Основные биомы земли. Биомы моря и суши
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины
Геолого-географический факультет
Кафедра экологии
Курсовая работа
Основные биомы суши
Исполнитель: В.В. Ковалькова
Студентка группы ГЭ-22
Научный руководитель к.б.н.,
доцент О.В. Ковалева
Гомель 2013
Введение
Дождевые тропические леса
1Распространение
1.2Климат
3Рельеф
1.4Растительность
1.5Животный мир
6Экологические проблемы
2. Пустыни 1 Распространение 5 Растительность 6 Животный мир 7 Тепловые адаптации животного и растительного мира 8 Экологические проблемы Интразональные биомы 1 Пойменные луга 3 Солончаки Заключение Введение
Биом - совокупность экосистем <#"justify">Биом представляет собой сочетание конкретных экосистем. Зональные типы биомов формируются при определенном соотношении тепла и влаги, включают растительные сообщества и животное население, неразрывно связанные друг с другом. Как крупные экологические единицы биосферы они, в свою очередь, могут быть подразделены на более мелкие типы. Зональные типы биомов - совокупности естественных экосистем со сходной структурой и обликом сообществ, сформировавшиеся в процессе исторического развития и отражающие гидротермический потенциал территории. Их границами являются рубежи, за пределами которых экосистемы данного зонального типа не могут существовать из-за несоответствия условиям среды. Различают ряд основных биомов суши, названия большинства из них определяются типом растительности. Например, хвойные или лиственные леса, пустыня, тропический лес и так далее. Однако, в конечном счете, фактором, определяющим тип биома, является климат, поскольку характер среды задается в основном температурой, количеством осадков, а также направлением и силой ветров. Так, например, и в северном и в южном полушарии в областях, лежащих в экваториальном поясе, ветры в основном дуют в направлении к экватору. Они несут с собой влагу, которая выпадает в виде обильных дождей в тропическом поясе; в результате возникают тропические леса. Однако и к северу и к югу от тропиков те же самые ветры являются причиной образования саванн и пустынь. Еще дальше от экватора чередующиеся ветры из субтропической и полярных зон, создают сложную последовательность выпадения осадков в разных районах, что приводит к образованию степей и лесов умеренного пояса. Близость к океану влияет на распределение осадков, следовательно, и на распространение типов растительности. Целью исследования является закрепление материала по курсу «Общая экология», что предусматривало решение следующих задач: раскрытие понятий биом, дождевые тропические леса, пустыни, интразональные биомы, болота, марши, мангры, луга; изучение дождевых тропических лесов; Изучение пустынь; изучение интразональных биом; подробное рассмотрение основных биомов суши; подробное рассмотрение интразональных биом, таких как болота, солончаки, мангры, марши и луга.
1. Дождевые тропические леса
Жаркий пояс Земли простирается к северу и югу от экватора в тропические широты; в каждом полушарии его ограничивает годовая изотерма 20°С. Важнейшим фактором зональной дифференциации в жарком поясе является увлажненность. В соответствии с закономерностями атмосферной циркуляции и режимом выпадения атмосферных осадков формируется зональный ряд биомов: дождевых тропических лесов, тропических листопадных лесов, саванн и пустынь. Переходное положение между биомами жаркого и умеренного поясов занимают биомы субтропических зон. Биомы дождевых тропических лесов - одни из самых древних и богатых на Земле. Их ареал охватывает несколько царств: Неотропическое, Эфиопское, Индо-Малайское, Австралийское. Количество видов растений и животных здесь больше, чем во всех других биомах вместе взятых. Тропические дождевые леса − это дождевые леса, находящиеся в экваториальной зоне между Тропиком Рака и Тропиком Козерога.
1.1 Распространение
Тропические дождевые леса расположены в Юго-Восточной Азии (в Мьянме, на Филиппинах, Малайзии, Индонезии, Папуа-Новой Гвинее), Шри-Ланке, на северо-востоке Австралии, в Африке южнее Сахары (от Камеруна до Конго), Южной Америке (дождевые леса Амазонии), Центральной Америке и на многих островах Тихого океана. Тропические леса называют «лёгкими планеты», хотя сейчас известно, что они мало способствуют наполнению атмосферы кислородом посредством фотосинтеза. Главный фактор, определяющий формирование вечнозеленых дождевых тропических лесов, сохраняющийся на протяжении миллионов лет благоприятный теплый и влажный климат. Обилие тепла и влаги обеспечивают круглогодичную вегетацию растений. Сезонная ритмика нечеткая. Особенности тропических дождевых лесов: сложная пространственная структура экосистемы; отсутствие яруса кустарников; очень высокий уровень биоразнообразия; быстрое разложение органических остатков; низкая мощность почвенного покрова - 5-10 см, подавляющее большинство углерода и азота находится в живой части леса; концентрация оксидов железа и алюминия через процесс латеризации (уменьшение содержания кремнезема и увеличение окислов железа и алюминия) почвы имеют ярко-красный или рыжий цвета . На рисунке 1 изображено распространение дождевых тропических лесов по земному шару.
Рисунок 1 - Распространение Дождевых тропических лесов
В настоящее время собственно экваториальные леса сохранились только в Южной Америке, Центральной Африке, на Малайском архипелаге, который 150 лет назад исследовал Уоллес, и на некоторых островах Океании. Более половины их сосредоточено в пределах всего трех стран: 33% − в Бразилии и по 10% в Индонезии и в Конго − государстве, постоянно меняющем свое название (еще недавно оно было Заиром).
1.2 Климат
Годовое количество осадков в большей части пояса дождевых лесов составляет 1500−4000 мм, но в некоторых местностях оно вдвое больше. Для существования вечнозеленых дождевых лесов, однако, более важно не общее количество осадков, а распределение их в году. Средние месячная температура около 27°С. Максимальная температура воздуха не поднимается выше 30°С. Ночные минимумы опускаются ниже 20°С. Средние суточные температуры лежат большей частью между 24 и 30°С; средняя амплитуда температур составляет 7°С. Изменение погоды в течение суток, не говоря о различиях в количестве осадков, происходит довольно однообразно на протяжении всего года. 1.3 Рельеф
Несмотря на бурную растительность, качество почвы в тропических дождевых лесах часто оставляет желать лучшего. Быстрое гниение, вызванное бактериями, препятствует накоплению гумуса. Большая концентрация железа и оксидов алюминия из-за процесса латеризации придает почве ярко-красный цвет и иногда образует месторождения минералов (например, бокситов). У большинства деревьев корни располагаются вблизи поверхности, поскольку на глубине недостаточно питательных веществ и большую часть минеральных веществ деревья получают из верхнего слоя разлагающихся листьев и животных. На молодых образованиях, особенно вулканического происхождения, почвы могут быть довольно плодородными. При отсутствии деревьев на обнажённых поверхностях почвы может накапливаться дождевая вода, создавая размыв почвы и запуская процесс эрозии. Растения в процессе транспирации, т.е. испарения, насыщают окружающую атмосферу водой. Каждое дерево с развитой кроной «производит» в год около 760 литров влаги. В результате над лесом всегда клубятся густые тучи, так что, даже когда нет дождя, здесь все равно влажно и тепло.
1.4 Растительность
Внешне растения дождевого леса часто не похожи на привычные нам растения средней полосы. Своей формой деревья напоминают пальмы или зонтики: высокий прямой ствол начинает ветвиться лишь у самой вершины, вынося все листья к солнцу. Зато крона таких деревьев имеет большую площадь. У особо крупных экземпляров она может достигать величины футбольного поля, а то и двух. Сами стволы гладкие или в трещинах и наростах. Их цвет самый разный - от белого и светло-коричневого до практически черного. Одна из самых примечательных особенностей тропических лесов - многочисленные лианы. Они лежат на земле, обвивают стволы деревьев, образуют непролазные дебри, ветвясь и перекидывая свои плети с дерева на дерево. Лианы - это внеярусные растения, травянистые или древесные. Они могут подниматься на большую высоту, достигая крон деревьев, но их корни при этом находятся в земле. Многочисленны и разнообразны здесь эпифиты. Их стволы обычно невелики, а корни находятся в воздухе. Эпифиты селятся на стволах и ветвях деревьев, на скалах, в самых неожиданных местах. Их цель та же, что и у других растений - поймать скудные лучи солнца, проникающие сквозь смыкающиеся кроны деревьев верхних ярусов. Эпифиты, как и лианы, придают весьма характерный облик тропическому лесу (рисунок 2).
Рисунок 2 - Растительность дождевых тропических лесов
Обращают на себя внимание листья тропических растений. Их форма часто необычна. Повышенная влажность, постоянные дожди вынуждают листья защищаться от потоков воды и избавляться от избытка влаги. Этим обусловлена, например, изрезанная форма листовой пластинки многих крупных листьев или же острое (капельное) окончание других листьев, благодаря которым капли воды скатываются с листа и он быстрее высыхает. Гладкая восковая поверхность также помогает листьям избавиться от излишков воды. Другие растения, наоборот, имеют приспособления для того, чтобы накапливать воду, как, например, листовые розетки бромелиевых. Нельзя не сказать об удивительных, причудливых, корнях обитателей тропического леса. Они необычайно разнообразны: воздушные, дыхательные ходульные, дисковидные. Питательные вещества здесь находятся в верхнем слое земли. Здесь же расположены и корневые системы растений. Поверхностным корням трудно удерживать огромные растения с мощными кронами, поэтому образуются разнообразные поддерживающие приспособления. К ним, например, относятся дисковидные корни. Они образуются как вертикальные выросты корней, упирающиеся в ствол и поддерживающие его. Сначала такие корни имеют округлую форму, затем происходит их односторонний рост, в результате чего они уплощаются в вертикальной плоскости и становятся похожими на доски. Высота досковидных корней может достигать 9 м (рисунок 3).
Рисунок 3 - Дисковидные корни растений
Огромное значение в тропическом лесу имеет такое явление, как микориза. Из-за ежедневных дождей питательные вещества из почвы быстро вымываются. В то же время, свежей органики очень много, но она недоступна высшим растениям, поэтому они вступают в тесный контакт с сапротрофными грибами. Таким образом, минеральные вещества поступают в корень непосредственно из гиф − микоризных грибов. Именно эффективности микоризы обязана своей пышностью растительность тропических лесов.
1.5 Животный мир
Ярусность тропического леса обусловливает особенности его фауны. Верхний ярус дождевого леса, состоящий из крон деревьев, довольно разрежен - кроны находятся на больших расстояниях друг от друга, и сквозь промежутки между ними проходит много света. В этом ярусе кишат разнообразные животные, которые никогда не спускаются на землю. Конечно, это, в основном, насекомые и другие мелкие животные, но встречаются и крупные позвоночные, например орангутанги. По оценкам ученых, в таком лесу, как амазонский, могут обитать до 10 млн. видов животных, большая часть из которых еще не описана. Во влажных тропических лесах встречаются неполнозубые (семейства ленивцев, муравьедов и броненосцев), широконосые обезьяны, ряд семейств грызунов, рукокрылые, ламы, сумчатые, несколько отрядов птиц, а также некоторые пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и беспозвоночные. На деревьях живут многие животные с цепкими хвостами − цепкохвостые обезьяны, карликовые и четырёхпалые муравьеды, опоссумы, цепкохвостые дикобразы, ленивцы. Очень много насекомых, особенно бабочек (одна из самых богатых фаун в мире) и жуков; много рыб (целых 2000 видов − это приблизительно одна треть пресноводной фауны мира).
1.6 Экологические проблемы
Ученые считают, что тропические леса - древнейшая экосистема планеты, сохранившаяся практически в том же виде, какой она имела 70 млн. лет назад. В те времена дождевыми лесами были покрыты даже Британские острова, о чем свидетельствуют остатки пыльцы, найденные английскими палеоботаниками. В 1950 г. дождевые леса занимали 14% территории суши, сейчас они сохранились лишь на 6% суши. Скорость сведения тропических лесов, несмотря на различные защитные мероприятия, остается весьма высокой - каждую секунду исчезает 1,5 акра (0,6 га) дождевых лесов. Это соответствует потере в среднем 137 видов растений и животных в день, что ставит эту уникальную экосистему под угрозу исчезновения. Кроме того, нельзя забывать, что тропические дождевые леса населены племенами людей, которые, как правило, плохо приспособляются к изменению окружающей среды и вымирают вскоре после исчезновения их родного леса. Люди уничтожают тропический лес по разным причинам и разными способами. В странах, где сохранились дождевые леса, очень быстро увеличивается население. Люди пытаются заселить занятые лесом территории. Они валят деревья, а потом поджигают их. На пепелище высаживают культурные растения, но уже после одного-двух урожаев почва теряет плодородность, т.к. весь ее и без того скудный запас оказывается исчерпанным. Еще одна причина сведения лесов - разведка полезных ископаемых. И, наконец, одна из главных причин: махагони, тик, черный, белый, бурый, красный и зеленый эбен, многие виды исключительно красивой по рисунку и цвету древесины поступают из тропиков на мировой рынок. Пальму первенства по сведению тропических лесов держат японские фирмы. За три десятилетия 450 млн. га - пятая часть мирового запаса тропических лесов подверглась вырубке. В течение этого же времени еще миллионы гектаров леса подверглись деградации. В целом, по оценкам ученых, при сохранении текущих темпов сведения лесов 85% влажных тропических лесов будет уничтожено к 2020 году. От прибрежных лесов Бразилии в настоящее время осталось лишь 2%. Существует множество различных организаций, занимающихся проблемой сохранения тропических лесов, и одной из своих задач они считают информирование наибольшего числа людей о последствиях обезлесения, ведь знание о существовании проблем есть первый шаг к ее решению. Территории тропических лесов должны быть защищены, на поврежденных землях вокруг охраняемых лесов должен быть восстановлен лесной покров .
2. Пустыни
Пустыня − природная зона, характеризующаяся равнинной поверхностью, разреженностью или отсутствием флоры и специфической фауной. Различают песчаные, каменистые, глинистые, солончаковые пустыни. Отдельно выделяют снежные пустыни (в Антарктиде и Арктике − арктическая пустыня). Самая известная песчаная пустыня − Сахара (самая большая песчаная пустыня по площади), занимающая всю северную часть африканского континента. Близки к пустыням полупустыни (пустынные степи), также относящиеся к экстремальным ландшафтам. Всего пустыни занимают более 16,5 млн. км² (без учёта Антарктиды), или около 11% поверхности суши.
2.1 Распространение
Пустыни распространены в умеренном поясе Северного полушария, субтропических и тропических поясах Северного и Южного полушарий. На рисунке 4 изображено распространение пустынь на земном шаре.
Рисунок 4 - Распространение пустынь
В основе формирования, существования и развития пустынь находится неравномерность распределения тепла и влаги, а также географическая зональность планеты .
2.2 Климат
Зональное распределение температур и атмосферного давления обуславливает специфику циркуляции воздушных масс атмосферы и формирования ветров. Пассаты, преобладающие в экваториально-тропических широтах, определяют устойчивую стратификацию атмосферы, препятствуют вертикальным движениям воздушных потоков и связанному с ними образованию облаков и выпадению осадков. Облачность крайне незначительна, в то время как приток солнечной радиации наибольший, что приводит к крайней сухости воздуха (относительная влажность в летние месяцы составляет около 30%) и исключительно высоким летним температурам. В субтропическом поясе величина суммарной солнечной радиации уменьшается, но на материках развиваются малоподвижные депрессии термического происхождения, вызывающие резкую засушливость. Средняя температура в летние месяцы равна + 30°C, максимальная + 50°C. Наибольшей сухостью в данном поясе отличаются межгорные впадины, где годовое количество осадков не превышает 100-200 мм. В умеренном поясе условия для формирования пустынь возникают во внутриконтинентальных районах, таких как Центральная Азия, где количество осадков не превышает 200 мм/год. Центральная Азия отгорожена от циклонов и муссонов горными поднятиями, что влечёт за собой образование в летние месяцы барической депрессии. Воздух отличается большой сухостью, высокой температурой (до + 40°C и более) и сильной запылённостью. Изредка проникающие сюда воздушные массы с циклонами из океанов и Арктики быстро прогреваются и иссушаются. Именно характер общей циркуляции атмосферы вместе с местными географическими условиями создают климатическую обстановку, формирующую к северу и югу от экватора, между 15° и 45° широты, зону пустынь.
2.3 Рельеф
Формирование рельефа пустынь происходит под воздействием ветровой и водной эрозии. Пустыням свойственен ряд однотипных природных процессов, являющихся предпосылками их морфогенеза: эрозия, водная аккумуляция, выдувание и эоловые накопления песчаных масс. Водотоки в пустыне бывают двух типов: постоянные и временные. К постоянным относятся некоторые реки, как например Колорадо, Нил, которые берут своё начало за пределами пустыни и будучи полноводными не пересыхают полностью. Временные, или эпизодические, водотоки возникают после интенсивных ливней и быстро пересыхают. Большинство водотоков несёт ил, песок, гравий и гальку, и именно ими созданы многие части рельефа пустынных областей. Во время стекания водотоков с крутых склонов на равнинную местность, происходит отложение наносов у подножья склонов и формирование конусов выноса − веерообразных скоплений наносов с вершиной, обращённой вверх по долине водотока. Такие образования широко распространены в пустынях Юго-Запада США. Близко расположенные конусы могут сливаться между собой, образуя наклонную подгорную равнину, которая носит местное название «бахада». Быстро стекающая по склонам вода размывает поверхностные отложения и создаёт промоины и овраги, порой образуются бедленды. Такие формы, образующиеся на крутых склонах гор и столовых возвышенностей, характерны для пустынных областей всего мира. Ветровая эрозия (эоловые процессы) создаёт разнообразные формы рельефа, наиболее типичные именно для пустынных областей. Ветер, захватывая частички пыли, переносит их как по самой пустыне, так и далеко за её пределами. Песок, переносящийся ветром, воздействует на выступы горных пород, выявляя различия в их плотности и твёрдости. Так возникают причудливые формы, напоминающие шпили, башни, арки и окна. Часто ветром с поверхности удаляется весь мелкозём, и остаётся лишь мозаика отполированной, местами разноцветной, гальки, т. н. «пустынная мостовая». Такие поверхности, чисто «выметенные» ветром, широко распространены в Сахаре и Аравийской пустыне. В других районах пустыни происходит накопление принесённых с ветрами песка и пыли. Таким образом, происходит формирование песчаных дюн. Песок, образующий такие дюны, преимущественно состоит из кварцевых частиц, но песчаные дюны в природном национальном памятнике Уайт-Сандс («Белые пески») в штате Нью-Мексико в США образованы белым гипсом. Образование дюн происходит в местах, где воздушный поток встречает на своём пути препятствие. Накопление песка начинается с подветренной стороны преграды. Высота большинства дюн составляет от метров до нескольких десятков метров, также известны дюны, достигающие в высоту 300 м. Если дюны не закреплены растительностью, то со временем происходит их смещение в направлении господствующих ветров. При движении дюны песок переносится ветром вверх по пологому наветренному склону и осыпается с гребня подветренного склона. Скорость движения дюн в среднем составляет около 8 метров в год. Особый вид дюн носит название барханов. Они имеют серповидную форму, с крутым и высоким подветренным склоном и вытянутыми в направлении ветра заострёнными «рогами». Во всех районах распространения дюнного рельефа наблюдается множество впадин неправильной формы. Некоторые из них созданы вихревыми потоками воздуха, другие образовались просто в результате неравномерного отложения песка. Классификация пустынь: По характеру почв и грунтов: − песчаные − на рыхлых отложениях древнеаллювиальных равнин; − лёссовые − на лёссовых отложениях подгорных равнин; − суглинистые − на слабокарбонатных покровных суглинках равнин; − глинистые такыровые − на подгорных равнинах и в древних дельтах рек; − глинистые − на низкогорьях, сложенных соленосными мергелями и глинами; − галечные и песчано-галечные − на гипсированных плато и подгорных равнинах; − щебнистые гипсированные − на платах и молодых подгорных равнинах; − каменистые − на низкогорьях и мелкосопочниках; − солончаковые − в засоленных понижениях рельефа и по морским побережьям. По динамике выпадения осадков: − береговые − развиваются там, где к жарким побережьям подходят холодные морские течения (Намиб, Атакама): осадков почти нет; жизни, соответственно, тоже; − центральноазиатского типа (Гоби, Бетпак-Дала): темп выпадения осадков примерно постоянен в течение года, поэтому жизнь тут есть весь год, но едва теплится; − средиземноморского типа (Сахара, Кара-Кумы, Большая Песчаная пустыня в Австралии): здесь осадков столько же, что и в предыдущем типе, но только все они выливаются разом, за две-три недели; тут происходит краткий и бурный расцвет жизни (разнообразные эфемеры), которая затем переходит в латентное состояние до следующего года .
