Экосистема леса. Виды лесных экосистем, их характеристики

Леса занимают огромную часть суши нашей планеты — более 4 млрд. гектар суши. Лесные экосистемы (ЛЭ) — это уникальные сообщества животных и растений, соединенных множеством видов связей для обмена энергией. Главную роль в любой лесной экосистеме играют растения. По их доминирующим видам представителей флоры принято выделять следующие виды:

1. Экосистема смешанных лесов
2. Экосистема хвойных лесов
3. Экосистема тропических лесов
4. Экосистема широколиственных лесов

Для лесных экосистем характерна ярусность: на верхнем располагаются деревья, средний ярус составляют кустарники, нижний — травы. Уникальность ЛЭ можно объяснить тремя факторами:

• Во-первых, это практически единственный вид экосистемы, сохранившийся в первозданном и практически неизмененном человеком виде.
• Во-вторых, ЛЭ являются одними из крупнейших на планете.
• В-третьих, ЛЭ считаются одними из самых продуктивных для человечества.

Рассмотрим каждый из видов лесных экосистем подробнее.

Экосистема смешанного леса

Смешанные леса представляют собой симбиоз экосистем хвойных и лиственных лесов. Они дополняют друг друга, укрепляют, поэтому такая экосистема считается наиболее устойчивой из всех лесных.

Смешанными леса считаются, если к основному виду деревьев добавляются другие породы, но в численном коэффициенте — не более 5%. Поэтому такие леса располагаются между хвойными на севере и широколиственными на юге — в полосе, где расположены территории юга Скандинавии, Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, Карпат, Кавказа, Дальнего Востока и Юго-Восточной Азии. На американском континенте это территория Великих озер и Калифорнии. В южном полушарии экосистема смешанных лесов располагается в большей части Южной Америки и в Новой Зеландии.

Доминантами в этой экосистеме являются такие деревья как дуб, клен, ель, сосна, липа, вяз. В Америке — секвойя, в горах — лиственница, на Кавказе и дальнем Востоке — бук и пихта.

Потребителями, или консументами в экосистеме смешанных лесов являются животные, птицы, рыбы, земноводные, насекомые, грибы. Замыкают пищевую цепочку могильщики: черви, личинки, микроорганизмы.

Главная особенность экосистемы смешанного леса — устойчивость, которая обуславливается способностью полного заменения вида. То есть, если популяция какого-либо вида исчезнет, ее место спокойно замещается возросшим количеством особей другого вида.

Уязвимое место такой экосистемы — насекомые. Если они исчезнут, то экосистема смешанного леса станет затухать и погибнет.

Экосистема хвойного леса

Для формирования экосистемы хвойного леса необходим холодный климат. Поэтому такие образуются в основном на севере, где средние колебания температуры воздуха колеблются в пределах от -5°C до +5°C. Осадков мало — до 200 мм в год, и чаще всего они выпадают в виде снега. Лето в таких краях холодное и короткое, а зима — продолжительная и морозная.

Эти климатические условия великолепно подходят для произрастания хвойных пород деревьев: сосен, елей, пихт, кедров, лиственниц. Именно они занимают доминирующее положение в данной экосистеме и расположены на верхнем ярусе.

Хвойные леса, объединенные в массивы, называют тайгой. Эта экосистема распространена в северном полушарии, в основном, в Сибири и в Канаде. В южном полушарии хвойные леса не создают таких массивов и встречаются в виде отдельных участков. А в Австралии и Южной Америке хвойные леса произрастают в горах.

Хвойные породы деревьев вместо листьев имеют иглы, которые. За счет своей маленькой площади прекрасно сохраняют тепло и влагу. А смола, укутывающая хвойные деревья позволяет свободно переносить продолжительные морозы. Фотосинтез в этих деревьях не замирает даже при 0°C.

В экосистеме хвойных лесов практически не присутствует средний ярус. А нижний заселяют мхи и лишайники. Вместе с деревьями эти виды растительности являются продуцентами — они активно участвуют в фотосинтезе, перерабатывая солнечную энергию. Кроме того, они являются кормом для следующего звена экосистемы — животных.

