13_ЛекцииБГ. Лекция предмет и история развития биогеографии лекция ареалогия
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
В начале влажного сезона отмечается рост трав, образование стеблей и листьев, накопление в них питательных веществ, начинается обильное цветение. Крупные травоядные животные расселяются по большим площадям пастбищ, наблюдается взрывной рост многих популяций мелких млекопитающих и птиц. К концу влажного сезона число видов съедобных растений южнее Сахары доходит до 200 на 1 км2, корни растений достигают максимальных размеров, обильно созревают плоды, молодняк крупных травоядных прячется в растительном покрове и часто гибнет от хищников. В сухой сезон травы засыхают, остаются лишь суккуленты, листья деревьев опадают, в зелени снижается содержание питательных веществ. Число видов съедобных растений уменьшается до 140 на 1 км2. Пасущиеся животные сосредотачиваются около воды. К концу сухого сезона возрастает их падеж от истощения. Мелкие млекопитающие часто впадают в спячку. От количества осадков зависит вся биомасса, в том числе и зоомасса. При среднегодовой сумме осадков до 500 мм зоомасса в сухих саваннах Африки достигает 5 т/ км2; при годовых осадках до 1000 мм – 8-10 т/ км2, а при сумме осадков 1000-1500 мм/год она может превысить 20 т/ км2. В саваннах Кении с сентября по март максимальные значения зоомассы составляют популяции слона, жирафа, зебры, антилопы-гну, буйвола. Каждый вид дает до 90-100 т/ км2. С апреля по август максимальные показатели зоомассы составляют 15-50 т/ км2 для каждого вида, преимущественно за счет популяций сернобыка, газелей. 2. В Южной Америке саванны называют другими терминами. а) В Венесуэле это льяносы – парковые ландшафты бассейна р. Ориноко. По травостою разбросано пальмовое редколесье. Иногда растут фикусы. б) В Бразилии различают кампосы 2-х типов. – Кампос-лимпос – травяные саванны из злаков, осоковых , расположенные между Амазонкой и Ла-Платой. – Кампос-серрадос – кустарниковые и древесные саванны. Кроны здесь почти смыкаются, но сохраняется травостой. Растение кампос- серрадос – это кустарник из семейства бобовых, по которому назван подтип саванн. – На северо-востоке Бразилии различают также каатингу – типичные колючие сухие саванны- редколесья с бутылочным деревом, колючими кактусами, опунциями, молочаями и т.д. 3. В Мексике обедненные кактусовые саванны называют мескитос. Животный мир саванн Ю. Америки беден: рептилии, птицы, броненосцы, муравьеды. 4. В саваннах Ю.Азии по ксерофитному травостою разбросаны деревья и кустарники, пальмы, а из животных обитают антилопы, львы, шакалы, гиены, много птиц. Эти саванны часто определяют как пустыни, что отражает их промежуточное положение в экотоне от тропических лесов к пустыням. 5. В саваннах Австралии обычны сообщества вечнозеленых эвкалиптов, акаций, кустарников. Из животных: рыжий кенгуру, собака динго, сумчатый муравьед, кролики и др. В цепях питания саванн велика роль хищных млекопитающих, птиц, рептилий, земноводных и червей. в) Биомасса, оробиомы Биомасса. Фитомасса саванн изменяется от 50 до 150 т/га сухого вещества, а прирост равен 80-500 ц/га в год, но бывает выше и ниже (в колючих саваннах). Зоомасса на два порядка меньше фитомассы. Оробиомы. В пределах внутренне неоднородной зоны саванн оробиомы еще более разнородны. Каждой горной системе присущи свои оробиомы с разным набором высотных поясов. 