных листопадных лесах растут терминалии, далбергии, альбиции, бамбук, тиковое и эбеновое дерево, пальмы, лавр и сахарный тростник. Основными травами являются злаки. Иногда, для удержания влаги, растения покрыты колючками.
Видовое разнообразие потребителей тропических превосходит любые другие леса. Многие виды животных большую часть времени проводят на деревьях. Самые известные – обезьяны, белки-летяги, ленивцы. Там живут и птицы – попугаи, дятлы, туканы, колибри и много других.
Пресмыкающиеся также обитают в местах максимального «скопления» пищи, то есть на деревьях. Это – хамелеоны, змеи, гекконы, ягуаны, агамы и, даже земноводные лягушки, пытаются взобраться повыше. Исключительно наземных видов животных не много, но они очень крупные. Основные их виды: слон, носорог, бегемот, буйвол, жираф.
Многообразны по внешнему виду беспозвоночные – муравьи, термиты, многоножки и бабочки.
Растения второго яруса, обычно столь плотно смыкают полог, что не пропускают солнечного света. Это отрицательно сказывается на «деятельности» разрушителей.
В листопадных лесах редуценты, а это в основном грибы и термиты, которые также не могут переработать такой огромный объем органической массы.
Потому тропические, при столь интенсивном «производстве» кислорода – около 55,5 Гт в год, «консервируют» в своем органическом веществе до 4,6 Гт углекислого газа.
Вывод
Общая для экосистемы леса характеристика может быть такой. Все они строятся на основе доминирования растительного мира над животным. Среди растений основную роль играет один или несколько видов деревьев. В зависимости от этого системы относят с одновидовым или смешанным.
Экосистема любого вида имеет ярусы. От плотности смыкания крон деревьев зависит количество солнечного света и кислорода, проникающие в его нижние ярусы. Особенно, в слои населенные редуцентами – разрушителями.
А это, в свою очередь, сказывается на количестве синтезируемой ими неорганической «пищи» для самих же деревьев. Экосистемы, в которых существует дисбаланс в пользу каких-либо живых организмов, недостаточно устойчивы и могут быть повреждены и уничтожены.
Самыми устойчивыми являются лесные экосистемы со смешением видов и их взаимозаменяемостью.
Видео — Лесные экосистемы
Источник: http://ecology-of.ru/priroda/lesnaya-ekosistema/
Лесная экология. Предмет и задачи лесной экологии. Лес как экологический фактор. Соотношение понятий «функция» и «роль» леса, страница 2
В пределах групп определены частные функции леса. Все эти функции прямо или косвенно взаимообусловлены и взаимосвязаны. Это связано с тем, что компоненты биосферы связаны друг с другом биохимическими циклами миграции веществ и энергии.
В отличие от функции, роль леса обусловлена его значением для человека. В связи с огромным значением леса в формировании природной окружающей среды, выделены две суперроли: средообразующая и социальная.
Суперроли леса обусловлены всеми его функциями.
Это особенно характерно для средообразующей роли леса, так как окружающая человека природная среда – это неотъемлемая и наиболее активная нижняя часть биосферы, объединенная с ней обменом веществом и энергией.
Средообразующая заключается в том, лес формирует природную среду, благоприятную для существования человеческого общества.
Социальная состоит в том, что лес формирует социальную среду, благоприятную для духовных и материальных условий существования, формирования и деятельности человеческого общества.
Социальная роль подразделяется на группы и частные роли, аналогично классификации функций леса. Выделяют следующие группы: санитарно-гигиеническую, духовную, народнохозяйственную.
Частные роли леса обусловлены его конкретными функциями.
4 Специфика лесной окружающей среды
Специфика лесной окружающей среды заключается в том, что под влиянием фитоценоза и, прежде всего лесной древесной растительности, существенно трансформируются все факторы внешней среды.
