Лесные экосистемы важны тем что они
Экосистема, биоразнообразие и экология леса
Лесная экосистема является естественной частью леса, включающей все растения, животных и микроорганизмы (биотические компоненты) в этой местности, функционирующих вместе с неживыми физическими (абиотическими) факторами окружающей среды. Лесная экосистема является одной и самых важных.
Некоторые примеры экосистем леса выступают:
Однако не существует полностью идентичных лесных экосистем, даже в пределах одинакового типа лесов. Увы, экосистемы являются «динамичными живыми существами» и всегда подвержены таким явлениям, как экологическое старение, экологическая катастрофа и динамика численности популяции.
Характеристика лесной экосистемы, охватывающей несколько стран, полностью отличается от той, которая занимает всего несколько гектаров. В зависимости от определения параметров и глубины каждого исследования могут существовать бесчисленные экологические системы. Специалисты по природным ресурсам классифицируют лесные экосистемы, помещая их в лесные биомы.
Лесная экосистема является лишь одной из множества уникальных экосистем, таких как прерии, пустыни, полярные районы, океаны, озера и реки.
Лесная экология и биоразнообразие
Экология леса – это научное исследование взаимосвязанных моделей, процессов, флоры, фауны и экосистем в лесах. Управление лесами известное как лесоводство.
Связь с другими отраслями экологии
Лесная экология является одной из отраслей экологического исследования. Таким образом, леса изучаются на нескольких организационных уровнях, от индивидуального организма до экосистемы. Однако, поскольку термин «лес» обозначает область, населенную более чем одним организмом, экология леса чаще всего концентрируется на уровне популяции, сообщества или экосистемы. Логично, что деревья являются важным компонентом исследований леса. Тем не менее, большое разнообразие других форм жизни и абиотических компонентов в большинстве лесов означает, что другие элементы, такие как дикая природа или питательные вещества для почв, часто выступают в главной роли. Таким образом, экология леса – очень разнообразная и важная отрасль экологических исследований.
Биоразнообразие и сложность сообщества
Поскольку деревья вырастают больше, чем другие растения, существует потенциал для широкого разнообразия лесных структур. Бесконечное количество деревьев разных размеров и видов создает весьма сложную и разнообразную микросреду, в которой присутствуют такие компоненты, как солнечная радиация, температура, относительная влажность и скорость ветра. Кроме того, значительная часть биомассы лесной экосистемы часто находится под землей, где структура почвы, качество и количество воды, а также уровни различных питательных веществ в почве могут сильно различаться.
Таким образом, леса часто являются сильно разнородными (гетерогенными) средами по сравнению с другими наземными растительными сообществами. Эта гетерогенность, в свою очередь, может обеспечить большое разнообразие видов как растений, так и животных. Основными факторами, увеличивающими видовое разнообразие, являются наличие разнообразных видов деревьев в лесу и отсутствие даже минимального вмешательства со стороны людей.
Почему лес является важной экосистемой?
Лесные экосистемы имеют важное значение для многих живых организмов, а также для общего состояния здоровья планеты в целом. Преимущества лесов для общества и разнообразие жизни делают важным защиту от обезлесения территорий и других потенциальных негативных последствий цивилизации.
ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
Лесные экосистемы очень важны для жизни биосферы: они обогащают атмосферу кислородом и поддерживают уровень содержания в ней диоксида углерода. Леса играют большую роль в круговороте воды: покрытая подстилкой поверхность лесных почв впитывает дождевые осадки и снеговые воды, пополняя запасы подземных вод. Лесные почвы фильтруют воды, стекающие с полей и промышленных площадок, и очищают их от многих вредных примесей. Лесные экосистемы испаряют в атмосферу влагу и благотворно влияют на климат, повышая влажность воздуха.
По способу хозяйственного использования и необходимости охраны различают три группы лесов.
Леса первой группы располагаются вдоль рек и по побережьям озер, а также вдоль крупных шоссейных дорог, в зеленых зонах городов, в заповедниках. Их вырубать нельзя.
Леса второй группы называют защитно-эксплуатационными. В таких лесах проводят рубки, но так, чтобы древостой полностью не уничтожался, и шел процесс его самовосстановления.