2.4 Растительность
Видовой состав растительности пустынь весьма своеобразен. Нередко наблюдается частая смена растительных группировок, их комплексность, что обусловлено строением поверхности пустынь, разнообразием почвенных грунтов, часто меняющимися условиями увлажнения. Наряду с этим в характере распределения и экологии пустынной растительности разных континентов много общих черт, возникающих у растений в сходных условиях обитания: сильная разреженность, бедный видовой состав, прослеживающееся иногда на больших пространствах. Для внутриматериковых пустынь умеренных поясов типичны виды растений склерофильного типа, в том числе безлистные кустарники и полукустарники (саксаул, джузгун, эфедра, солянка, полынь и др.). Важное место в фитоценозах южной подзоны пустынь этого типа занимают травянистые растения − эфемеры и эфемероиды. В субтропических и тропических внутриматериковых пустынях Африки и Аравии также преобладают ксерофильные кустарники и многолетние травы, но здесь появляются и суккуленты. Совсем лишены растительности массивы барханных песков и площади, покрытые солевой коркой. Богаче растительный покров субтропических пустынь Северной Америки и Австралии (по обилию растительной массы они стоят ближе к пустыням Средней Азии) − участков, лишённых растительности, здесь почти нет. По глинистым понижениям между грядами песков преобладают низкорослая акация и эвкалипты; для галечно-щебнистой пустыни характерны полукустарниковые солянки − лебеда, прутняк и др. В субтропических и тропических приокеанических пустынях (Западная Сахара, Намиб, Атакама, Калифорния, Мексика) господствуют растения суккулентного типа (рисунок 5). На солончаках пустынь умеренного, субтропического и тропического поясов много общих видов. Это − галофильные и суккулентные полукустарники и кустарники (тамарикс, селитрянка и др.) и однолетние солянки (солянка, сведа и др.). Рисунок 5 - Акация
Значительно отличаются от основной растительности пустынь фитоценозы оазисов, тугаев, крупных речных долин и дельт. Для долин пустынно-умеренного пояса Азии характерны заросли листопадных деревьев − туранговый тополь, джида, ива, карагач; для долин рек субтропических и тропических поясов − вечнозелёные растения (пальма, олеандр).
2.5 Животный мир
Для пустынь характерны быстро передвигающиеся животные, что связано с поисками воды (водопои удалены) и корма (травяной покров разреженный), a также с защитой от преследования хищниками (укрытия отсутствуют). В связи с необходимостью укрытия от врагов и суровыми климатическими условиями у ряда животных сильно развиты приспособления для рытья в песке (щётки из удлинённых упругих волос, шипики и щетинки на ногах, служащие для отгребания и отбрасывания песка; резцы, a также острые коготки на передних лапках у грызунов). Они сооружают подземные убежища (норы), часто очень большие, глубокие и сложные (большая песчанка), или способны быстро закапываться в рыхлый песок (ящерицы круглоголовки, некоторые насекомые). Имеются быстро бегающие формы (особенно копытные). Многие пустынные пресмыкающиеся (ящерицы и змеи) также способны очень быстро передвигаться (рисунок 6).
Рисунок 6 - Пресмыкающиеся пустынь
Фауне пустынь присуща покровительственная «пустынная» окраска − жёлтые, светло-бурые и серые тона, что делает многих животных малозаметными. Большая часть пустынная фауны летом ведёт ночной образ жизни. Некоторые впадают в спячку, причём у отдельных видов например у сусликов, она начинается в разгар зноя (летняя спячка, непосредственно переходящая в зимнюю) и связана с выгоранием растений и недостатком влаги. Дефицит влаги, особенно питьевой воды, − одна из главных трудностей в жизни обитателей пустыни. Одни из них пьют регулярно и много и в связи с этим передвигаются в поисках воды на значительные расстояния (рябки) или на сухое время года переселяются ближе к воде (копытные). Другие пользуются водопоем редко или совсем не пьют, ограничиваясь влагой, получаемой из пищи. Значительную роль в водном балансе многих представителей пустынной фауны играет метаболическая вода, образующаяся в процессе обмена веществ (большие запасы накопленного жира). Пустынная фауна характеризуется относительно большим числом видов млекопитающих (главным образом грызуны, копытные), пресмыкающихся (особенно ящериц, агам и варанов), насекомых (двукрылых, перепончатокрылых, прямокрылых) и паукообразных.
2.6 Тепловые адаптации
Мембраны, проницаемые для кислорода и углекислого газа, пропускают также и водяной пар. Воздух, насыщенный водяным паром, соприкасаясь с любой фотосинтезирующей или респираторной поверхностью, неизбежно теряет некоторое количество влаги. Таким образом, одно из назначений транспирации − уменьшение теплового стресса, которое находится в противоречии с необходимостью сохранять воду. В Сахаре, где остро ощущается нехватка воды, противоречия между этими двумя несовместимыми требованиями почти всегда решаются в пользу сохранения воды. Соответственно все мелкие животные избегают чрезмерного перегрева благодаря особенностям своего поведения, а крупные млекопитающие − верблюды, газели, канны, ориксы и антилопы-мендес, а также страусы, которые свой избыток тепла, накопленного в течение дня, расходуют ночью. Напротив, ксерофитные растения, не способные избежать чрезмерной инсоляции, выживают за счет мощной корневой системы, позволяющей усилить извлечение воды. У суккулентов такая поверхностная корневая система находится обычно на глубине 3-4 см от поверхности почвы, что позволяет растениям максимально использовать каждую каплю дождя, даже если вода не проникнет в землю на большую глубину. С другой стороны, несуккулентные пустынные многолетники часто имеют необычайно мощные стержневые корни, которые, например, у акаций уходят на глубину более 15 м и достигают зеркала грунтовых вод под поверхностью пустыни. Подобно тому, как корни растений способны поглощать воду из влажной почвы, так многие паукообразные пустынь умеют извлекать влагу из сырого песка. Некоторые членистоногие также демонстрируют свое естественное превосходство, извлекая влагу из ненасыщенного воздуха. В их число входят разные виды клещей, щетинохвостки, сеноеды, блохи и некоторые другие бескрылые насекомые. Взрослые жуки (в отличие от их личинок) и термиты, по-видимому, не наделены этой полезной способностью. Но и при этом ни одно из названных животных не может пренебречь эффектом охлаждения от испарения в целях терморегуляции. Большинство животных, активных в дневное время, прячутся от полуденного зноя в тень или ориентируют свое тело так, чтобы под солнечными лучами находилась как можно меньшая его часть. В этом отношении у саранчи, ящериц и верблюдов реакция на тепловой стресс сходна с реакцией увядающих растений, у которых листья поникают так, что лучи солнца падают на их поверхность уже не под прямым углом. Подобно тому, как многие пустынные растения и животные способны переносить крайнее обезвоживание, точно так они могут выдерживать необычно высокие температуры, которые были бы смертельны для родственных им видов из более влажных районов. Гипертермию переносят, как уже упоминалось, не только крупные теплокровные животные, но и многие членистоногие, выдерживающие крайне высокие температуры в течение суток и более при очень низкой влажности воздуха. Для примера можно назвать сольпугу, которая переносит температуру 50°С, скорпиона − 47°С и многочисленных жуков-чернотелок, выдерживающих температуру до 45 °С. Более мелкие животные не могут позволить себе расходовать воду на охлаждение путем испарения, но обычно им этого и не нужно, поскольку они спасаются от полуденного зноя, прячась в тенистые места или прохладные норы. Пустынные грызуны не способны к потоотделению, но имеют «аварийный» терморегуляторный механизм и в ответ на тепловой стресс выделяют обильную слюну. Она смачивает мех на нижней челюсти и горле, принося временное облегчение, когда температура тела приближается к критической. Некоторые рептилии, особенно черепахи, тоже выделяют слюну для терморегуляции. Помимо этого, когда температура тела становится слишком высокой, черепахи выделяют мочу, стекающую на задние ноги. Натуралисты долго не могли понять назначение огромного мочевого пузыря у пустынных черепах. Теперь ответ известен: моча запасается не только в целях защиты от врагов, но и для экстренного охлаждения тела .
2.7 Экологические проблемы
Одной из самых серьёзных экологических проблем сегодня является глобальная проблема опустынивания. Главной причиной опустынивания становится сельскохозяйственная деятельность человека. При вспашке полей огромное количество частиц плодородного слоя почвы поднимается в воздух, рассеивается, сносится с полей потоками воды и осаждается в других местах в огромных количествах. Разрушение верхнего плодородного слоя почвы под действием ветра и воды процесс естественный, однако, он многократно ускоряется и усиливается при распахивании больших территорий и в тех случаях, когда земледельцы не оставляют поля "под пары", то есть не дают земле "отдыхать". Естественные пустыни и полупустыни занимают около одной трети всей поверхности земли. На этих территориях проживает около 15% всего населения планеты. В пустынях крайне засушливый континентальный климат, обычно там выпадает не более 165 мм осадков в год, а испарение намного превышает естественное увлажнение. Наиболее обширные пустыни расположены по обе стороны экватора, а также в Средней Азии и Казахстане. Пустыни − естественные образования, имеющие определённое значение для общего экологического баланса планеты. Однако, в результате интенсивной антропогенной деятельности в последней четверти XX века появилось ещё более 9 млн. км2 пустынь, их территории охватили около 43% от общей поверхности земной суши. При опустынивании территорий происходит деградация всей природной системы жизнеобеспечения. Людям, проживающим на этих территориях, для выживания необходима либо внешняя помощь, либо переселение в другие более благополучные районы. По этой причине с каждым годом в мире увеличивается количество экологических беженцев. Процесс опустынивания обычно вызван совокупными действиями человека и природы. Особенно губительно опустынивание в аридных районах, ведь экосистема этих регионов и так достаточно хрупкая и легко разрушаемая. Без того скудная растительность уничтожается из-за массового выпаса скота, интенсивной вырубки деревьев, кустарников, распашки малопригодных для земледелия почв и другой хозяйственной деятельности, нарушающей зыбкое природное равновесие. Всё это усиливает действие ветровой эрозии. При этом значительно нарушается водный баланс, понижается уровень грунтовых вод, пересыхают колодцы. В процессе опустынивания разрушается структура почвы, усиливается насыщение почвы минеральными солями. Опустынивание и истощение земель может возникнуть в любой климатической зоне в результате разрушения природной системы. В аридных районах дополнительной причиной опустынивания становится засуха. Благодаря удалённости от цивилизационного прогресса и устойчивой климатической, пустыни сохранили уникальные экологические системы. В некоторых странах участки пустынь включены в состав национальных заповедников. С другой стороны, человеческая деятельность вблизи пустынь (вырубка леса, перекрытие рек) привела к их расширению. Опустынивание − один из самых грозных, глобальных и быстротечных процессов современности. В 90-х годах опустынивание стало угрожать 3,6 млн. га наиболее засушливых земель. Опустынивание может происходить в разных климатических условиях, но особенно бурно оно протекает в жарких, засушливых районах. В XX веке стали предприниматься попытки остановить опустынивание методом озеленения, строительства водопроводов и каналов. Тем не менее, опустынивание остаётся одной из наиболее острых экологических проблем в мире .
биом растительный животный экосистема
3. Интразональные биомы
Существуют различные условия, отличающиеся от плакорных, в первую очередь в равнинах рек и озер, на склонах. Подобные условия называют интразональными. Интразональные группировки в одной зоне не образуют зональных (плакорных) биоценозов. Интразональные биоценозы свойственны не одному, а нескольким, и даже всем зонам земного шара (болота, луга, мангровые заросли и так далее). Примерами интразональных сообществ могут служить сообщества верховых болот и сосняков на песчаных почвах в лесной зоне, солончаков и солонцов в степной и пустынной зонах, луговые сообщества пойм. Следовательно, под интразональными понимаются сообщества, распространенные в одной или нескольких зонах на отдельных участках .
3.1 Пойменные луга
Пойменный луг − луг, расположенный в пойме реки, ежегодно затопляемой весенними полыми водами. Пойменные луга флористически беднее других типов лугов из-за отбирающего воздействия половодья, широко распространены в лесостепной зоне. Встречаются пойменные луга во всех зонах и занимают 25 млн. га, из которых под сенокосами находится 14 млн. га и под пастбищами 11 млн. га. В благоприятных условиях пойменного режима при периодических увлажнениях и в результате наноса наилка на пойменных лугах обычно создаются хорошие условия для развития травянистой растительности. Почвы хотя и отличаются разнообразием в зависимости от природной зоны, а также от места нахождения в самой пойме (прирусловая часть, центральная пойма, притеррасная часть), но все они более плодородные, обладают хорошей аэрацией, рыхлые. По длительности затопления пойменные луга делятся на кратко пойменные, средне пойменные и долго пойменные. Кратко пойменные луга заливаются водой на срок до 15 дней. Встречаются почти во всех зонах России по долинам мелких рек и больших рек с высоким уровнем. Средне пойменные (умеренно пойменные) луга заливаются водой на срок от 15 до 25 дней. Встречаются во всех зонах и занимают преимущественно поймы больших рек. Долго пойменные луга заливаются водой на срок от 25 и более дней. Распространены во всех зонах СНГ и обычно занимают поймы крупных рек. Большинство долго пойменных пастбищ используется в незначительной степени, так как находятся они в тундре, в низовьях больших сибирских рек − Печоры, Оби, Енисея, Лены и др. Длительность затопления очень важный фактор в формировании травостоев. Существуют растения малоустойчивые, среднеустойчивые и длительно устойчивые к затоплению. Они могут служить примерами растений, встречающихся на пойменных лугах с различной длительностью затопления, т.е. соответственно кратко пойменных, средне пойменных и долго пойменных. Следует отметить, что большинство ценных трав редко выдерживает длительное затопление и только очень немногие из них (костер безостый, пырей ползучий, канареечник тростниковидный, чина болотная, манник обыкновенный) выдерживают затопление более 40-50 дней. Прирусловая часть поймы занимает узкую полосу вдоль действующего или старого русла реки. Она характеризуется более мощными песчанистыми наносами, причем гривы (повышения) чередуются с западинами (понижениями). Здесь развивается травостой главным образом из корневищных злаков, наиболее требовательных к влаге и аэрации почвы. Луга прирусловой поймы подразделяются на следующие основные типы: Луга высокого уровня, травостой которых в лесной зоне состоит из грубого разнотравья (борщевик, порезник и других зонтичных) и вообще растений с сильно развитой корневой системой, а в степной зоне − из смеси степных растений (типец, ситник, тонконог) с луговыми злаками и разнотравьем; Луга среднего уровня (часто влажные) с разнотравно-злаковой растительностью, с ценными луговыми широколистными злаками, бобовыми и разнотравьем; Луга низкого уровня (часто сырые) с разнотравно-злаковой растительностью, куда входят пырей, костер безостый, мятлик луговой, полевица белая, бекмания, канареечник и др. Центральная часть поймы, расположенная непосредственно за прирусловой частью, по площади самая обширная, с выровненным рельефом и песчанисто-глинистыми отложениями. Луга центральной поймы также подразделяются на луга высокого, среднего и низкого уровня с различным травостоем. Луга высокого уровня, слабо заливаемые и часто испытывающие недостаток влаги в летний период, отличаются сравнительно низким травостоем. В нем преобладают рыхлокустовые злаки (тимофеевка, овсяница красная), а также разнотравье с примесью бобовых. Луга среднего уровня лучшие по урожайности и кормовым достоинствам по сравнению с лугами высокого уровня. Здесь преобладают злаковые и злаково-разнотравные травостои, в состав которых входят: из злаков − тимофеевка, лисохвост, мятлика овсяница луговая и красная; из бобовых − люцерна желтая, клевер (красный и белый), мышиный горошек; из разнотравья − василек луговой, герань луговая, подмаренники, лютики и др. Луга низкого уровня центральной поймы, ежегодно затопляемые, с избыточно увлажненными почвами, особенно в первой половине лета, отличаются крупным, ровным травостоем, в котором преобладают влаголюбивые злаки (полевица белая, бекмания, канареечник и др.), крупное разнотравье и др. Притеррасная часть, примыкающая к коренному берегу, по рельефу самая пониженная часть поймы, имеет глинистые аллювиальные отложения. Почвы притеррасных пойм содержат значительный запас питательных веществ для растений, характеризуются устойчивым водным режимом и очень часто избыточным увлажнением Луга притеррасной поймы расположены на перегнойных, иногда засоленных почвах. Среди них встречаются луга с обильным увлажнением, ключевыми водами, с растительностью, в которой преобладают овсяница луговая и красная, мятлик луговой и обыкновенный, осока дернистая, луговик и другие. Пойменные луга распространены в различных зонах и в каждой зоне они имеют свои определенные особенности .
3.2 Болота
Болото − участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350-400 млн. лет назад. Чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах. В России болота распространены на севере Европейской части, в Западной Сибири, на Камчатке. В Белоруссии и на Украине болота сконцентрированы в Полесье (так называемые Пинские болота). Болота возникают двумя основными путями: из-за заболачивания почвы или же из-за зарастания водоёмов. Заболачивание может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для прудов и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров. Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажнённости и образования болота состоит в особенностях рельефа − наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равнинных территориях отсутствие стока. Все эти условия приводят к образованию торфа. Болота препятствуют развитию парникового эффекта. Их, вне меньшей степени, чем леса, можно назвать «лёгкими планеты». Дело в том, что реакция образования органических веществ из углекислого газа и воды при фотосинтезе по своему суммарному уравнению противоположна реакции окисления органических веществ при дыхании, и поэтому при разложении органики углекислый газ, связанный до этого растениями, выделяется назад в атмосферу (в основном за счёт дыхания бактерий). Один из главных процессов, способных уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере − это захоронение неразложившейся органики, что и происходит в болотах, образующих залежи торфа, трансформирующегося затем в каменный уголь. Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся в XIX-XX веках, с точки зрения экологии разрушительна. На болотах растут ценные растения (голубика, клюква, морошка). Торфяные болота служат источником находок для палеобиологии и археологии в них находят хорошо сохранившиеся остатки растений, пыльцу, семена, тела древних людей. Раньше болото считалось гибельным местом для человека. В болотах погибал отбившийся от стада скот. Из-за укусов малярийных комаров вымирали целые посёлки. Растительность на болотах скудная: светло-зелёный мох, небольшие кустарнички багульника, осока, вереск. Деревья на болотах низкорослые. Корявые одинокие сосны, берёзы да заросли ольхи. Люди стремились осушать «гиблые места» и использовать землю под поля и пастбища. В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на: Низинные (эвтрофные) − тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность − ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. В районах с умеренным климатом − это часто лесные (с берёзой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болота в дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озёрами, лиманами, ериками и др. микроводоёмами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называется тугаи; Переходные (мезотрофные) − по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычные берёзы, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные; Верховые (олиготрофные) − расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность различная, господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосны́, карликовые берёзки.
Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь они делятся на два типа: Лесные − покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом; Грядово-мочажинные − похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются. В целом по типу преобладающей растительности
различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые болота.
По типу микрорельефа
: бугристые, плоские, выпуклые и т. д.
По типу макрорельефа
: долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т.п.
По типу климата
: субарктические (в областях вечной мерзлоты), умеренные (большинство болот РФ, Прибалтики, СНГ и ЕС); тропические и субтропические. К тропическим болотам относятся, например, болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке. Климат определяет флору и фауну болот (рисунок 7).