Каждое дерево в лесу изменяет окружающую среду, в которой оно растет. Атмосфера вокруг него становится более влажной, прежде всего за счет транспирации. Древостой своим пологом затеняет почву, изменяя световой, температурный и гидрологический режим почвы. Корневые системы иссушают почву и обедняют их питательными веществами.
Только в лесу образуется лесная подстилка, которая обладает большой влагоемкостью и способна удержать большое количество воды. Благодаря этому, а также фильтрационной способности поверхностный сток переводится во внутрипочвенный.
Лесные экосистемы оказывают комплексное влияние на окружающую среду. Они создают особый микроклимат, который наиболее благоприятен для человека. Трансформация лесными экосистемами всех факторов внешней среды создает тем самым специфическую окружающую лесную обстановку.
Изменив окруж среду, лесные экосистемы испытывают на себе влияние уже измененной ими среды и изменяются сами. В этом проявляется явление экогенеза.
Экогенез формулируется как необратимый процесс развития и смены биогеоценозов, сущность которого проявляется в способности сообществ организмов изменять условия своего существования и на определенных рубежах этих изменений перестраивать свой состав, структуру и продуктивность в направлении большего соответствия изменившимся условиям среды.
Таким образом, рост и развитие растений – это непрерывный процесс приспособления к новым, изменившимся условиям среды. Подобное приспособление никогда не бывает полным, так как среда всегда изменяется первой и растения должны приспосабливаться к ней.
5 Понятие о лесной экосистеме
Лесная экосистема – это сообщество лесной растительности, животных и микроорганизмов, занимающие определенное местообитание и связанное с ним обменом веществ и потоками энергии.
Лес-это экосистема с взаимосвязанными и взаимозависимыми компонентами живой и неживой природы деревья, кустарники, травы, микроорганизмы, почва, атмосфера), то есть природное единство организмов и среды. Сообщество лесных организмов и физическая окружающая среда – это нераздельные компоненты лесной экосистемы.
Ведущим компонентом экосистемы выступает фитоценоз как основа трофической пирамиды и среда обитания всех организмов. Другие компоненты экосистемы (зооценоз, микробоценоз и т.д.) связаны с фитоценозом прямыми и обратными связями, в результате чего оказывают влияние на устойчивость всей системы и обеспечивают ее саморегуляцию и устойчивость.
Экосистемы безразмерное понятие. В связи с этим принято различать три категории экосистем: микроэкосистема (пень, валежина, муравейник), мезоэкосистема (лесной массив, фитоценоз), макроэкосистема (притундровые леса, зона тайги, горные леса).
В лесу, когда необходимо одну экосистему отделить от другой, то раздел проводят по границам растительности, т.е. фитоценозу. Границы между экосистемами могут быть достаточно четкими, но чаще всего – размытыми, т.к. лесные экосистемы переходят одна в другую постепенно. При этом образуется переходная полоса, которая получила название экотона.
Применительно к лесу, экосистемой в нем является лесное насаждение и биогеоценоз. В связи с этим лесной экосистеме присущи все свойства леса: устойчивость, самовозобновляемость, круговорот веществ и обмен энергией и др.
Лесная экосистема, как саморегулирующаяся биологическая система, по любому из своих параметров (например, численность насекомых, млекопитающих) обладает определенной областью устойчивости, в рамках которой она не претерпевает существенных изменений.
Главным процессом, протекающим в любой экосистеме, является круговорот веществ и потоки энергии. Интенсивность этого процесса обуславливает биологическую продуктивность лесных экосистем.
Любая лесная экосистема имеет определенную вертикальную и горизонтальную структуру. Вертикальная проявляется в ярусности надземных ее частей и подземных корней. Горизонтальная структура экосистемы выражена в мозаичности растительного покрова, что в первую очередь связано с неоднородностью условий местопроизрастания.
Пространственная динамика лесных экосистем в географическом плане наиболее ярко проявляется в зональности и высотной поясности растительности.