Леса третьей группы – эксплуатационные. В таких лесах древостой можно вырубать почти полностью, оставляют лишь отдельные деревья как источники семян для восстановления леса естественным путем или проводят посадку деревьев.
Леса играют рекреационную роль – это место отдыха городского и сельского населения. Обогащенный кислородом и насыщенный целительными выделениями растений (фитонцидами) лес – источник здоровья.
При рациональном использовании лесных экосистем в них поддерживается экологическое равновесие, и естественным путем возобновляются популяции деревьев, промысловых животных, лекарственных трав, грибов. В итоге сохраняется биосферная роль лесов. Однако принципы рационального использования лесов соблюдаются далеко не всегда.
Познакомимся с основными нарушениями принципов рационального использования лесных экосистем и способами их исправления и предотвращения.
Лесные пожары. Лесные пожары ежегодно уничтожают десятки тысяч гектаров лесов. Хозяйства терпят убытки – гибнут древесина, промысловые звери и птицы, в горных лесах в результате пожаров развивается эрозия склоновых почв. Причиной пожаров могут быть молнии, однако сегодня их роль незначительна, большая часть пожаров начинается из-за неаккуратного обращения человека с огнем. Для профилактики пожаров запрещается в сухое время года в лесу разводить костры. В крупных лесных хозяйствах есть специальные пожарные бригады, в распоряжении которых вертолеты и современные огнетушители. Низовые пожары (когда выгорает только напочвенный покров и подлесок, а деревья сохраняются) могут быть даже полезны для леса, так как уничтожают избыток детрита, скапливающегося на поверхности почвы, и ликвидируют пристанища для размножения лесных вредителей, но они случаются редко.
Уменьшение водоохранной роли лесов. При полном или частичном сведении лесов первой и второй группы высыхают родники и колодцы, падает водность рек и нарушается равномерность стока (высокие весенние паводки и большие наводнения чередуются с сильным обмелением рек летом). В настоящее время проводятся работы по восстановлению лесов вдоль рек. В России увеличивается доля лесов второй группы.
Выпас скота. При выпасе погибают молодые деревца, которые скот объедает и вытаптывает, ухудшаются условия для роста взрослых деревьев, исчезают птицы и массово размножаются вредители. В лесах на склонах гор выпас вызывает смыв почвы (эрозию). Для исправления ситуации выпас в лесах прекращают. Скот обеспечивают кормом на сенокосах и пастбищах, продуктивность которых повышают использованием специальных приемов улучшения лугов: 1 га улучшенного луга в лесной зоне дает столько же корма скоту, сколько 20 га леса.
Влияние на леса пыли и ядовитых газов. Отрицательно влияют на лесные экосистемы выбросы в атмосферу токсичных газов и пыли промышленными предприятиями и транспортом. Эти загрязняющие вещества попадают из атмосферы в леса чаще всего с кислотными дождями. В непосредственной близости от промышленных предприятий, загрязняющих атмосферу, возможны ожоги листьев деревьев ядовитыми газами и пылью. Устойчивость разных деревьев к атмосферным загрязнителям различна. Устойчивы тополи, ивы, малоустойчивы ель, пихта, липа. Для уменьшения количества промышленных выбросов в атмосферу строят очистные сооружения и внедряют новые малоотходные технологии.
Влияние подтопления. Леса могут погибать при строительстве водохранилищ или крупных дорог, нарушающих подземный сток грунтовых вод. В прилегающих к водохранилищу низких местах и вдоль дорог к поверхности приближаются грунтовые воды. Это называется подтоплением. Такие породы, как липа, дуб или сосна, не приспособлены к жизни на переувлажненных почвах и погибают. Для уменьшения вреда от подтопления на таких участках высаживают деревья, которые меньше страдают от избытка влаги (тополь, ольха, ива).
Истощение ресурсов побочного лесопользования. При чрезмерной заготовке даров леса: грибов, ягод, лекарственных растений и ненормированном отстреле дичи ресурсы леса истощаются. Заготовку растительного сырья и охоту в лесах организуют так, чтобы не подрывать способность популяций к возобновлению, т.е. не превысить максимально допустимую долю изъятия урожая. Органы исполнительной власти контролируют использование лесных богатств, выдают специальные разрешения (лицензии) на отстрел животных и на заготовку определенного количества растительного сырья. В результате во многих регионах России в последние годы увеличилась численность таких животных, как лоси, кабаны. Население должно знать способы и сроки заготовки растительного лекарственного сырья, бережно обращаться с кустарниками при сборе плодов черемухи, калины, лещины и др.