Рисунок 7 - Болото
3.3 Солончаки
Солончак − тип почвы, характеризующийся наличием в верхних горизонтах легкорастворимых солей в количествах, препятствующих развитию большинства растений, за исключением которые также не образуют сомкнутого растительного покрова. Формируются в аридных или полуаридных условиях при выпотном водном режиме, характерны для почвенного покрова степей, полупустынь и пустынь. Распространены в Центральной Африке, Азии, Австралии, Северной Америке; в России − в Прикаспийской низменности, Степном Крыму, Казахстане и Средней Азии. Профиль солончаков обычно слабодифференцированный. С поверхности залегает солончаковый (солевой) горизонт, содержащий от 1 до 15% легкорастворимых солей (по данным водной вытяжки). При высыхании на поверхности почвы появляются солевые выцветы и корки. Вторичные солончаки, образующиеся при подъёме минерализованных грунтовых вод в результате искусственного изменения водного режима (чаще всего из−за неправильного орошения), могут иметь любой профиль, на который накладывается солончаковый горизонт. Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная, почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями. Содержание гумуса в верхнем горизонте от нуля (сульфидные или соровые солончаки) до 4 и даже 12% (тёмные солончаки), чаще всего 1,5%. Часто встречается оглеение как в нижних горизонтах, так и по всему профилю. В зависимости от химизма засоления солончаковый горизонт приобретает определённые свойства. При большом количестве гигроскопических солей почва всегда влажная на ощупь, имеет тёмную окраску. В этом случае говорят о мокром солончаке. Пухлый солончак разрыхляется благодаря накоплению глауберовой соли, увеличивающейся в объёме при кристаллизации. При содовом засолении натрий увеличивает подвижность органического вещества почвы, которое накапливается на поверхности в виде чёрных плёнок, формируя чёрный солончак. Такыровидный солончак имеет на поверхности частично отмытую от солей корку, разбитую трещинами, корковый − солевую корку. В классификации морфология солончакового горизонта учитывается на разных уровнях − от вида (мокрый, пухлый) до подтипа (такыровидный). Выделяемые подтипы: 1.Типичные − свойства солончаков выражены наиболее полно;
2. Луговые − образуются при засолении луговых почв и сохраняют ряд их признаков, таких как высокое содержание гумуса, наличие оглеения; Грунтовые воды залегают на глубине до 2 м, их степень, а иногда и химизм засоления, подвержены сезонной изменчивости. Почвы могут периодически подвергаться рассолению, тогда в них происходит аккумуляция гумуса, после чего засоляются снова; Болотные − образуются при засолении болотных почв, характерно частичное сохранение болотной растительности, оглеение по всему профилю, возможно наличие торфяных горизонтов; Соровые − образуются на дне котловин периодически высыхающих солёных озёр. Оглеение по всему профилю, отмечается запах сероводорода. Поверхность лишена растительности, покрыта коркой соли. При толщине корки более 10 см такие солончаки относят к не почвенным образованиям; Грязево-вулканические − образуются при излиянии на поверхность засолённых грязей или минерализованных вод; Бугристые (чоколаки) − бугры высотой до 2 м сильнозасолённого материала эолового происхождения, скрывающие кусты тамарикса или чёрного саксаула.
Рисунок 8 - Солончаки
При мелиорации солончаков необходимо решить две проблемы: поддержание грунтовых вод на уровне, не допускающем вторичного засоления, и удаление уже накопившихся в почве солей. Первая решается с помощью создания дренажной системы, вторая же с помощью различных приёмов, целесообразность применения каждого из которых зависит от свойств солончака (рисунок 8). При слабом и неглубоком засолении, ограниченным приповерхностным слоем почвы, допускается запашка солей, равномерно распределяющая их по пахотному горизонту. При этом необходимо чтобы полученные концентрации солей были ниже препятствующих росту культурных растений. При наличии поверхностной солевой корки её необходимо механически удалить в первую очередь. На почвах тяжёлого гранулометрического состава проводятся поверхностные промывки − многократное затопление участка, растворение солей в промывных водах и их сброс. На слабозасолённых автоморфных почвах возможно вмывание солей в нижние горизонты, однако исключить возможность вторичного засоления можно только при сквозной промывке − вымывание солей из всей почвенной толщи в грунтовый поток и его удаление с помощью дренажа. .4 Мангры
Мангры (или мангровые) − вечнозелёные лиственные леса, распространённые в приливно-отливной полосе морских побережий в тропических и экваториальных широтах, а также в зонах с умеренным климатом, там, где этому благоприятствуют тёплые течения. Они занимают полосу между самым низким уровнем воды во время отлива и самым высоким во время прилива. Это деревья или кустарники, произрастающие в мангровых зарослях, или мангровых болотах. Растения-мангры обитают в осадочной прибрежной среде, где в местах, защищённых от энергии волн, скапливаются мелкодисперсные осадочные отложения, часто с высоким содержанием органики. Мангры обладают исключительной способностью существовать и развиваться в солёной среде на почвах, лишённых доступа кислорода. Растения-мангры − группа разнообразных растений, которые приспособились к обитанию в литоралях, выработав набор физиологических адаптаций для решения проблем бедного содержания кислорода, солёности и частого затопления приливами. У каждого вида свои собственные возможности и способы решения этих проблем; в этом, возможно, кроется основная причина того, почему на некоторых побережьях виды мангровой растительности проявляют отчётливое зонирование благодаря различиям в диапазоне экологических условий в приливной зоне. В силу этого видовой состав в любой точке в пределах приливно-отливной зоны частично определяется устойчивостью отдельных видов к таким физическим условиям, как приливное затопление и солёность воды, хотя на него также могут влиять и другие факторы, такие как истребление их проростков крабами. Укоренившись, корни растений-мангров создают среду обитания для устриц и способствуют замедлению течения воды, тем самым увеличивая отложение осадков в зонах, где оно уже происходит. Как правило, мелкодисперсные, бедные кислородом отложения под манграми играют роль накопителей для самых разных тяжёлых металлов (следов металлов), которые улавливаются из морской воды коллоидными частицами в отложениях. В тех районах мира, где мангры были уничтожены при освоении территории, нарушение целостности этих осадочных пород порождает проблему загрязнения тяжёлыми металлами морской воды и местной флоры и фауны. Часто утверждается, что мангры представляют значительную ценность в береговой зоне, выступая в роли буфера против эрозии, натиска штормов и цунами. Хотя и имеет место определённое уменьшение высоты волн и их энергии по мере прохождения морской воды через мангровые заросли, нужно признать, что мангровые деревья обычно растут в тех зонах береговой линии, где нормой является низкая энергия волн. Поэтому их способность сдерживать мощный натиск штормов и цунами ограничена. Скорее всего, их долгосрочное воздействие на темпы эрозии также носит ограниченный характер. Многие речные протоки, извилисто проходящие через мангровые участки, активно размывают заросли мангров на внешней стороне всех изгибов реки, точно так же как новые заросли мангров появляются на внутренней стороне тех же самых изгибов, где происходит осаждение. Также они образуют среду обитания диких животных, включая ряд промысловых видов рыб и ракообразных, при этом, как минимум, в некоторых случаях экспорт накопленного манграми углерода имеет важное значение в прибрежной пищевой сети. Мангровые заросли − вот тип среды обитания мангров. Это исключительно субтропики и тропики, где есть приливы и отливы, а значит − почва или осадочные отложения, перенасыщенные водой и солевым раствором или водой переменной солёности. К районам распространения мангров относятся эстуарии рек и участки морских побережий. В среде обитания мангров насчитывается множество самых разных видов растений, но «истинными» манграми является около 54 видов 20 родов, относящихся к 16 семействам. Эволюционная конвергенция привела к тому, что многие виды этих растений нашли аналогичные пути решения проблем изменения солёности воды, уровня прилива (затопление), анаэробных почв и сильного солнечного света, что является следствием нахождения в тропиках. По причине нехватки пресной воды в засоленных почвах литоральной зоны мангры выработали способы ограничения потери влаги через листья. Они могут ограничивать открытие устьиц (небольших пор на поверхности листьев, через которые совершается обмен двуокисью углерода и водяным паром во время фотосинтеза), а также способны изменять ориентацию своих листьев. Поворачивая листья таким образом, чтобы избежать жестких лучей полуденного солнца, мангры уменьшают испарение с поверхности листа. Самой большой проблемой для мангров является поглощение питательных веществ. Поскольку почва под манграми всегда насыщена водой, в ней мало свободного кислорода. При столь низких уровнях кислорода анаэробные бактерии высвобождают газообразный азот, растворимое железо, неорганические фосфаты, сульфиды и метан, которые способствуют особенно резкому запаху мангров и делают почву неблагоприятной для развития большинства растений. Поскольку почва бедна питательными веществами, мангры приспособились к ней, изменив свои корни. Система ходульных корней позволяет манграм получать газообразные вещества непосредственно из атмосферы, а различные другие питательные вещества, типа железа из почвы. Довольно часто они запасают газообразные вещества непосредственно в корнях, чтобы их можно было перерабатывать, даже когда корни находятся под водой во время прилива.
Рисунок 9 - Мангры
В местах постоянного погружения корней мангры могут служить прибежищем огромному множеству организмов, включая водоросли, усоногие, устрицы, губки и мшанки, которым всем нужен твердый субстрат, к которому они прикрепляются при фильтрации пищи (рисунок 9). Мангры − прекрасный буфер между бурным океаном и уязвимым берегом, особенно во время ураганов, которые приносят мощные штормы к берегам. Мощная корневая система мангров довольно эффективна при погашении энергии волн. Та же корневая система также препятствует размыванию берегов. По мере прохождения приливных вод через корневую систему они замедляются настолько значительно, что происходит осаждение осадочных отложений при поднимающемся приливе, а возвратное течение замедляется при отливе, препятствуя новому взвешиванию более мелких частиц. Вследствие этого мангры способны сами формировать свою среду .
.5 Марши
Марши − тип ландшафта, низменные полосы морского побережья, затопляемые только во время наиболее высоких (сизигийных) приливов или нагонов морской воды (рисунок 10) . Марши − аккумулятивная форма рельефа, на побережье располагаются выше ваттов, от моря часто ограничены полосой дюн. Сложены илистыми или песчано-илистыми наносами, на которых формируются богатые гумусом и микроорганизмами маршевые почвы. В естественном состоянии марши заняты обычно высокопроизводительными лугами, преимущественно галофитными, местами заболочены. Широко используются в сельском хозяйстве. Осушенные участки маршей − польдеры.
Рисунок 10- Марши
Марши обычно вытянуты вдоль морских побережий. Типичны для берегов Северного моря (Нидерланды, Германия, Швеция, Великобритания, Дания), во Франции (Бискайский залив), Польше (Гданьские бухты), Литве, на Атлантическом побережье США (во Флориде, Миссури, Техасе, Луизиане, Джорджии и др. штатах). В России аналогами маршей являются лайды, распространённые по побережьям морей Северного Ледовитого океана (Архангельская область, Коми, республика Карелия, Мурманская область, Ненецкий АО, дельта Лены, Колымы, Хатанги, Яны и Индигирки в Якутии, Красноярский край) .
Заключение
Биом представляет собой категорию хорологическую. Совокупности сходных по своему строению экосистем занимают вполне определенное пространство. Биом выглядит как ареал сходных экосистем. Определенное сходство состава жизненных форм индицирует сходство комплекса условий существования организмов. Существует определенная структура биомов как хорологических единиц биосферы. Так же существует несколько классификаций биомов, включающих от 10 до 32 типов. Распределение биомов происходит по принципу широтной <#"justify">В своей курсовой работе я рассмотрела основные биомы суши Земли, такие как дождевые тропические леса, пустыни, интразональные биомы. Их распределение, растительный и животный мир, а так же адаптации и основные экологические проблемы. Например, биомы дождевых тропических лесов − одни из самых древних и богатых на Земле. Выяснила, что пустыня − природная зона, характеризующаяся равнинной поверхностью, разреженностью или отсутствием флоры и специфической фауной.Различают песчаные, каменистые, глинистые, солончаковые пустыни. Так же интразональные биоценозы свойственны не одному, а нескольким, и даже всем зонам земного шара (болота, луга, мангровые заросли и так далее). Примерами интразональных сообществ могут служить сообщества верховых болот и сосняков на песчаных почвах в лесной зоне, солончаков и солонцов в степной и пустынной зонах, луговые сообщества пойм.
Все охарактеризованные выше типы биомов являются исторически устойчивыми, но на большинстве из них все ярче сказывается антропогенное влияние, причем более часто − негативное. Снижение площадей Земли с нетронутыми природными сообществами, неустойчивость этих сообществ под действием антропогенного давления, несбалансированность антропогенно созданных биогеоценозов − все это дополнительно подчеркивает значимость как природоохранной, так и природосберегающей деятельности человека в наши дни.
Список использованных источников
1. Второв, П.П. Биогеография материков / П.П. Второв, Н.Н. Дроздов. - М.: Высш. школа, 1978. - 345 с. Коуп, Р. Районирование суши / Р. Коуп. - М.: Махаон, 2009. - 267 с. Петров, К.М. Общая экология / К.М. Петров. - СПб.: БЕК, 1997. - 558 с. Риклефс, Р. Основы общей экологии / Р. Риклефс. - М.: Мир, 1979. - 467 с. Воронов, А.Г. Биогеография с основами экологии / А.Г. Воронов, Н.Н. Дроздов. - М.: МГУ, 1999. - 392 с. Воронов, А.Г. Биогеография с основами экологии / А.Г. Воронов, Н.Н. Дроздов. - М.: МГУ, 1999. - 245 с. Дроздов, Н.Н. Биогеография мира / Н.Н. Дроздов. - М.: Владос-пресс, 1985. - 304 с. Печенюк, Е.В. Современное состояние экосистем болот [Текст] / Е.В. Печенюк. - М.: II Международный симпозиум, 2000. - 345 с. Чернова, Н.И. Общая экология / Н.И. Чернова, А. М. Былова. - М.: Дрофа, 2004. - 245 с. Дроздов, Н.Н. Экосистемы суши / Н.Н. Дроздов. - М.: ABF, 1997. - 340 с. Тахтаджян, А.Л. Флористические области Земли / А.Л. Тахтаджян. - Л.: Наука, 1978. - 248 с. Яндекс.Картинки - поиск изображений в интернете [Электронный ресурс]
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины
Геолого-географический факультет
Кафедра экологии
Курсовая работа
Основные биомы суши
Исполнитель: В.В. Ковалькова
Студентка группы ГЭ-22
Научный руководитель к.б.н.,
доцент О.В. Ковалева
Гомель 2013
Введение
1. Дождевые тропические леса
1.1 Распространение
1.2 Климат
1.3 Рельеф
1.4 Растительность
1.5 Животный мир
1.6 Экологические проблемы
2. Пустыни
2.1 Распространение
2.2 Климат
2.3 Рельеф
2.5 Растительность
2.6 Животный мир
2.7 Тепловые адаптации животного и растительного мира
2.8 Экологические проблемы
3. Интразональные биомы
3.1 Пойменные луга
3.2 Болота
3.3 Солончаки
3.4 Мангры
Заключение
Список использованных источников
Введение
Биом - совокупность экосистем одной природно-климатической зоны. В других источниках биом - более крупная, чем биоценоз, биосистема, включающая в себя множество тесно связанных биоценозов. Так, в определении Юджина Одума, биом - «термин, определяющий крупную региональную или субконтинентальную биосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта».
Существует несколько классификаций биомов, включающих от 10 до 32 типов. Распределение биомов происходит по принципу широтной и вертикальной зональностей, а также секторности.
Биом представляет собой сочетание конкретных экосистем. Зональные типы биомов формируются при определенном соотношении тепла и влаги, включают растительные сообщества и животное население, неразрывно связанные друг с другом. Как крупные экологические единицы биосферы они, в свою очередь, могут быть подразделены на более мелкие типы.
Зональные типы биомов - совокупности естественных экосистем со сходной структурой и обликом сообществ, сформировавшиеся в процессе исторического развития и отражающие гидротермический потенциал территории. Их границами являются рубежи, за пределами которых экосистемы данного зонального типа не могут существовать из-за несоответствия условиям среды.
Различают ряд основных биомов суши, названия большинства из них определяются типом растительности. Например, хвойные или лиственные леса, пустыня, тропический лес и так далее. Однако, в конечном счете, фактором, определяющим тип биома, является климат, поскольку характер среды задается в основном температурой, количеством осадков, а также направлением и силой ветров. Так, например, и в северном и в южном полушарии в областях, лежащих в экваториальном поясе, ветры в основном дуют в направлении к экватору. Они несут с собой влагу, которая выпадает в виде обильных дождей в тропическом поясе; в результате возникают тропические леса. Однако и к северу и к югу от тропиков те же самые ветры являются причиной образования саванн и пустынь. Еще дальше от экватора чередующиеся ветры из субтропической и полярных зон, создают сложную последовательность выпадения осадков в разных районах, что приводит к образованию степей и лесов умеренного пояса. Близость к океану влияет на распределение осадков, следовательно, и на распространение типов растительности.
Целью исследования является закрепление материала по курсу «Общая экология», что предусматривало решение следующих задач:
Раскрытие понятий биом, дождевые тропические леса, пустыни, интразональные биомы, болота, марши, мангры, луга;
Изучение дождевых тропических лесов;
Изучение пустынь;
Изучение интразональных биом;
Подробное рассмотрение основных биомов суши;
Подробное рассмотрение интразональных биом, таких как болота, солончаки, мангры, марши и луга.
1 . Дождевые тропические леса
Жаркий пояс Земли простирается к северу и югу от экватора в тропические широты; в каждом полушарии его ограничивает годовая изотерма 20°С. Важнейшим фактором зональной дифференциации в жарком поясе является увлажненность. В соответствии с закономерностями атмосферной циркуляции и режимом выпадения атмосферных осадков формируется зональный ряд биомов: дождевых тропических лесов, тропических листопадных лесов, саванн и пустынь. Переходное положение между биомами жаркого и умеренного поясов занимают биомы субтропических зон.
Биомы дождевых тропических лесов - одни из самых древних и богатых на Земле. Их ареал охватывает несколько царств: Неотропическое, Эфиопское, Индо-Малайское, Австралийское. Количество видов растений и животных здесь больше, чем во всех других биомах вместе взятых.
Тропические дождевые леса? это дождевые леса, находящиеся в экваториальной зоне между Тропиком Рака и Тропиком Козерога.
1.1 Распространение
Тропические дождевые леса расположены в Юго-Восточной Азии (в Мьянме, на Филиппинах, Малайзии, Индонезии, Папуа-Новой Гвинее), Шри-Ланке, на северо-востоке Австралии, в Африке южнее Сахары (от Камеруна до Конго), Южной Америке (дождевые леса Амазонии), Центральной Америке и на многих островах Тихого океана. Тропические леса называют «лёгкими планеты», хотя сейчас известно, что они мало способствуют наполнению атмосферы кислородом посредством фотосинтеза.
Главный фактор, определяющий формирование вечнозеленых дождевых тропических лесов, сохраняющийся на протяжении миллионов лет благоприятный теплый и влажный климат. Обилие тепла и влаги обеспечивают круглогодичную вегетацию растений. Сезонная ритмика нечеткая.
Особенности тропических дождевых лесов:
Сложная пространственная структура экосистемы;
Отсутствие яруса кустарников;
Очень высокий уровень биоразнообразия;
Быстрое разложение органических остатков;
Низкая мощность почвенного покрова - 5-10 см, подавляющее большинство углерода и азота находится в живой части леса;
Концентрация оксидов железа и алюминия через процесс латеризации (уменьшение содержания кремнезема и увеличение окислов железа и алюминия) почвы имеют ярко-красный или рыжий цвета .
На рисунке 1 изображено распространение дождевых тропических лесов по земному шару.
Рисунок 1 - Распространение Дождевых тропических лесов
В настоящее время собственно экваториальные леса сохранились только в Южной Америке, Центральной Африке, на Малайском архипелаге, который 150 лет назад исследовал Уоллес, и на некоторых островах Океании. Более половины их сосредоточено в пределах всего трех стран: 33% ? в Бразилии и по 10% в Индонезии и в Конго? государстве, постоянно меняющем свое название (еще недавно оно было Заиром).
1.2 Климат
Годовое количество осадков в большей части пояса дождевых лесов составляет 1500?4000 мм, но в некоторых местностях оно вдвое больше. Для существования вечнозеленых дождевых лесов, однако, более важно не общее количество осадков, а распределение их в году.
Средние месячная температура около 27°С. Максимальная температура воздуха не поднимается выше 30°С. Ночные минимумы опускаются ниже 20°С. Средние суточные температуры лежат большей частью между 24 и 30°С; средняя амплитуда температур составляет 7°С. Изменение погоды в течение суток, не говоря о различиях в количестве осадков, происходит довольно однообразно на протяжении всего года.
Климат под сводом дождевого леса не без оснований сравнивается с климатом в парниках; он еще более равномерен, чем климат открытых районов. Воздух почти неподвижен. Суточные и сезонные колебания температуры весьма незначительны. Вблизи почвы влажность воздуха не меняется.