1. При муссонном климате (южные склоны Гималаев) снизу вверх тропические редколесья саванны (пальмы, бамбук) сменяются сначала вечнозелеными горными лесами (каштан и др.), затем листопадными (дуб, клен, ольха, береза) и хвойными (пихта, сосна, ель, можжевельник). Выше границы леса расположены несомкнутые сообщества из стелющихся и подушечных форм. Местами встречаются луга. 2. При пассатном климате (Венесуэльские Анды) снизу вверх идет нарастание (слой облаков), а затем снова снижение общей увлажненности. Соответственно снизу вверх льяносы сменяются листопадными лесами, которые постепенно переходят в пышные горные дождевые леса (бальза, хинное дерево), выше которых расположен пояс с ксероморфной несомкнутой растительностью, где доминирует растение эспедиция. Верхние пояса в зависимости от увлажненности представлены сначала оробиомами пуны. При осадках 400-1000 мм/год там формируются разреженные сообщества из короткостебельных и подушечных растений (фиалка, горцы). Однако общий фон формируют дернистые злаки типчак и ковыль. Пуна – это практически горная степь или полупустыня, в которой встречаются и редкие низкорослые деревья. При осадках ниже 400 мм/год формируется подобие холодной пустыни «сухая пума» или «тола» (это кустарник из семейства сложноцветных). Сообщества формируют и другие креофиты (холодостойкие растения), они не сомкнуты, почвы часто засолены и покрыты лишайниками. Тола формируется на высоте 3000-4500 м, где низкие температуры, а тропическая природа оробиома мало сказывается. Встречаются возле родников и луга из местных мезофитов. 2. Биомы субтропических лесов. Согласно классификации Г.Вальтера, субтропические леса и кустарники объединяют два самостоятельных зонобиома: жестколистные леса и кустарники со средиземноморским климатом и вечнозеленые лиственные леса с муссонным климатом. Их объединяет лишь наличие зимней вегетации и вечнозеленых растений. Климат 1. Средиземноморским принято называть субтропический климат с влажной, теплой (обычно вегетационной зимой) и жарким, сухим летом. Здесь дефицит воды и господствуют ксероморфные виды. 2. Муссонным называют климат, когда летом выпадает максимум осадков, которые приносят с океана муссоны, однако, и зимой сохраняется влага. Здесь дефицита влаги нет и растут вечнозеленые леса, кустарников мало. Однако, можно отметить некоторый дефицит тепла. а) Средиземноморские леса. Зонобиом средиземноморских лесов и кустарников характеризуется растениями – доминантами, приспособленными к летней засухе (ксероморфоз, эфемеры, суккуленты). Флористическое богатство очень велико – более 6 тыс. видов растений, в том числе 400 видов деревьев и кустарников. Хвойные и лиственные породы растут в равных количествах. Среди деревьев – эдификаторов обычны вечнозеленые заросли (лавр, дуб пробковый, мирт, кипарис, лаванда, ель, пихта, кедр); леса и кустарники с опадающей листвой (бук, граб, инжир, виноград, фисташка). Различают несколько типов средиземноморских зарослей.
Почвы. Все перечисленные типы зарослей развиты на коричневых лесных почвах и красноземах. Региональные особенности Экологически близка к средиземноморским лесам и кустарникам растительность Ю.Африки, где холодная зима и жаркое и солнечное лето, а весной буйно цветут растения – это центр многообразия декоративной флоры. Сообщества формируют преимущественно травянистые виды, на дюнах – кустарники (вересковые), на побережье много зарослей листопадных деревьев, хвойных, суккулентов. Однако все сообщества обеднены зайцами (завезены мореплавателями), выпасом скота и рекреационными нагрузками. Американские вечнозеленые субтропические кустарниковые заросли называют чапораль. В Чили различают также матораль – переходный тип от субтропических к тропическим