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. (4,5,21,23,35,40,46,51,52,60).
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, куланами, 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:
-
глинистые;
-
соленые (солончаковые);
-
песчаные;
-
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, каллигонумы 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.
Видовой состав растений и животных пустынь довольно беден. Среди наиболее широко распространенных групп животных в пустынях заслуживают упоминания растительноядные термиты, обычно не устраивающие здесь глинобитных построек, а живущие под землей. Муравьи в пустынях представлены семеноядными и хищными формами. Многие растительноядные обитатели пустынь имеют своеобразные жировые депо, часто локализованные в хвостах (жирнохвостые тушканчики, жирнохвостые песчанки и др.).
Способность длительное время обходиться без корма — характерная черта многих обитателей пустынь, как растительноядных, так и хищных.
Пустыни и пустыни умеренного пояса представлены полынными, полынно-солянковыми, саксауловыми сообществами в Старом Свете; в Америке в них имеются суккуленты из семейства кактусовых.
В Австралии видную роль в пустынях играет мелгаскраб с акацией мелга, у которой вместо листьев развиты, как и у многих других австралийских акаций, уплощенные черешки — филлодии.
В пустынях Южной Африки (пустыня Намиб) существенную роль играют вельвичия удивительная — голосемянное растение с ремневидными листьями, многочисленные листовые суккуленты — алое, а также литопс, листья которого почти целиком спрятаны в почве, из стеблевых суккулентов — виды молочайных.
В пустыне Атакама (Южная Америка) большую роль играют суккуленты из семейства кактусов.
Фитомасса пустынь весьма различна. Для черносаксаульников, т. е. пустынь с древесным покровом, она составляет более 500 ц/га, для эфемерово-кустарничковых пустынь — 125 ц/га. Сухая биомасса в лишайниково-полукустарничковых пустынях Сирии составляет всего 9,4 ц/га, а в пустынных такырах Центральной Азии, где развиты сообщества водорослей, - около 1,1 ц/га (3,4,5,21,23,35,40,46,51,52,60).
12.Зона субтропических сухих лесов и кустарников
Субтропические сухие леса и кустарники формируются в условиях сухих субтропиков средиземноморского типа на коричневых почвах.
Среди всех основных типов субтропических лесов и кустарников первое место занимают средиземноморские лесные и кустарниковые сообщества, среди которых часто различают:
- лавровые леса и кустарники,
- жестколистные леса и кустарники.
Однако различия между этими сообществами не столь значительны, чтобы выделять их в разные классы формаций. Это один класс, включающий менее ксерофильные (лавровые) и более ксерофильные (жестколистные) сообщества.
Область распространения лавровых и жестколистных сообществ — субтропики средиземноморского типа. Они распространены в Европейско-Африканском Средиземноморье, в Южной Африке, в Северной Америке, в Чили между 40 и 50° ю.ш., на Черноморском побережье полуострова Крым, а также на значительных пространствах Австралии.
Характерная особенность этой области — несовпадение теплого периода с влажным. Максимум осадков выпадает в зимний период. Лето здесь жаркое (июльская изотерма + 20° С ) и сухое. Зима теплая: среднемесячные температуры составляют выше 0° С. Изотерма января обычно не ниже 40 С, лишь на 1-2 дня температуры воздуха могут падать на несколько градусов ниже 0°. Среднегодовое количество осадков — 500 - 700 мм. Однако значительная их часть приходится на холодное время года, когда растения находятся в относительном покое.
Облик субтропических сухих лесов и кустарников в различных частях земного шара весьма различен. Там, где количество осадков выше, воздух благодаря близости моря, более насыщен влагой и прямые солнечные лучи, проникая сквозь влажную атмосферу, не обжигают растений. Деревья, к числу которых относится, канарский лавр, обитающий на Канарских островах, имеют плоские, блестящие, широкие, кожистые листья. Иногда развиты леса с преобладанием хвойных пород, имеющих чешуйчатые плоские листья (туя, кипарис) или узкие плоские хвоинки (тис и другие виды). Там, где влажность воздуха и количество осадков меньше, леса образованы жестколистными видами, нередко с узкими листьями, вытянутыми параллельно падению солнечных лучей (например, эвкалипты в Австралии). Почки деревьев обычно защищены почечными чешуями. У более низкорослых видов, как, например, у маслины, чешуи могут отсутствовать вообще. Эпифиты весьма немногочисленны и представлены мхами и лишайниками. Как правило, деревья и кустарники этих лесов вечнозеленые.
Ярусная структура жестколистных лесов такова: два яруса деревьев, реже один, очень часто выражен ярус невысоких деревьев и кустарников, под ним – травяно-кустарничковый ярус. Моховой покров в жестколистных лесах отсутствует.
Довольно много лиан не только с травянистыми, но и с деревянистыми стволами (из родов смилакс, шиповник, ежевика и др.), поднимающимися на 2-3 м по стволам деревьев.
Многие растения богаты эфирными маслами. Вегетационный период сжат. Растения с глубокими корнями, достигающими грунтовых вод, цветут в начале или в конце сухого периода (весной или осенью), а в начале влажного периода наступает время цветения растений с поверхностной корневой системой, которые используют увлажненные осадками верхние горизонты почвы.
Животное население этих лесов довольно разнообразно. Древесные растения дают значительное количество высококачественных съедобных плодов и семян. Поэтому здесь много видов белок, бурундуков, летяг. Из наземных грызунов преобладают виды, поедающие семена: мыши и крысы — в Евразии, хомяки — в Северной Америке.
В субтропических лесах имеется большое количество как насекомоядных, так и зерноядных птиц. Многие птицы оседлы. Настоящей зимы здесь не бывает и количество корма круглый год достаточно для жизни многих видов птиц и млекопитающих.
В областях преобладания субтропических лавровых и жестколистных лесов наблюдаются разнообразные растительные сообщества, частично связанные с продолжительностью и выраженностью сухого периода, частично — с деятельностью человека, вырубающего первичные леса. В Европейско-Африканском Средиземноморье лавровые леса представлены сообществами с господством канарского лавра.
Жестколистные леса приурочены к несколько более ксеротермическим районам и образованы в Средиземноморье вечнозелеными дубами (каменным дубом, а в западной части и пробковым дубом). Такие леса довольно светлы и имеют богатый подлесок и травяной покров. В них встречаются земляничное дерево, мирт, ладанник, древовидный вереск, маслина, которая часто образует культурные насаждения.
В результате вырубки жестколистных лесов в Средиземноморье возникли различные кустарниковые сообщества. Это чаще всего так называемый маквис, сообщество, распространенное по всему Средиземноморью.
В состав маквиса входят многочисленные виды вечнозеленых кустарников, составлявших в первичных лесах подлесок с примесью отдельных невысоких деревьев. У некоторых видов листья чешуйчатые; некоторые виды имеют прутьевидные стебли. Нередко сообщества маквиса имеют высоту 6—8 м. В состав маквиса входят фисташка, земляничное дерево, ладанник и другие виды в самых разнообразных сочетаниях.