1.3 Рельеф
Несмотря на бурную растительность, качество почвы в тропических дождевых лесах часто оставляет желать лучшего. Быстрое гниение, вызванное бактериями, препятствует накоплению гумуса. Большая концентрация железа и оксидов алюминия из-за процесса латеризации придает почве ярко-красный цвет и иногда образует месторождения минералов (например, бокситов). У большинства деревьев корни располагаются вблизи поверхности, поскольку на глубине недостаточно питательных веществ и большую часть минеральных веществ деревья получают из верхнего слоя разлагающихся листьев и животных. На молодых образованиях, особенно вулканического происхождения, почвы могут быть довольно плодородными. При отсутствии деревьев на обнажённых поверхностях почвы может накапливаться дождевая вода, создавая размыв почвы и запуская процесс эрозии.
Растения в процессе транспирации, т.е. испарения, насыщают окружающую атмосферу водой. Каждое дерево с развитой кроной «производит» в год около 760 литров влаги. В результате над лесом всегда клубятся густые тучи, так что, даже когда нет дождя, здесь все равно влажно и тепло.
1.4 Растительность
Внешне растения дождевого леса часто не похожи на привычные нам растения средней полосы. Своей формой деревья напоминают пальмы или зонтики: высокий прямой ствол начинает ветвиться лишь у самой вершины, вынося все листья к солнцу. Зато крона таких деревьев имеет большую площадь. У особо крупных экземпляров она может достигать величины футбольного поля, а то и двух. Сами стволы гладкие или в трещинах и наростах. Их цвет самый разный - от белого и светло-коричневого до практически черного.
Одна из самых примечательных особенностей тропических лесов - многочисленные лианы. Они лежат на земле, обвивают стволы деревьев, образуют непролазные дебри, ветвясь и перекидывая свои плети с дерева на дерево. Лианы - это внеярусные растения, травянистые или древесные. Они могут подниматься на большую высоту, достигая крон деревьев, но их корни при этом находятся в земле.
Многочисленны и разнообразны здесь эпифиты. Их стволы обычно невелики, а корни находятся в воздухе. Эпифиты селятся на стволах и ветвях деревьев, на скалах, в самых неожиданных местах. Их цель та же, что и у других растений - поймать скудные лучи солнца, проникающие сквозь смыкающиеся кроны деревьев верхних ярусов. Эпифиты, как и лианы, придают весьма характерный облик тропическому лесу (рисунок 2).
Рисунок 2 - Растительность дождевых тропических лесов
Обращают на себя внимание листья тропических растений. Их форма часто необычна. Повышенная влажность, постоянные дожди вынуждают листья защищаться от потоков воды и избавляться от избытка влаги. Этим обусловлена, например, изрезанная форма листовой пластинки многих крупных листьев или же острое (капельное) окончание других листьев, благодаря которым капли воды скатываются с листа и он быстрее высыхает. Гладкая восковая поверхность также помогает листьям избавиться от излишков воды. Другие растения, наоборот, имеют приспособления для того, чтобы накапливать воду, как, например, листовые розетки бромелиевых.
Нельзя не сказать об удивительных, причудливых, корнях обитателей тропического леса. Они необычайно разнообразны: воздушные, дыхательные ходульные, дисковидные. Питательные вещества здесь находятся в верхнем слое земли. Здесь же расположены и корневые системы растений. Поверхностным корням трудно удерживать огромные растения с мощными кронами, поэтому образуются разнообразные поддерживающие приспособления. К ним, например, относятся дисковидные корни. Они образуются как вертикальные выросты корней, упирающиеся в ствол и поддерживающие его. Сначала такие корни имеют округлую форму, затем происходит их односторонний рост, в результате чего они уплощаются в вертикальной плоскости и становятся похожими на доски. Высота досковидных корней может достигать 9 м (рисунок 3).
Рисунок 3 - Дисковидные корни растений
Огромное значение в тропическом лесу имеет такое явление, как микориза. Из-за ежедневных дождей питательные вещества из почвы быстро вымываются. В то же время, свежей органики очень много, но она недоступна высшим растениям, поэтому они вступают в тесный контакт с сапротрофными грибами. Таким образом, минеральные вещества поступают в корень непосредственно из гиф? микоризных грибов. Именно эффективности микоризы обязана своей пышностью растительность тропических лесов.
1.5 Животный мир
Ярусность тропического леса обусловливает особенности его фауны. Верхний ярус дождевого леса, состоящий из крон деревьев, довольно разрежен - кроны находятся на больших расстояниях друг от друга, и сквозь промежутки между ними проходит много света. В этом ярусе кишат разнообразные животные, которые никогда не спускаются на землю. Конечно, это, в основном, насекомые и другие мелкие животные, но встречаются и крупные позвоночные, например орангутанги. По оценкам ученых, в таком лесу, как амазонский, могут обитать до 10 млн. видов животных, большая часть из которых еще не описана.
Во влажных тропических лесах встречаются неполнозубые (семейства ленивцев, муравьедов и броненосцев), широконосые обезьяны, ряд семейств грызунов, рукокрылые, ламы, сумчатые, несколько отрядов птиц, а также некоторые пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и беспозвоночные.
На деревьях живут многие животные с цепкими хвостами? цепкохвостые обезьяны, карликовые и четырёхпалые муравьеды, опоссумы, цепкохвостые дикобразы, ленивцы. Очень много насекомых, особенно бабочек (одна из самых богатых фаун в мире) и жуков; много рыб (целых 2000 видов? это приблизительно одна треть пресноводной фауны мира).
1.6 Экологические проблемы
Ученые считают, что тропические леса - древнейшая экосистема планеты, сохранившаяся практически в том же виде, какой она имела 70 млн. лет назад. В те времена дождевыми лесами были покрыты даже Британские острова, о чем свидетельствуют остатки пыльцы, найденные английскими палеоботаниками. В 1950 г. дождевые леса занимали 14% территории суши, сейчас они сохранились лишь на 6% суши. Скорость сведения тропических лесов, несмотря на различные защитные мероприятия, остается весьма высокой - каждую секунду исчезает 1,5 акра (0,6 га) дождевых лесов. Это соответствует потере в среднем 137 видов растений и животных в день, что ставит эту уникальную экосистему под угрозу исчезновения. Кроме того, нельзя забывать, что тропические дождевые леса населены племенами людей, которые, как правило, плохо приспособляются к изменению окружающей среды и вымирают вскоре после исчезновения их родного леса.
Люди уничтожают тропический лес по разным причинам и разными способами. В странах, где сохранились дождевые леса, очень быстро увеличивается население. Люди пытаются заселить занятые лесом территории. Они валят деревья, а потом поджигают их. На пепелище высаживают культурные растения, но уже после одного-двух урожаев почва теряет плодородность, т.к. весь ее и без того скудный запас оказывается исчерпанным.
Еще одна причина сведения лесов - разведка полезных ископаемых. И, наконец, одна из главных причин: махагони, тик, черный, белый, бурый, красный и зеленый эбен, многие виды исключительно красивой по рисунку и цвету древесины поступают из тропиков на мировой рынок. Пальму первенства по сведению тропических лесов держат японские фирмы.
За три десятилетия 450 млн. га - пятая часть мирового запаса тропических лесов подверглась вырубке. В течение этого же времени еще миллионы гектаров леса подверглись деградации. В целом, по оценкам ученых, при сохранении текущих темпов сведения лесов 85% влажных тропических лесов будет уничтожено к 2020 году. От прибрежных лесов Бразилии в настоящее время осталось лишь 2%.
Существует множество различных организаций, занимающихся проблемой сохранения тропических лесов, и одной из своих задач они считают информирование наибольшего числа людей о последствиях обезлесения, ведь знание о существовании проблем есть первый шаг к ее решению. Территории тропических лесов должны быть защищены, на поврежденных землях вокруг охраняемых лесов должен быть восстановлен лесной покров .
2 . Пустыни
Пустыня? природная зона, характеризующаяся равнинной поверхностью, разреженностью или отсутствием флоры и специфической фауной.
Различают песчаные, каменистые, глинистые, солончаковые пустыни. Отдельно выделяют снежные пустыни (в Антарктиде и Арктике? арктическая пустыня). Самая известная песчаная пустыня? Сахара (самая большая песчаная пустыня по площади), занимающая всю северную часть африканского континента. Близки к пустыням полупустыни (пустынные степи), также относящиеся к экстремальным ландшафтам.
Всего пустыни занимают более 16,5 млн. кмІ (без учёта Антарктиды), или около 11% поверхности суши.
2.1 Распространение
Пустыни распространены в умеренном поясе Северного полушария, субтропических и тропических поясах Северного и Южного полушарий.
На рисунке 4 изображено распространение пустынь на земном шаре.
Рисунок 4 - Распространение пустынь
В основе формирования, существования и развития пустынь находится неравномерность распределения тепла и влаги, а также географическая зональность планеты .
2.2 Климат
Зональное распределение температур и атмосферного давления обуславливает специфику циркуляции воздушных масс атмосферы и формирования ветров. Пассаты, преобладающие в экваториально-тропических широтах, определяют устойчивую стратификацию атмосферы, препятствуют вертикальным движениям воздушных потоков и связанному с ними образованию облаков и выпадению осадков. Облачность крайне незначительна, в то время как приток солнечной радиации наибольший, что приводит к крайней сухости воздуха (относительная влажность в летние месяцы составляет около 30%) и исключительно высоким летним температурам. В субтропическом поясе величина суммарной солнечной радиации уменьшается, но на материках развиваются малоподвижные депрессии термического происхождения, вызывающие резкую засушливость. Средняя температура в летние месяцы равна + 30°C, максимальная + 50°C. Наибольшей сухостью в данном поясе отличаются межгорные впадины, где годовое количество осадков не превышает 100-200 мм.
В умеренном поясе условия для формирования пустынь возникают во внутриконтинентальных районах, таких как Центральная Азия, где количество осадков не превышает 200 мм/год. Центральная Азия отгорожена от циклонов и муссонов горными поднятиями, что влечёт за собой образование в летние месяцы барической депрессии. Воздух отличается большой сухостью, высокой температурой (до + 40°C и более) и сильной запылённостью. Изредка проникающие сюда воздушные массы с циклонами из океанов и Арктики быстро прогреваются и иссушаются.
Именно характер общей циркуляции атмосферы вместе с местными географическими условиями создают климатическую обстановку, формирующую к северу и югу от экватора, между 15° и 45° широты, зону пустынь.
2.3 Рельеф
Формирование рельефа пустынь происходит под воздействием ветровой и водной эрозии. Пустыням свойственен ряд однотипных природных процессов, являющихся предпосылками их морфогенеза: эрозия, водная аккумуляция, выдувание и эоловые накопления песчаных масс.
Водотоки в пустыне бывают двух типов: постоянные и временные. К постоянным относятся некоторые реки, как например Колорадо, Нил, которые берут своё начало за пределами пустыни и будучи полноводными не пересыхают полностью. Временные, или эпизодические, водотоки возникают после интенсивных ливней и быстро пересыхают. Большинство водотоков несёт ил, песок, гравий и гальку, и именно ими созданы многие части рельефа пустынных областей.
Во время стекания водотоков с крутых склонов на равнинную местность, происходит отложение наносов у подножья склонов и формирование конусов выноса? веерообразных скоплений наносов с вершиной, обращённой вверх по долине водотока. Такие образования широко распространены в пустынях Юго-Запада США. Близко расположенные конусы могут сливаться между собой, образуя наклонную подгорную равнину, которая носит местное название «бахада». Быстро стекающая по склонам вода размывает поверхностные отложения и создаёт промоины и овраги, порой образуются бедленды. Такие формы, образующиеся на крутых склонах гор и столовых возвышенностей, характерны для пустынных областей всего мира.
Ветровая эрозия (эоловые процессы) создаёт разнообразные формы рельефа, наиболее типичные именно для пустынных областей. Ветер, захватывая частички пыли, переносит их как по самой пустыне, так и далеко за её пределами. Песок, переносящийся ветром, воздействует на выступы горных пород, выявляя различия в их плотности и твёрдости. Так возникают причудливые формы, напоминающие шпили, башни, арки и окна. Часто ветром с поверхности удаляется весь мелкозём, и остаётся лишь мозаика отполированной, местами разноцветной, гальки, т. н. «пустынная мостовая». Такие поверхности, чисто «выметенные» ветром, широко распространены в Сахаре и Аравийской пустыне.
В других районах пустыни происходит накопление принесённых с ветрами песка и пыли. Таким образом, происходит формирование песчаных дюн. Песок, образующий такие дюны, преимущественно состоит из кварцевых частиц, но песчаные дюны в природном национальном памятнике Уайт-Сандс («Белые пески») в штате Нью-Мексико в США образованы белым гипсом. Образование дюн происходит в местах, где воздушный поток встречает на своём пути препятствие. Накопление песка начинается с подветренной стороны преграды. Высота большинства дюн составляет от метров до нескольких десятков метров, также известны дюны, достигающие в высоту 300 м. Если дюны не закреплены растительностью, то со временем происходит их смещение в направлении господствующих ветров. При движении дюны песок переносится ветром вверх по пологому наветренному склону и осыпается с гребня подветренного склона. Скорость движения дюн в среднем составляет около 8 метров в год.
Особый вид дюн носит название барханов. Они имеют серповидную форму, с крутым и высоким подветренным склоном и вытянутыми в направлении ветра заострёнными «рогами». Во всех районах распространения дюнного рельефа наблюдается множество впадин неправильной формы. Некоторые из них созданы вихревыми потоками воздуха, другие образовались просто в результате неравномерного отложения песка.
Классификация пустынь:
По характеру почв и грунтов:
Песчаные? на рыхлых отложениях древнеаллювиальных равнин;
Лёссовые? на лёссовых отложениях подгорных равнин;
Суглинистые? на слабокарбонатных покровных суглинках равнин;
Глинистые такыровые? на подгорных равнинах и в древних дельтах рек;
Глинистые? на низкогорьях, сложенных соленосными мергелями и глинами;
Галечные и песчано-галечные? на гипсированных плато и подгорных равнинах;
Щебнистые гипсированные? на платах и молодых подгорных равнинах;
Каменистые? на низкогорьях и мелкосопочниках;
Солончаковые? в засоленных понижениях рельефа и по морским побережьям.
По динамике выпадения осадков:
Береговые? развиваются там, где к жарким побережьям подходят холодные морские течения (Намиб, Атакама): осадков почти нет; жизни, соответственно, тоже;
Центральноазиатского типа (Гоби, Бетпак-Дала): темп выпадения осадков примерно постоянен в течение года, поэтому жизнь тут есть весь год, но едва теплится;
Средиземноморского типа (Сахара, Кара-Кумы, Большая Песчаная пустыня в Австралии): здесь осадков столько же, что и в предыдущем типе, но только все они выливаются разом, за две-три недели; тут происходит краткий и бурный расцвет жизни (разнообразные эфемеры), которая затем переходит в латентное состояние до следующего года .
2.4 Растительность
Видовой состав растительности пустынь весьма своеобразен. Нередко наблюдается частая смена растительных группировок, их комплексность, что обусловлено строением поверхности пустынь, разнообразием почвенных грунтов, часто меняющимися условиями увлажнения. Наряду с этим в характере распределения и экологии пустынной растительности разных континентов много общих черт, возникающих у растений в сходных условиях обитания: сильная разреженность, бедный видовой состав, прослеживающееся иногда на больших пространствах.
Для внутриматериковых пустынь умеренных поясов типичны виды растений склерофильного типа, в том числе безлистные кустарники и полукустарники (саксаул, джузгун, эфедра, солянка, полынь и др.). Важное место в фитоценозах южной подзоны пустынь этого типа занимают травянистые растения? эфемеры и эфемероиды.
В субтропических и тропических внутриматериковых пустынях Африки и Аравии также преобладают ксерофильные кустарники и многолетние травы, но здесь появляются и суккуленты. Совсем лишены растительности массивы барханных песков и площади, покрытые солевой коркой.
Богаче растительный покров субтропических пустынь Северной Америки и Австралии (по обилию растительной массы они стоят ближе к пустыням Средней Азии) ? участков, лишённых растительности, здесь почти нет. По глинистым понижениям между грядами песков преобладают низкорослая акация и эвкалипты; для галечно-щебнистой пустыни характерны полукустарниковые солянки? лебеда, прутняк и др. В субтропических и тропических приокеанических пустынях (Западная Сахара, Намиб, Атакама, Калифорния, Мексика) господствуют растения суккулентного типа (рисунок 5).
На солончаках пустынь умеренного, субтропического и тропического поясов много общих видов. Это? галофильные и суккулентные полукустарники и кустарники (тамарикс, селитрянка и др.) и однолетние солянки (солянка, сведа и др.).
Рисунок 5 - Акация
Значительно отличаются от основной растительности пустынь фитоценозы оазисов, тугаев, крупных речных долин и дельт. Для долин пустынно-умеренного пояса Азии характерны заросли листопадных деревьев? туранговый тополь, джида, ива, карагач; для долин рек субтропических и тропических поясов? вечнозелёные растения (пальма, олеандр).
2.5 Животный мир
Условия существования в пустынях очень суровы: отсутствие воды, сухость воздуха, сильная инсоляция, зимние морозы при очень малом снежном покрове или его отсутствии. Поэтому здесь обитают главным образом специализированные формы (с приспособлениями как морфофизиологическими, так и в образе жизни и поведении).
Для пустынь характерны быстро передвигающиеся животные, что связано с поисками воды (водопои удалены) и корма (травяной покров разреженный), a также с защитой от преследования хищниками (укрытия отсутствуют). В связи с необходимостью укрытия от врагов и суровыми климатическими условиями у ряда животных сильно развиты приспособления для рытья в песке (щётки из удлинённых упругих волос, шипики и щетинки на ногах, служащие для отгребания и отбрасывания песка; резцы, a также острые коготки на передних лапках у грызунов). Они сооружают подземные убежища (норы), часто очень большие, глубокие и сложные (большая песчанка), или способны быстро закапываться в рыхлый песок (ящерицы круглоголовки, некоторые насекомые). Имеются быстро бегающие формы (особенно копытные). Многие пустынные пресмыкающиеся (ящерицы и змеи) также способны очень быстро передвигаться (рисунок 6).
Рисунок 6 - Пресмыкающиеся пустынь
Фауне пустынь присуща покровительственная «пустынная» окраска? жёлтые, светло-бурые и серые тона, что делает многих животных малозаметными. Большая часть пустынная фауны летом ведёт ночной образ жизни. Некоторые впадают в спячку, причём у отдельных видов например у сусликов, она начинается в разгар зноя (летняя спячка, непосредственно переходящая в зимнюю) и связана с выгоранием растений и недостатком влаги. Дефицит влаги, особенно питьевой воды, ? одна из главных трудностей в жизни обитателей пустыни. Одни из них пьют регулярно и много и в связи с этим передвигаются в поисках воды на значительные расстояния (рябки) или на сухое время года переселяются ближе к воде (копытные). Другие пользуются водопоем редко или совсем не пьют, ограничиваясь влагой, получаемой из пищи. Значительную роль в водном балансе многих представителей пустынной фауны играет метаболическая вода, образующаяся в процессе обмена веществ (большие запасы накопленного жира).
Пустынная фауна характеризуется относительно большим числом видов млекопитающих (главным образом грызуны, копытные), пресмыкающихся (особенно ящериц, агам и варанов), насекомых (двукрылых, перепончатокрылых, прямокрылых) и паукообразных.
2.6 Тепловые адаптации
Мембраны, проницаемые для кислорода и углекислого газа, пропускают также и водяной пар. Воздух, насыщенный водяным паром, соприкасаясь с любой фотосинтезирующей или респираторной поверхностью, неизбежно теряет некоторое количество влаги. Таким образом, одно из назначений транспирации? уменьшение теплового стресса, которое находится в противоречии с необходимостью сохранять воду. В Сахаре, где остро ощущается нехватка воды, противоречия между этими двумя несовместимыми требованиями почти всегда решаются в пользу сохранения воды. Соответственно все мелкие животные избегают чрезмерного перегрева благодаря особенностям своего поведения, а крупные млекопитающие? верблюды, газели, канны, ориксы и антилопы-мендес, а также страусы, которые свой избыток тепла, накопленного в течение дня, расходуют ночью. Напротив, ксерофитные растения, не способные избежать чрезмерной инсоляции, выживают за счет мощной корневой системы, позволяющей усилить извлечение воды. У суккулентов такая поверхностная корневая система находится обычно на глубине 3-4 см от поверхности почвы, что позволяет растениям максимально использовать каждую каплю дождя, даже если вода не проникнет в землю на большую глубину. С другой стороны, несуккулентные пустынные многолетники часто имеют необычайно мощные стержневые корни, которые, например, у акаций уходят на глубину более 15 м и достигают зеркала грунтовых вод под поверхностью пустыни.