зарослям. Характерно, что средиземноморский тип субтропических экосистем – это не столько леса, сколько именно кустарниковые заросли. Настоящие леса встречаются в виде оробиомов, горных лесов, где летняя засуха не так остра, а земледелие не повсеместно. Примером являются леса Тихоокеанского побережья США с гигантскими секвойями до 83 м. Фауна. Крупные животные отсутствуют, но много грызунов, рептилий, членистоногих. Их хищников обитает гиена, шакал, волк, а из копытных лань и благородный олень. Следует отметить, что плотность заселения экосистем животными очень велика. Биомасса. Суммарная биомасса колеблется от 150 до 400 т/га. Прирост фитомассы неодинаков: в гариге-100 ц/га в год, а в шибляке и маквисе – 200-240 ц/га, хотя все показатели сильно варьируют. б) Муссонные субтропические леса. В типичном виде зонобиом представлен в Китае, Японии, Ю.Кореи. Минимум-фактором является не влага, а тепло. Флора. Господствуют многоярусные, сложного состава летнезеленые леса, но есть и вечнозеленые хвойные (туя). В верхнем ярусе – каштан, бук, ольха, дуб, клен, много бамбука и винограда. Фауна. Из животных много древесных видов (обезьяны, белки, медведь-панда), хищников, копытных (кабан, олень), птиц, насекомых. Встречаются и самые северные в мире обезьяны – японские макаки. Биомасса составляет более 400 т/га, прирост – 240 ц/га в год. На востоке Австралии имеется аналог муссонных лесов, сложенный гигантскими эвкалиптами и акациями. В сухих субтропических лесах Австралии формируются «леса без тени» из эвкалиптов. Однако, есть и заросли ксерофитов – скребы. На севере Новой Зеландии также есть субтропические леса из подокарпуса и агатиса. в) Оробиомы 1. В горах Средиземноморья обычны океанические высотно-поясные спектры: снизу вверх – вечнозеленые и листопадные леса и кустарники, мелколиственные, хвойные. Выше - высокотравные луга, кустарники (можжевельник, вереск) и ковровые травостои. Но бывают исключения. Так, на Канарах – нижний ярус занимают пустыни, затем идут лавровые и вересковые заросли. На о. Танериф последовательность поясов другая: лавры, горные леса из Канарской сосны, полупустыни (2600-3000 м), затем холодные пустыни. 2. В горах с муссонным климатом (В. Азия) у подножья растет лес из туи, кипариса с примесью дуба, мирта; выше – сосновый; вечнозеленый лавровый; затем (2000 м) пихтовый с кленом и яблонью; выше – 3000-3600 м – заросли рододендрона и луга. Таким образом, муссонные горные леса богаче средиземноморских. Данные о биомассе даны выше при характеристике зонобиомов. Вопросы для повторения: 1. Общая характеристика биома саванн. 2. Региональные особенности саванн, их типы. 3. Биомасса, оробиомы саванн. 4. Характеристика субтропических лесов со средиземноморским климатом. 5. Характеристика муссонных субтропических лесов. 6. Оробиомы субтропических лесов. ЛЕКЦИЯ 11 Типы биомов суши: влажные тропические и экваториальные леса План 1. Общая характеристика. 2. Экологические особенности организмов и сообществ. 3. Региональные особенности влажных лесов. 4. Биомасса и оробиомы. 1. Общая характеристика. Тропические и экваториальные леса занимают приэкваториальное положение на всех континентах кроме Европы и Антарктиды. Зона этих лесов ассиметрична. Тропические и экваториальные леса сопряжены территориями, получающими обильные осадки. Поэтому зона выражена с той стороны континентов, откуда воздушные массы приносят осадки. В Ю. Америке - с востока, в Африке – с запада, в Азии – с юга, в Австралии – с востока, со стороны Тихого океана. Существуют два типа зонобиома тропических лесов.