Гарига представляет собой следующую ступень на пути деградации субтропических лесов. Гарига – относительно низкорослые сообщества; их верхний ярус образован небольшим числом видов: кустарниковый дуб, карликовая пальма и др. Часто в них много растений с сильным запахом: тимьян, розмарин, лаванда и др. Многие из этих растений возделываются для получения ароматических веществ.
В Восточном Средиземноморье широко распространена разновидность гариги, называемая фриганой. Для фриганы особенно характерны растения с шипами и колючками, из ароматических растений — представители губоцветных, а также растения с прутьевидными стеблями.
На северной и восточной окраинах Средиземноморья, где случаются морозы, растительные сообщества включают значительное число видов с опадающей листвой. Такие сообщества называются шибляком. Отсюда родом широко разводимая в странах умеренного пояса сирень.
В Восточной Азии (субтропические районы Китая и Японии) в жестколистных лесах господствуют различные представители семейства буковых, а также субтропические хвойные деревья (юньнаньская сосна и др.). После вырубки этих лесов возникают кустарниковые сообщества, получившие название «китайского маквиса». Следует напомнить, что как Средиземноморье, так и субтропическая Восточная Азия — страны древней культуры, где первичной природной растительности практически не осталось. В Китае, например, она сохранилась только вокруг древних храмов.
В других странах также встречаются сообщества, относящиеся к этим классам формаций. В Северной Америке господствуют вечнозеленые дубы. Кустарники, возникающие на месте таких сообществ, получили в Северной Америке название чаппараля.
Среди формаций лавровых и жестколистных лесов особняком стоят леса из секвойи вечнозеленой, развитые на склонах Сьерра Невады и Берегового хребта в штате Калифорния. Эти леса представляют собой чистые насаждения по берегам рек и речным террасам. По склонам к секвойе вечнозеленой примешиваются дугласия, хемлок или тсуга, пихта, дуб и др.
Секвойя достигает спелости в возрасте 500—800 лет, живет более 3000 лет. Семена мало всхожи, но она хорошо размножается корневой порослью. В этих лесах хорошо выражен подлесок с опадающей листвой. В кустарничковом и травяном покрове также имеются вечнозеленые формы. В «чистых» секвойниках в травяном покрове господствуют папоротники, в напочвенном - мхи. С экологической точки зрения секвойники представляют собой переходное сообщество от субтропических лесов к темнохвойным.
В Австралии жестколистные леса образованы преимущественно видами эвкалиптов, высота которых достигает 60-70 м. Леса эти очень светлые, так как листья расположены ребром по отношению к солнечным лучам. Поэтому вечнозеленый подлесок, образованный многочисленными видами, очень пышен. Особенно много видов бобовых и протейных. Эпифиты и лианы из цветковых практически отсутствуют.
Жестколистные субтропические кустарники Австралии носят название скрэб. Их растительный покров очень близок к подлеску эвкалиптовых лесов. В скрэбе господствуют виды бобовых и миртовых. Листья жесткие, стоят ребром, серо-зеленые, тусклые, нередко представлены филлодиями (уплощенными черешками); много колючих растений. Имеются казуарины с прутьевидными ветвями и кустарниковые эвкалипты. Наиболее пышное цветение наблюдается осенью - в мае, весной — в августе.
В Южной Африке жестколистная растительность представлена преимущественно кустарниками, имеющими листья эрикоидного, чешуйчатого и игольчатого типов из семейств вересковых, бобовых, рутовых, крушинных, протейных и др.
В среднем субтропические леса имеют биомассу около 410 ц/га. Чистая первичная продукция сухого вещества составляет 50 - 150 ц/га, а в близких к маквису сообществах она колеблется от 80 - 100 ц/га (3,4,5,21,23,35,40,46,51,52,60).
13. Саванны
Саванны — тип растительности тропического пояса, обычно древесно-кустарниковый, но иногда почти лишенный древесного яруса. Годовое количество осадков здесь составляет 900 - 1500 мм, дождливый сезон (обычно один), сменяется сухим периодом продолжительностью 4 - 6 мес. Подобная сезонная ритмика обусловливает своеобразие условий существования животных и растений.
Деревья в саваннах имеют толстую кору с мощным слоем пробки. На сухое время года они сбрасывают листья. Травяной покров весьма неоднороден.
Во влажных условиях он образован высокими злаками, сквозь которые трудно пробраться человеку.
В сухих саваннах с более продолжительным сухим периодом травяной покров образуют низкие злаки, или различные полукустарники, которые вместе со злаками образуют сомкнутый покров.
Деревья или равномерно распределены среди травостоя, образуя сообщество, напоминающее по облику фруктовый сад, или растут рощицами, чередующимися с участками, занятыми травами. Многие деревья имеют зонтиковидную крону. Такая форма кроны благоприятствует распределению дождевых вод на площади, занятой поверхностными корнями этих деревьев. Кроме того, иссушающее действие ветра в сухой период при такой форме кроны несколько уменьшается. С началом периода засухи надземные части трав высыхают и с деревьев опадает листва (5).
В период засухи в саваннах часто проходят пожары (палы), которые местные жители специально устраивают для удобрения почвы.
Для всех саванн характерно обилие стадных млекопитающих. В Африке - классической стране саванн — к ним приурочены бесчисленные стада антилоп, зебр, слонов, жирафов и др. Из птиц встречается африканский страус. В Австралии в саваннах обитают различные сумчатые, в том числе гигантский кенгуру, имеется эму из бескилевых птиц. В Южной Америке — мелкие олени, из бескилевых птиц — нанду. Во всех саваннах, кроме австралийских, много землероев-грызунов. В Южной Америке из грызунов обильны вискаши, туко-туко. В Африке, кроме грызунов, весьма характерны трубкозубы. В Австралии роющие плацентарные млекопитающие заменены сумчатыми — вомбатом, сумчатым кротом и др. Термиты устраивают в саваннах глинобитные постройки. Некоторые обитатели саванн, например африканский трубкозуб, крепкими когтями могут разворачивать термитники и поедать их хозяев.
Обилие крупных копытных и других травоядных животных - главная причина существования в саваннах значительного количества хищников. Львы, гепарды в Африке, ягуары в Южной Америке, одичавшая собака динго в Австралии - типичные охотники за крупными травоядными животными. Кроме того, для саванн характерны падалееды из числа млекопитающих и птиц, а также различные беспозвоночные животные, питающиеся трупами. Некоторые из млекопитающих-падалеедов, например гиены в Африке, обладают крепкими зубами и мощной мускулатурой головы, что позволяет им раскусывать даже большие берцовые кости копытных животных. Крупные птицы, питающиеся падалью (грифы, стервятники, кондоры), также очень характерны для саванн. У многих из них шеи лишены оперения, что позволяет им засовывать голову глубоко в тушу, вытаскивая из нее внутренности. У крупных хищных птиц-падалеедов имеется система взаимного оповещения о наличии корма. Они летают высоко, обращая пристальное внимание на поведение других летающих хищников.
