Растения дождевых тропических лесов
Наконец, растения дождевых тропических лесов (которым многие исследователи, как указывалось в предыдущем разделе, приписывают энтомофилию) также, по-видимому, склонны к самоопылению.
Ан. А. Федоров (1966) указывает, что в дождевых тропических лесах представители многих видов древесных растений цветут редко (иногда раз в 5 или даже 10 лет) и нерегулярно, без связи с определенным временем года; при этом время цветения редко совпадает не только у представителей родственных видов, но также и у различных экземпляров одного и того же вида; если учесть исключительно малую плотность популяций большинства видов древесных растений дождевых тропических лесов, то следует признать, что возможности для перекрестного опыления так ничтожны, что есть основания предполагать преобладание самоопыления (Ан. А. Федоров, 1966).
Необходимо специально подчеркнуть, что сдвиги в характере опыления — переход к самоопылению — отнюдь не являются особенностью продвинутых в эволюционном отношении семейств покрытосеменных. Так, Хейзер (Heiser, 1962) сообщает о самоопылении магнолии (М. tripetala и М. virginiana). Веттштейн (1905) отмечает, что самоопыление, по-видимому, часто встречается у Аппопасеае. К самоопылению способны и гомоксильные древесные раналиевые: Рэйвен и Киос (Raven a. Kyhos, 1965) указывают, что изолированное растение Drimys winteri, которое культивируется в парке Лос-Анджелеса, дает полноценные по виду семена. В Адлере в парке совхоза «Южные культуры» культивируется единственный экземпляр Trochodendron aralioides. Это дерево дает вполне жизнеспособные семена, из которых уже выращено немало молодых растений троходендрона. Так как для цветков троходендрона характерна дихогамия, т. е. разновременное созревание тычинок и рылец, то, по-видимому, имеет место гейтеногамия (переопыление различных цветков одного растения). В местах же естественного произрастания, на Тайване, как уже сообщалось, троходендрон является перекрестником и опыляется при помощи насекомых — пчел и бабочек.
Итак, покрытосеменным начиная с их наиболее примитивных представителей — древесных раналиевых — и кончая представителями продвинутых в эволюционном отношении семейств свойственна высокая подвижность, лабильность способов опыления, способность переходить, в зависимости от условий, от перекрестного опыления к самоопылению и наоборот.
Эволюционное значение такой подвижности способов опыления очень существенно. Шмальгаузен в книге «Факторы эволюции» (1946) дает следующее истолкование проблемы. При свободном скрещивании (внутри больших популяций) очень затруднено закрепление удачных комбинаций. Любая удачная комбинация при свободном скрещивании будет сейчас же распадаться и не сможет быть удержана потомством. Поэтому некоторое ограничение свободного скрещивания также необходимо для прогрессивной эволюции, как и само свободное скрещивание и комбинирование. Шмальгаузен отмечает, что временное прекращение скрещиваний имело, очевидно, огромное значение на первых этапах эволюции и сохранило свое значение у большинства растений.
Источник
Вечнозеленый тропический дождевой лес
Тропические дождевые леса — джунгли — формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами.
Средняя месячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° — 26 ° С и не опускается ниже плюс 18е С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. Кв. км. В фитомассы тропического леса содержится 40% всего связанного углерода планеты. Основные массивы таких лесов расположены в бассейне реки Амазонки (Южная Америка), в бассейне реки Конго (Африка) и на юго-востоке Азии. Почвы слаборазвитые, бедные питательными веществами вследствие быстрых процессов гумификации и минерализации. Все питательные вещества быстро перехватываются корнями или вымываются из почвы дождями. Корни растений проникают в почву не глубже 50 см. Такие почвы после вырубки леса и сельхозтехники-ственного использования быстро подвергаются эрозии и теряют плодородие.
Общей особенностью тропического дождевого леса чрезвычайно большое разнообразие видов растений и животных. Здесь представлены почти 50% мирового генофонда растений и 2/3 видов планеты. Почти все растения здесь вечнозеленые. Продолжительность жизни отдельного листа 12-14 лет, опадают они постепенно, и
растения всегда стоят покрытые листьями. Часть листьев масс приспособления к всасывания дождевой воды, другие — наоборот, приспособленные к быстрому капель на их поверхности вдоль специальных желобков и выростов. Широко представлены эпифиты, поселяются на стволах и ветвях деревьев. На эпифиты особенно богата Америка. Цветение растений тропического дождевого леса наблюдается в течение всего года.
Тропические дождевые леса имеют сложную многоярусную структуру растительного компонента, которая влияет на ярусная размещения животных. На поверхность почвы попадает мало света, оно перехватывается верхними ярусами, и поэтому травяной покров сжиженный или вовсе отсутствует. Всю жизнь такого леса сосредоточено на верхних ярусах.