Обеднение видового состава лесов при использовании химических препаратов. В современном лесоводстве применяют химические средства борьбы с насекомыми-вредителями. В год использования пестициды подавляют вредителей, но вместе с ними уничтожают множество «врагов наших врагов» – хищных насекомых (муравьев, ос) и птиц. На следующий год более массовые популяции вредителей могут вновь быстро восстановиться, а контролирующие их плотность менее многочисленные виды вообще исчезнут. Экологическое равновесие будет нарушено, и пестициды придется применять каждый год, все более ухудшая экологическую ситуацию в лесу и уменьшая разнообразие обитающих в нем животных. При соблюдении правил лесозаготовок и обеспечении охраны муравейников нет необходимости применять в лесу пестициды. Плотность насекомых-фитофагов регулируется механизмами экологического равновесия.
Захламление лесов. Большой вред лесным экосистемам наносит захламление лесов древесными остатками при заготовке древесины или бытовым мусором. Кучи сучьев, коры, тонких стволиков, высокие пни становятся местами размножения лесных вредителей. Бытовой мусор, оставленный в пригородном лесу отдыхающими, туристами или сваленный из автомашин, ухудшает эстетический вид леса, а при сильном захламлении способствует смене лесных трав растениями мусорных местообитаний – рудералами (в первую очередь крапивой и чистотелом). Для предотвращения захламления нужно строго контролировать соблюдение правил заготовки древесины, все древесные остатки использовать для приготовления древесностружечных плит или отправлять на химическую переработку. Ветки хвойных деревьев – это ценный корм, из них приготовляют витаминные концентраты.
Влияние отдыха и туризма. Лес – место отдыха сельского и особенно городского населения. Если леса будет посещать чрезмерно много отдыхающих, это приведет к ухудшению их состояния, и произойдет рекреационная сукцессия. Экологи определяют норматив – предельно допустимую рекреационную нагрузку на лес, при которой он сохранится. Этот норматив определяет число посещений отдыхающими 1 гектара леса за месяц или день. Если массив леса расположен в городской черте, его называют лесопарком. Экосистемы лесопарков испытывают самые большие рекреационные нагрузки. Для их уменьшения лесопарки благоустраиваются (проводятся пешеходные дорожки, создаются игровые площадки, оборудуются места отдыха – беседки, скамейки и т.д.). Для предотвращения захламления лесопарков бытовым мусором устанавливают контейнеры для его сбора, проводят очистку замусоренных лесов.
Существуют правила поведения туристов в лесу, которым они должны строго следовать. Больший вред лесным экосистемам может наносить неорганизованный туризм.
1. В чем заключается биосферное значение лесов?
2. Что такое побочное использование лесов?
3. Какие группы лесов различаются по их хозяйственному использованию?
4. Как в России нарушается расчетная лесосека?
5. Может ли пожар быть полезными для леса?
6. Как можно снизить рекреационное влияние на лес?
Чтобы компенсировать потери лесов из-за рубок, нужно ежегодно сажать 1,5 млн. га леса. Лидерами посадки леса сегодня стали Южная Корея и Кения. Компания из Коннектикута (США), которая производит электрооборудование, вложила 2 млн. долларов в посадку лесов в Гватемале. На площади 960 км 2 посажено 52 млн. деревьев.
Леса России ежегодно поглощают 262 млн. т углерода, однако этот показатель можно удвоить, если улучшить возрастную структуру лесов и перестойные леса заменить на более молодые древостои. Чем продуктивнее лес, тем благотворнее его влияние на атмосферу. Древостой среднего возраста поглощает диоксида углерода больше, чем молодая посадка: 1 га 20-летнего сосняка поглощает 9 т диоксида углерода в год, а 60-летнего – 13 т. У старого перестойного древостоя способность поглощать диоксид углерода и выделять в атмосферу кислород снижается. Таким образом, вовремя срубить лес – это получить не только экономическую выгоду (древесину высокого качества), но и экологический выигрыш. Между тем в ряде районов России (Западная Сибирь, Башкортостан, Татарстан) много перестойных березняков.