Основным местом водопоя для обитателей саванн являются реки, протекающие по долинам, поросшими так называемыми галерейными лесами. Здесь в условиях значительной влажности воздуха обитают многочисленные кровососущие двукрылые. В Африке к ним относится муха цеце, переносящая болезнь крупного рогатого скота, разводимого в саваннах, — нагану, а также сонную болезнь человека. В Южной Америке в саваннах обитают клопы-триатомиды, являющиеся переносчиками болезни Чагаса, относящейся, как нагана и сонная болезнь, к трипаносомозам. Болезнью Чагаса могут болеть как животные, так и человек (3,4,5,21,23,35,40,46,51,52,60,61).
14.Тропические редколесья
Тропические редколесья очень разнообразны по своей структуре и видовому разнообразию.
В Африке, например, в таких изреженных лесах встречаются баобабы и акации, нередко, как и в саваннах, с зонтиковидными кронами.
В Южной Америке к тропическим редколесьям относятся каатинги и древесно-кустарниковые сообщества, в которых значительную роль играют деревья, называемые кербачо («сломай топор») из-за твердости древесины. Форма их стволов неправильная, часто изогнутая, деревья коренасты и имеют кривые ветви. Сомкнутого полога в этих сообществах не бывает. Среди изреженного древостоя часто развиваются кустарники также с кривыми стволами. Иногда встречаются бутылочные деревья, ствол которых утолщен и содержит много воды.
В тропических редколесьях много суккулентов – кактусов (Южная Америка) и молочайных (Африка).
Деревья могут быть зелеными круглый год. У некотрых их них наблюдаются филлодии (например, у австралийских акаций).
В этих лесах разнообразны эпифиты и лианы. У деревьев и кустарников часто имеются колючки. Очень часто встречаются листопадные деревья и кустарники. У многих листопадных деревьев листва начинает развиваться задолго до наступления периода дождей. Тропические редколесья в более влажных регионах сменяются листопадными тропическими лесами (3,4,5,21,23,35,40,46,51,52,60).
15. Листопадные тропические леса
Листопадные тропические леса представляют собой весьма специфический биом жарких стран. В области их распространения количество осадков составляет 800—1300, редко - до 1400 мм в год. Продолжительность сухого периода - 4 - 6 мес. в году. В каждом из месяцев сухого периода выпадает менее 100 мм, а в двух - менее 25 мм осадков.
В таких лесах, несмотря на название «листопадные», произрастает значительное количество вечнозеленых деревьев. Однако их здесь меньше, чем в полулистопадных. Обычны деревья со сложными листьями. Деревья, как правило, корявы, невысоки. Основную массу составляют деревья нижнего яруса, высота которых не превышает 12 м. Имеются и поднимающиеся над общим уровнем древостоя деревья-эмердженты высотой до 20, а иногда и до 37-40 м. Кустарниковый ярус сомкнут. Травяной покров почти отсутствует. В более светлых участках леса в травяном покрове обильны злаки. Среди эпифитов отмечены орхидеи и папоротники. Лианы (нередко толщиной в руку) вьются по деревьям и одна по другой.
Более влажные варианты листопадных тропических лесов нередко называют муссонными лесами. Однако среди муссонных лесов имеются и полулистопадные. Тиковые леса, например, характеризуются тем, что тик, образующий верхний древесный ярус, сбрасывает листву, но среди деревьев нижнего яруса имеются и вечнозеленые виды. Саловые леса образованы сбрасывающим листву салом. В подлеске также встречаются деревья, сохраняющие на сухой период листву (3,4,5,21,23,35,40,46,51,52,60).
16. Сезонные полулистопадные леса
Сезонные полулистопадные леса весьма разнообразны в тропических странах и развиваются там, где сухой период длится около 1 - 2,5 месяцев, а годовая сумма осадков составляет 2500 - 3000 мм. Здесь более высокие деревья сбрасывают сразу всю листву, а эпифитные орхидеи на сухое время года впадают в состояние покоя. При повышении влажности климата только эмердженты остаются листопадными, а под их пологом все древесные породы сохраняют листву в течение всего время года.
Сезонные полулистопадные леса могут существовать при длительности засушливого периода до 5 месяцев с количеством осадков менее 100 мм в каждом из месяцев этого периода. Такие леса обладают некоторыми особенностями, свойственными влажному тропическому лесу, - досковидными корнями деревьев, наличием высокорослых эмерджентов.
Ярусность в сезонных полулистопадных лесах, как и в дождевых лесах, выражена плохо. Ярус кустарников отсутствует вообще.
По животному населению и составу фауны леса этого типа обнаруживают определенное сходство с влажными тропическими (дождевыми) лесами. Повсеместно наблюдаются строения термитов, возвышающиеся над поверхностью почвы. Их численность колеблется от 1 - 2 до 2000 на 1 га. Надземные постройки занимают обычно 0,5 — 1 % поверхности почвы. Возрастает количество наземных моллюсков, саранчовых, грызунов, копытных, а в Австралии - кенгуру и валлаби. Выражены сезонные аспекты животного населения с доминированием то одних, то других групп. Из птиц большая экологическая роль принадлежит зерноядным формам - ткачикам в Африке, овсянковым — в Южной Америке (3,4,5,21,23,35,40,46,51,52,60).
17. Влажные (дождевые) тропические леса
Влажные (дождевые) тропические леса произрастают в оптимальных условиях влажности и температурного режима. Эти условия обеспечивают максимальную продукцию растительного покрова, а, следовательно, и общую биологическую продукцию.
Климат области распространения этих лесов характеризуется ровным годовым ходом температур. Средние месячные температуры колеблются в пределах 1 - 2°С. При этом суточная амплитуда температур значительно больше различий между средними месячными и может достигать 9°С. Например, абсолютные максимальные температуры в лесах бассейна Конго составляют 36°С, минимальные - 18°С; абсолютная амплитуда равна 18°С. Средние за месяц амплитуды суточных температур равны нередко 7 - 12° С. Под пологом леса, особенно на поверхности почвы, эти различия уменьшаются.
Годовые количества осадков велики и достигают 1000 - 5000 мм. В некоторых районах возможны периоды, когда осадки выпадают в меньшем количестве. Относительная влажность воздуха колеблется от 40 до 100 %. Высокая влажность воздуха и большая облачность препятствуют проникновению солнечных лучей к поверхности почвы.