Лесные экосистемы постоянно меняются во времени. Бывают суточные, сезонные, годичные изменения, которые обусловлены циклами активности живых организмов и изменениями погодных условий. Существуют долгосрочные изменения, вызванные динамикой климата, а также эволюционные изменения живых организмов и т.д.
Источник: https://vunivere.ru/work9404/page2
Проблемы устойчивости лесных экосистем
Леса являются одним из главных видов растительного покрова нашей планеты, в них есть большое количество различных представителей флоры, основой являются деревья и большие кусты, а второстепенную позицию занимают небольшие кустарники, травы, мхи и лишайники.
Все компоненты леса связаны друг с другом и с окружающей средой, что и стало отличительной чертой леса. А именно: энергию солнечных лучей забирают деревья (кроны) для фотосинтеза, накапливают органические вещества. Много энергии солнца отражается от крон и лесной почвы и попадает в атмосферу, а небольшое ее количество идет на испарение.
Ботаник А. Тенсли из Англии ввел термин «экологическая система», которым описал любую совокупность организмов, которые обитают совместно, и среду, которая их окружает.
Сейчас экосистемой называется главная составляющая структуры биосферы (взаимосвязанная совокупность живых организмов и среды, в которой они обитают, либо находящееся в равновесии сообщество живых организмов и окружающей среды, которая является неживой).
Экологические системы различаются по размерам и не имеют очень четких границ. К примеру, глобальной экологической системой является биосфера, а микроэкосистемой является экологическая система муравейника.
Леса тоже представляют собой экосистемы, которые сохранились естественными либо мало измененными деятельностью людей.
Они являются крупнейшими экологическими системами с большой продуктивностью и значительной частью органических веществ всей Земли (древесина, гумус и мертвое органическое вещество) для использования людьми и для восстановления компонентов биосферы, что исчезают из-за деятельности человека.
Устойчивость экологических систем
Устойчивость является основным параметром экологической системы.
Этот параметр показывает способность экосистем выдерживать все изменения, которые вызываются извне, либо способность восстанавливаться после таких изменений.
Природа имеет устойчивость, поэтому существуют группы живых организмов. Что актуально и для лесов. Из-за наличия устойчивости становится возможным приспосабливание популяций организмов леса в границах лесных биогеоценозов.
В настоящее время устойчивость экологических систем определяют как стабильность структуры, состояния и процессов изменений веществ энергии для роста и развития живых организмов, быстрота изменения численности популяций, экологическая преемственность и эволюция.
Существует три принципа устойчивости в развитии экологических систем:
- естественные экологические системы применяют ресурсы и избавляются от отходов в пределах круговорота всех элементов экосистемы;
- экологические системы функционируют при помощи энергии солнца, которая не загрязняет окружающую среду;
- существует предел численности обитателей в одной экологической системе.
Существует два вида устойчивости:
- резистентная – экосистема способна не изменять своего состояния при воздействиях извне или при изменениях внешней среды;
- упругая (эластичная) – экосистема способна вернуться в исходное состояние после исчезновения воздействий из вне.
Эти виды устойчивости являются противоположными, но экосистемы применяют оба эти вида, чтобы выжить и сохранить собственные структуры и функции.
Использование природных богатств должно быть рациональным и поддерживающим устойчивость биосферы, а также должно преследовать цель: сохранения стабильности устойчивости экологических систем.
Экосистемы лесов реагируют на перемены внешних воздействий, а особенно, на влияние хозяйственной деятельности людей. Такое реагирование определяют природные экосистемы, их структура и компоненты, связи между составляющими экосистемы. Устойчивость лесных экосистем обеспечивают разнообразие видов, их состояние, популяции, условия обитания.
Устойчивость лесных экосистем находится в зависимости от уровня естественного развития леса. Есть несколько лесов, которые различаются по данному признаку:
- девственные – развиваются без возникновения нарушений за некоторое число поколений (дальневосточные леса);
- естественные – испытывают большое влияние различных факторов, которые приводят их к гибели, а затем снова встающие на путь развития без постороннего влияния в течение долгого времени (сибирские леса);
- антропогенные – испытывают воздействие деятельности людей за одно поколение (леса европейской части России и эксплуатационные сибирские и дальневосточные леса), они имеют самую низкую устойчивость к негативному влиянию.