Лес – санитар атмосферы: 1 га придорожного елового леса задерживает 30 т пыли в год, соснового бора – 38 т, а дубравы – 54 т. Зеленый фильтр леса шириной 100 м снижает запыленность воздуха до 65% от запыленности на открытом месте; шириной 400 м – до 38%, шириной 1000 м – до 25%, шириной 3 км – до 5%.
Важным источником кислорода и поглотителем диоксида углерода являются тропические леса, однако из-за хищнического использования они исчезают со скоростью 23 га в минуту. Каждый день в тропических лесах безвозвратно исчезают 3 биологических вида. Если положение не изменится, то эти леса исчезнут в начале следующего столетия, что резко усилит проявление парникового эффекта.
Когда Гималаи были покрыты деревьями, территория современного государства Бангладеш страдала от больших наводнений дважды за 100 лет. Сейчас там одно крупное наводнение происходит в среднем раз в четыре года.
Расчетная лесосека России в 1998 г. была использована только на 20%.
Леса России богаты орехами, ягодами и грибами. В настоящее время учтено свыше 8485 тыс. т. клюквы, черники и брусники, 2759 тыс. т орехов, 4326 тыс. т грибов. Из 600 видов лекарственных растений, которые заготавливают на территории России, одна треть – лесные виды, в том числе 10 – древесные. Однако использование этих «даров леса» крайне неполное. Используется примерно треть урожая ягод, пятая часть урожая орехов и десятая часть урожая грибов. Ценнейшего продукта леса – кедрового ореха, обладающего редким комплексом полезных для здоровья человека качеств, заготавливается не более, чем четверть от возможного количества. В то же время популяции клюквы вблизи городов и дорог в значительной мере подорваны варварским сбором («вычесыванием»).
В лесу урожайность (на 1 га) грибов – 150–250 кг, ореха лещины – до 500 кг, брусники и черники – 300–350 кг (на вырубках – до 1,5–2 т), малины – 200–600 кг (на вырубках — до 3 т), кедрового ореха — от 250 до 600 кг (рекордный сбор – до 1,2–2 т). С 1 га зрелого березового леса можно получить 20–30 т сока.
Урожай лесных ягод в районах их интенсивной заготовки может быть повышен при применении удобрений: урожай малины, ежевики, смородины – в 2–3 раза, черники – на треть.
Одно взрослое дерево липы «дает» 70 кг меда, это столько же, сколько пчелы могут собрать с 1 га посевов гречихи. 1 га липняка – это 1 т меда. Липовыми лесами богаты Дальний Восток и Башкортостан.
В неприспособленном для отдыха лесопарке в течение года могут отдыхать не более 10–25 человек на 1 га, а при обустройстве его дорожками 1 га леса может выдержать 50 отдыхающих.
Разные типы леса различаются по предельно допустимым рекреационным нагрузкам. Так, в средней полосе России сосняк может выдержать 7, ельник – 15, осинник и березняк – до 20–30 человек на 1 га одновременно и ежедневно в течение 5–7 лет.
Семья синиц за лето съедает 35 тыс. гусениц, лазоревка в период кормления птенцов уничтожает до 250 тыс. гусениц. Добыча муравьев одного большого муравейника в сутки составляет 6500 гусениц, 28000 куколок и 2600 бабочек дубовой листовертки. Пять муравейников средней величины гарантируют здоровье целому гектару леса.
(ДОП.) § 46. РАЗНООБРАЗИЕ ЛЕСОВ РОССИИ
Основные производственные массивы лесов России связаны с умеренными широтами. Они представлены следующими типами.
Хвойные леса – еловые, сосновые, пихтовые, кедровые, лиственничные. Эти леса занимают северную часть лесной зоны России, называемую тайгой, и верхнюю часть лесного пояса гор – Кавказа, Карпат, Памира и Тянь-Шаня. Они дают наиболее ценную древесину, и потому именно в тайге ведут основные лесозаготовки, часто истощающие леса.
Широколиственные и смешанные леса. Основные породы этих лесов – дуб, липа, вяз. Они размещаются к югу от тайги. На севере ареала к широколиственным породам примешиваются ель, пихта, сосна.