Подобно тому, как корни растений способны поглощать воду из влажной почвы, так многие паукообразные пустынь умеют извлекать влагу из сырого песка. Некоторые членистоногие также демонстрируют свое естественное превосходство, извлекая влагу из ненасыщенного воздуха. В их число входят разные виды клещей, щетинохвостки, сеноеды, блохи и некоторые другие бескрылые насекомые. Взрослые жуки (в отличие от их личинок) и термиты, по-видимому, не наделены этой полезной способностью. Но и при этом ни одно из названных животных не может пренебречь эффектом охлаждения от испарения в целях терморегуляции.
Большинство животных, активных в дневное время, прячутся от полуденного зноя в тень или ориентируют свое тело так, чтобы под солнечными лучами находилась как можно меньшая его часть. В этом отношении у саранчи, ящериц и верблюдов реакция на тепловой стресс сходна с реакцией увядающих растений, у которых листья поникают так, что лучи солнца падают на их поверхность уже не под прямым углом.
Подобно тому, как многие пустынные растения и животные способны переносить крайнее обезвоживание, точно так они могут выдерживать необычно высокие температуры, которые были бы смертельны для родственных им видов из более влажных районов. Гипертермию переносят, как уже упоминалось, не только крупные теплокровные животные, но и многие членистоногие, выдерживающие крайне высокие температуры в течение суток и более при очень низкой влажности воздуха. Для примера можно назвать сольпугу, которая переносит температуру 50°С, скорпиона? 47°С и многочисленных жуков-чернотелок, выдерживающих температуру до 45 °С.
Более мелкие животные не могут позволить себе расходовать воду на охлаждение путем испарения, но обычно им этого и не нужно, поскольку они спасаются от полуденного зноя, прячась в тенистые места или прохладные норы. Пустынные грызуны не способны к потоотделению, но имеют «аварийный» терморегуляторный механизм и в ответ на тепловой стресс выделяют обильную слюну. Она смачивает мех на нижней челюсти и горле, принося временное облегчение, когда температура тела приближается к критической. Некоторые рептилии, особенно черепахи, тоже выделяют слюну для терморегуляции. Помимо этого, когда температура тела становится слишком высокой, черепахи выделяют мочу, стекающую на задние ноги. Натуралисты долго не могли понять назначение огромного мочевого пузыря у пустынных черепах. Теперь ответ известен: моча запасается не только в целях защиты от врагов, но и для экстренного охлаждения тела .
2.7 Экологические проблемы
Одной из самых серьёзных экологических проблем сегодня является глобальная проблема опустынивания. Главной причиной опустынивания становится сельскохозяйственная деятельность человека. При вспашке полей огромное количество частиц плодородного слоя почвы поднимается в воздух, рассеивается, сносится с полей потоками воды и осаждается в других местах в огромных количествах. Разрушение верхнего плодородного слоя почвы под действием ветра и воды процесс естественный, однако, он многократно ускоряется и усиливается при распахивании больших территорий и в тех случаях, когда земледельцы не оставляют поля "под пары", то есть не дают земле "отдыхать". Естественные пустыни и полупустыни занимают около одной трети всей поверхности земли. На этих территориях проживает около 15% всего населения планеты. В пустынях крайне засушливый континентальный климат, обычно там выпадает не более 165 мм осадков в год, а испарение намного превышает естественное увлажнение. Наиболее обширные пустыни расположены по обе стороны экватора, а также в Средней Азии и Казахстане. Пустыни? естественные образования, имеющие определённое значение для общего экологического баланса планеты. Однако, в результате интенсивной антропогенной деятельности в последней четверти XX века появилось ещё более 9 млн. км 2 пустынь, их территории охватили около 43% от общей поверхности земной суши. При опустынивании территорий происходит деградация всей природной системы жизнеобеспечения. Людям, проживающим на этих территориях, для выживания необходима либо внешняя помощь, либо переселение в другие более благополучные районы. По этой причине с каждым годом в мире увеличивается количество экологических беженцев. Процесс опустынивания обычно вызван совокупными действиями человека и природы. Особенно губительно опустынивание в аридных районах, ведь экосистема этих регионов и так достаточно хрупкая и легко разрушаемая. Без того скудная растительность уничтожается из-за массового выпаса скота, интенсивной вырубки деревьев, кустарников, распашки малопригодных для земледелия почв и другой хозяйственной деятельности, нарушающей зыбкое природное равновесие. Всё это усиливает действие ветровой эрозии. При этом значительно нарушается водный баланс, понижается уровень грунтовых вод, пересыхают колодцы. В процессе опустынивания разрушается структура почвы, усиливается насыщение почвы минеральными солями. Опустынивание и истощение земель может возникнуть в любой климатической зоне в результате разрушения природной системы. В аридных районах дополнительной причиной опустынивания становится засуха. Благодаря удалённости от цивилизационного прогресса и устойчивой климатической, пустыни сохранили уникальные экологические системы. В некоторых странах участки пустынь включены в состав национальных заповедников. С другой стороны, человеческая деятельность вблизи пустынь (вырубка леса, перекрытие рек) привела к их расширению. Опустынивание? один из самых грозных, глобальных и быстротечных процессов современности. В 90-х годах опустынивание стало угрожать 3,6 млн. га наиболее засушливых земель. Опустынивание может происходить в разных климатических условиях, но особенно бурно оно протекает в жарких, засушливых районах. В XX веке стали предприниматься попытки остановить опустынивание методом озеленения, строительства водопроводов и каналов. Тем не менее, опустынивание остаётся одной из наиболее острых экологических проблем в мире .
биом растительный животный экосистема
3 . Интразональные биомы
Существуют различные условия, отличающиеся от плакорных, в первую очередь в равнинах рек и озер, на склонах. Подобные условия называют интразональными. Интразональные группировки в одной зоне не образуют зональных (плакорных) биоценозов. Интразональные биоценозы свойственны не одному, а нескольким, и даже всем зонам земного шара (болота, луга, мангровые заросли и так далее). Примерами интразональных сообществ могут служить сообщества верховых болот и сосняков на песчаных почвах в лесной зоне, солончаков и солонцов в степной и пустынной зонах, луговые сообщества пойм. Следовательно, под интразональными понимаются сообщества, распространенные в одной или нескольких зонах на отдельных участках .
3.1 Пойменные луга
Пойменный луг? луг, расположенный в пойме реки, ежегодно затопляемой весенними полыми водами. Пойменные луга флористически беднее других типов лугов из-за отбирающего воздействия половодья, широко распространены в лесостепной зоне. Встречаются пойменные луга во всех зонах и занимают 25 млн. га, из которых под сенокосами находится 14 млн. га и под пастбищами 11 млн. га. В благоприятных условиях пойменного режима при периодических увлажнениях и в результате наноса наилка на пойменных лугах обычно создаются хорошие условия для развития травянистой растительности. Почвы хотя и отличаются разнообразием в зависимости от природной зоны, а также от места нахождения в самой пойме (прирусловая часть, центральная пойма, притеррасная часть), но все они более плодородные, обладают хорошей аэрацией, рыхлые. По длительности затопления пойменные луга делятся на кратко пойменные, средне пойменные и долго пойменные.
Кратко пойменные луга заливаются водой на срок до 15 дней. Встречаются почти во всех зонах России по долинам мелких рек и больших рек с высоким уровнем.
Средне пойменные (умеренно пойменные) луга заливаются водой на срок от 15 до 25 дней. Встречаются во всех зонах и занимают преимущественно поймы больших рек.
Долго пойменные луга заливаются водой на срок от 25 и более дней. Распространены во всех зонах СНГ и обычно занимают поймы крупных рек. Большинство долго пойменных пастбищ используется в незначительной степени, так как находятся они в тундре, в низовьях больших сибирских рек? Печоры, Оби, Енисея, Лены и др. Длительность затопления очень важный фактор в формировании травостоев. Существуют растения малоустойчивые, среднеустойчивые и длительно устойчивые к затоплению. Они могут служить примерами растений, встречающихся на пойменных лугах с различной длительностью затопления, т.е. соответственно кратко пойменных, средне пойменных и долго пойменных. Следует отметить, что большинство ценных трав редко выдерживает длительное затопление и только очень немногие из них (костер безостый, пырей ползучий, канареечник тростниковидный, чина болотная, манник обыкновенный) выдерживают затопление более 40-50 дней.
Прирусловая часть поймы занимает узкую полосу вдоль действующего или старого русла реки. Она характеризуется более мощными песчанистыми наносами, причем гривы (повышения) чередуются с западинами (понижениями). Здесь развивается травостой главным образом из корневищных злаков, наиболее требовательных к влаге и аэрации почвы.
Луга прирусловой поймы подразделяются на следующие основные типы:
1 Луга высокого уровня, травостой которых в лесной зоне состоит из грубого разнотравья (борщевик, порезник и других зонтичных) и вообще растений с сильно развитой корневой системой, а в степной зоне? из смеси степных растений (типец, ситник, тонконог) с луговыми злаками и разнотравьем;
2 Луга среднего уровня (часто влажные) с разнотравно-злаковой растительностью, с ценными луговыми широколистными злаками, бобовыми и разнотравьем;
3 Луга низкого уровня (часто сырые) с разнотравно-злаковой растительностью, куда входят пырей, костер безостый, мятлик луговой, полевица белая, бекмания, канареечник и др.
Центральная часть поймы, расположенная непосредственно за прирусловой частью, по площади самая обширная, с выровненным рельефом и песчанисто-глинистыми отложениями. Луга центральной поймы также подразделяются на луга высокого, среднего и низкого уровня с различным травостоем. Луга высокого уровня, слабо заливаемые и часто испытывающие недостаток влаги в летний период, отличаются сравнительно низким травостоем. В нем преобладают рыхлокустовые злаки (тимофеевка, овсяница красная), а также разнотравье с примесью бобовых. Луга среднего уровня лучшие по урожайности и кормовым достоинствам по сравнению с лугами высокого уровня. Здесь преобладают злаковые и злаково-разнотравные травостои, в состав которых входят: из злаков? тимофеевка, лисохвост, мятлика овсяница луговая и красная; из бобовых? люцерна желтая, клевер (красный и белый), мышиный горошек; из разнотравья? василек луговой, герань луговая, подмаренники, лютики и др.
Луга низкого уровня центральной поймы, ежегодно затопляемые, с избыточно увлажненными почвами, особенно в первой половине лета, отличаются крупным, ровным травостоем, в котором преобладают влаголюбивые злаки (полевица белая, бекмания, канареечник и др.), крупное разнотравье и др. Притеррасная часть, примыкающая к коренному берегу, по рельефу самая пониженная часть поймы, имеет глинистые аллювиальные отложения. Почвы притеррасных пойм содержат значительный запас питательных веществ для растений, характеризуются устойчивым водным режимом и очень часто избыточным увлажнением
Луга притеррасной поймы расположены на перегнойных, иногда засоленных почвах. Среди них встречаются луга с обильным увлажнением, ключевыми водами, с растительностью, в которой преобладают овсяница луговая и красная, мятлик луговой и обыкновенный, осока дернистая, луговик и другие. Пойменные луга распространены в различных зонах и в каждой зоне они имеют свои определенные особенности .
3.2 Болота
Болото? участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350-400 млн. лет назад.
Чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах. В России болота распространены на севере Европейской части, в Западной Сибири, на Камчатке. В Белоруссии и на Украине болота сконцентрированы в Полесье (так называемые Пинские болота).
Болота возникают двумя основными путями: из-за заболачивания почвы или же из-за зарастания водоёмов. Заболачивание может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для прудов и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров.
Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажнённости и образования болота состоит в особенностях рельефа? наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равнинных территориях отсутствие стока. Все эти условия приводят к образованию торфа.
Болота препятствуют развитию парникового эффекта. Их, вне меньшей степени, чем леса, можно назвать «лёгкими планеты». Дело в том, что реакция образования органических веществ из углекислого газа и воды при фотосинтезе по своему суммарному уравнению противоположна реакции окисления органических веществ при дыхании, и поэтому при разложении органики углекислый газ, связанный до этого растениями, выделяется назад в атмосферу (в основном за счёт дыхания бактерий). Один из главных процессов, способных уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере? это захоронение неразложившейся органики, что и происходит в болотах, образующих залежи торфа, трансформирующегося затем в каменный уголь.
Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся в XIX-XX веках, с точки зрения экологии разрушительна.
На болотах растут ценные растения (голубика, клюква, морошка).
Торфяные болота служат источником находок для палеобиологии и археологии в них находят хорошо сохранившиеся остатки растений, пыльцу, семена, тела древних людей.
Раньше болото считалось гибельным местом для человека. В болотах погибал отбившийся от стада скот. Из-за укусов малярийных комаров вымирали целые посёлки. Растительность на болотах скудная: светло-зелёный мох, небольшие кустарнички багульника, осока, вереск. Деревья на болотах низкорослые. Корявые одинокие сосны, берёзы да заросли ольхи.
Люди стремились осушать «гиблые места» и использовать землю под поля и пастбища.
В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на:
1. Низинные (эвтрофные) ? тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность? ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. В районах с умеренным климатом? это часто лесные (с берёзой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болота в дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озёрами, лиманами, ериками и др. микроводоёмами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называется тугаи;
2. Переходные (мезотрофные) ? по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычные берёзы, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные;
3. Верховые (олиготрофные) ? расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность различная, господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосным, карликовые берёзки.
Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь они делятся на два типа:
1. Лесные? покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом;
2. Грядово-мочажинные? похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются.
В целом по типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые болота.
По типу микрорельефа : бугристые, плоские, выпуклые и т. д.
По типу макрорельефа : долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т.п.
По типу климата : субарктические (в областях вечной мерзлоты), умеренные (большинство болот РФ, Прибалтики, СНГ и ЕС); тропические и субтропические. К тропическим болотам относятся, например, болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке. Климат определяет флору и фауну болот (рисунок 7).
Рисунок 7 - Болото
3.3 Солончаки
Солончак? тип почвы, характеризующийся наличием в верхних горизонтах легкорастворимых солей в количествах, препятствующих развитию большинства растений, за исключением которые также не образуют сомкнутого растительного покрова. Формируются в аридных или полуаридных условиях при выпотном водном режиме, характерны для почвенного покрова степей, полупустынь и пустынь. Распространены в Центральной Африке, Азии, Австралии, Северной Америке; в России? в Прикаспийской низменности, Степном Крыму, Казахстане и Средней Азии.
Профиль солончаков обычно слабодифференцированный. С поверхности залегает солончаковый (солевой) горизонт, содержащий от 1 до 15% легкорастворимых солей (по данным водной вытяжки). При высыхании на поверхности почвы появляются солевые выцветы и корки. Вторичные солончаки, образующиеся при подъёме минерализованных грунтовых вод в результате искусственного изменения водного режима (чаще всего из?за неправильного орошения), могут иметь любой профиль, на который накладывается солончаковый горизонт.
Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная, почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями. Содержание гумуса в верхнем горизонте от нуля (сульфидные или соровые солончаки) до 4 и даже 12% (тёмные солончаки), чаще всего 1,5%. Часто встречается оглеение как в нижних горизонтах, так и по всему профилю.
В зависимости от химизма засоления солончаковый горизонт приобретает определённые свойства. При большом количестве гигроскопических солей почва всегда влажная на ощупь, имеет тёмную окраску. В этом случае говорят о мокром солончаке. Пухлый солончак разрыхляется благодаря накоплению глауберовой соли, увеличивающейся в объёме при кристаллизации. При содовом засолении натрий увеличивает подвижность органического вещества почвы, которое накапливается на поверхности в виде чёрных плёнок, формируя чёрный солончак. Такыровидный солончак имеет на поверхности частично отмытую от солей корку, разбитую трещинами, корковый? солевую корку. В классификации морфология солончакового горизонта учитывается на разных уровнях? от вида (мокрый, пухлый) до подтипа (такыровидный).
Выделяемые подтипы:
1. Типичные? свойства солончаков выражены наиболее полно;
2. Луговые? образуются при засолении луговых почв и сохраняют ряд их признаков, таких как высокое содержание гумуса, наличие оглеения;
3. Грунтовые воды залегают на глубине до 2 м, их степень, а иногда и химизм засоления, подвержены сезонной изменчивости. Почвы могут периодически подвергаться рассолению, тогда в них происходит аккумуляция гумуса, после чего засоляются снова;
4. Болотные? образуются при засолении болотных почв, характерно частичное сохранение болотной растительности, оглеение по всему профилю, возможно наличие торфяных горизонтов;
5. Соровые? образуются на дне котловин периодически высыхающих солёных озёр. Оглеение по всему профилю, отмечается запах сероводорода. Поверхность лишена растительности, покрыта коркой соли. При толщине корки более 10 см такие солончаки относят к не почвенным образованиям;
6. Грязево-вулканические? образуются при излиянии на поверхность засолённых грязей или минерализованных вод;
7. Бугристые (чоколаки) ? бугры высотой до 2 м сильнозасолённого материала эолового происхождения, скрывающие кусты тамарикса или чёрного саксаула.
Подобные документы
Совокупность экосистем одной природно-климатической зоны, географические и климатические условия биом, представители фауны и флоры. Степи умеренной зоны и их разновидности. Тропические степи и саванны, их животный и растительный мир, опасные насекомые.
презентация , добавлен 14.05.2012
Биом как совокупность сообществ какой-либо зоны или подзоны, его структура и содержание, направления взаимосвязи отдельных элементов. Зональные, интразональные и экстразональные сообщества. Разновидности и свойства, территориальное распределение лесов.
курсовая работа , добавлен 26.03.2013
Исследование системы фаунистических регионов, предложенной советским ученым В.Г. Гептнером. Характеристика особенностей царства Нотогея, Неогея и Арктогея. Описания представителей животного и растительного мира, фаунистических областей данных царств.
реферат , добавлен 28.03.2013
Неогея как фаунистическое царство суши. Характеристика областей Неогеи. Распределение растительности в зависимости от особенностей климата. Анализ флоры и фауны областей, описание причин появления и разновидностей животного мира, отряда млекопитающих.
презентация , добавлен 06.04.2011
Сущность принципа системности в естествознании. Описание экосистемы пресного водоема, лиственного леса и его млекопитающих, тундры, океана, пустыни, степи, овражистых земель. Научные революции в естествознании. Всеобщие методы научного познания.
контрольная работа , добавлен 20.10.2009
Природно-географические особенности и природно-климатические условия Свердловской области. Экологическая ситуация в регионе. Система пресноводных экосистем на глобальном уровне. Биоиндикация и основные особенности биотестирования пресноводных экосистем.
дипломная работа , добавлен 19.06.2017
Принципы биогеографического и биотического районирования, выделение фаунистических и флористических регионов. Биогеографическое районирование Мирового океана, состав растительного и животного мира регионов. Иерархическая система таксономических единиц.
реферат , добавлен 24.03.2013
Характеристика особенностей царства Нотогея, Неогея, Палеогея и Арктогея. Описания представителей животного и растительного мира, фаунистических областей данных царств. Викариантная зоогеография, распространение географически изолированных таксонов.
презентация , добавлен 03.12.2013
Биоценоз как совокупность живых компонентов. Определение абиотических факторов смешанного леса. Изучение растений и животных смешанного леса, их приспособления к окружающей среде. Исследование климатических особенностей и структуры почв смешенного леса.
презентация , добавлен 24.02.2014
Характеристика арктических, тундровых, таежно-лесных и лесотундровых ландшафтов. Природно-ресурсный потенциал лесостепных, степных, субтропических и пустынных ландшафтов. Изучение растительного и животного мира. Исследование рельефа и почвенного покрова.
Биомы - это большие регионы планеты, которые разделяются по таким характеристикам, как географическое положение, климат, почвы, осадки, флора и фауна. Биомы иногда называют или экологическими регионами.
Климат является, пожалуй, наиболее важным фактором, который определяет характер любого биома, но есть и другие факторы, определяющий принадлежность биомов - топография, география, влажность, осадки и т.д.
Ученые расходятся во мнениях относительно точного количества биомов существующих на Земле. Создано множество различных классификационных схем, которые были разработаны для описания биомов планеты. Для примера, на нашем сайте мы взяли пять основных биомов: водный биом, пустынный биом, лесной биом, биом луга и биом тундры. В каждом виде биома, мы также описываем множество различных типов мест обитания.
Водные биомы включают в себя среду обитания по всему миру в которой доминируют воды: от тропических рифов, мангровых зарослей до арктических озер. Водные биомы делятся на две основные группы: морские и пресноводные места обитания.