Сейчас нарастают темпы использования древесины и применения лесных богатств в целом, поэтому возникают проблемы устойчивости лесных экосистем.
Проблемы устойчивости лесных экологических систем
Лесные экологические системы ценны из-за многочисленных экологических функций, которые они выполняют. Леса очищаю окружающую среду, из-за чего они сами повреждаются, снижается их устойчивость, леса гибнут. Гибель лесов из-за загрязнения атмосферы является одной из основных проблем современной экологии.
На лесные экосистемы пагубно влияют вредные химические соединения и элементы (фтор, азот, хлор, сернистый ангидрид) в виде кислотных дождей либо сухого осадка.
Больше всего подвержены разрушению древесные ткани и клетки. Кислотный дождь выщелачивает из растений полезные вещества, губит их корни. Хвоя больше всего подвержена повреждениям.
Деревья с мягкими листьями (осина, береза, ольха) являются более устойчивыми.
Чтобы снизить влияние загрязнений на лесные экосистемы люди стали повышать плодородие почвы (ее удобряют и поливают), делают опушки вокруг лесов, чтобы загрязнения не проникали в лес.
При помощи отдыха в лесах (рекреация) люди восстанавливают свое здоровье и способность работать. В итоге на леса оказывается большая нагрузка, экосистемам и лесным породам наносится ущерб, а иногда леса полностью деградируют. Понижается санитарная, водоохранительная и почвозащитная функция леса, его красота теряется.
Уплотняется почва, поэтому ухудшается состояние деревьев и кустарников, питание деревьев становится хуже (ухудшается их рост и развитие). Год от года уменьшается прирост хвойных пород и их хвоя становится более короткой. Жизнедеятельность почвенных микроскопических организмов тоже ухудшается.
Нагрузка на лес может считаться безопасной, если лесные экосистемы не изменяются необратимо и могут восстановиться. Предельная нагрузка от рекреации, которую возможно допустить, способствует наступлению предела устойчивости лесных экологических систем.
Когда такой предел уже пройден, то нагрузку от рекреации считают опасной. Есть еще нагрузка от рекреации критического уровня, при ней растения угнетаются. Существует также нагрузка катастрофического уровня, она вызывает сбой в связях между элементами экологической системы.
Поэтому в лесном хозяйстве для рекреационных зон проводят не только проводят лесоводческие работы (высаживают ландшафтные растения, проводят вырубки в санитарных целях), но и разрабатывают мероприятия для регулирования уровня нагрузки на лес (строят пути для подъездов к местам отдыха в лесу, прокладывают тропинки для людей, гуляющих пешком, и пути для туристов, обустраивают места отдыха, спортплощадки, автостоянки) и уменьшения ущерба деревьям (осины и березы являются более устойчивыми к негативным влияниям по сравнению с хвойными деревьями) и экологическим системам леса. Когда устанавливают предельно допустимые нормы нагрузок, нужно контролировать посещение леса людьми, рассказывать о поведенческих правилах в лесу, штрафовать за нарушение этих правил.
Многие ученые единодушны во мнении, что в настоящее время лесные культуры (а, следовательно, и лесные экосистемы) неустойчивы из-за «неэкологичного» восстановления лесов, а именно: из-за создания очень простых в сравнении с природными молодняками экологических систем.
Из всего выше сказанного можно сделать вывод: люди уже в течение многих веков используют лесные богатства, но сейчас многие леса гибнут.
Устойчивость лесных экосистем небеспредельна, так как леса не охраняют и не контролируют надлежащим образом.
Поэтому людям следует продолжать создавать заповедники, заказники, национальные парки и зоны для отдыха в лесу, которые должны охраняться на законодательном уровне.