Мелколиственные леса. Древостой в этих экосистемах состоит из разных видов березы, ольхи, осины. Чаще всего мелколиственные леса вторичны, т.е. растут на месте вырубленных широколиственных или хвойных лесов. Однако в Западной Сибири есть и первичные березовые леса.
Пойменные леса. Эти лесные экосистемы формируются в частях речных долин, заливаемых в весеннее время паводковыми водами. В составе пойменных лесов – различные виды ив, тополей, ольха черная. На высоких заливаемых на короткое время участках пойм в зоне тайги формируются еловые и лиственничные леса, в зоне широколиственных лесов – липняки.
1. Какие основные породы формируют хвойные леса России?
2. Какие основные породы формируют широколиственные леса России?
3. Какие основные породы формируют мелколиственные леса России?
4. Какие основные породы формируют пойменные леса России?
Лесные экосистемы занимают почти 40% территории планеты. На их долю приходится 44% территории России, 14,1% – Украины, 33,9% – Белоруссии. Много лесов в странах Балтии. Значительные массивы лесов расположены в горах Кавказа, на Памире и Тянь-Шане. Все эти леса растут в условиях умеренного климата. Кроме того, лесами покрыты значительные площади в тропическом поясе, где деревья остаются зелеными в течение всего года или сбрасывают листья на непродолжительное время в период летней засухи.
В России – 22% площади лесов мира и 25% древесных запасов мира. Однако 40% наших лесов находится в зоне вечной мерзлоты, и потому их продуктивность сравнительно низка, а запасы древесины не превышают 70-80 м 3 /га (для сравнения: леса из секвойи, дугласовой пихты и хемлока в Северной Америке имеют запас 1000-1200 м 3 /га). Тем не менее, лесных богатств в России достаточно, и главным бичом лесного хозяйства остается их нерациональное использование.
Самый богатый лесом район России – Сибирь, так как в европейской части лесные богатства в значительной степени подорваны сплошными рубками, и ценные хвойные породы на больших площадях сменились мелколиственными – осиной, ольхой, березой. В Сибири ежегодно вырубают 600 тыс. га леса, столько же гибнет от пожаров. Искусственное восстановление не превышает 200 тыс. га. При таком режиме эксплуатации и ресурсы лесов Сибири за 30 – 40 лет будут подорваны.
Гидроэлектростанции в Сибири строили без расчистки леса на дне будущих рукотворных морей. Так, при строительстве Братской ГЭС было затоплено 40 млн. м 3 прекрасной древесины хвойных пород. Если бы эту древесину использовали, то стоимость продуктов ее переработки смогла бы покрыть все расходы на строительство ГЭС. Примерно 20 млн. м 3 древесины осталось на дне водохранилища при Усть-Илимской ГЭС, без расчистки дна были заполнены и водохранилища Вилюйской и Саяно-Шушенской ГЭС. Затопление леса не только лишает страну ценной древесины, но и ухудшает качество воды в водохранилищах и препятствует судоходству.
Экосистема леса – характеристика, структура и типы
Лесная экосистема – это функциональная единица или система, состоящая из почвы, деревьев, кустарников, трав, грибов, микроорганизмов, насекомых, животных, птиц и человека в качестве взаимодействующих единиц. Лес является крупной и сложной экосистемой, которая поддерживает большое видовое разнообразие.
Кроме того, лес намного более стабилен и устойчив к негативным изменениям по сравнению с небольшими экосистемами, такими как водно-болотные угодья и луга.
Экосистема леса, как и любая другая экосистема, также состоит из абиотических и биотических компонентов. Абиотические факторы включают элементы неживой природы, такие как воздух, вода, солнечный свет, почва и т.п. Биотические факторы включают живые организмы, которые принято разделять на три основные группы: продуценты, консументов и редуценты.
Эти компоненты взаимодействуют друг с другом и взаимосвязь между ними делает природную экосистему самодостаточной.
Структурные особенности лесной экосистемы
Двумя основными структурными особенностями экосистемы леса являются:
В ярусах леса обитают разные организмы. Они взаимодействуют друг с другом и своим окружением. У каждого есть своя роль или ниша в поддержании экосистемы.