Продолжительность дня в пределах экваториального и тропического поясов колеблется мало. Даже на южной и северной границах тропического пояса она меняется всего лишь от 13,5 до 10,5 ч. Это постоянство имеет большое значение для фотосинтеза. В тропиках усиленное испарение в первую половину дня приводит к накоплению паров в атмосфере и выпадению дождей во второй половине дня. Циклональная деятельность в области влажных тропических лесов характеризуется значительной повторяемостью ураганов, иногда весьма мощных. Они могут валить огромные деревья, образуя окна в древостое, что является основной причиной мозаичности растительного покрова. Во влажном тропическом лесу выделяются две группы деревьев:
-тенелюбивые дриады,
-номады, выносящие значительное осветление.
Первые развиваются под пологом ненарушенного леса. При осветлении в результате действия ураганов они развиваться не могут и сменяются видами, выносящими значительное осветление. Когда номады достигают значительной величины и смыкают кроны, под их пологом начинают развиваться тенелюбивые дриады.
Почвы влажного тропического леса (красные, красно-желтые и желтые ферраллитные) недостаточно обеспечены азотом, калием, фосфором и многими микроэлементами. Подстилка из древесных листьев составляет здесь не более 1 - 2 см; часто она отсутствует вообще. Парадоксальная особенность влажного тропического леса - бедность почв водно-растворимыми минеральными соединениями.
Для влажного тропического леса характерно огромное число видов деревьев. При разных учетах (часто включающих только деревья с диаметром, превышающим 10 см, или обхватом не менее 30 см) число их видов составляет от 40 (на островах) до 170 (на материке). Значительно меньшее число видов трав - от 1—2 на островах до 20 на материке. Таким образом, соотношение между числом видов деревьев и трав обратное по сравнению с лесами умеренного пояса.
Из межъярусных растений во влажных тропических лесах много лиан, эпифитов, имеются деревья-душители. Число лиан составляет несколько десятков видов, эпифитов - более 100 видов, а деревьев-душителей - несколько видов. Всего же межъярусных растений вместе с деревьями и травами насчитывается около 200—300 видов.
Вертикальная структура влажного тропического леса характеризуется следующими признаками:
1.Более высокие деревья-эмердженты единичны. Деревья же, образующие основной полог, дают постепенные перепады высот. Именно поэтому полог сплошной, не разбит на ярусы. Таким образом, ярусность древостоя влажного тропического леса четко не выражена. Важными причинами плохой выраженности ярусности древостоя также являются:
-древность сообщества, из-за которой «прилаживание» деревьев разных видов друг к другу достигло высокой степени совершенства;
-оптимальность условий существования, благодаря которой число видов деревьев, способных совместно существовать, весьма велико.
2.Кустарниковый ярус во влажном тропическом лесу отсутствует. Жизненная форма кустарника не нашла здесь себе какого-либо важного места. Деревянистые растения даже небольшой высоты представлены растениями с единственным стволом; они имеют хорошо выраженный главный ствол и являются либо карликовыми деревьями, либо молодыми деревьями, впоследствии выходящими в более высокие горизонты полога. Это, видимо, связано с недостаточной освещенностью, приводящей к образованию растениями главных стволов. Вместе с деревьями здесь произрастают и растения с многолетними травянистыми стволами высотой несколько метров, отсутствующие в умеренном поясе.
3.Для травяного покрова влажного тропического леса характерно преобладание одного вида с незначительной примесью других видов.
Из межъярусных растений необходимо отметить лианы, крайне многообразные по способу подъема на деревья. Среди них имеются виды, карабкающиеся при помощи усиков, цепляющиеся, обвивающиеся вокруг опоры или опирающиеся на нее. Характерно обилие лиан с деревянистыми стволами. Лианы под пологом леса, как правило, не ветвятся и, лишь достигнув древесной кроны, дают многочисленные облиственные ветви. Если дерево не выдерживает тяжести лианы и падает, то эта лиана может подползти по поверхности почвы к соседнему стволу и подняться на него. Лианы скрепляют кроны деревьев и нередко удерживают их высоко над землей даже тогда, когда стволы или крупные ветви деревьев сгнили.
Среди эпифитов различают несколько групп.
Эпифиты с цистернами встречаются в тропической Америке и относятся к семейству бромелиевых. У них имеются розетки узких листьев, плотно соприкасающихся друг с другом. В таких розетках скапливается дождевая вода, в которой поселяются простейшие животные, водоросли, а вслед за ними и различные многоклеточные беспозвоночные - рачки, клещи, личинки насекомых, в том числе комаров - переносчиков малярии и желтой лихорадки. Бывают случаи, когда в этих миниатюрных бассейнах обитают даже насекомоядные растения – пузырчатки, питающиеся перечисленными организмами. Количество таких розеток может составлять несколько десятков на одном дереве.
Гнездовые эпифиты и эпифиты-бра характеризуются тем, что, помимо листьев, поднимающихся в воздух, они имеют или сплетения корней (гнездовые эпифиты), или листья, прижатые к стволу дерева (эпифиты-бра), среди которых и под которыми накапливается почва, богатая питательными органическими веществами.
Третью группу эпифитов составляют полуэпифиты из семейства ароидных. Эти растения, начав свою жизнь на земле, поднимаются на деревья, но сохраняют связь с землей, развивая воздушные корни. Однако, в отличие от тех лиан, для которых характерны воздушные корни, полуэпифиты остаются живыми и после перерезания их корней. В этом случае они некоторое время болеют, но потом крепнут, цветут и плодоносят.
Остальные эпифиты, не имеющие каких-либо специальных приспособлений к жизни на деревьях, именуются протоэпифитами.
По отношению к свету эпифиты подразделяются на следующие экологические группы:
-теневые;
-солнечные;
-крайне ксерофильные.
Небольшие по размерам эпифиты, которые поселяются на листьях деревьев, называются эпифиллами. Они относятся к водорослям, мхам и лишайникам. Цветковые эпифиты, поселяясь на листьях деревьев, обычно не успевают закончить цикл своего развития. Само существование этой группы эпифитов возможно только во влажном тропическом лесу, где продолжительность жизни каждого листа превышает иногда целый год, а влажность воздуха настолько высока, что поверхность листьев постоянно увлажнена.
Все эпифиты являются потребителями мертвого органического вещества и ни в коем случае не могут быть причислены к паразитическим растениям.
Деревья-душители, относящиеся чаще всего к видам рода фикус, - весьма специфическая группа растений влажного тропического леса. Когда их семена попадают на ветку дерева, они начинают свою жизнь в качестве эпифитов. Обычно семена деревьев-душителей заносят на ветви птицы, питающиеся их клейкими плодами.
Фикус (смоковница) – род вечнозеленых растений (лиан, эпифитов, деревьев) семейства тутовых. Известно более 800 видов, произрастающих главным образом во влажных тропических лесах Индии, Африки и Зондских островов. К фикусам относится также инжир. Некоторые фикусы содержат каучук. Во многих странах фикусы возделываются как декоративные растения.