Источник: http://wood-prom.ru/analitika/14862_problemy-ustoychivosti-lesnykh-ekosistem
Леса как экосистемы
Открытое море и лес являются крайними полюсами экосистем в биосфере в отношении биомассы и относительной роли физической и биологической регуляции.
Упорядоченная и подчас длительная экологическая сукцессия характеризуется травянистыми растениями, часто подготавливающими путь для деревьев. Поэтому в любом лесном районе можно встретить разнообразную растительность, которая представляет фазы сукцессии и приспособлений к различным почвам и условиям их увлажненности.
Так как размах температур, при которых могут развиваться леса, чрезвычайно широк, последовательное чередование лесных типов сменяет друг друга в направлении с севера на юг.
Влажность является более важным фактором для древесной растительности, однако леса встречаются на довольно обширном градиенте от сухих до чрезвычайно влажных мест.
Рисунок изображает три совершенно разных типа лесов в направлении с севера на юг. Самые северные леса, образующие пояс сразу к югу от пояса тундры, представлены вечнозелеными хвойными деревьями р. Picea (ель) и Abies (пихта); видовое разнообразие невелико, один или два вида образуют подчас древостой.
Лиственные леса характерны для более южных районов с большей влажностью и умеренной температурой; эти леса имеют ярко выраженную стратификацию и большее видовое разнообразие. Сосны (р. Pinus) встречаются как в районах северных хвойных лесов, так и в лиственных лесах умеренного пояса.
Третий тип: тропические леса, от районов широколистных вечнозеленых влажных лесов с обильными осадками, равномерно распределенными на протяжении всего годового цикла, до тропических лесов, которые сбрасывают листья во время засухи.
Особенно характерны для тропических лесов две жизненные формы: это вьющиеся растения (лианы) и эпифиты (растения, поселяющиеся на деревьях); в северных лесах эти жизненные формы редки, и лишь в тропиках они играют заметную роль в биологической структуре экосистемы.
Видовое разнообразие достигает максимума во влажных тропических лесах, где на площади в несколько гектаров можно встретить больше видов растений и насекомых, чем во всей флоре и фауне Европы.
Чаппараль считается пожарным типом, у которого в природе наблюдается частая подверженность огню и приспособленность к этому фактору. Леса с умеренной влажностью, например, такие, как находящиеся вдоль побережья от Северной Калифорнии до штата Вашингтон, не дают столь большого видового разнообразия, как тропические леса, но отдельные деревья и общий объем древесины могут быть больше.
Удобным местом, где можно наблюдать образцы лесов в зависимости от климата и почвы, считается заповедник Грейт — Смоки — Моунтенс, расположенный вдоль границы штатов Теннесси и Северная Каролина. Высотное изменение воспроизводит изменение температуры с севера на юг, а распределение долин и гребней гор создает градиент влажности почвы на любой данной высоте.
Если держаться уровня моря, надо проехать много сотен километров, чтобы обозреть разнообразие климатов, которое можно встретить на небольшом географическом участке в горах Смоки.
Структуру растительности по ходу градиентов лучше всего наблюдать в мае и в начале июня, когда так замечательно проявляются флористические картины, но приспособление лесов к топографии местности и к климату может быть осознано в любое время года.
Леса в горах Смоки варьируют от открытых дубрав и северных сосновых массивов на более сухих теплых склонах на небольшой высоте до северных хвойных лесов из ели и пихты, растущих на холодных, влажных вершинах.
Южные сосновые леса тянутся вверх по незащищенным хребтам, а северный тсуговый лес простирается вниз по защищенным ущельям, где влажность и местные температурные условия сходны с таковыми на больших высотах.
Максимум видового разнообразия деревьев наблюдается в защищенных (сырых) участках, расположенных в середине температурного градиента.
Причина, по которой некоторые высокие защищенные склоны гор Смоки покрыты зарослями рододендрона или травой вместо деревьев, недостаточно выяснена. Эти «плешины» не являются альпийскими тундрами, так как высота местности недостаточна для образования настоящих безлесных зон.