Одни организмы обеспечивают пищу для других организмов, другие предоставляют убежище или контролируют популяции посредством хищничества.
Продуценты (производители)
Все живые организмы потребляют энергию, чтобы выжить. В лесной экосистеме деревья и другие растения получают энергию от солнечного света. Растения сами производят пищу в виде углеводов с помощью фотосинтеза. Поэтому они называются продуцентами, поскольку они производят основные продукты питания для других организмов в пищевых цепях и пищевых сетях. Фотосинтез – это химическая реакция, которая позволяет растениям производить себе пищу.
Консументы (потребители)
Животные не могут производить себе еду. Они должны питаться другими организмами для получения энергии, необходимой им для выживания. Все животные, включая млекопитающих, рыб, земноводных, рептилий, насекомых и птиц, называются консументами. Они полагаются на растения и других животных как на источник пищи.
Консументы 1 (первого) порядка включают травоядных животных, которые питаются только растениями. К консументам 2 (второго) порядка принадлежат хищники, питающиеся травоядными животными. Консументы 3 (третьего) порядка – это хищники, которые едят других плотоядных животными. Всеядные животные питаются как растениями, так и животными.
Редуценты (деструкторы)
Листья, иголки и старые ветки падают на лесную подстилку вместе с отмершими деревьями. В конце концов все растения и животные умирают. Так что же происходит со всем этим растительным и животным материалом? Он вечно лежит на лесной подстилке? К счастью, нет. Вся отмершая органика разлагается червями, микроорганизмами, грибами, муравьями и другими насекомыми.
Редуценты перерабатывают органический материал на самые маленькие первичные элементы, чтобы растения могли использовать их снова. Деструкторы важны тем, что они поддерживают круговорот питательных веществ в экосистемах.
Поток энергии и круговорот питательных веществ
Энергия течет в одном направлении. Сначала растения улавливают солнечную энергию, а затем передают ее консументам и редуцентам. Организмы разных трофических уровней связаны друг с другом пищевыми или энергетическими отношениями и, таким образом, образуют пищевую цепочку.
Энергетическая пирамида всегда находится в вертикальном положении, потому что энергия перетекает с одного трофического уровня на следующий трофический уровень, при этом процессе часть энергии всегда теряется в виде тепла на каждом этапе.
Круговорот питательных веществ относится к хранению и перемещению питательных элементов через различные компоненты экосистемы. Существует два типа круговорота питательных веществ: газообразный и осадочный.
Для газообразного цикла (т. е. азота, углерода) резервуаром является атмосфера или гидросфера, тогда как для осадочного цикла (т. е. фосфора) резервуаром является литосфера.
Люди являются частью лесной экосистемы?
Люди – потребители. Мы берем продукты питания и материалы из лесов. Поэтому мы являемся частью лесной экосистемы. Человеческое потребление изменяет лесные экосистемы. Наше вмешательство может быть необходимо для поддержания лесных экосистем в условиях возрастающего давления со стороны человека.
Виды лесных экосистем
Выделяют четыре основных вида лесов – хвойные, широколиственные, смешанные и тропические. Они классифицируются в зависимости от доминирующего видового состава растительности, а также географического положения.
Давайте рассмотрим каждый вид экосистем леса подробней:
Экосистема хвойного леса
Хвойный лес – это лесная экосистема, расположенная в регионах с умеренным климатом, с теплым летом и прохладной зимой, а также с достаточным количеством осадков для поддержания деревьев. Хвойные леса в основном состоят хвойных деревьев, например, сосен, пихт, елей, кедров, кипарисов, секвой, тисов, лиственниц, каури и др. Для хвойных деревьев характерны мелкие игольчатые или чешуйчатые листья, и большинство из них остаются зелеными в течение всего года. Они также способны выдерживать низкие температуры и кислые почвы.
Хвойные леса расположены в северном полушарии и покрывают большие просторы Северной Америки от Тихого до Атлантического океана, всей Европы, России, Азии, Монголии, Китая и Японии. Хвойные деревья хорошо себя чувствуют в климате с продолжительной холодной зимой, сильными снегопадами и коротким летом.