Кроме перечисленных растений, во влажном тропическом лесу имеются и паразиты, в том числе из цветковых растений. Среди них есть виды, поселяющиеся на корнях деревьев. Эти растения нередко развивают крупные цветки, привлекающие различных опылителей запахом тухлого мяса. Стеблевые паразиты чаще всего относятся к полупаразитам.
Для деревьев влажного тропического леса характерно явление каулифлории или рамифлории - развитие цветков на стволах ниже кроны или на самых толстых ветвях. Это объясняется тем, что при таком расположении цветков их легче отыскать опылителям, которыми могут быть как различные бабочки, так и ползающие по стволам муравьи.
Деревья влажного тропического леса характеризуются рядом морфологических особенностей. Листовые пластинки многих видов имеют «капельные» оттянутые концы. Это способствует более быстрому стеканию дождевой воды с листьев. Листья и молодые стебли многих растений снабжены особой тканью, состоящей из мертвых клеток. Эта ткань - веламен - накапливает воду и затрудняет ее испарение в периоды, когда дождя нет. Большая часть питающих (сосущих) корней деревьев располагается в верхнем слое почвы, который является значительно менее мощным, чем соответствующий слой почвы лесов умеренного пояса. В связи с этим устойчивость деревьев влажного тропического леса по отношению к действию ветров и ураганов невелика. Именно поэтому многие деревья развивают досковидные корни, поддерживающие стволы, а в более влажных, заболоченных участках - ходульные корни. Досковидные корни поднимаются до высоты 1- 2 м.
Сезонные изменения влажного тропического леса незначительны. Листопад может носить различный характер. Смена листвы у основной массы деревьев может идти непрерывно в течение года.
Тропические деревья могут цвести и плодоносить непрерывно в течение года; многие виды цветут ежегодно или раз в несколько лет. Однако далеко не всегда обильное плодоношение следует за обильным цветением.
Во влажных тропических лесах имеются монокарпики – растения, которые сразу же после плодоношения отмирают (некоторые бамбуки, пальмы, травы). Однако монокарпики встречаются здесь реже, чем в условиях сезонного климата.
Жизнь многих обитателей влажного тропического леса связана с кронами деревьев. Это обезьяны, полуобезьяны, ленивцы, белки, летяги, шерстокрылы, из насекомоядных - тупайи, мыши и крысы. Некоторые из них, например ленивцы, малоподвижны и длительное время проводят, подвесившись к веткам. Это дает возможность поселиться в желобчатых волосах ленивцев водорослям, придающим зверю зеленую окраску. Зеленая окраска ленивцев делает их незаметными на фоне листвы.
Многие млекопитающие – шерстокрылы, летяги, а также пресмыкающиеся – летающие драконы из ящериц, летающие лягушки из земноводных – имеют приспособления к планирующему полету.
Во влажных тропических лесах много зверей и птиц-дуплогнездников. К ним относятся белки, бурундуки, крысы, тупайи, дятлы, птицы-носороги, совы, бородастики и др. Обилие лазающих по ветвям змей, среди которых есть виды, питающиеся яйцами птиц, приводит к выработке специальных приспособлений у птиц. Так, самцы птиц-носорогов замуровывают глиной отверстия в дуплах, где их самки сидят на яйцах таким образом, что лишь их клюв высовывается из дупла. Самцы кормят их в течение всего периода высиживания. Если самец погибает, обречена на гибель и самка, так как она не в состоянии изнутри отбить слой глины и выйти из дупла. По окончании высиживания самец освобождает замурованную им самку.
Растительные материалы используются для строительства гнезд представителями самых различных групп животных. Птицы-ткачики строят закрытые со всех сторон мешковидные гнезда с узкими входами. Из бумагообразного вещества строят свои гнезда осы. Одни виды муравьев устраивают гнезда из кусочков листьев, другие — из целых листьев, продолжающих расти, которые они подтягивают друг к другу и скрепляют паутинкой, выделяемой их личинками. Муравей держит в лапках личинку и «сшивает» с ее помощью края листьев.
Из куч гниющих листьев строят гнезда на поверхности почвы сорные куры. В таких гнездах поддерживается температура, достаточная для инкубации яиц и выведения из них птенцов. Птенцы, вылупляясь, не видят своих родителей, уже давно покинувших гнездо, и ведут самостоятельный образ жизни.
Сорные куры (большеногие куры) - семейство птиц отряда куриных. Имеют хорошо развитые ноги. Всего известно около 12 видов, обитающих в Австралии и на островах Тихого океана. Свои яйца сорные куры закапывают в кучи песка или гниющих растений.
Термиты, обычные обитатели влажного тропического леса, не устраивают или почти не устраивают здесь глинобитных построек, как в саваннах. Они, как правило, живут в подземных гнездах, так как не могут жить на свету, даже на рассеянном. Для подъема на стволы деревьев они строят коридоры из почвенных частиц и, передвигаясь по ним, поедают древесину деревьев, которая переваривается в их кишечнике при помощи симбионтов из числа простейших. Вес почвенных частиц, поднимаемых термитами на стволы деревьев, составляет в среднем 3 ц/га.
Обилие естественных укрытий приводит к уменьшению числа роющих форм млекопитающих. Специфической особенностью почвенной фауны влажного тропического леса является большое количество крупных дождевых червей, достигающих метра и более в длину.
Высокая влажность среды - причина выхода на сушу представителей пиявок, в других биомах обитающих в воде. Наземные пиявки весьма обильны во влажных тропических лесах, где они нападают на животных и человека. Присутствие в их слюне гирудинина, препятствующего свертыванию крови, увеличивает кровопотери тех животных, на которых они нападают.
Обилие разнообразных видов и жизненных форм приводит к развитию сложных симбиотических отношений. Так, ряд растений влажного тропического леса имеет специальные пустоты в стволах, где поселяются хищные муравьи, защищающие эти растения от муравьев-листорезов. Для подкормки этих хищных муравьев у растений-хозяев развиваются особые тельца, богатые белками, называемые тельцами Белта и тельцами Мюллера. Хищные муравьи, поселяясь в стволах растений и питаясь высококалорийной пищей, препятствуют проникновению каких-либо насекомых на стволы и уничтожению ими листьев растений. Муравьи-листорезы (зонтичные муравьи), срезая кусочки листьев, переносят их в свои подземные гнезда, пережевывают их и выращивают на них определенные виды грибов. Муравьи следят за тем, чтобы грибы не образовывали плодовые тела. В этом случае на концах гифов этих грибов возникают особые утолщения — бромации, богатые питательными веществами, которые муравьи используют преимущественно для выкармливания молодняка. Когда самка муравья-листореза отправляется в брачный полет, она обычно берет в рот кусочки гифов гриба, что позволяет муравьям выращивать в новой колонии бромации.