Вершиной пищевой цепочки в таких лесах являются хищники: рыси, тигры, медведи, волки, лисы. Из травоядных млекопитающих особенно распространены парнокопытные: олени, лоси, изюбры. Много животных с ценным мехом: соболей, куниц, белок, ласок. Это организмы-потребители.

К организмам-разрушителям относятся грибы, бактерии и черви.

Пищевые цепочки в экосистеме хвойных лесов зачастую короткие. Например, дерево — травоядное животное (белка) — хищник (лиса).

Если человек не вмешивается в экосистему хвойного леса, то здесь происходит процесс саморегуляции: один вид животных никогда не уничтожает полностью особей другого вида. Что делает этот вид экосистемы очень устойчивым.

Экосистема широколиственного леса

Широколиственные леса распространены на большей части Европы и Восточной Азии, в Северной Америке и к югу от Чили.

Доминирующую роль играют листопадные деревья — те, которые сбрасывают листву с наступлением холодов. Это липы, дубы, ясени, вязы, клены, каштаны. На среднем ярусе растут черемуха, берескеты. Нижний полностью занимают травы и ягоды: пролесник, медуница, земляника и пр.

Класс потребителей в этой экосистеме представлен млекопитающими (лисы, волки, тигры, медведи, ежи, еноты, кабаны, зайцы, белки), птицами (соловьи, снегири, чижи, глухари, кукушки, аисты), рептилиями, амфибиями и рыбами.

Редуцентами являются все те же могильщики, черви и микроорганизмы.

Экосистема широколиственного леса весьма устойчива. Уязвимой она становится во время холодов, когда деревья сбрасывают листву и процесс фотосинтеза замирает. В этот период особая роль отводится редуцентам, которые преобразуют органику в неорганические вещества.

Экосистема тропического леса

Тропические леса опоясывают нашу планету по экватору и захватывают субтропическую, тропическую и экваториальную климатические зоны. При этом огромную роль играет влажность воздуха. Во влажном климате тропические леса вечнозеленые, в сухом (вдали от океанов и морей) леса зеленые только в теплое время года.

Экосистема тропического леса самая богатая из всех лесных ЭС по видовому разнообразию. Доминируют здесь пальмы, миртовые, бобовые, в сухих тропиках — бамбук, лавр, альбиции.

Одна из особенностей экосистемы тропического леса: смазанность границ ярусов. Так, травы могут вырастать до 6 м в высоту, забираясь на средний ярус. Папоротники вообще могут занимать сразу все три яруса. Добавляет размытости и обилие лиан, эпифитов, которые плотной сетью окутывают все растения.

Еще одна особенность экосистемы тропического леса в том, что большинство видов потребителей обитают сразу на деревьях. Это и многочисленные животные (обезьяны, ленивцы, белки-летяги), птицы (попугаи, колибри, дятлы, туканы), пресмыкающиеся (змеи, ящерицы, гекконы, хамелеоны). Даже лягушки — и те стремятся забраться повыше. Сухопутных животных в этой экосистеме мало, зато все они очень крупные: слоны, жирафы, носороги, бегемоты, буйволы.

Редуцентами являются, в основном, грибы и термиты.

Устойчивость лесных экосистем

(Схема устойчивости экосистем России)

Среди всех лесных экосистем наиболее устойчивой является экосистема смешанного леса. Далее, в порядке убывания следуют широколиственные, хвойные и тропические леса.

Это объясняется плотностью произрастания деревьев и степенью проникновения солнечных лучей в самые нижние ярусы леса. Так, например, в смешанных лесах деревья растут не плотно, оставляя свободное пространство для солнечных лучей. Лучи проникают до самой земли, оказывая значительное влияние на деятельность редуцентов, которые, в свою очередь, вырабатывают полезные вещества для роста самих деревьев.

В хвойных лесах макушки деревьев нередко смыкаются, препятствуя солнечному свету. То же происходит и в тропиках, где из-за обилия растений редуценты просто не в состоянии перерабатывать такое огромное количество органики. А потому в тропиках, несмотря на то, что растения здесь вырабатывают самое большое количество кислорода, и углекислый газ консервируется в огромных количествах.