Доминирующей растительностью в этой экосистеме являются вечнозеленые хвойные деревья. Они растут близко друг к другу, образуя навес над землей, который пропускает лишь небольшое количество солнечного света на землю. Игольчатые листья хорошо выдерживают влагу и суровые холодные ветры каждую зиму. Хвойные деревья также имеют форму конуса, что помогает снегу соскальзывать с их веток. Под пологом деревьев растет очень мало других растений. На некоторых влажных участках встречаются папоротники, осока, мох и ягоды.
Животные хвойных лесов хорошо адаптированы к холодным зимам. Некоторые представитель фауны, например птицы, в холодное время года мигрируют на юг. Насекомые откладывают яйца, которые могут пережить зиму. Одни животные, такие как белки, запасаются едой на зиму, в то время как другие впадают в спячку, погружаясь в долгий глубокий сон.
Хищниками экосистемы хвойного леса являются рыси, росомахи, ястреб Купера и волки. Другие животные включают – лосей, зайцев, оленей, медведей, бурундуков, летучих мышей и дятлов. У обитающих здесь животных есть определенные характеристики, которые помогают им выжить, такие как густой мех или перья. Многие животные хвойного леса имеют острые когти и умеют лазить по деревьям. У них большие ступни, что позволяет ходить по снегу, не утопая. Некоторые виды меняют цвет меха на белый зимой и коричневый – летом, чтобы слиться с окружающей средой.
Пищевые цепи в хвойных лесах относительно короткие, к примеру, растение (ягоды) — травоядное животное (лось) — плотоядное животное (волк).
Если вмешательство людей в экосистему хвойного леса минимально, то в ней осуществляется саморегуляция: животные одного вида не смогут полностью истребить популяцию другого вида. Поэтому этот вид лесной экосистемы весьма устойчив.
Экосистема широколиственного леса
Широколиственные леса – это лесная экосистема, которая переживает четыре сезона, а деревья теряют свою листву каждую осень и зиму. Поскольку деревья в лиственных лесах ежегодно теряют листья, животные и другие растения в этих регионах выработали особые способы борьбы с отсутствием или наличием листьев над ними. Из-за разного количества солнца и тени в течение года вся экосистема разработала множество адаптаций – от зимней спячки до сезонного цветения.
Широколиственные леса встречаются по всему миру, в том числе в Северном и Южном полушариях. Однако самые большие площади леса сосредоточены в Северной Америке, Европе и некоторых частях России, Китая и Японии. В некоторых частях Австралии, Южной Азии и Южной Америки также есть широколиственные леса, хотя животный мир в этих регионах обычно отличается от обитателей северных регионов.
Изменение цвета листьев деревьев – одна из самых заметных особенностей широколиственных лесов, так как, когда осенью начинает холодать, деревья высасывают хлорофилл из своих листьев, чтобы хранить его для использования в холодные и темные зимние месяцы.
Широколиственные леса делятся на разные ярусы в зависимости от высоты растений. Очевидно, что высокие деревья будут иметь больший круглогодичный доступ к солнцу, чем кустарники и травы.
Высокие деревья формируют полог – самый высокий ярус. Они тянутся к солнцу и конкурируют друг с другом, чтобы получить как можно больше солнечного света для жизни и роста. Основу этого яруса составляют такие породы деревьев, как дуб, клен, бук, береза, вяз, гикори, грецкий орех, ясень, липа, сикамор, тополь и др.
Второй ярус (подлесок) немного ниже полога – его формируют небольшие молодые деревьев, которые меньше деревьев полога, но выше кустарников.
Третий ярус ближе к земле и состоит из кустарников. Они ниже, чем самые маленькие деревья, поэтому в течение года им необходимо адаптироваться к разному количеству света. Этот ярус составляют такие растения, как азалии, рододендроны, первоцвет, азиатский женьшень, даурская роза, ежевика, ядовитый дуб и др.
Четвертый ярус состоит из многолетних травяных растений и папоротников. Здесь растут следующие растения: женский папоротник, полевые цветы, ягоды, смилакс, фиалки, орхидеи, триллиум и др.
Лесная подстилка – последний нижний ярус, который включает все что находиться на уровне земли широколиственного леса. Этот ярус также состоит из грибов, лишайников, плаунов, мхов, опавших листьев, веток и разлагающегося органического вещества.