Вероятно, ни в одном сообществе так не развиты явления покровительственной окраски и формы, как во влажном тропическом лесу. Здесь много беспозвоночных, само название которых говорит об сходстве с частями растений или какими-нибудь предметами. Таковы палочники, странствующие листья и другие насекомые. Яркая, отпугивающая окраска, предупреждающая о том, что животное несъедобно, также широко распространена во влажных тропических лесах.
Биомасса влажного тропического леса обычно равна в первичных лесах 3 500—7 000, а иногда и до 17 000 ц/га (в горных влажных тропических лесах Бразилии); во вторичных лесах она составляет 1 400—3 000 ц/га (3,4,5,21,23,35,40,46,51,52,60).
18. Сообщества мангров
Мангры – это интразональные сообщества, свойственные преимущественно экваториальному и тропическим поясам. Мангры развиваются в приливоотливной полосе. Деревья, обитающие здесь, имеют кожистые, жесткие, сочные листья (растения суккулентны), поскольку обильная океаническая вода содержит значительное количество солей. Развитие ходульных корней помогает им держаться в полужидком иле. Недостаток или отсутствие кислорода в грунте, заселенном мангровыми сообществами, — причина развития деревьями дыхательных корней. Для деревьев, обитающих здесь, характерно прорастание семян непосредственно в соцветии. Такой росток может достигать длины 0,5—1,0 м. Падая заостренным нижним концом вниз, эти проростки втыкаются в грунт и не уносятся приливами. Ни о каком кустарниковом и травяном ярусе речи здесь быть не может: этому препятствуют колебания уровня моря и полужидкий грунт.
Обитатели мангровых сообществ (раки-отшельники, крабы и др.) приспособились к жизни в двух средах. Размножаясь в воде, они в период отливов используют поверхность грунта мангровых сообществ для питания. Нередко грунт бывает пронизан норами этих животных. Рыбки, например илистые прыгуны, могут видеть как в воде, так и в воздухе. Они часто лежат на ходульных корнях и ветвях мангровых деревьев и питаются как многочисленными воздушными обитателями этих сообществ (стрекозами, комарами и другими двукрылыми), так и водными беспозвоночными. Кроны мангров нередко заселяются и типично наземными формами - попугаями, обезьянами и др. Число видов деревьев, образующих сообщества, весьма ограниченно и в каждом конкретном случае не превышает десяти видов (1,2,3,4,5,6,8,9,10,11,12,14,15,16,17,20,21,25,33,35,40,41,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,59,60,61).
7. ВЫСОТНАЯ ПОЯСНОСТЬ В РАСПРЕДЕЛЕНИИ НАЗЕМНЫХ ОРГАНИЗМОВ
Растительный покров и животное население гор характеризуются сменой поясов от подножия горного хребта до его вершины или до верхних пределов жизни.
Если на равнинах полосы растительности и животного населения, сменяющие друг друга от наиболее теплых областей земного шара к наиболее холодным, мы называем зонами, то в горах аналогичные полосы называются поясами. Обычно говорят о высотных поясах гор. Иногда применяют менее точное наименование «вертикальная поясность». Оно неточно потому, что пояса имеют не вертикальное, а горизонтальное простирание и сменяют друг друга по высоте (5).
Пояс растительности – это более или менее широкая и однообразная горизонтальная полоса растительности в горах, составленная или из одного типа растительности или из нескольких закономерно чередующихся типов.
Между широтными зонами и высотными поясами сообществ имеются принципиальные различия. Эти различия сводятся к следующему:
1.Ширина широтных зон измеряется сотнями километров, а ширина высотных поясов - сотнями метров, реже километрами. Поэтому преодолеть всю зону с севера на юг или в обратном направлении животным, не обладающим способностью к полету, очень трудно, в то время как преодоление высотного пояса для его обитателя не представляет большой трудности.
2.В пределах каждой широтной зоны, как правило, зональные сообщества занимают большую часть площади зоны (плакоры). В пределах же высотных поясов, где вообще говорить о плакорных условиях не приходится, растительность, не характерная для данного пояса (свойственная осыпям, выходам скал, ущельям), обычно занимает большую часть площади, что создает пестроту условий обитания растений и животных. Кроме того, следует иметь в виду, что в каждом высотном поясе сообщества склонов южной экспозиции резко отличаются от сообществ склонов других экспозиций. Следовательно, единое сообщество, свойственное тому или иному высотному поясу, выделить очень трудно.
3.Факторы, определяющие особенности широтной зональности и высотной поясности, также различны. Общим для зональности и высотной поясности является значение температурного режима и влажности. Вместе с тем для высотных поясов становится весьма существенным уменьшение с высотой атмосферного давления и парциального давления кислорода, а для широтных зон — характер фотопериодизма (5).
В горах, помимо поясных, развиты также внепоясные и межпоясные сообщества.
Сообщества, которые выше или ниже данного пояса связаны с типичными для какого-либо из поясов условиями, а в данном поясе связаны с наиболее благоприятными для них условиями, не характерными для пояса в целом, носят название внепоясных сообществ. Примерами внепоясных сообществ являются степные участки в лесном поясе гор, вкрапленные в растительный покров этого пояса или же островки лугово-альпийской растительности в пределах лесного пояса по затененным участкам северных склонов. Пребывание в каком-либо поясе налагает свой специфический отпечаток на внепоясные сообщества.
Сообщества, которые нигде в горах не образуют «своих» поясов, а встречаются в нескольких или многих поясах, могут быть названы по аналогии с интразональными сообществами равнин межпоясными сообществами. Таковы, например, сообщества скал, осыпей, берегов горных речек. Естественно, что межпоясные сообщества приобретают черты того пояса, в котором они расположены, хотя и сохраняют свой межпоясной характер.
Большое значение для распределения различных сообществ в горах имеет характер горных пород. Так, например, резко различаются растения известняков, гранитов и т.д. Распределение сообществ определяется также в значительной степени крутизной и экспозицией склонов. Как правило, в северном полушарии наиболее тепло- и сухолюбивыми являются сообщества южных склонов, а наиболее холодостойкими и влаголюбивыми - сообщества северных склонов. В южном полушарии распределение сообществ прямо противоположное.
Мезоклимат западных и восточных склонов связан с особенностями циркуляции господствующих ветров. Иногда наблюдается иное распределение.
Так, в Гиссарском хребте южные склоны ориентированы в сторону влажных воздушных масс и получают осадков в несколько раз больше, чем северные.
В Скалистых горах Северной Америки наиболее влажным является западный макросклон, находящийся под влиянием влажных западных ветров. Восточный макросклон, находящийся в ветровой тени, - наиболее сухой.
Как правило, на склонах южной экспозиции высотные пояса сдвинуты вверх по сравнению со склонами северных экспозиций; соответственно выше лежат здесь их нижние и верхние границы.