Фауна тропического дождевого леса также разнообразна. Здесь много видов насекомых, пресмыкающихся и птиц. Млекопитающие представлены значительно меньше, крупных видов мало. Биомасса тропического леса составляет 350-700 и даже 1000 тонн / га, опада — до 100 тонн. Животная биомасса достигает 200-300 кг / га, или 0,02% всей биомассы. На долю позвоночных приходится 13-20 кг / га. В целом здесь наибольшая плотность биомассы на планете.
Экосистемы тропического дождевого леса важны поставщиками газообразного кислорода: они производят его в количестве ЗО т / га в год. Поглощение углерода и выделения кислорода в тропических лесах уравновешены.
Экосистемы тропического дождевого леса при всей своей сложности достаточно хрупкие и легко могут быть разрушены под воздействием хозяйственной деятельности человека. Наибольший ущерб наносит вырубка ценных пород древесины, например, красного дерева, махогонии, белого кедра, бальсы, эбенового дерева. Для лесозаготовки и потребностей переложной системы землепользования ежегодно вырубают почти 7100000 га леса. В частности, в Африке начальная площадь тропического дождевого леса сократилась более чем на 60%. Восстановление же экосистем тропического леса идет медленно и требует десятков, если не сотен лет.
Степи
Степные экосистемы формируются в умеренном поясе в условиях засушливого климата и поэтому для них характерно внутриконтинентальных расположения. Среднегодовая температура составляет плюс 3-7,5С. Осадков выпадает в год от 250 до 750 мм. Увлажнение является главным фактором, определяющим развитие растительного покрова. В Северном полушарии степная зона располагается к югу от лесной и широкой полосой тянется в центре Евразии. В местах с океаническим типом климата степи виклинюються и замещаются другими экосистемами. Аналогичное расположение и в степи на Северо-Американском континенте (здесь их называют прериями). В Южном полушарии аналогом степей является пампасы и злаковые растительные группировки.
Почвы степей — это мощные черноземы (только в южной части их заменяют бедные черноземы и каштановые почвы). Подстилка всегда незначительна, она быстро гумификуеться. Но скорость минерализации здесь низкая. Это является причиной накопления мощных слоев гумуса. Его здесь в 5-10 раз больше, чем в лесной зоне. Корни растений проникают в почву на глубину до 2 м. Растительный покров степей формируется за счет многолетних трав. Главным образом это злаковые. Растительному покрову степей характерна полидоминаятнисть и многоярусность травостоя. Есть в степях и кустарники и кустарнички, но сплошного яруса они не образуют. Все растения степей несут на себе признаки приспособленности к недостаточности влаго- обеспечения. У них есть опушки, восковой покров на листьях, глубокие корневые системы. Степям характерно поочередное цветения различных видов растений, проявляется в последовательной смене аспектов. В течение вегетационного периода их бывает 8-10. Видовое разнообразие в степях достаточно значительное, на 1 кв. м регистрируется до 80 видов цветковых растений. В северных частях степей преобладают мезофитные крихкодернови и корневищные злаки, в южных их заменяют дерновинных. Северные степи иногда называют луговыми, или ковилково-разнотравными. Южная степь всегда подавляющее большинство злаков, которые представлены разнотравно-типчаково-ковилковы-ми, типчаково-ковилковимы и полынно-злаковыми формациями. Животный мир современных степей сильно обедненный и фрагментированы.
В нижних ярусах степей травоядные животные представлены грызунами, питающихся семенами. Здесь также распространены грызу ни-ризофагы, что поедают корни. Они перемещают огромные объемы грунта в поисках корма, создавая в степях особый микрорельеф. Есть в степях несколько видов растительноядных, в частности всеядные и хищные птицы. В травостое проходит активная жизнь насекомых фитофагов и хищников.
Степи Украины сохраняли богатую фауну до 30-х годов XX в., Но после большевистской коллективизации и ликвидации границ сплошная пахота уничтожила жилища многих видов животных. Начальная целина имела высокое видовое разнообразие животных. Здесь жили огромные стада крупных млекопитающих. В связи с четко выраженной сменой летнего и зимнего сезонов у некоторых животных наблюдается зимняя спячка.
Для северной части степей, где они переходят в лесостепь, характерно своеобразное общее помещение степных и типично лесных видов животных. В лесостепи животные, конечно, любят селиться и жить в лесу, а добычу искать в степи. Такая Сердечность степных и лесных экосистем является дополнительной иллюстрацией континуальности биосферы.
Биомасса степных экосистем умеренной зоны измеряется в пределах 100-150 тонн / га, в среднем — 50 тонн / га. Годовая биолродукция равна 5-ЗО тонн / га. На доли зоомасы приходится 10-50 кг / га. В разные годы биопродукции меняется от 36 до 72 ц / га.
Высокая плодородие почвы степей и благоприятный климат привели к тому, что степная зона стала самой удобной для земледелия. Основная масса степных экосистем в настоящее время полностью распахана.
Источник