Основными консументами в экосистеме широколиственного леса являются млекопитающие (лисы, волки, тигры, медведи, ежи, еноты, кабаны, зайцы, белки), птицы (соловьи, снегири, чижи, глухари, кукушки, аисты), рептилии, амфибии и рыбы.
Широколиственные леса являются довольно устойчивой экосистемой. Наиболее уязвимой она становиться с наступлением холодов, когда с деревьев опадает листва и останавливается фотосинтез. В это время основную роль выполняют редуценты, которые перерабатывает отмерший органический материал в неорганические соединения.
Экосистема смешанного леса
Смешанные леса – лесная экосистема, характеризующаяся смешиванием лиственных и хвойных пород деревьев. Эти леса также имеют выраженную вертикальную структуру. К солнцу тянутся тополя, сосны и ели. Под ними располагаются клены, вязы, липы и дубы. Ярус кустарников составляют боярышни, шиповник, малина, ежевика и др. Подстилка состоит из низких трав, лишайников, мхов и различного органического материала. Деревья в смешанных лесах лучше переносят холодный климат, чем в более южных широколиственных.
В Евразии смешанные леса встречаются на юге Скандинавии, на территории Русской и Западно-Сибирской равнин, на Дальнем Востоке, в Карпатах, на Кавказе, в умеренном климате гор Юго-Восточной Азии. В Северной Америке произрастают в Аппалачах, Калифорнии, возле Великих озёр. В Южной Америке и в Новой Зеландии область смешанных лесов распространена среди лесных массивов умеренного пояса.
Обитатели смешанных лесов пользуются ресурсами всех ярусов как для пропитания, так и в качестве убежища. Семена хвойных привлекают птиц, грызуны питаются орехами, личинки жуков в коре деревьев служат пищей для некоторых птиц. Здесь можно повстречать косуль и диких кабанов. Зубры и благородные олени встречаются в основном в заповедной зоне. Распространенным хищником экосистемы смешанных лесов является лиса. Белки, барсуки, норки, сони, куницы, лесные кошки, бурые медведи представляют основу животного мира смешанных лесов. Среди птиц распространены дятлы, глухари, дикие голуби, зяблики и зарянки.
Основой устойчивости экосистемы смешанного леса является способность полного замещения одного вида деревьев другим. В случае исчезновения популяции какого-либо вида, ее место будет занято другими возросшими породами деревьев.
Экосистема тропического леса
Тропический лес является одной из самых интересных экосистем на планете Земля. Он наполнен высокими деревьями, уникальными растениями, гигантскими насекомыми и всевозможными животными. Тропические леса расположены в тропиках, недалеко от экватора (между 10° с. ш. и 10° ю. ш.). В большинстве тропических лесов выпадает не менее 2000 мм, а во многих районах – более 2500 мм. Поскольку они расположены близко к экватору, большую часть года температура держится от 24 до 28° С.
В мире есть три основных области тропических лесов:
Тропический лес обладает наибольшим биоразнообразием из всех наземных экосистем. Несмотря на то, что экосистема покрывает лишь около 6% поверхности Земли, по оценкам ученых, около половины видов животных и растений на планете обитают в тропических лесах.
Тропические леса можно разделить на три основных яруса: полог, подлесок и лесная подстилка. В каждом ярусе живут разные животные и растения. Полог – это верхний ярус деревьев высотой не менее 30 метров. Их ветви и листья образуют зонтик над остальными ярусами. Здесь обитают обезьяны, птицы, насекомые и рептилии различных видов. Некоторые животные могут прожить всю свою жизнь, не покидая полога и не касаясь земли.
Подлесок состоит из более низких деревьев и кустарников, но в основном это стволы и ветви деревьев полога. Этот ярус является домом для некоторых крупных хищников, таких как змеи и леопарды. Здесь также обитают совы, летучие мыши, насекомые, лягушки, игуаны и другие животные.
Из-за плотности полога очень мало солнечного света попадает на лесную подстилку. Этот ярус служит домом для множества насекомых и пауков, а также некоторых крупных животные.
Невероятное биоразнообразие экосистемы тропических лесов обеспечивать их большую устойчивость, так как всегда найдутся популяции, которые смогут приспособится к изменениям среды обитания и выжить.