Леса занимают субэкваториальное положение, оба зонобиома – тропические. Генезис. По происхождению гилеи и сезонные тропические леса – это самые древние зонобиомы на суше. Их исходные сообщества появились в условиях влажного тропического климата. С тех пор эти условия в экваториальном поясе мало изменились, лишь увеличилась сезонность и расширилась (за счет вечнозеленых) доля листопадных лесов. Покрытосеменные, составляющие основу этих лесов появились еще в меловой период. Последующее изменение климата планеты, его охлаждение, привело к сужению этой зоны, обеднению ее флористического состава и обособлению зонобиома сезонных тропических лесов. Несколько упростилась и структура экосистем тропического леса. Климат. Климатические условия развития тропических лесов самые благоприятные для растений. В течение круглого года отмечаются высокие температуры, в гилеях – круглосуточное обильное увлажнение, в сезонных лесах – относительно сухой период, который не доходит до уровня водного дефицита. Годовые суммы осадков редко бывают ниже 1000 мм/год, обычно они варьируют в пределах 1500-4000 мм/год (максимально 12500мм). Количество дней с осадками достигает 250. Среднегодовая температура равна 25-260С, а среднесуточный минимум температур в гилеях составляет 22-230С, в листопадных лесах – 11-150С. Почвы имеют ряд особенностей. 1. Необычно мощная кора выветривания в тропиках иногда достигает более 20 м. 2. В почвах очень быстро протекают биохимические процессы. 3. Продукты выветривания остаются на месте образования, поскольку вымывание очень слабое. Однако при использовании земель под плантации почвенный покров быстро смывается (за 5-10 лет) до материнской породы. 4. Характерно почти полной отсутствие подстилки, которая быстро разлагается грибами и термитами. 5. Генетические горизонты почвы морфологически выражены слабо, кислотность равна рН 4,6-5,3. 6. Господствующие типы почв в гилеях – ферраллитные красные, а в листопадных лесах – красноземы. Оба типа относятся к латеритному ряду почвообразования. 7. Почвы очень плодородны: обычно содержат 2,5-4,0% органики, но это сравнительно мало для зоны, поскольку гумус быстро растворяется и разлагается. 8. Цвет почв колеблется от оранжево-коричневого до пурпурно-коричневого и блекло-лилового, в зависимости от химических процессов. 9. Мощность почвенного слоя 250 см и более. 10. Преобладают грязевые болота, торфяные почвы почти не образуются, так как торф быстро разлагается. 2. Экологические особенности организмов и сообществ Флора. В растительном покрове преобладают гидро- и гигрофиты. 1. Господствуют деревья. Так в Индонезии их более 2 тыс. видов, а в Амазонии на 1 га растет до 400 экз. деревьев, относящихся к 87 видам. 2. Деревья очень крупные. Средняя высота верхнего яруса достигает 40 м, а эвкалипты Австралии растут до 107 м. В новой Зеландии деревья рода агатис имеют высоту 75 м, а окружность ствола 23 м. Деревья растут быстро. Так гигантский бамбук о. Ява вырастает на 57 см. в день. 3. Для фиксации у высоких деревьев развиваются дисковидные корни или корни подпорки, растущие параллельно стволу из нижних побегов. Из-за высокой плотности деревья часто умирают «стоя». 4. Годичные кольца в гилеях отсутствуют, но в тропических листопадных лесах они образуются. 5. Фенологических фаз нет: на одном растении можно видеть бутоны, цветы, плоды, семена. Некоторые растения цветут и плодоносят без перерыва круглый год (опунции). 6. Сообщества в тропических лесах, особенно в гилеях, многоярусны – до 22 ярусов. Ограничивающим фактором является свет. Поскольку до земли доходит лишь 0,7% света, борьба за свет проявляется по-разному: – лианы имеют длинные стебли до 300 м; – эпифиты – селятся на коре деревьев ближе к свету; – макрофилия – формирование крупных листьев, растущих даже на стволе, давая дополнительную поверхность для фотосинтеза; –гетерофилия – разнолистность: верхние листья более мелкие и жесткие, чем средние; – крона расположена очень высоко и ниже 35 м листьев почти нет, а травяной ярус отсутствует. 7.Высоко видовое разнообразие растений. Особенно много пальм: 2800 видов. Они имеют гибкие стволы, часто глубокие корни (кокосовая), есть морозоустойчивые виды (чилийская винная). Пальма полностью используется человеком (плоды, древесина, листья, волокна для одежды и веревок). 8. Растения испытывают недостаток азота, поэтому среди них много насекомоядных видов (травы-мухоловки), сапрофитов (мертвое дерево за несколько дней разлагается до трухи), паразитических видов (раффлезия паразитирует на корнях деревьев). 9. На берегах океанов, полупогруженные в соленую воду формируются мангры – заросли. галофитных гигрофитов перевитые лианами, галерейные леса в долинах рек образуют тоннель, в котором течет река. Фауна. Животные ведут древесный образ жизни. Одни из них активны днем, другие – ночью. Крупных животных нет, но много беспозвоночных: термиты, клещи, москиты (переносят малярию), много червей. Из млекопитающих очень распространены обезьяны, а из птиц – цветочницы, попугаи, много также рептилий и земноводных. |