Наземные экосистемы

Типы наземных экосистем

В биогеоценозах суши, в отличие от водных экосистем, жизнь сообщества видов определяется в большей части самим живым населением, то есть биотическими факторами среды.

Биогеоценозы делят на древесные и травянистые. В природе много различных лесных (древесных) экосистем (экваториальные дождевые леса, тропические листопадные леса, хвойные леса холодной зоны, широколиственные, мелколиственные, смешанные леса умеренного климата и пр.). К травянистым экосистемам относятся степи, прерии и луга. Имеются также древесно-травянистые (в саванне), лишайниково-травянистые (в тундре), кустарниково-травянистые (в пустынях и болотах). В их почвах развиваются разные микроорганизмы. Степи, леса, тайга — это биомы (от англ. biome - «совокупность»), то есть совокупности различных биогеоценозов в определенной ландшафтно-географической зоне.

Сибирская тайга и африканская саванна

Обычно биомом называют наземные экосистемы, занимающие большие пространства суши. Например, пустыни или тундры, хвойные леса, тропические леса, луга, болота выглядят одинаково в разных частях земного шара, хотя различаются и по видовому составу, и по присутствию в них различных наземных экосистем.

Лесные экосистемы

Самый богатый из всех экосистем на Земле — это тропический дождевой лес. Он отличается наибольшим разнообразием видов. Эти леса встречаются там, где температура и количество осадков круглый год держится на высоком уровне, создавая идеальные условия для роста и развития растений. Многие животные, населяющие тропический дождевой лес, обитают преимущественно на вершинах деревьев, где больше всего пищи. Земля покрыта лишь тонким слое подстилки — гниющими листьями, экскрементами и разного рода остатками, которые быстро перерабатываются грибами и бактериями, а образовавшиеся минеральные соли быстро вымываются регулярно идущими обильными дождями. Здесь практически нет трав.

Во всех тропических лесах трудно найти рядом два-три растения одного и того же вида. Обычно в них произрастают отдельные (единичные) особи очень многих видов древесных растений, чего никогда не наблюдается в лесах умеренного пояса. Поэтому уничтоженный тропический лес нельзя восстановить искусственной лесопосадкой, как это делается при выращивании человеком еловых, сосновых, пихтовых и других лесов. Дело в том, что лес умеренного климата обычно образуют многочисленные экземпляры одного вида (ель или сосна, береза, пихта, лиственница). Лишь в некоторых лесах лесообразующими породами оказываются 2-3 или 4 вида (смешанный лес, дубрава). Здесь проявляется определенная закономерность — соотношение числа видов и числа особей видов в сообществе.

Чем специфичнее условия среды, тем беднее видовой состав биогеоценоза и выше численность населяющих его видов.

Леса умеренного и холодного климата характеризуются единообразием, обусловленным тем, что в них находится очень много особей, но небольшого числа или даже единственного вида деревьев. Подобное явление происходит потому, что в природе имеется мало древесных видов, адаптировавшихся к холодному климату, резкой смене сезонных температур, промерзанию почвы, где находятся корни. Здесь тянется довольно долгая зима, и большая часть осадков выпадает в виде снега. Из замерзшей почвы зимой деревья не могут восполнять запасы воды, теряемой путем испарения, хотя они и замедляют испарение — листопадные породы сбрасывают к зиме листья, а у хвойных игловидных листья имеют толстую восковую кутикулу.

Животное население в таких лесах также не очень богато видовым разнообразием. Оно увеличивается лишь в летний период за счет появления перелетных птиц и пробудившихся от зимнего сна животных.

Однако все типы наземных экосистем (леса, луга, степи) развиваются в определенных почвенно-климатических условиях и как коренные существуют на Земле длительное время. Их называют естественными или природными, так как они возникли естественным путем в процессе длительных сукцессионных и вековых смен, на конкретных территориях, в единстве с условиями внешней абиотической среды.