Крутизна склонов имеет большое значение для распределения сообществ и растительного покрова, так как интенсивность прогревания склонов тесно связана с углом между поверхностью склона и падающими на него солнечными лучами. Поэтому склоны, на которых в околополуденные часы угол между поверхностью и направлением солнечных лучей наиболее близок к прямому, получают в эти часы максимальные количества тепловой энергии. Кроме того, с крутизной склонов связана интенсивность процессов эрозии и характер субстрата, в частности его механический состав.
Диапазон условий существования растений в горах огромен: существуют всевозможные переходы между скалами, в расщелинах которых могут укореняться лишь немногие растения. При этом к субстратам, малодоступным для поселения растений, приурочены межпоясные сообщества.
Во многих горных странах отмечаются инверсии и выпадение поясов. Инверсия поясов связана чаще всего со стеканием холодных воздушных масс в замкнутые котловины. Так, на склонах Саян наблюдается развитие пояса карликовой березы - ерника не только выше пояса темнохвойных лесов, растущих по склонам замкнутой котловины, но и ниже этих лесов, на днище котловины. Явления инверсии наблюдаются на склонах Северного Урала, гор Прибайкалья, Приморья, Хибин и др.
Выпадение поясов также свойственно многим горным системам. Так, на северных склонах Южного Алтая выше степного пояса развит пояс темнохвойных лесов. На склонах южной экспозиции этот лесной пояс выпадает и степи смыкаются с сообществами высокогорной тундры. Инверсия и выпадение поясов сильно усложняют картину высотной поясности.
В горах, расположенных в странах с влажным климатом, нередко один и тот же биомный пояс характеризует склоны разных экспозиций (пояс бука или пояс ели в Альпах, пояс даурской лиственницы в горах Восточной Сибири). В горах стран с сухим или умеренно влажным климатом чаще наблюдается асимметричное расположение поясов на склонах при выпадении части поясов на склонах определенных экспозиций. Иными словами, наблюдается большая пестрота поясов.
Так, в альпийском поясе Заилийского Алатау имеются и альпийские луга, и альпийские сообщества арчи, и ивняки.
На северных склонах хребтов Тянь-Шаня нередко развит еловый лес, а на южных склонах на тех же высотах - степь.
На склонах Алайского хребта на высотах 3000—3500 м можно встретить в зависимости от экспозиции арчовники, среднетравные луга, типчаковые степи, пятна пустынной растительности. Иногда в одном и том же поясе наблюдается столь пестрый набор сообществ, что ему трудно дать определенное название.
Флористические и фаунистические особенности однотипных поясов на разных континентах или в удаленных друг от друга регионов одного и того же континента принципиально аналогичны или весьма сходны.
Расстояния между высотными пределами поясов могут быть различными и зависят, во-первых, от быстроты смен климатических условий существования по вертикали; во-вторых, от размаха экологической амплитуды доминирующих видов растений, образующих основные сообщества пояса.
Так, в горах Восточной Сибири ширина по вертикали пояса, образованного лесами из лиственницы даурской, составляет 1000-1500 м, а ширина пояса, образованного зарослями кедрового стланика (вида с более узкой экологической амплитудой, связанного с мощным снежным покровом), равна всего 50—70 м.
Границы поясов редко бывают почти горизонтальными, обычно они описывают зигзаги в связи с изменением экспозиции и крутизны склонов. На границах поясов обычно проявляется в той или иной степени континуальность. Так, при переходе от высокогорной безлесной растительности к лесу сначала появляются отдельные деревца, нередко угнетенные, затем их плотность возрастает и, наконец, они переходят в сомкнутое лесное сообщество.
Для горных стран характерно, как уже было указано, чередование на незначительном расстоянии различных сообществ. Это создает благоприятные для многих видов животных условия существования. Для высокогорий характерны:
-пониженное давление воздуха и, что более важно для животных, пониженное парциальное давление кислорода;
-сильная солнечная радиация в сочетании с резкими колебаниями температур дня и ночи.
Высокие дневные температуры способствуют сильному прогреванию почвы. Именно поэтому температура поверхности почвы в горах значительно выше температуры воздуха. Ночью температуры могут падать весьма значительно. Высокие температуры поверхности почвы позволяют таким напочвенным обитателям, как жуки и пауки, проникать высоко в горы, а иногда доходить до зоны вечных снегов.
Сильные ветры затрудняют существование животных, обладающих порхающим, слабым полетом, так как при ветре они вынуждены прятаться, чтобы не быть занесенными в крайне неблагоприятные условия ледников, снежников и т. п. Это сокращает время активной деятельности многих животных.
В целом в высокогорьях условия существования пессимальны, происходит жестокий отбор видов. Поэтому видовой состав животного населения высокогорных районов однообразен.
В горах мы встречаем, во-первых, виды с широкопоясным распространением, свойственные многим высотным поясам, во-вторых, виды узкопоясные, приуроченные к определенному поясу. Обитатели высокогорий относятся преимущественно к числу последних. Виды с широкопоясным распространением являются либо эврибионтными, в частности эврифагами, находящими пищу в разных поясах (таковы полевки, многие виды птиц), либо видами, которые используют разновременное созревание их излюбленных кормов на разных высотах, хотя и не являются эврифагами. Так, многие зерноядные птицы по мере созревания семян, которыми они питаются, поднимаются высоко в горы. Точно так же колибри меняют свое местопребывание в зависимости от сроков зацветания растений в разных поясах гор.
Высокогорные виды часто характеризуются узкопоясным распространением. Таковы из беспозвоночных ледниковые блохи и подуры, питающиеся пыльцой хвойных деревьев, выпадающей на фирновые поля и ледники. Для высокогорий характерны различные копытные - горные бараны, горные козлы, а в Южной Америке - заменяющие их высокогорные виды оленей, безгорбых верблюдов (лам).
В целом фауна гор является относительно бедной. О бедности высокогорной фауны свидетельствуют следующие факты.
В Тироле (Австрия), например, из 240 видов моллюсков, свойственных равнинам, проникают в альпийские пояса только 80, а в нивальный пояс, где преобладают снега, всего 8.
В Альпах Швейцарии в хвойных лесах имеется 97 видов бабочек, в поясе высокогорных кустарников и альпийских лугов – 27 видов, а в субнивальном поясе их живет всего 8 видов (5).
К видам птиц с узкопоясным распространением относятся горные индейки (улары) - обитатели Кавказа, гор Средней и Центральной Азии. В высокогорьях у животных развиваются инстинкты устройства запасов пищи, впадения в зимнюю спячку и пр.
Сообщества высокогорий по сущности являются островными. Они отдалены от сходных с ними равнинных сообществ иногда весьма значительными расстояниями. Поэтому здесь наблюдаются такие островные черты, как 1) существование специфических для каждой горной страны (иногда для каждой горной вершины) видов, 2) сходство обитателей гор с обитателями приполярных областей. При этом виды, сходные с обитателями тундр, в горах более южных широт встречаются на больших высотах, а по мере движения к северу занимают все более низкие ступени гор. Так, например, тундряная куропатка на Алтае и Саянах, связанная с горной тундрой, не встречается ниже 2500 м над уровнем моря, а на Крайнем Севере живет на равнинной тундре.