К пресноводным местам обитания относятся водоемы с низкой концентрацией солей (ниже одного процента). Пресноводные водоемы включают озера, реки, ручьи, пруды, водно-болотные угодья, лагуны и болота.
Морские места обитания - это водоемы с высокой концентрацией солей (более одного процента). Морские места обитания включают моря, коралловые рифы и океаны. Есть также места обитания, где смешиваются пресные и соленые воды. В этих местах, вы найдете мангровые леса , соленые и илистые болота.
Различные водные местообитания мира поддерживают широкий ассортимент дикой природы, включая практически все группы животных: рыб, земноводных, млекопитающих, рептилий, беспозвоночных и птиц.
Включает в себя наземные местообитания, которые получают очень малое количество осадков в течение года. Биом пустынь охватывает около одной пятой поверхности Земли. В зависимости от засушливости, климата и местоположения делится на четыре группы: засушливые пустыни, полузасушливые пустыни, прибрежные пустыни и холодные пустыни.
Засушливые пустыни - горячие, сухие пустыни, которые расположены в низких широтах по всему миру. Температура здесь высокая на протяжении всего года, а количество осадков на очень низком уровне. Засушливые пустыни встречаются в Северной Америке, Центральной Америке, Южной Америке, Африке, Южной Азии и Австралии.
Полузасушливые пустыни, как правило, не такие жаркие и сухие, как засушливые. Им свойственно длительное сухое лето и относительно прохладная зима с небольшим количеством осадков. Полузасушливые пустыни встречаются в Северной Америке, Ньюфаундленде, Гренландии, Европе и Азии.
Прибрежные пустыни, обычно, расположены на западных краях континентов примерно 23° к северу и югу от экватора. Они также известны, как тропик Рака (параллель к северу от экватора) и тропик Козерога (параллель к югу от экватора). В этих местах, холодные океанические течения образуют тяжелые туманы, которые дрейфуют над пустынями. Хотя влажность прибрежных пустынь может быть высокой, количество осадков здесь невелико. В качестве примера прибрежных пустынь можно назвать пустыню Атакама в Чили и Намиб в Намибии.
Холодные пустыни - регионы земной поверхности, которые имеют низкие температуры и долгие зимы. Холодные пустыни встречаются в Арктике и Антарктике. Многие районы биома тундры, также могут быть отнесены к холодным пустыням. В холодных пустынях обычно выпадает больше осадков, чем в других типах пустыни.
Включает в себя обширные места обитания, в которых доминируют деревья. Леса простираются на территории равной около одной трети суши Земли и встречаются во многих регионах по всему миру. Есть три основных типа лесов: умеренные, тропические и таежные (бореальные). Каждый тип леса имеет свои климатические характеристики, видовой состав и особенности дикой природы.
Умеренные леса встречаются в умеренных широтах мира, включая Северную Америку, Азию и Европу. Умеренные леса испытывают четыре четко определенные сезона года. Вегетационный период в лесах умеренного пояса длится около 140-200 дней. Осадки регулярные и выпадают в течение всего года, а почвы богаты питательными веществами.
Тропические леса растут в экваториальных областях между 23,5° северной широты и 23,5° южной широты. В тропических лесах есть два сезона: сезон дождей и сухой сезон. Продолжительность дня практически не меняется на протяжении всего года. Почвы тропических лесов более кислые и менее богатые питательными веществами.
Таежные леса , также известные как бореальные леса, являются крупнейшей наземной средой обитания. Тайга - это полоса хвойных лесов, которые окружают земной шар в высоких северных широтах примерно от 50° до 70° северной широты. Таежные леса образуют циркумполярную полосу обитания, которая проходит через Канаду и простирается от северной Европе вплоть до восточной части России. Таежные леса граничат с биомом тундры на севере и умеренными лесами на юге.
Включает места обитания на которых доминирующим видом растительности являются травы, а деревья и кустарники присутствуют в небольшом количестве. Есть три основных типа луга: умеренные луга, тропические луга (также известные как саванны) и степные луга. Лугам свойственны сухой и дождливый сезоны. Во время сухого сезона, луга подвержены пожарам.
На умеренные лугах преобладают травы, а деревья и большие кусты отсутствуют. Почва умеренных лугов имеет богатый на питательные вещества верхний слой. Сезонные засухи часто сопровождаются пожарами, которые препятствуют росту деревьев и кустарников.
Тропические луга - это луга расположенные вблизи экватора. Они имеют более теплый и влажный климат, чем луга умеренных широт. На тропических лугах преобладают травы, но также местами встречаются деревья. Почвы тропических лугов очень пористые и быстро высыхают. Тропические луга встречаются в Африке, Индии, Австралии, Непале и Южной Америке.
Степные луга - сухие пастбища, которые граничат с полузасушливыми пустынями. Травы, растущие на степных лугах намного короче, чем травы умеренных и тропических лугов. Деревья, здесь встречаются только вдоль берегов озер, рек и ручьев.
Холодная среда обитания, для которой характерны: вечная мерзлота почв, низкие температуры воздуха, длинные зимы, невысокая растительность и краткий вегетационный период.
Арктическая тундра находится вблизи Северного полюса и распространяется на юг до границы, где растут хвойные леса.
Антарктическая тундра расположена в Южном полушарии Земли на удаленных островах у побережья Антарктиды, таких как Южные Шетландские и Южные Оркнейские острова, а также на Антарктическом полуострове.
Арктическая и антарктическая тундра поддерживает около 1700 видов растений, включая мхи, лишайники, осоки, кустарники и травы.
Горные тундры расположены в горах по всему миру на высотах, которые выше линии деревьев. Альпийские тундровые почвы отличаются от почв в полярных регионах, в которых они, как правило, хорошо дренированные. Растительный мир горной тундры представлен в основном травами, мелкими кустарниками и карликовыми деревьями.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Вопрос 1. Чем можно объяснить различия растительного и животного мира разных континентов?
Различия во флоре и фауне континентов объясняются:
1) геологической историей континентов;
2) разницей в климатических условиях;
3) изоляцией континентов друг от друга.
Вопрос 2. Каковы причины выделения отдельных биогеографических областей на Земле?
Биом
- крупная биосистема, состоящая из нескольких экосистем (биогеоценозов) одной природно-климатической зоны и характеризуется каким-либо доминирующим типом растительности или другой особенностью ландшафта.
На Земле существуют следующие биомы: леса умеренного пояса (листопадные леса), степи, пустыни, хвойные леса (тайга), тундра, саванны, дождевые тропические леса.
Основным фактором, определяющим тип биома, является климат, так как характер среды создается в основном температурой, количеством осадков, а также направлением и силой ветров. С учетом родства видов, населяющих те или иные территории, в настоящее время выделяют следующие биогеографические области:
1. Голарктическая (Северная Америка с Гренландией, Евразия без Индии, Исландия, Корея, Япония и Северная Африка).
2. Палеотропическая (Африка южнее Сахары, Мадагаскар, Индия и Индокитай).
3. Австралийская (Австралия, Новая Гвинея, Новая Зеландия, Океания).
4. Неотропическая (Южная и Центральная Америка).
5. Антарктическая (Антарктика).
Вопрос 3. Охарактеризуйте основные биомы суши различных биогеографических областей.
Тундра Неарктической и Палеарктической области: низкорослая растительность - мхи, лишайники, осоки, чахлые кустарники. Основные животные - олень, мускусный бык, лемминг, полярный заяц, песец, волк, белый полярный медведь, белая сова.
Хвойные леса Неарктической области: в основном густые леса из ели, пихты и других хвойных деревьев. Основные животные - лось, олень, дикобраз, полевка, землеройка, росомаха, рысь, дятел, американский рябчик. Хвойные леса Палеарктической области: древесные породы, составляющие эти леса, - сосна, пихта, ель. Они принадлежат к тем же родам, что и соответствующие деревья Неарктики, но представляют собой отличные от них виды. То же самое относится и к животным - лосю, росомахе, рыси.
Лиственные леса Неарктики и Палеарктики: широколиственные леса состоят из деревьев, имеющих плотную крону - дуб, бук, клен; множество цветов. Основные животные - крот, суслик, черная белка, енот-полоскун, опоссум, бурундук, красная американская лисица, черный медведь, певчие птицы.
Жестколиственные леса Неарктики: заросли можжевельника и кустарников с кожистыми листьями. представители фауны попадают из соседних биомов. Жестколиственные леса Палеарктики: район Средиземноморья очень похож на соответствующий неарктический биом, в котором обитают животные из различных соседних сообществ.
Неарктические степи: различное сочетание травяной и кустарниковой растительности. Основные животные - бизон, антилопа, дикий кролик, американский барсук, лисица, кой<5т, степной тетерев, большое количество гремучих змей. Палеарктические степи: травы примерно такие же, как в Неарктике. Типичные животные - сайгак и антилопа; дикие ослы, лошадь и верблюд, а также суслик, хомяк, тушканчик, куница, шакал.
Неотропические степи (пампа):растительный покров представляет собой смешение различных трав. Животный мир - нанду, пампасский олень, морская свинка, туко-туко, пампасовая кошка, южноамериканская лисица, скунс, ласточка, парная сова.
Тропический лес восточной области: изобилие сотен видов растений, образующих непроходимые заросли; типичные растения - лианы, бамбук, манильская конопля, тик, баньян и черное дерево. Животные: широко представлены приматы - гиббоны, орангутаны, мелкие сородичи обезьян; характерны также индийский слон, тапир, два рода носорогов, тигр, медведь губач и бамбуковый медведь, олень и антилопы. Много фазанов, ядовитых змей и ящериц.
Тропический лес неотропической области необычайно богат лишайниками, орхидеями, бромелиевыми. Характерна капустная пальма, тропический миндаль, бамбук, лианы. Среди животных встречаются цепкохвостые обезьяны, цепкохвостый медведь, носуха, ленивец, карликовый олень, опоссумовая мышь, попугаи, колибри.
Тропический лес эфиопской области беднее остальных тропических лесов. Растения - красное дерево, много хевей, папоротников, орхидей и других эпифитов. Из животных примечательны карликовая антилопа, карликовый бегемот, горилла, шимпанзе, зеленая мартышка.
Тропический лес Австралии представляет собой либо типичный тропический лес со сплошным пологом, либо редкий эвкалиптовый лес. В лесах обитают древесный кенгуру, коала, опоссум, сумчатый волк, тасманийский дьявол, утконос, летучая собака, лирохвост.
Эфиопская саванна в основном покрыта травами и кустарниковой растительностью, встречаются акации, баобаб, молочай и пальмы. Животный мир представлен травоядными - зебра, антилопа канна, сернобык, гну и др. Типичны также жираф, слон, лев, белый и черный двурогие носороги, бородавочник, гепард, гиеновая собака, суслик, златокрот.
Австралийская саванна: в основном степи и заросли различных кустарников, эвкалиптов. Животные - гигантский рыжий кенгуру, эму, бандикут, сумчатый кролик, вомбат, попугаи.
Палеарктические пустыни: разрозненные кустики полыни, пальчатой травы, заросли верблюжьей колючки и тамариска. Животный мир представлен несколькими видами травоядных, а также ежами, тушканчиками, мешетчатой крысой и хомяками; из птиц: орлы, соколы, совы.
Неотропические пустыни: редкие травы, низкий кустарник, кактусы, юкка. Из животных - нанду, броненосец, гриф, лисица, туко-туко.
Эфиопские пустыни: растительность состоит главным образом из трав и редких кустарников, в оазисах растут финиковые пальмы. На юге встречается молочай и растения с клубненосными корнями. Из животных распространены газель, дикобраз, тушканчик, орел, ящерицы.
Австралийские пустыни: растительность - местные формы лебеды, акации и различные эвкалипты. Из животных - сумчатый крот, кенгуровая мышь, тушканчиковая сумчатая крыса, длиннохвостые попугайчики.
Вопрос 4. Отыщите на географической карте упомянутые в параграфе территории; отметьте их климатические условия.
1. Неарктическая область включает в себя территорию всей Северной Америки, Ньюфаундленд, Гренландию. На севере снега и льды сменяются тундрой. Южнее следует массив хвойных лесов и лесов умеренного пояса на востоке, прерии в центральной части и смешение гор, пустынь и хвойных лесов на западе.
2. Палеарктическая область включает в себя всю Евразию. На севере полоса вечных льдов, тундра и хвойные леса. В умеренном поясе широколиственные леса, наиболее богатые в азиатской части. Центральные районы Азии засушливы и безлесны.
3. Восточная область включает в себя Индию и Индокитай, а также острова Цейлон, Яву, Суматру, Тайвань, Борнео. Острова сплошь покрыты тропическими лесами, большая часть материка - горы с разнообразным растительным покровом, на западе Индии - сухие степи.
4. Неотропическая область включает в себя Южную и Центральную Америку, тропическую часть Мексики, острова Карибского архипелага. Поскольку эта область долгое время была изолирована, ее животный и растительный мир резко отличаются от флоры и фауны других областей.
5. Эфиопская область. В ее состав входит почти вся Африка, о. Мадагаскар и южная часть Аравийского полуострова. В центральной части1 Африки лежат саванны и степи, Западная Африка и горная часть восточной покрыты тропическими лесами.
6. Австралийская область включает в себя Австралию, Новую Зеландию, Новую Гвинею и острова Тихого океана. Центральная часть Австралии представлена пустыней, окаймленной степями, саваннами с редким участком тропического леса. Биомы островов различны - от тропической Новой Гвинеи до сравнительно холодной Новой Зеландии.
Характеристика основных биомов суши
- 1. Биом. Растительность. Флора. Фауна. Животный мир
Биом - это совокупность сообществ какой-либо зоны или подзоны.
Растительность - совокупность растительных сообществ (фитоценозов), населяющих какую-либо территорию. Распределение растительности определяется в основном общеклиматическими условиями и подчиняется законам широтной зональности на равнинах и высотной поясности в горах. Вместе с тем в географическом распределении растительности наблюдаются определенные черты азональности и интразональности. Основными классификационными единицами растительности являются: «тип растительности», «формация» и «ассоциация». Важнейшие экологические группы растений - деревья, кустарники, кустарнички, полукустарнички и травы.
Деревья - многолетние растения с одревесневшим главным стеблем (стволом), сохраняющимся в течение всей жизни (от десятков до сотен лет), и ветвями, образующими крону. Высота современных деревьев колеблется от 2 до 100 м, изредка больше. Деревья принадлежат главным образом к хвойным и двудольным растениям. Жизненная форма - фанерофиты.
Кустарники - многолетние деревянистые растения высотой 0,6 - 6 м, не имеющие во взрослом состоянии главного ствола. Продолжительность жизни большинства кустарников составляет 10 - 20 лет. Кустарники широко распространены по границе лесов (кустарниковая степь, лесотундра). В лесах они обычно образуют подлесок. Важное значение имеют смородина, крыжовник и другие. Жизненная форма - фанерофиты.
Полукустарники - многолетние растения, у которых почки возобновления сохраняются несколько лет, а верхние части побега ежегодно сменяются. Высота большинства полукустарников составляет не более 80 см. Полукустарники произрастают главным образом в засушливых областях. Типичными их представителями являются терескен, виды полыни, астрагала, солянки и др. Жизненная форма - хамефиты.
Кустарнички - низкорослые многолетние растения с одревесневающими побегами; высота 5-60 см, живут 5-10 лет. Распространены в тундре (виды ивы, многие вересковые ), в хвойных лесах, на сфагновых болотах (клюква, кассандра, багульник ), в высокогорьях и т.д. Жизненная форма - хамефиты.
Полукустарнички - многолетние мелкие полукустарники, например тимьян .
Травы - однолетние и многолетние растения, для которых характерно отсутствие прямостоячих надземных стеблей, переживающих неблагоприятный сезон. Все травы имеют почки возобновления на уровне почвы или же в почве (на корневищах, клубнях, луковицах).
От растительности следует отличать флору, то есть совокупность систематических единиц (видов, родов, семейств) на данной территории.
Флора может быть определена как исторически сложившаяся совокупность видов растений, грибов и микроорганизмов, населяющих какую-либо территорию или населявших ее в прошедшие геологические эпохи.
Фауна - совокупность видов животных, обитающих на определенной территории. Фауна складывается в процессе эволюции из животных разного происхождения: автохтонов (здесь возникших), аллохтонов (возникших в другом месте, но давно сюда вселившихся), иммигрантов (проникших сюда сравнительно недавно). Термин «фауна» применим и к совокупности животных какой-либо систематической категории (например, фауна птиц - орнитофауна, фауна рыб - ихтиофауна и т.д.).
Животный мир - совокупность особей различных видов животных, характерных для данной территории.
Под влиянием климатических факторов складывались зональные особенности биомов. Несмотря на сходство климатов различных меридиональных секторов одной и той же зоны, сообщества разных секторов различаются по набору входящих в их состав видов растений и животных. Все это ведет к различиям в структуре и динамике биомов (4,5,16,23,35,40,46,52)
2. Зональные, интразональные и экстразональные сообщества
биом сообщество лес
Любой биом имеет свой специфический набор сообществ. Вместе с тем во всяком биоме присутствуют 1) зональные сообщества, 2) интразональные сообщества, 3) экстразональные сообщества.
1 . Зо нальные сообщества занимают в любой природной зоне плакоры (хорошо дренированные обширные равнины или водоразделы) на почвах среднего механического состава (на супесках и суглинках). Как правило, зональные сообщества занимают наибольшие пространства в пределах зоны.
2 . Ин тразональные сообщества нигде не образуют «своей» зоны, но встречаются в незональных условиях нескольких соседних или даже всех природных зон.
В экологии различают следующие интразональные сообщества:
1) сообщества интразональные, свойственные незональным условием нескольких соседних зон,
2) азональные, свойственные незональным условиям всех зон суши.
Однако реального различия между этими категориями нет. Крупные биоценотические категории, типы растительности (например, луга, болота) существуют во всех или почти во всех природных зонах. Распространение менее крупных категорий (например, класс формаций) будет ограничено лишь несколькими зонами. Таковы, например, сфагновые, зеленомошные и папирусовые болота, высокотравные и остепненные луга и т.д. Интразональные растительность и животное население несут на себе отпечаток той зоны, с которой они генетически и экологически связаны. Именно поэтому в зонах, лежащих дальше друг от друга, они менее сходны, чем в соседних.
3 . Эк стразональные сообщества образуют за пределами данной зоны зональные сообщества, но, выходя за границы «своей» зоны, бывают приурочены к незональным условиям. Так, например, широколиственные леса, образующие особую самостоятельную зону, в степи не встречаются на водоразделах, а спускаются по склонам речных долин и в степные балки. В степных балках они образуют так называемые байрачные леса. Точно так же к северу от степной зоны островки степи могут оказаться привязанными к склонам южной экспозиции, как это имеет место в Якутии и Магаданской области. Наконец, вдоль западного склона Урала имеется огромный лесостепной остров, располагающийся в подзоне смешанных лесов. Он обладает всеми признаками лесостепи: наличием березовых колков, участков степей с ковылем Иоанна , зарослей степных кустарников (степной вишни, степного минд а ля и т.д.). Эта лесостепь связана с выходом на дневную поверхность гипсов и ангидритов, создающих благоприятные условия для лесостепной растительности и животного населения. Во всех перечисленных случаях речь идет об экстразональных сообществах.
Таким образом, в составе любого биома имеют место зональные сообщества (на плакорах в зональных условиях), а также интразональные и экстразональные сообщества (в незональных условиях). Сочетание этих трех типов сообществ образует свой неповторимый тип биома.
3. Холодные (полярные) пустыни
Холодные полярные пустыни формируются в условиях холодного арктического климата в Северном полушарии или в условиях антарктического климата в Южном полушарии. В условиях полярных пустынь растительность не образует сплошного покрова. Нередко до 70% земной поверхности заняты щебнистой, каменистой, а иногда и растрескавшейся на полигональные отдельности почвой. Снег здесь неглубокий и сдувается сильными ветрами, зачастую имеющими ураганный характер. Нередко лишь отдельные дерновинки или подушки растений ютятся среди каменистых и щебнистых россыпей; и только в пониженных участках зеленеют пятна более плотного растительного покрова. Особенно хорошо развиваются растения там, где птицы обильно удобряют почву экскрементами (например, в местах гнездовых скоплений, так называемых птичьих базаров).
В пределах полярных пустынь птиц, несвязанных с морем, немного (пуночка, лапландский подорожник и др.). Повсеместно преобладают колониальные виды. Для этого биома весьма характерны птичьи базары, ведущую экологическую роль в которых играют чистиковые (чистик, люрик, тупик ), чайки (бургомистр, моевка, серебр и стая, малая полярная и др.), гага (Северное полушарие) и пингвины, бургомистры, белые ржанки (Южное полушарие). Как правило, птичьи базары приурочены либо к обрывам скал, либо к участкам мягкого грунта, в котором некоторые птицы роют норы. Пингвины, например, выводят детенышей на полярных льдах и снегах.