В настоящее время все лесные биогеоценозы подвергаются массовому сокращению в результате деятельности людей. Особенно сильно уничтожаются тропические и таежные леса. Это создает значительную угрозу устойчивости биосферы.

Травянистые экосистемы

Травянистые наземные экосистемы отличаются от лесов отсутствием древесной растительности и высокой степенью обогащения почвы вследствие разложения тканей опавших листьев и травянистых стеблей. Степи и прерии занимают обширные территории в довольно засушливых областях внутренних частей материков, а саванны находятся в сходных, но еще более жарких областях земной поверхности. Степи и прерии развиваются на высокоплодородных почвах — черноземах. Здесь произрастает множество видов трав (разнотравье) и различных животных, приспособившихся переносить периоды засухи и холодных бесснежных зим. К сожалению, естественных степных экосистем на Земле практически не осталось, так как все они распаханы и превращены в поля, засеваемые зерновыми, бобовыми и другими культурами. Лишь малая доля степей и прерий сохранилась в первозданном виде на небольших клочках неудобий — между оврагами, у обочин дорог и на крутых склонах гористой местности.

Луга — это травянистые экосистемы, растительный компонент которых представлен сообществом трав, требующих достаточного увлажнения. Луга занимают низменные, хорошо увлажняемые территории, например в поймах рек (заливные луга); материковые низины (суходольные луга), например лесные поляны. Бывают также горные луга, в том числе высокогорные (альпийские луга).

Альпийские луга

В этих биогеоценозах основу растительного покрова составляют многочисленные виды злаков и цветущего разнотравья, а животных — обилие насекомых (жуки, мухи, бабочки и пр.).

Луга — это главные сенокосные угодья и места выпаса скота.

К сожалению, как степные, так и луговые экосистемы во многих регионах уничтожены — распаханы для выращивания культурных растений или заняты городами, поселками и промышленными предприятиями.

Болотные экосистемы

Это природные сообщества, сочетающие в себе небольшое количество видов древесно-кустарниковых, травянистых и моховых растений, размещающихся в местах, где почва значительно увлажнена и капельно жидкая вода долгое время удерживается мхами. Основным средообразующим растением здесь является мох-сфагнум.

Болота характеризуются бедностью видового состава растений и животных. Лишь в летние периоды года наблюдается некоторое увеличение животного населения, преимущественно птиц и пресмыкающихся. Круговорот веществ здесь неравновесен и идет с накоплением растительной массы, которая со временем превращается в торф.

Во многих местах человек проводит осушение болот и занимает осушенные территории для своих нужд.

Пустынные экосистемы

Пустыни находятся преимущественно в тропических и субтропических районах земного шара. Для них характерно выпадение малого количества осадков в течение года, высокие температуры и яркое освещение на протяжении длительного времени года. Пустыни бывают жаркие и холодные. Растительный покров у пустынных экосистем сильно изрежен. Животные проявляют активность преимущественно в ночное время. Все виды живых организмов биоценоза хорошо приспособлены к жестким условиям пустыни. Некоторые пустыни используются людьми как сельскохозяйственные угодья — под посевы или пастбища. Для этого из других районов производится доставка воды для орошения полей и водопоя скота или используются подземные глубинные воды.

Пустыня

Главными факторами, определяющими особенности пустынных, лесных, болотных и травянистых экосистем на конкретных территориях, являются типы почв, а также средне-годовое количество осадков и средняя температура. Немаловажную роль в их существовании играет человек.

Совокупность многообразных экосистем образует целостный биогеоценотический покров Земли, то есть биосферу, а отдельные биогеоценозы представляют собой ее элементарные структурные единицы.

Естественные наземные экосистемы все чаще уступают свою территорию культурным (искусственным) экосистемам, особенно агробиоценозам. Поэтому в настоящее время значительная доля (более 10 %) основных функций биогеоценозов — поддержание газового состава и гидротермического режима атмосферы, качества почв, создания первичной биопродукции и прочего — выполняется агробиоценозами. Пропорционально этой доле возросла и мера ответственности человека за судьбу биосферы.