Экологические_условия_хвойного_леса

Состав и характеристика экосистем хвойных, смешанных, широколиственных и тропических лесов

Леса занимают около 40 млн кв. км., то есть чуть меньше трети всей поверхности суши. Экосистема леса — это сложное сообщество взаимосвязанных элементов живой и неживой природы. Живые организмы, воздух, вода, почва непрерывно взаимодействуют, обмениваясь энергией и питательными веществами. Не сложно понять, что такое количество элементов делает лесную экосистему любого типа (хвойную, смешанную, широколиственную, тропическую) сложной.

Основные характеристики лесной экосистемы

Выделяют четыре основные особенности экосистемы леса:

• Динамичность: эта система постоянно меняется, развивается в соответствии с законами развития (сокращение или вымирание отдельных видов, приспособление видов к изменяющимся условиям, миграция);
• Устойчивость: то есть способность сохранять структуру, а также функциональность под воздействием неблагоприятных внешних факторов (изменения климата, пожары, засуха, болезни);
• Ярусность: основными являются травянистый ярус, ярус подлеска и древостой, то есть древесный ярус;
• Видовое многообразие: плотность видовых популяций может различаться, но самой высокой всегда остается плотность деревьев.

В состав экосистемы включены живые организмы (биота), и неживые (абиотические). Совокупность живых организмов называется биоценоз, а территория, занятая конкретным биоценозом, — биотоп. Их общность во всем многообразии взаимодействий — это биогеоценоз (бгц).

Компоненты экосистемы леса

В составе любой экосистемы леса три класса компонентов: все видовое разнообразие по типу питания можно поделить на трофические уровни — продуценты, консументы, редуценты.

Продуценты, или автотрофы, занимают важное место в лесной экосистеме. Их называют основным компонентом леса. Это первый трофический уровень: “производители”, то есть в основном зеленые растения (кустарники, деревья, травы), производящие органические вещества из неорганического субстрата. Их основная задача — производство кислорода.

Консументы, или “потребители”, — гетеротрофы: это организмы, потребляющие вещества, выработанные автотрофами. Ко второму трофическому уровню относятся растительноядные животные. Третий уровень составляют хищники, четвертый — вторичные хищники, такие как кровососущие насекомые, паразитические растения, некоторые виды микроорганизмов.

Наконец, редуценты, “деструкторы”, или сапрофиты а также сапротрофы. Редуцентами всех экосистем являются бактерии, в лесной экосистеме к элементам видового разнообразия добавляются грибы. Деструкторы разрушают останки живых существ, превращают их в минеральные соли, затем возвращают в воду и почву, где они становятся источником питания продуцентов. Так замыкается биотический круговорот.

Ярусы лесной экосистемы

Структура леса включает в себя несколько ярусов. На схемах хорошо видно вертикальное расположение уровней.

• Древесный: в нем в широколиственных лесах выделяют деревья первой величины, или первый ярус, (например, дуб) и деревья второй величины (например, яблоня), или второй ярус;
• Кустарниковый: это средний ярус, он ниже пяти метров, его типичные представители — шиповник, бузина, терновник, калина;
• Травянистый: здесь иногда выделяют три подъяруса в зависимости от высоты травы; к этому ярусу относятся не только травы, но также папоротники, полукустарники, древесный подрост;
• Приземный: здесь можно найти мхи, лишайники, грибы, низкие травы;
• Подстилка представлена в основном мертвыми организмами и редуцентами;
• Гумусовый горизонт почв служить местообитанием личинок, дождевых червей, клещей, мокриц и т.п..

Виды лесных экосистем

Лесные экосистемы делятся на четыре вида по преобладающему виду деревьев и иных растений:

• Экосистемы хвойных лесов;
• Экосистемы широколиственных лесов;
• Экосистемы смешанных лесов;
• Экосистемы тропических лесов.

Экосистема хвойного леса

Условия формирования хвойного леса, или тайги, суровы: длительная зима, холодное, непродолжительное лето, осадки (в основном в виде снега) до 200 мм в год.

Главенствующее положение занимают хвойные деревья: кедры, сосны, пихты, лиственницы, ели. Небольшая площадь иголок позволяет сберегать влагу и тепло, смола защищает от длительных морозов. Деревья занимают верхний ярус, среднего нет, а нижний представлен лишайниками и мхами.

К первым относятся ельники, кедровые, пихтовые массивы. Растительность здесь скудная, так как кроны деревьев сомкнуты плотно, а значит на нижних ярусах постоянная тенисто.

Светлохвойные — сосновые и те, в которых в основном растут лиственницы — более солнечные, потому растительность тут богаче.

К третьему трофическому уроню тайги относятся тигры, волки, лисицы, рыси, медведи, мелкие хищники — колонки, куницы, ласки. Травоядные в этой среде — олени, маралы, изюбры, лоси.