Из млекопитающих в полярные пустыни проникают некоторые виды леммингов (обский, копытный ), но численность их все же не очень велика. Из растений преобладают мхи и лишайники ; имеются также некоторые цветковые (например, синюха приземистая, полярный мак и др.). В опылении этих растений принимают активное участие насекомые и в первую очередь шмели , а так же двукрылые (мухи, комары и др.).
Двукрылые - это отряд насекомых, у которых развита только передняя пара крыльев.
В арктической пустыне запас фитомассы составляет около 2,5 - 50 ц / га, а ее годичная продукция - менее 10 ц / га.
4. Тундра
Тундра характеризуется чрезвычайно суровыми условиями произрастания растений и обитания животных. Вегетационный период короткий и длится от 2 до 2,5 месяцев. В это время летнее Солнце не опускается или лишь на короткое время опускается за линию горизонта и устанавливается полярный день. Именно поэтому в тундрах господствуют растения длинного дня.
Осадков выпадает мало - 200 - 300 мм в год. Сильные ветры, особенно суровые в зимнее время, сдувают и без того неглубокий снежный покров в понижения рельефа. Даже летом ночные температуры зачастую опускаются ниже 0 0 С. Заморозки возможны практически в любой летний день. Средняя температура июля не превышает 10 0 С. Многолетняя мерзлота находится на незначительной глубине. Под торфянистыми почвами уровень многолетней мерзлоты не опускается глубже 40 - 50 см. В более северных районах тундр она смыкается с сезонной мерзлотой почв, образуя сплошную толщу. Почвы легкого механического состава летом оттаивают на глубину около одного метра и более. В понижениях, где накапливается много снега, многолетняя мерзлота может располагаться очень глубоко или же отсутствовать вообще.
Рельеф тундры не является плоским, выровненным. Здесь можно выделить повышенные плоские участки, обычно называемые блоками , и межблочные понижения, имеющие в диаметре десятки метров. В некоторых районах тундры эти пониженные участки называются аласами. Поверхность блоков и межблочных понижений так же не является абсолютно ровной.
По характеру рельефа тундры подразделяются на следующие типы:
1) бугристые тундры , для которых характерны бугры высотой 1 - 1,5 м и шириной 1 - 3 м или гривки 3 - 10 м длины, чередующиеся с плоскими мочажинами;
2) крупнобугристые тундры характеризуются высотой бугров от 3 до 4 м диаметром 10 - 15 м. Расстояние между буграми колеблется от 5 до 20 - 30 м. Крупнобугристые тундры развиты в самых южных подзонах тундры. Образование бугров связано с замерзанием воды в верхних слоях торфа, при котором увеличивается объем этих слоев. Так как увеличение объема неравномерно, то происходит выпячивание верхних слоев торфа, приводящее к образованию и постепенному росту бугров.
3) пятнистые тундры развиты в более северных подзонах тундры и образуются в зимний период года в результате излияния на дневную поверхность плывуна, что приводит к образованию голых пятен, между которыми ютятся редкие растения. Пятнистые тундры могут также образовываться под влиянием сильных ветров и морозов без излияний плывуна: в зимний период года почва растрескивается на полигональные отдельности, в трещинах между ними скапливаются почвенные частички, на которых в теплый период года поселяются растения.
Растительность тундры характеризуется отсутствием деревьев и преобладанием лишайников и мхов. Из лишайников обильны кустистые из родов кладония, центрария, стереокаулон и др. Эти лишайники дают небольшой ежегодный прирост. Например, годичный прирост кладонии лесной составляет от 3,7 до 4,7 мм, кладонии стройной - 4,8 - 5,2 мм, цетрарии клубучковой - 5,0 - 6,3 мм, цетрарии снежной - 2,4 - 5,2 мм, стереокаулона пасхального - 4,8 мм. Именно поэтому северный олень не может длительное время пастись на одном и том же месте и вынужден перемещаться в поисках корма. Посещенные пастбища северный олень может использовать лишь спустя многие годы, когда отрастут основные его кормовые растения - лишайники.
Для всех типов тундр характерны зеленые мхи . Сфагновые мхи встречаются только в более южных участках тундр.
Растительный покров тундр очень беден. Однолетников мало из-за незначительной продолжительности вегетационного периода и низких температур в летний период года. Лишь там, где растительный покров нарушен под влиянием деятельности человека, или же, где имеются выбросы из нор зверей - обитателей тундры, однолетники могут развиваться в значительных количествах.
Из многолетников много зимнезеленых форм, что так же связано с необходимостью более полного использования кратковременного вегетационного периода. В тундре много кустарников с невысокими, стелющимися по поверхности почвы деревянистыми стволами и ветвями, прижатыми к земной поверхности, а так же травянистых растений, образующих плотный дерн. Чрезвычайно широко распространены подушковидные формы, которые экономят тепло и предохраняют растения от низких температур. Нередко растения имеют шпалерную, вытянутую форму. Из зимнезеленых кустарников следует выделить куропаточью траву, кассиопею, бруснику, воронику; из кустарниковых с опадающими листьями - чернику, карликовую березку, карликовую иву . У некоторых карликовых ив имеется всего несколько листьев на коротких приземистых стволах.
В тундре почти отсутствуют растения с подземными запасающими органами (клубнями, луковицами, сочными корневищами) по причине низких температур и глубокого промерзания почвы.
Тундры - безлесье. Экологи полагают, что основная причина безлесья тундр заключается в том объективном противоречии, которое существует между поступлением воды в корни деревьев и ее испарением приподнятыми над поверхностью снега ветвями. Особенно ярко это противоречие обнаруживается весной, когда корни еще не могут всасывать влагу из промерзшей почвы, а испарение ветвями осуществляется весьма интенсивно. Данная гипотеза подтверждается тем, что по долинам рек, где многолетняя мерзлота уходит глубоко, а ветры, усиливающие испарение, не столь сильны, деревья проникают далеко на север.
По особенностям растительного покрова тундра подразделяется на следующие три подзоны:
1) арктическая тундра : широко распространена пятнистая тундра, нет сомкнутых кустарниковых сообществ, преобладают зеленые мхи, сфагновые мхи отсутствуют;
2) типичная тундра: господствуют кустарничковые сообщества, широко распространены лишайниковые сообщества, господствуют зеленые мхи, присутствуют сфагновые мхи, образующие небольшие торфяники;
3) южная тундра: хорошо развиты сфагновые торфяники, по долинам рек формируются лесные сообщества.
В тундре четче, чем в любой другой зоне выделяется зимний и летний сезоны. Здесь ярко выражены сезонные миграции животных. Ярким примером миграций могут служить перелеты птиц, покидающих на зиму тундру, а весной возвращающихся сюда вновь.
Сезонные миграции свойственны и северным оленям . Так, северные олени на лето перемещаются к морским побережьям в более северные районы тундр, где ветры в какой-то мере уменьшают интенсивность нападения гнуса (слепней, комаров, мошек, оводов ), мучающих животных своими постоянными укусами. Зимой же олени уходят в более южные районы, где снег не столь плотен и им легче его «копытить», доставая корм. Кочующие оленьи стада постоянно сопровождает тундряная куропатка , которая получает в результате этого возможность использовать для поисков корма перерытые оленями участки почв. Маршруты оленьих миграций могут быть весьма протяженными.
Следует отметить, что животные, с одной стороны испытывают на себе влияние условий окружающей среды, с другой, - своей жизнедеятельностью они оказывают мощное воздействие на формирование различных природных комплексов. Ярким примером преобразования животными окружающей среды является жизнедеятельность леммингов.
Лемминги - группа млекопитающих подсемейства полевок. Длина тела составляет до 15 см, хвоста - до 2 см. Известно около 20 видов леммингов, обитающих в лесах и тундрах Евразии и Северной Америки. Лемминги являются основной пищей песца. Они могут быть переносчиками возбудителей ряда вирусных заболеваний. В некоторые годы размножаются в массе и предпринимают далекие миграции.
Количество потребляемой леммингом пищи составляет 40 - 50 кг растительной массы в год. В день лемминг съедает в 1,5 раза больше, чем весит сам. Роющая деятельность леммингов оказывает огромное экологическое воздействие на жизнь тундры. Число нор лемминга колеблется от 400 до 10 000 на 1 га, что существенно увеличивает аэрацию почвы. Леммингами «выбрасывается» на дневную поверхность до 400 кг почвы на 1 га. На этих выбросах интенсивно развиваются такие виды растений, как сердечник маргаритковый, крупка, овсяница, кипрей арктический, ситник и др. Пышно развитая на этих выбросах растительность создает впечатление миниатюрных оазисов.
С ритмами природы связанны массовые размножения леммингов, которые случаются один раз в три года.
Еще одним ярким примером воздействия животных на среду обитания является роющая деятельность сусликов. Длиннохвостый суслик , например, способствует созданию разнотравно-луговых сообществ на хорошо дренированных почвах и выбросах.
Гуси и другие водоплавающие птицы так же способствуют возникновению смен растительности в тундрах: после выщипывания травы образуются пятна голой почвы. В дальнейшем усиление аэрации приводит к развитию вначале осоково-пушицевых, а затем и осоково - моховых тундр.
В тундрах широко распространено самоопыление растений и опыление при помощи ветра; энтомофилия развита слабо. Насекомые редко посещают цветки. Например, в условиях тундры, пожалуй, только шмели являются единственным опылителем растений с неправильными цветками - астрагалов, остролодочников, мытников .
Многие цветки тундровых растений имеют очень малую продолжительность жизни. Так, у морошки , покрывающей обширные пространства тундр, индивидуальная жизнь цветка не превышает двух суток. Если учесть, что в течение этого времени случаются заморозки, дожди и ураганные ветры, препятствующие лету насекомых, то шансы на опыление при помощи насекомых падают. Многие насекомые забиваются в цветки не в поисках нектара, а ищут здесь убежища от неблагоприятных условий погоды. А это значит, что они могут долго просидеть в одном цветке, а потом перелететь на цветок другого вида, что также снижает шансы растений на опыление насекомыми.
Почвенные обитатели в тундре немногочисленны и сосредоточенны в верхних горизонтах почвы (главным образом в торфяном горизонте). С глубиной число почвенных обитателей быстро уменьшается, так как почва насыщена влагой или является мерзлой.
Для многих северных птиц характерны большие размеры кладок и соответственно большие выводки по сравнению с особями тех же видов, обитающих в более южных зонах. Это можно связать с обилием насекомых, служащих пищей птицам. Рост молодняка в условиях тундры более быстр, чем на юге.
Многие неверно полагают, что при высокой продолжительности освещенного периода суток птицы кормят детенышей более продолжительное время. Однако следует отметить, что даже и там, где день является круглосуточным, птицы значительную часть астрономической ночи все же спят. Во всех типах тундр мало пресмыкающихся и земноводных из-за многолетней мерзлоты.
Фитомасса в арктических тундрах очень мала и составляет около 50 ц / га, в кустарниковых тундрах она увеличивается до 280 - 500 ц / га.
5. Лесотундра
Лесотундра - природная зона Северного полушария, переходная между лесной зоной умеренного пояса и тундровой зоной. В естественных ландшафтах лесотундровой зоны наблюдается сложный комплекс редколесий, тундр, болот и лугов.
Иногда экологи считают лесотундру переходной полосой и часто рассматривают ее в виде подзоны тундр. Однако это особая зона, биоценозы которой отличаются как от тундровых, так и от лесных.
Для лесотундры характерны редколесья . Здесь появляются в значительном количестве птицы, гнездящиеся среди кустарников, например, варакушка . В лесотундре возрастает количество семенных кормов, что приводит к повышению численности и разнообразию мышей. Многолетняя мерзлота уходит глубже. К редко стоящим деревьям приурочены гнезда врановых и мелких хищных птиц. Лесотундра обладает особым набором условий существования как по сравнению с тундрой, так и по сравнению с лесом. Для нее характерны такие виды деревьев, как бер е за, ель (на западе), лиственница (на востоке).
6. Хвойные леса умеренного пояса (тайга)
Тайга - тип растительности с преобладанием хвойных лесов. Таежные леса распространены в умеренном поясе Евразии и Северной Америки. В древостое тайги главную роль играют ель, сосна, лиственница, пихта ; подлесок беден, травянисто-кустарничковый ярус однообразный (черника, брусника, кислица, зеленые мхи).
Таежные сообщества характерны только для умеренного пояса Северного полушария. В южном полушарии они отсутствуют.
Таежные леса могут быть образованны либо темнохвойными породами - елью, пихтой, сибирской кедровой сосной (сибирским кедром), либо светлохвойными - лиственницей , а так же сосной (преимущественно на почвах легкого механического состава и песках).
В тайге самый теплый месяц имеет температуру от +10 0 С до +19 0 С, а самый холодный - от -9 0 С до - 52 0 С. Полюс холода Северного полушария лежит в пределах именно этой зоны. Продолжительность периода со средними месячными температурами выше 10 0 С невелика. Таких месяцев 1 - 4. Вегетационный период довольно короток. По экологическим особенностям и флористическому составу различают сообщества темнохвойных и светлохвойных таежных лесов.
Сообщества темнохвойных лесов (ель, пихта, кедр ) довольно просты по структуре: число ярусов обычно равно 2-3. Здесь представлены следующие ярусы:
древесный ярус;
травяной или травяно-кустарничковый ярус;
моховой ярус.
В мертвопокровных лесах имеется лишь один (древесный) ярус, а травяной (травяно-кустарничковый), моховой ярусы отсутствуют. Кустарники единичны и выраженного яруса не образуют. Все мертвопокровные леса характеризуются значительным затенением. В связи с этим травы и кустарники размножаются чаще вегетативным путем, чем семенным, образуя куртины.
Лесная подстилка в темнохвойных лесах разлагается очень медленно. Широко представлены зимне-зеленые растения (брусника, грушанка ). Освещение, в противоположность широколиственным лесам, одинаково в течение всего вегетационного периода. Поэтому растений, приурочивающих развития цветков к ранневесенним месяцам, практически нет. Венчики цветков растений нижнего яруса имеют белые или бледно окрашенные тона, хорошо заметные на темно-зеленом фоне мохового покрова и в сумраке темнохвойного леса. В нетронутом темнохвойном лесу токи воздуха очень слабые, ветров практически нет. Потому семена ряда растений нижнего яруса имеют ничтожный вес, что позволяет им переноситься с места на место даже очень слабыми воздушными течениями. Таковы, например, семена грушанки одноцветной (масса семян - 0, 000 004 г.) и орхидеи гудайеры (масса семян - 0, 000 002 г.).
Как может прокормиться зародыш, развивающийся из семян столь ничтожного веса? Оказывается, что для развития зародышей растений с такими крохотными семенами необходимо участие грибов, т.е. развитие микоризы.
Микориза (от греч. mykes - гриб и rhiza - корень, т.е. грибокорень) - взаимовыгодное сожительство (симбиоз) мицелия гриба с корнем высшего растения, например, подосиновика с осиной, подберезовика с березой). Миц е лий (грибница) - вегетативное тело грибов, состоящее из тончайших ветвящихся нитей - гиф.
Гифы гриба, чрезвычайно обильные в темнохвойных лесах, срастаются с развивающимися из таких семян зародышами и доставляют им необходимые питательные вещества, а потом, когда зародыш вырастет и окрепнет, он, в свою очередь, обеспечивает гриб продуктами фотосинтеза - углеводами. Явление микоризы (симбиоз высшего растения и гриба) очень широко развито в лесах вообще, а в темнохвойных таежных лесах встречается особенно часто.
Микоризу (грибокорень) образуют не только цветковые растения, но и многие деревья. Плодовые тела многих грибов, образующих микоризу, съедобны для человека и животных. Таковы, например, белый гриб, сыроежки, маслята , растущие под сосной и лиственницей, подберезовик и подосиновик , связанные с мелколиственными деревьями, развивающимися на месте сведенных темнохвойных лесов и т.д.
Большую роль в распространении семян выполняют животные, поедающие сочную мякоть плодов таежных растений. Следует отметить, что поедание таких сочных плодов животными является для ряда видов растений условием высокой всхожести их семян. У черники и брусники , например, высокая кислотность сока ягод препятствует развитию семян в нетронутой ягоде. Если же ягода раздавлена лапами зверя или переварилась в его желудке, то уцелевшие семена прорастают достаточно хорошо. Высокой всхожести и хорошему развитию семян способствуют также и экскременты, выбрасываемые из кишечника с семенами. В этом случае экскременты служат удобрением для развивающихся проростков. Дрозды , например, успешно разносят семена рябины и многих других лесных ягод, а медведи - семена малины, рябины, калины, смородины и т.д.
Характерным для темнохвойных лесов способом распространения семян является растаскивание муравьями. Некоторые виды таежных растений имеют семена, снабженные специальными мясистыми придатками (карункулами), делающими их привлекательными для обитателей темнохвойного леса.
В темнохвойной тайге часто имеется моховой покров; он весьма влагоемок и, будучи влажным, становится теплопроводным. Поэтому почвы темнохвойных лесов зимой могут сильно промерзать. Видовой состав древостоя, как и травяно-кустарничкового яруса, особенно беден в тайге Европы и Западной Сибири, богаче - в Восточной Сибири и Дальнем Востоке, и относительно богат в Северной Америке, где имеется по несколько видов тех же родов темнохвойных пород, что и в Евразии (ель, пихта ). Кроме того, в Северной Америке широко представлены тсуга и псевдотсуга , отсутствующие в Евразии. В травяно-кустарничковом ярусе северо-американской тайги много форм, близких к евроазиатским - кислица, седмичник и др.
Темнохвойная тайга, как и другие типы леса, имеет ряд особенностей, определяющих характер животного населения. В тайге, как и в других лесах, мало стадных наземных животных. Встречаются кабаны , зимой заходят северные олени и волки . Это связано с тем, что наличие древостоя затрудняет животным зрительное оповещение друг друга о грядущей опасности. Среди хищных птиц особенно характерны ястребы , которые хорошо приспособились к условиям жизни в тайге. Ястребы имеют относительно короткие крылья и длинный хвост. Это способствует их быстрому маневрированию среди ветвей деревьев и внезапному нападению на жертву.
В таежном лесу относительно мало землероев , т.к. наличие многочисленных укрытий в виде дупел, упавших стволов, углублений в земной поверхности избавляет животных от необходимости рыть сложные системы нор.
Различия в зимнем и летнем составе животного населения в темнохвойной тайге менее резки, чем в тундре и лесотундре. Многие растительноядные виды зимой питаются не травяно-кустарниковыми растениями, а веточными кормами: например, лось, заяц и др.
Животное население в целом относительно небогато как в качественном, так и в количественном отношении. Ряд видов, обитающих преимущественно на деревьях, кормится на земной поверхности. Таковы, например, лесной конек, дрозды и ряд других птиц. Другие, наоборот, гнездятся на поверхности почвы, а кормятся преимущественно в кронах хвойных пород: тетерев, рябчик, глухарь .
В хвойных лесах приобретают большое значение семенные корма, в частности семена хвойных пород. Они дают высокую урожайность не ежегодно, а один раз в 3-5 лет. Поэтому и численность потребителей этих кормов (белка, бурундук, мышевидные грызуны ) не остается на одном и том же уровне, а имеет свои ритмы, связанные с урожайными годами. Как правило, на следующий год после высокого урожая семян наблюдается резкое возрастание количества особей тех видов животных, которые питаются этими семенами. В годы бескормицы многие обитатели (например, белка ) совершают миграции на запад, в процессе которых они переплывают крупные реки (Енисей, Обь, Кама и др.) и таким образом расширяют ареалы своего обитания.
Кроме семенных кормов, большое значение для таежных животных имеют ягодные и веточные корма, а также хвоя и древесина.
Для некоторых животных незаменимым кормом является хвоя; например, для непарного шелкопряда , производящего настоящее опустошение лесов на больших территориях.
В темнохвойной тайге весьма многочисленны первичные (нападающие на здоровые деревья) и вторичные (нападающие на ослабленные деревья) вредители древесины - жуки-усачи и их личинки, короеды и др.
