Полная версия

Главная arrow Экология arrow Общая экология

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

третья. РАЗНООБРАЗИЕ ЭКОСИСТЕМ

Пойми земли меняющийся вид: ...Земля морей и полуостровов,

Здесь вздутая, здесь сдавленная узко В парче лесов и в панцире хребтов Жемчужница огромного моллюска.

Максимилиан Волошин. «Ангел времён»

Климат и биомы суши

Климатические условия являются основным лимитирующим фактором не только для отдельных видов, но и для биологических сообществ в целом. Сходство климатических условий приводит к образованию идентичных экосистем даже на удалённых друг от друга территориях. Определённый тип экосистем, связанный с характером климата, часто называют биомом. Видовой состав в двух экосистемах, принадлежащих одному биому, может быть совершенно разным, но сходные экологические ниши в них оказываются заняты экологически эквивалентными видами, иногда удивительно совпадающими не только по их роли в экосистеме, но и по морфологии. Животные могут иметь похожие органы и приёмы для добычи пищи, а растения — одинаковые структуры стеблей, листьев и корней. В тропических степях в Австралии пасутся кенгуру, а в Африке — антилопы, виды очень далекие, но играющие сходные роли в экосистемах. Одинаковые ниши занимают леопард в Африке и ягуар в лесах Амазонки, карибу в тундре Северной Америки и северный олень в Евразии, вечнозелёные дубы Калифорнии и австралийские эвкалипты.

Примерами биомов могут служить влажные тропические леса в Южной Америке, Центральной Африке и Юго-Восточной Азии, степи Евразии и прерии Америки, лиственные и хвойные леса разных континентов.

Лицо биома определяют неразрывно связанные между собой растительность и почвы, которые формируются под действием двух основных климатических факторов: температуры и осадков. Воздействие температуры и увлажнения на биоту зависит как от соотношения этих факторов, так и от их абсолютной величины.

Понятия влажности и увлажнения в экологии несколько отличаются от таковых в метеорологии. Метеоролог под влажностью понимает либо содержание паров воды в кубическом метре воздуха (абсолютная влажность), либо отношение парциального давления водяного пара в воздухе к давлению насыщенного пара при данной температуре (относительная влажность). Для эколога понятие влажности или увлажнения — это количество воды, доступной для биоты. Хотя это количество тесно связано с коэффициентом увлажнения, но не всегда им определяется. Например, возле таких крупных рек, как Нил, Тигр и Евфрат, низовья Волги, Амударья и Сырдарья, коэффициент увлажнения ничтожен, но это в значительной мере компенсируется грунтовыми водами, поступающими из этих рек. Роса нередко представляет собой значительный, а в областях с малым количеством осадков и очень важный вклад в общий водный баланс. Роса и приземный туман играют существенную роль не только в лесах побережий, где осадки выпадают именно в этой форме, а не в виде дождя, но и в пустынях.

Температура оказывает ярко выраженное лимитирующее влияние на организмы, когда увлажнение очень велико или очень мало. Точно так же увлажнение играет большую роль, если температура близка к предельным значениям. Например, хлопковый долгоносик — опасный враг хлопчатников — легче переносит очень высокие температуры при низком и умеренном увлажнении, чем при очень высоком. Сухая жаркая погода в хлопководческих районах — сигнал для хлопкоробов приготовить опрыскиватели и следить, не возрастёт ли численность долгоносика. Жаркая влажная погода менее благоприятна для долгоносика, но, к сожалению, она не слишком хороша и для хлопка!

Крупные водоёмы значительно смягчают климат суши благодаря большим теплоёмкости и скрытым теплотам парообразования и таяния воды. Действительно, принято выделять два основных типа климата, а именно континентальный, характеризующийся крайними значениями температуры и влажности, и морской, которому свойственны менее резкие колебания, что объясняется смягчающим влиянием крупных водоёмов (поэтому вблизи больших озёр формируются местные «морские климаты»).

Современные классификации климата основаны главным образом на измерениях температуры и влажности и учитывают эффективность атмосферных осадков и температуры (от которых зависит длительность вегетационного периода, в течение которого растения наращивают биомассу), а также их распределение по временам года и средние значения. Сравнение количества осадков с зависящей от температуры потенциальной транспирацией — испарением влаги растениями — даёт особенно чёткую картину климата. На рис. 3.1 сравниваются климатические условия основных биомов.

Формирование экосистемы зависит фактически не только от температуры и абсолютного уровня осадков, но и от комбинации температуры с коэффициентом увлажнения (см. п. 2.2) и от

Тропические

Тундра и лесотундра

Климатические условия основных типов природных экосистем суши

Рис. 3.1. Климатические условия основных типов природных экосистем суши

доступности воды. Вблизи полюсов образуются полярные пустыни — там при большом увлажнении нет доступной воды в отличие от настоящих пустынь, где испаряемость многократно превосходит осадки. В общем, классификация типов климата, основанная на комбинации температуры и увлажнения, находится в хорошем соответствии с сельскохозяйственными зонами и зонами растительности. Тем не менее, типы климата, выделяемые климатологами, нередко оказываются понятиями слишком широкими для эколога в конкретной местной ситуации, так что часто приходится вводить подтипы в зависимости от биотических сообществ.

Значительную роль в жизни экосистем играет и распределение осадков по сезонам. Период использования почвенной влаги — это основной период вегетации растений, то есть производства первичной продукции для сообщества в целом. Им определяется размер доступного запаса пищи для консу-ментов и редуцентов на весь годовой цикл. Например, в южной части зоны листопадных лесов вода является лимитирующим фактором лишь в конце лета. Дикая растительность адаптирована к периодическим летним засухам, но некоторые сельскохозяйственные культуры, выращиваемые в этой зоне, не адаптированы к засухам. В то же время в основной части биома лиственных лесов осадки распределены по сезонам более или менее равномерно. Характерны и играют большую роль в жизни всей биоты засушливые сезоны в саванне и муссонных тропических лесах.

Удобным способом графического изображения взаимосвязи температуры и влажности служит построение климатограмм. При построении климатограмм «температура—осадки» или «температура-влажность» откладывают по оси ординат средние месячные величины температуры, а по оси абсцисс — средние месячные величины количества осадков или влажности (рис. 3.2). Месяцы обозначают цифрами. Получающийся двенадцатиугольник даёт представление об условиях температуры и влажности и позволяет графически сравнивать одну совокупность условий с другой. Климатограммы полезны для сравнения разных районов; они позволяют устанавливать роль комбинаций температуры и влажности как лимитирующих факторов. Графики других пар факторов, например графики температуры и солёности в морских местообитаниях, также могут говорить о многом.

Пример климатограммы. Климатограмма лесостепей Южной Европы

Рис. 3.2. Пример климатограммы. Климатограмма лесостепей Южной Европы.

Цифры указывают номера месяцев года

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>