Какова бы ни была причина (возможно, пожар) их первичного поселения, кустарниковое сообщество теперь хорошо обосновалось, что не дает доступа лесной растительности. В этой обстановке можно наблюдать, как целые сообщества, наряду с отдельными особями в них, конкурируют друг с другом.
Конечный исход может зависеть от некоторых таких событий, как пожар или буря, которые могут решить исход дела в пользу той или другой экологической системы.
Добыча древесины и лесоводческая практика проходят в две фазы. Первая фаза — сбор чистой продукции, накапливающейся в виде древесины на протяжении многих лет.
Когда накопленный рост прошлого уже использован, человек должен приспособить лесоводческую практику к тому, чтобы не рубить леса больше, чем его ежегодно вырастает, если он вообще в дальнейшем рассчитывает на добычу древесины.
На северо-западе Соединенных Штатов лесное хозяйство еще переживает первую фазу: ежегодная добыча леса в этом районе почти вдвое превышает годичный прирост. В противоположность этому вторая фаза уже достигнута на юго-востоке Соединенных Штатов.
Большая часть старых лесов уже сведена; в итоге лесное хозяйство в основном имеет дело с молодыми лесами, в которых вырубка теперь уравновешивается годовым приростом.
Хоть и годовая чистая продукция в молодом лесу часто выше, чем в старом, качество древесины для использования в виде пиломатериалов недостаточно высоко, поскольку древесина быстро растущих молодых деревьев не столь плотна, как древесина медленно растущих старых деревьев. Как и во многих других случаях конечной целью прикладной науки должен быть некоторый компромисс между количеством и качеством.
Человеческая цивилизация пока что достигла вершины своего развития в областях с умеренным климатом, первично покрытых лесом и степями. В итоге большинство лесов и степей умеренного пояса было существенно изменено по сравнению с их первобытным состоянием, но основная сущность этих экосистем отнюдь не изменилась.
Человек фактически стремится скомбинировать черты как степей, так и лесов, создав свое окружение, которое можно назвать «опушкой леса». В самом деле, если человек поселяется в степи, он выращивает деревья вокруг своих домов, городов и ферм, в итоге чего участки леса распространяются в такие места, где до сих пор не было никаких деревьев.
Сходным образом, поселяясь в лесу, он замещает большую часть лугами и пахотными землями, оставляя небольшие участки первичного леса вокруг ферм и поселков.
В результате многие мелкие растения и животные, первоначально жившие как в лесу, так и в степи, приспосабливаются и процветают в близком общении с человеком и с домашними или разводимыми видами.
Например, американская малиновка, в прошлом лесная птица, так хорошо приспособилась к опушкам лесных посадок, что не только увеличила численность, но и расширила ареал своего распространения. Большинство туземных видов, сохранившихся в районах, густо заселенных человеком, стали полезными членами экосистемы «опушки леса», созданной человеком, но некоторые сделались вредителями.
Если мы рассматриваем пахотные участки и пастбища как измененные степи первичных типов сукцессии, тогда можно сказать, что человек в отношении пищи связан со степью, но любит жить и развлекаться под покровом леса.
Рискуя слишком упростить картину, следует сказать, что человек наряду с другими гетеротрофами ландшафта требует от окружающей природы двух вещей: «продукции» и «укрытия».
Однако в отличие от более примитивных организмов он к тому же испытывает эстетическое наслаждение, любуясь красотами природы. Леса дают человечеству не только удовлетворение этих трех потребностей.
Во многих случаях денежная ценность древесины, если лес сводится сразу, во много раз меньше, чем ценность девственного леса, который обеспечивает отдых, защиту водоемов, место для жилья и т. д. в дополнение к умеренной и рациональной рубке леса.
Источник: http://www.activestudy.info/lesa-kak-ekosistemy/
Загрузка...