Многие виды млекопитающих и птиц, пища которых связана с деревьями, хорошо приспособлены к лазанию и нередко живут на деревьях. Таковы белки и бурундуки из млекопитающих, поползни , пищухи, дятлы из птиц. В пищевом рационе птиц и других животных, лазающих по деревьям и гнездящихся в дуплах, большую роль играют насекомые, питающиеся семенами и древесиной хвойных деревьев. Хорошо лазает по деревьям рысь , несколько хуже - бурый медведь.
Из наземных млекопитающих тайги наиболее характерны следующие: лось из копытных, рыжие полевки из грызунов, землеройки-бурозубки из насекомоядных.
Ряд обитателей леса осуществляет связь древесных сообществ с травяными. Так, цапли гнездятся на деревьях в лесу, а кормятся по берегам рек, озер или же на лугах.
Амплитуда колебаний численности грызунов в таежных лесах не столь значительна, как в тундрах, что связанно с менее суровым климатом и с защитной ролью таежных массивов, в которых непосредственное воздействие климата на зверьков несколько смягчено.
Сообщества светлохвойных лесов (сосна, лиственница ) в Европепредставлены в основном сосной обы к новенной иприуроченыпреимущественно к почвам легкого механического состава. В Сибири и в Северной Америке первичные светлохвойные леса могут быть связаны также и с почвами более тяжелого механического состава. Здесь в них играют большую роль различные виды лиственниц, а в Северной Америке и сосен. В Северной Америке сосны достигают своего исключительного разнообразия.
Важным признаком светлохвойных лесов является разреженный древостой, связанный с повышенным светолюбием лиственниц и сосен. Поэтому в почвенном покрове светлохвойных лесов приобретают значительную экологическую роль лишайники и сильно развитый кустарниковый ярус, образованный рододендронами, ракитн и ком, калиной, шиповником, смородиной и др. В Северной Америке в светлохвойных лесах нередко встречаются б е лая пихта, псевдотсуга и ряд других пород.
Биомасса в пределах тайги заметно колеблется в зависимости от типа леса, возрастая от лесов северной тайги к лесам южной. В сосняках северной тайги она составляет 800 - 1000 ц/га, средней тайги - 2600 ц/га, южной тайги - около 2800 ц/га. В ельниках южной тайги биомасса достигает 3 330 ц/га.
7. Широколиственные леса
Широколиственные леса умеренного пояса произрастают в условиях более мягкого климата, чем хвойные леса. В отличие от хвойных пород, за исключением лиственницы , широколиственные деревья сбрасывают листву на зимний период года. Ранней весной в широколиственных лесах очень светло, так как деревья еще не одеты листвой. Освещенность - главный фактор формирования ярусности.
В широколиственных лесах обильная опавшая листва покрывает поверхность почвы мощным рыхлым слоем. Под такой подстилкой моховой покров развивается очень плохо. Рыхлая подстилка предохраняет почву от резкого понижения температуры и, следовательно, зимнее промерзание почвы либо полностью отсутствует, либо очень незначительно.
В связи с этим ряд видов травянистых растений начинает развиваться еще зимой по мере уменьшения мощности снежного покрова и повышения температуры воздуха и земной поверхности.
В широколиственных лесах появляется группа весенних эфемероидов, которые, закончив цветение ранней весной, затем либо вегетируют, либо теряют свои надземные органы (ветреница дубравная, гусиный лук и др.). Бутоны этих растений зачастую развиваются с осени, с бутонами растения уходят под снег, а ранней весной, еще под снегом, начинают развиваться цветки.
Ветреница (анемона) - род корневищных трав (изредка полукустарников) семейства лютиковых. Всего известно около 150 видов, произрастающих по всему земному шару. Многие виды ветреницы являются ранневесенними растениями (например, ветреница дубравная ).
Мощная подстилка позволяет перезимовать и разнообразным беспозвоночным. Поэтому почвенная фауна широколиственных лесов богаче, чем хвойных. В широколиственных лесах обычны такие животные, как крот , питающийся дождевыми червями, личинками насекомых и другими беспозвоночными.
Ярусная структура широколиственных лесов сложнее структуры таежных лесов. В них обычно выделяется от одного (мертвопокровные бучины ) до 3 - 5 ярусов (дубравы ). Моховый покров в широколиственных лесах развит слабо из-за мощной подстилки. Все одноярусные широколиственные леса являются мертвопокровными.
Большая часть травянистых растений широколиственного леса относится к дубравному широкотравью. Растения этой экологической группы имеют широкие и нежные листовые пластинки и являются тенелюбивыми.
В широколиственных лесах Евразии много семеноядов, среди которых особенно разнообразны различные виды мышей: лесная мышь, желтогорлая мышь, азиатская мышь и др. В североамериканских лесах мыши замещаются хомячками , имеющими облик мышей, а также представителями примитивных тушканчиков , которые хорошо лазают по деревьям. Как все мышовки, они питаются не только растительной пищей (преимущественно семенами), но и мелкими беспозвоночными.
Широколиственные леса не образуют сплошной полосы, охватывающей Северное полушарие. Значительные массивы широколиственных лесов имеются в Западной Европе, в предгорьях Кузнецкого Алатау, где они образуют сплошной остров липовых лесов, на Дальнем Востоке и др. Значительные участки широколиственных лесов имеются также и в Северной Америке.
Широколиственные леса неоднородны по флористическому составу. Так, на западе Европы в районах мягкого климата встречаются широколиственные леса с господством каштана настоящего и с примесью бука лесного . Далее к востоку господствуют очень тенистые буковые леса с единственным ярусом древостоя. Далее на восток, не переходя за Урал, преобладают дубравы.
В северо-восточной части Северной Америки имеются леса с доминированием бука американского и саха р ного клена . Они менее тенисты, чем европейские буковые леса. Осенью листва северо-американских широколиственных лесов окрашивается различными тонами красных и желтых цветов. В этих лесах имеется несколько видов лиан - ампелопсис , известных под названием «дикий виноград».
Клен - род деревьев и кустарников семейства кленовых. Всего известно около 150 видов, произрастающих в Северной и Центральной Америке, Евразии и Северной Африке. Клены растут в лиственных и смешанных лесах. Клен остролистный, клен татарский, клен полевой, явор и другие виды используют в защитном лесоразведении и в целях озеленения. Древесина клена идет на производство мебели, музыкальных инструментов и т.д.
Дубравы в Северной Америке занимают более континентальные районы приатлантических штатов. В северо-американских дубравах встречается несколько видов дуба, много видов клена, лапина (гикори), тюльпанное д е рево из семейства магнолиевых, обильны лианы.
Гикори (кария ) - род деревьев семейства ореховых . Высота некоторых видов достигает 65 м. Всего известно около 20 видов, произрастающих в Северной Америке и Восточной Азии (Китай). Во многих странах некоторые виды гикори культивируются как декоративные растения и используются в полезащитном лесоразведении. Орехи пекана и других видов гикори съедобны и содержат до 70% пищевого масла.
Особенно богаты видами широколиственные леса Дальнего Востока. Здесь имеются многие виды широколиственных древесных пород: дуба, ореха, клена , а также представители родов, отсутствующих в европейских широколиственных лесах, например, маакия, аралия и другие. В состав богатого подлеска входят жимолость, сирень, рододендрон, бирючина, чубушник и др. Обильны, особенно в более южных районах, лианы (актинидия и др.) и другие эпифиты.
Аралия - род растений семейства аралиевых . Имеются деревья, кустарники и высокие многолетние травы. Известно всего около 35 видов, произрастающих в тропиках и субтропиках Северного полушария. Многие виды культивируются как декоративные растения.
В Южном полушарии (Патагония, Огненная Земля) широколиственные леса образованы южным буком . В составе подлеска этих лесов присутствуют многие вечнозеленые формы, например, виды барбариса .
Биомасса широколиственных лесов составляет около 5 000 ц /га.
8 . Лесостепь
Лесостепь - это природная зона умеренных и субтропических поясов, в естественных ландшафтах которых чередуются степные и лесные участки.
Зона лесостепи довольно своеобразна и характеризуется сочетанием небольших лесов с обширными степными травянистыми или кустарниковыми пространствами. В Евразии лесные участки этой зоны представлены небольшими дубравами, а также березовыми и осиновыми колками. Сочетание лесных и травянистых или кустарниковых формаций благоприятствует существованию ряда видов, мало характерных как для степи, так и для леса.
Типичными примерами лесостепных видов являются грачи , для которых колки служат местами гнездования, а степные участки - местами кормежки, а также многочисленные соколы (кобчик, дербник) , кукушки и другие виды.
9. Степь
Степи - обширные пространства умеренного пояса, занятые более или менее ксерофильной растительностью. Зона степей представлена в Евразии типичными степями , в Северной Америке - прериями , в Южной Америке - пампасами , в Новой Зеландии - сообществами туссоков .
С точки зрения условий существования животного населения степи характеризуются следующими основными признаками:
хороший обзор местности;
обилие растительной пищи;
относительно сухой летний период;
существование летнего периода покоя (полупокоя).
В степях повсеместно доминируют злаки, стебли которых скучены в дернины. В Новой Зеландии такие дернины называются туссоками. Туссоки бывают очень высокими, их листья довольно сочные, что объясняется мягким и влажным климатом.
Помимо злаков (однодольные), в степях широко представлены также двудольные растения, составляющие экологическую группу «разнотравье» .
Выделяются следующие две группы степного разнотравья :
1) северное красочное разнотравье;
2) южное бескрасочное разнотравье.
Для северного красочного разнотравья характерны яркие цветы или соцветия; а для южного бескрасочного разнотравья - опушенные стебли, узкие листья, мелко рассеченные и неяркие цветки.
Для степей весьма характерны однолетние эфемеры и многолетние эфемероиды, сохраняющие после отмирания надземных частей клубни, луковицы и подземные корневища.
Эфемеры - однолетние растения, полный цикл развития которых происходит в очень сжатые сроки (несколько недель). Эфемеры характерны для степей, полупустынь и пустынь. Типичными представителями эфемеров являются лебеда диморфная, бурачок пустынный, рогоглавник серповидный , некоторые виды злаков и бобовых .
Эфемероиды - многолетние растения, надземные органы которых живут несколько недель, затем отмирают, а подземные органы (луковицы, клубни) сохраняются в течение нескольких лет. Эфемероиды характерны для степей, полупустынь и пустынь. Типичными примерами эфемероидов являются следующие: осока раздутая, пр о леска сибирская, ландыш майский, ветреница дубравная, мятлик луковичный, хохлатка, тюльпаны, осоки и др.
В зоне степей встречаются различные кустарники: спирея, карагана, степная вишня, степной миндаль , некоторые виды можжевельника . Плоды многих кустарников охотно поедаются животными.
Для животных степи весьма характерен норный образ жизни, что является результатом засушливого климата и отсутствия надежных естественных укрытий. В степи много землероев и норников: слепыши, суслики, сурки, полевки, хомячки, луговые собачки . Животные, не устраивающие нор, зачастую ведут стадный образ жизни и играют важную роль в жизни степных биоценозов (например, сайгак ). Без умеренного выпаса, при котором животные разбивают копытами скопления мертвой травы на поверхности почвы, типичные степные растения деградируют и на смену им приходят различные однолетние и двулетние сорные виды - чертополох, осот и другие.
Перевыпас также ведет к деградации степной растительности, к смене крупнодерновинных злаков (ковыль ) злаками мелкодерновинными (типчак, тонконог и др.), а при дальнейшем усилении - к возникновения так называемых толок , на которых степные многолетники почти исчезают, а преобладают луковичный мятлик , размножающийся преимущественно вегетативно, а также однолетники. Кроме того, при перевыпасе происходит опустынивание степей и менее ксерофильные растения сменяются полынями и другими видами, свойственными пустыням и полупустыням.
Важным экологическим фактором развития степных биомов являются пожары, в результате которых погибает большая часть надземной части трав. Высота пламени в степных пожарах может достигать двух-трех метров. Однако после пожара происходит обогащение почвы ценными питательными веществами и трава быстро отрастает. Биомасса степной растительности составляет примерно 2 500 ц/га, что значительно ниже биомасы широколиственных лесов умеренного пояса.
10. Полупустыни
Полупустыни - природные зоны умеренного, субтропического и тропического поясов с преобладанием полупустынь. В полупустынях доминируют участки с разреженным растительным покровом, в составе которого господствуют злаки и полыни (в Евразии) или же сообщества из многолетних трав и кустарников (на других материках).
Главная черта полупустынных биомов состоит в том, что им свойственна комплексность растительного покрова, существенно отличающаяся как от степей, так и от всех других природных зон. Из злаковых сообществ для полупустыни более всего характерны фитоценозы с доминированием ковыля сарептского. Полупустыня представляет оптимальные условия для существования многих видов животных, например, малого суслика, черного суслика и др.
11. Пустыни
Пустыня - тип растительности с сильно разреженным растительным покровом в условиях крайней засушливости и континентальности климата. Типичными растениями пустынь являются эфедра, саксаул, солянка, кактусы, кендырь .
Эфедра - род вечнозеленых растений семейства эфедровых. Известно около 45 видов, произрастающих в умеренных и субтропических поясах Северного полушария. Содержат алкалоиды (эфедрин и др.).
Саксаул - род древесных или кустарниковых растений семейства маревых . Высота некоторых видов достигает 12 м. Всего известно около 10 видов, произрастающих в полупустынях и пустынях Азии. Древесина идет на топливо; зеленые ветки - корм для верблюдов и овец. Саксаул является хорошим закрепителем песков.
В пустынях много эфемеров и эфемероидов. Животный мир пустынь представлен антилопами, к у ланами, тушканчиками, сусликами, песчанками, ящерицами, разнообразными насекомыми и др.
Кулан - непарнокопытное животное рода лошадей. Длина около 2 м. Обитает в пустынях и полупустынях Передней, Средней и Центральной Азии. Число особей кулана резко сокращается. В некоторых странах кулан находится под охраной.
Тушканчики (тушканчиковые ) - семейство млекопитающих отряда грызунов. Длина тела 5,5 - 25 см; хвост длиннее тела. Известно всего около 30 видов, обитающих в открытых ландшафтах Северного полушария.
На земном шаре имеются самые разные типы пустынь. Пустыни могут различаться по температурному и тепловому режимам. Одни из них (пустыни умеренного пояса) характеризуются жарким летом и зачастую морозной зимой, а другие (пустыни тропического пояса) - круглогодичными высокими температурами.
Для всех типов пустынь характерно крайне недостаточное увлажнение. Годовое количество осадков в пустынях обычно не превышает 200 мм. Характер режима осадков различен. В пустынях средиземноморского типа преобладают зимние осадки, а в пустынях континентального типа значительная доля осадков приходится на лето. Однако в любом случае потенциальное испарение во много раз превышает годовое количество осадков и составляет 900-1500 мм в год.
Основные почвы пустынь умеренного пояса - сероземы и светло-бурые почвы, которые, как правило, богаты легкорастворимыми солями. В связи с тем, что растительный покров пустынь весьма разрежен, характер почв приобретает принципиально важное значение при характеристике пустынь. Поэтому пустыни, в отличие от других сообществ, подразделяются обычно не по характеру растительного покрова, а по господствующим грунтам. В этой связи выделяют следующие четыре типа пустынь:
1) глинистые;
2) соленые (солончаковые);
3) песчаные;
4) каменистые.
Растения пустынь отличаются значительной приспособленностью к существованию в засушливых условиях. Повсеместно в пустынях преобладают полукустарнички , которые летом часто находятся в состоянии покоя. Способы приспособления растений к обитанию в засушливых условиях весьма разнообразны.
Среди обитателей пустынь, особенно пустынь тропического пояса, много суккулентов, среди которых имеются и древесные формы (например, саксаулы с чешуйчатыми сочными листьями и др.).
Встречаются также кустарники, лишенные или почти лишенные листвы (эремоспартоны, каллигон у мы и др.). В пустынях широко представлены растения, высыхающие в период отсутствия дождей, а затем оживающие вновь. Много опушенных растений.
Эфемеры используют период, когда в пустынях более влажно. В пустынях континентального типа с малым количеством зимних осадков эфемеры развиваются после редких обильных летних дождей. В пустынях средиземноморского типа, в которых к весне накапливается некоторое количество снега, эфемеры (эфемероиды) развиваются преимущественно ранней весной.
В пустынях растительный покров никогда не смыкается своими надземными частями. Для растений песчаных пустынь характерны следующие особенности:
Способность давать придаточные корни при засыпании оснований стволов песком,
Способность корневых систем не отмирать при их обнажении в результате перевевания песка,
Безлистность многолетних растений,
Наличие длинных (иногда до 18 м) корней, достигающих уровня грунтовых вод.
Плоды растений песчаных пустынь заключены в пленчатые пузырьки или имеют систему разветвленных волосков, которые повышают их летучесть и препятствуют их зарыванию в песок. Среди обитателей песчаных пустынь много злаков и осок .
Животные пустынь также приспособились к жизни в условиях недостаточного увлажнения. Норный образ жизни - характерная черта пустынных обитателей. В норы на жаркое время дня, когда жизнь на поверхности почвы практически замирает, забираются жуки, тарантулы, скорпионы, мокрицы, ящерицы, змеи и многие другие животные. Незначительная защитная роль растительности и ее малые кормовые достоинства - существенные особенности условий жизнедеятельности животных в пустынях. Лишь столь быстро передвигающиеся животные, как антилопы из млекопитающих и рябки из птиц, преодолевают неблагоприятные для них условия добывания пищи за счет способности к быстрому передвижению и живут крупными стадами или стаями. Остальные виды либо образуют небольшие по численности группы, либо живут парами или поодиночке.
Своеобразны условия существования животных в песчаных пустынях. Рыхлость субстрата вызывает необходимость в увеличении относительной поверхности лап животных, что достигается как у млекопитающих, так и у некоторых бегающих по субстрату насекомых развитием на лапках волосков и щетинок. Развитие этих приспособлений у млекопитающих имеет значение не столько при беге по песку, сколько при рытье нор, так как препятствует быстрому осыпанию песчаных частиц и обрушиванию стенок выкапываемой норы. Животные обычно начинают рыть норки в более уплотненных участках непосредственно у основания стеблей растений.
Подобные документы
Биом как совокупность экосистем природно-климатической зоны. Зональные типы биомов. Характеристика флористических областей: дождевые тропические леса, пустыни, интразональные биомы, болота, марши, мангры, луга. Адаптации животного и растительного миров.
курсовая работа , добавлен 13.01.2016
Совокупность экосистем одной природно-климатической зоны, географические и климатические условия биом, представители фауны и флоры. Степи умеренной зоны и их разновидности. Тропические степи и саванны, их животный и растительный мир, опасные насекомые.
презентация , добавлен 14.05.2012
Особенности характера внутривидовых взаимоотношений особей, структура сообщества животных и механизмы ее поддержания. Основные формы социальных структур особей. Понятие анонимного сообщества, агрегация и скопление. Индивидуализированный тип сообществ.
контрольная работа , добавлен 12.07.2011
Растительные сообщества разных типов растительности, обитающих в пределах какого-либо участка земной поверхности. Культурная растительность и оценка сельскохозяйственных земель. Стадии восстановительной сукцессии травянистых сообществ в городе.
контрольная работа , добавлен 27.11.2011
Круговорот форм в глубоководных пелагических биоценозах. Влияние поверхностных сообществ на население темных глубин. Лесотундровые, ксерофитные, субальпийские и болотные редколесья. Формировании арчовых редколесий, арчевников и арчовых стлаников.
реферат , добавлен 12.02.2015
Гидросфера как прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и твердой земной корой и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. Понятие атмосферы, ее происхождение и роль, структура и содержание.
реферат , добавлен 13.10.2011
Сравнительное исследование видового состава и геохимической деятельности микроорганизмов щелочных гидротерм с различной минерализацией и химическим составом. Характеристика участия хемотрофных микробных сообществ щелочных гидротерм в минералообразовании.
диссертация , добавлен 22.01.2015
Тесная связь состава земной коры, атмосферы и океана, которая поддерживается процессами циклического массообмена химических элементов. Границы пояса бореальных лесов. Круговорот углерода, его циркуляция в биосфере. Роль бореальных и тропических лесов.
курсовая работа , добавлен 12.02.2015
Инвентаризация флоры луговых сообществ флористического округа Тургая Республики Казахстан. Природные условия района исследования. Характеристика и анализ видового состава луговой растительности Тургая, ее классификация с учетом распространения в долине.
дипломная работа , добавлен 06.06.2015
Определение понятия биогеоценоза в океане. Флора и фауна поверхностной пленки воды и зоны зоопланктона. Растительно-животные сообщества зоны фитозоогеоценозов. Косные, биокосные и биологические факторы регулирования формирования морских биогеоценозов.