В целом, видовое разнообразие в экосистеме хвойного леса невелико.

Экосистема широколиственного леса

Широколиственный лес типичен для территорий с влажным и умеренно влажным климатом, где зима мягкая, а лето продолжительное.

• Первый ярус занимают дуб, вяз, клен остролистный, граб, бук, ясень.
• Второй ярус представлен деревьями пониже: липой, берёзой пушистой, кленом полевым.
• Третий ярус — это деревья до 10 м в высоту: черемуха, рябина, яблоня.
• Кустарниковый ярус разнообразен: это боярышник, бузина, калина, а также барбарис, орешник.
• Травянистый ярус также очень богат.

Леса, где преобладают дубы, часто называют дубравой. Экосистема такого широколиственного леса очень богата, благодаря обилию света, и пригодна для сбора ягод, грибов, орехов.

Обычно широколиственный лес произрастает огромными массивами. Отличие леса от рощи в том, что роща — небольшой массив, отделенный от основного леса, расположенный наособицу.

Животный мир широколиственной экосистемы многочисленен: травоядные, грызуны, хищники, птицы, рептилии.

Ниша редуцентов занята личинками, червями и бактериями.

Пищевые цепи в широколиственных многообразны и могут переплетаться. Например, уж может поедать лягушек, а сам становится пищей для ежей или хищных птиц.

Экосистема широколиственного лесного массива достаточно устойчива. В холодное время года, когда зеленые растения перестают вырабатывать питательные вещества, основная роль в процессе переработки неорганических веществ в органические переходит к “деструкторам”. Часть продуцентов ведет сезонный образ жизни, мигрируя или впадая в спячку или анабиоз.

Экосистема смешанного леса

В смешанном лесу произрастают и лиственные, и хвойные породы. Две экосистемы уравновешивают друг друга и создают новую, более устойчивую экосистему смешанного леса.

Смешанным лес считается, если деревьев одного вида среди деревьев другого не менее 5%. Такие лесные массивы располагаются в климатических зонах с теплым летом и холодной зимой, в умеренном поясе.

Растения смешанных лесов — в основном дуб, сосна, вяз, клен, ель, а также бук, лиственница, пихта и т.д., многообразные кустарники, травы, ягоды.

Консументы представлены хищниками, травоядным, грызунами, птицами, земноводными, пресмыкающимися, насекомыми.

Экосистема тропического леса

Тропические леса занимают экваториальную, тропическую и субтропическую зоны. Если воздух преимущественно влажный, то деревья вечнозеленые, если сухой, то они скидывают листву.

Особенности экосистемы тропиков:

• Огромное видовое разнообразие;
• Размытая ярусность: например, травы могут достигать 6 метров;
• Местообитанием большинства консументов являются деревья.

Устойчивость экосистемы тропического леса определяется как слабая. Из-за обилия растительности в тропиках (особенно во влажных экваториальных зонах) редуценты не успевают перерабатывать органику. А это означает чрезмерную концентрацию углекислого газа.

Основные виды деревьев редуценты тропиков — это пальмы, миртовые, диптерокарповые, в листопадных зонах встречаются бамбук, эбеновое дерево, лавры, терминалии и т.д.

Растения тропиков обширно представлены папоротниками, лианами, злаками.

Консументы очень разнообразны: здесь обитают приматы, грызуны, большое количество птиц и пресмыкающихся.

Связи внутри экосистем

Описание любой экосистемы включает в себя два типа взаимосвязей: межвидовые и внутривидовые.

Межвидовые можно разделить на четыре типа:

• Трофические (пищевые цепи);
• Топические (обусловлены местом обитания: например, между деревьями и животными, живущими на них);
• Форические (распространение плодов, семян и т.п.);
• Фабрические (использование шерсти, растений, пуха для создания гнезд и т.п.)

Вмешательство человека может наносить вред, сокращая видовое разнообразие, разрушая устоявшиеся пищевые цепочки, нарушая связи внутри системы.

Значение для человечества

Лесные экосистемы важны тем, что именно они обеспечивают планету кислородом, а людей — важными ресурсами.

• Выработка кислорода;
• Очищение воздуха от пыли;
• Участие растений в круговороте воды и перераспределении осадков.

Хозяйственное значение леса также значительно:

• Источник ягод, грибов, орехов, лекарственных трав;
• Источник древесины, используемой как топливо, а также необходимой для строительства, промыслов, мебельного, целлюлозно-бумажного производства и т.д.;
• Источник пушнины и дичи.

Основные экологические проблемы

Мировой экологической проблемой является исчезновение лесов. Причины носят как природный, так и антропогенный характер. К ним относятся:

• Изменение погоды;
• Лесные пожары;
• Вырубка деревьев;
• Загрязнение;
• Браконьерство.

Источник