Для подзоны северной тайги Евразии характерна следующая смена поясов:
-лесной пояс елово-сосново-березовый в Хибинах; лиственнично-березовый на Чукотке,
-пояс березовых криволесий из березы извилистой в Хибинах и каменной березы на Чукотке,
-пояс березовых ерников или кедрового стланика,
-пояс горных тундр,
-пояс каменистой пустыни.
Близкий тип поясности наблюдается и в южной тайге, например на Среднем Урале, где сменяют друг друга хвойные леса, березовые криволесья, субальпийские луга и стланики, тундры и альпийские луга.
В горах, расположенных в зоне широколиственных лесов, сменяют друг друга широколиственные леса, смешанные леса (в некоторых горных странах отсутствуют), хвойные леса, субальпийские луга, альпийские луга. На верхней границе леса развит узкий пояс кустарников - рододендронов, кустарниковой ольхи и др.
В Азии для более ксерофильных условий характерны следующие пояса: степи, лесостепной, лесной (в нижних частях представленный светлыми елово-лиственничными лесами, а выше - черневой тайгой), субальпийский стланиково-луговой пояс и альпийский лугово-тундровый пояс с участием разнотравных лугов и разнообразных горных тундр (мохово-лишайниковых, пятнистых, кустарниковых и сухих дриадовых).
Для всех субтропических гор характерно обилие в более высоких поясах рододендронов, которые в лесах представлены древесными формами, выше границы леса сменяются кустарниковыми и еще выше — мелкокустарничковыми формами.
В Гималаях нижняя граница существования морозного периода проходит на высоте 1800—2000 м. Именно на этой высоте в лесах появляются первые хвойные породы, а с высоты 3000—3800 м развиты чисто хвойные леса из пихт, елей и других пород. В подлеске этих лесов много низкорослого бамбука, а в травяном покрове встречаются и такие представители бореальных лесов, как кислица. В субальпийском и альпийском поясе наряду с луговыми сообществами в более сухих условиях встречаются на высотах около 5000 м подушечники. Снеговая линия лежит здесь на высотах 5700 м и выше.
Тропические Анды представляют пример системы поясов, свойственных горам тропических и экваториальных областей. До 1000 м над уровнем моря по склонам Анд поднимаются влажные тропические леса. Выше сменяется их видовой состав, в частности, возрастает участие хинного дерева, заметно возрастает обилие бамбуков и древовидных папоротников. Это горные влажнотропические леса. На высотах 2000—3000 м, поднимаясь языками до 3800 м, развиты нефелогилеи (тропические леса полосы туманов) — весьма своеобразные сообщества. Они значительно более низкорослы по сравнению с тропическими лесами низменностей. Особенно обильны в этих лесах лианы и эпифиты; последние представлены преимущественно мхами, стебли которых достигают 10—15 см длины, и разнообразными папоротниками с весьма тонкими, полупрозрачными листьями, существованию которых в этих лесах благоприятствует высокая влажность воздуха. Не только стволы деревьев, но и стебли лиан покрыты сплошным слоем эпифитов. Среди эпифитов, кроме мхов, много орхидей. Травостой значительно богаче, чем в лесах низменностей. В нем часто господствуют виды селагинеллы. Местами развиты непроходимые заросли бамбуков. К верхней опушке нефелогилеи примыкают сообщества вечнозеленых кустарников разнообразного флористического состава или чащи карликовых бамбуков и ежевики.
С 3000—3800 до 4500 м над уровнем моря развито своеобразное сообщество, называемое в Андах парамос. Погода здесь характеризуется суровостью и крайней неустойчивостью. Леденящие ветры с дождем, а иногда и со снегом часты в любое время года. Они чередуются с более или менее продолжительными периодами яркого солнечного сияния. Общий тон растительности серовато-коричневый. Невзирая на влажный климат, растительный покров ксероморфен, что можно объяснить ярким солнечным сиянием и разреженным воздухом высокогорий.
Для парамос характерны невысокие растения из семейства сложноцветных, называемые местными жителями «монашками». Основание к такому наименованию дает облик этих деревьев. Их невысокие стволы (высотой 2 - 5 м) толстые, неветвящиеся, одеты не опавшими остатками увядших листьев, висящими вдоль стволов, увенчаны пучками густоопушенных живых листьев и соцветиями. Они растут на расстоянии нескольких метров друг от друга. Жесткие щетинистые дерновины типа туссока образованы злаками.
В Центральных Андах различают три высотных пояса. Нижний пояс образует сьерра - обедненная саванна, зеленеющая в дождливый период, где участки с господством злаков чередуются с группами деревьев. В настоящее время она сильно окультурена. На высоте около 4000 м сьерра сменяется пуной. Различают нормальную, сухую и соленую пуну.
Нормальная пуна развивается при продолжительности засушливого периода от 4 до 7 месяцев и количестве осадков от 400 до 1000 мм в год при возможности выпадения снега в любой период года. Растения пуны приземисты, нередко подушковидные. Лишь некоторые из них достигают высоты 4 и даже 10 м. В нормальной пуне много представителей бореальных видов и родов - крупка, полевица, астрагал, герань, фиалка, горечавка, валериана и другие; есть много видов, общих со сьеррой.
В сухой пуне засушливый период длится более 7 месяцев; годовое количество осадков менее 400 мм. Для сухой пуны характерны сильная инсоляция, значительные амплитуды суточных температур, сильные ураганы. Для этого сообщества весьма типичен вечнозеленый кустарник из семейства сложноцветных – тола, а также некоторые виды кактусов, ковыли, вейники.
Соленая пуна встречается при годовом количестве осадков менее 100 мм и почти лишена растительности. Лишь местами произрастают представители солончаковых растений из родов лебеда, нитрофила и др.
В Африке тип поясности, близкий к типу поясности Центральных Анд, наблюдается по склонам гор Килиманджаро и гор Кении.
Высотная поясность в умеренном поясе южного полушария значительно отличается от поясности умеренного пояса северного полушария.
На Южном острове Новой Зеландии леса из южного бука и подокарпуса истреблены и заменены сообществами сорной, завезенной флоры. Выше, то есть в субальпийском и альпийском поясах, растительность представлена различными вариантами туссоков, занимающих высоту 750—1600 м. Еще выше (на высоте около 1600 м) туссоки сменяются верхним альпийским поясом, в котором на каменистых участках обильны кустистые, листоватые и корковые лишайники, а на ровных поверхностях развиты подушки или дерновинки, образованные видами различных семейств: эпакридовых, сложноцветных, горечавковых, зонтичных, бурачниковых (3,5,21,33,36,40,60).
Достарыңызбен бөлісу: |