Download to read offline
Наземные экосистемыаземные экосистемы
- 1.
- 2. Экосистемы Наземные Тундра Бореальные хвойные леса(тайга) Листопадные леса умереннойзоны Степи умеренной зоны Чапарраль Тропический грасленд и саванны Пустыни травянистая и кустарниковая Полувечнозеленые сезонные тропические леса Вечнозеленые тропические леса Пресноводные Лотические Лентические Заболоченные угодья Морские Открытый океан Область континентального шельфа Апвеллинга Эстуарии, лиманы, устья рек, бухты, и тд Глубоководная рифтовая зона В. А. Вронский, 1997
- 5. *Тундры (в северномполушарии к северу от тайги). *Климат очень холодный с полярным днем и полярной ночью, среднегодовая температура ниже —5°С. *Осадков менее 200-300 мм в год. *Растительность: отсутствуют деревья, господствуют медленно растущие лишайники, мхи, злаки и осоки, стелющиеся или карликовые кустарники (брусника, черника, карликовая береза). *Животный мир: крупные травоядные копытные (северный олень, мускусный бык), мелкие роющие млекопитающие (лемминги), хищники, приобретающие зимой маскирующую белую окраску (песец, рысь, горностай, полярная сова). В тундре коротким летом гнездится большое число перелетных птиц, среди них особенно много водоплавающих, которые питаются имеющимися здесь в изобилии насекомыми и пресноводными беспозвоночными. *Почвы тундровые - бедные с малой мощностью над слоем вечной мерзлоты.
- 8. *Бореальные хвойные леса(тайга) *(северные районы Европы, Азии и Северной Америки). *Климат: долгая и холодная зима, много осадков выпадает в виде снега. *Растительность: господствуют вечнозеленые хвойные леса (ель, пихта, сибирская кедровая сосна, лиственница, сосна) с мощной лесной подстилкой. *Животный мир: крупные травоядные копытные (лось, северный олень), мелкие растительноядные млекопитающие (заяц-беляк, белка, грызуны), волк, рысь, лисица, черный медведь, гризли, росомаха, норка и другие хищники, многочисленные кро вососущие насекомые во время короткого лета. Множество болот и озер. *Почвы подзолистые и дерново-подзолистые — маломощные и бедные.
- 11. Листопадные леса умереннойзоны (широколиственные леса) (Западная Европа, Восточная Азия, восток США). Климат сезонный с зимними температурами ниже 0°С, осадков 750- 1500 мм в год. Растительность: господствуют леса из широколиственных листопадных пород деревьев высотой до 35-45 м (дуб, бук, клен), кустарниковый подлесок, мхи, лишайники, мощная лесная подстилка. Животный мир: млекопитающие (лоси, медведи, рыси, лисицы, волки, белки, землеройки), птицы (дятлы, дрозды, совы, соколы), пресмыкающиеся (змеи), земноводные (лягушки, саламандры), рыбы (форель, окунь, сом и др.). Биота адаптирована к сезонному климату: спячка, миграции, состояние покоя в зимние месяцы. Почвы бурые лесные.
- 13. *Степи умеренной зоны(в Евразии, центр Северной Америки (прерии), юго-восток Южной Америки (пампасы), отдельные районы Африки, Австралии, Новой Зеландии (туссоки)). *Климат сезонный, лето от умеренного теплого до жаркого, зимние температуры ниже 0°С, осадков 250-750 мм в год. *Растительность: господствуют дерновинные злаки высотой до 2 м и выше в некоторых прериях Северной Америки или до 50 см, например, в степях России, с отдельными деревьями и кустарниками на влажных участках. *Животный мир: крупные растительноядные млекопитающие - бизоны, вилорогие антилопы (Северная Америка), сайгаки, тарпан (Евразия), кенгуру (Австралия), жирафы, зебры, белые носороги, антилопы (Африка); мелкие роющие мле-копитающие (суслики, сурки, полевки, кролики), хищ-ники (койоты, львы, леопарды, гепарды, гиены), разно-образные птицы. *Почвы: черноземы - самые плодородные почвы в мире - и каштановые
- 16. *Чапарраль (Средиземноморье, южныйберег Австралии, в Калифорнии, Мексике и Грузии). *Климат мягкий умеренный, осадков 500—700 мм, выпадают теплой зимой, лето засушливое. *Растительность: деревья (лавр, вечнозеленые дубы) и кустарники с жесткими вечнозелеными листьями. *Почвы коричневые и серо-коричневые.
- 17. Манзанитовый чапараль в Национальномрезервате Кливленд. Калифорния, Сан-Диего. Умбелулария Uumbellularia californica крупное дерево из сем. Лавровых, листья которого пахнут лавровым деревом.
- 19. *Тропический грасленд исаванны *(Центральная и Восточная Африка, Южная Америка, Австралия, значительная часть южной Индии). *Климат сухой и жаркий большую часть года, температура высокая круглый год, осадки, 750-1650 мм в год, распределяются неравномерно по сезонам (влажный и сухой сезоны). *Растительность: густая травянистая растительность (злаковые) с редкими листопадными деревьями (баобабы, акации, пальмы). *Животный мир: крупные растительноядные млекопитающие (антилопы, зебры, жирафы, носороги), хищники (львы, леопарды, гепарды), птицы (африканский страус, грифы). Много кровососущих насекомых, например, муха цеце. *Почвы красные ферраллитные, красно-бурые и ко-ричнево- красные.
- 22. *Пустыни травянистая икустарниковая *(некоторые районы Африки, например Сахара, Ближнего Востока и Центральной Азии, Большой Бассейн и юго-запад США, север Мексики и др.). *Климат очень сухой, с жарким днем и холодными ночами, осадков менее 200-250 мм в год. *Растительность: ксерофитные травы и редкостойный кустарник, кактусы, множество эфемеров, быстро развивающихся после непродолжительных дождей. Корневые системы у растений обширные поверхностные, перехватывающие влагу редких осадков или стержневые корни, проникающие в землю до уровня грунтовых вод. * Животный мир: разнообразные грызуны, жабы, ящерицы, змеи и другие пресмыкающиеся, совы, орлы, грифы, мелкие птицы и насекомые в большом количе-стве, верблюды. *Почвы светло-бурые, сероземы, такыры.
- 25. *Полувечнозеленые сезонные (листопадные) тропическиелеса *(тропическая часть Азии, Центральная Америка). *Климат со сменой сухого (4—6 месяцев) и влажного сезонов, среднегодовое количество осадков 800—1300 мм в год. *Растительность: господствуют леса. Доминируют деревья верхнего яруса, сбрасывающие листья в сухой сезон. Нижний ярус образуют в основном вечнозеленые деревья и кустарники. Из вечнозеленых деревьев этих экосистем наиболее известна пальма. *Животный мир: практически так же богат, как в вечнозеленых тропических дождевых лесах. *Почвы красные ферраллитные.
- 27. *Вечнозеленые тропические дождевыелеса *(север Южной Америки, Центральная Америка, западная и центральная части экваториальной Африки, Юго-Восточная Азия, прибрежные районы северо-запада Австралии, острова Индийского и Тихого океанов). *Климат без смены сезонов в связи с близостью к экватору, среднегодовая температура выше 17°С (обычно 28°С), среднегодовое количество осадков превышает 2000—2500 мм в год. *Растительность: господствуют леса. Деревья разной высоты образуют густой полог из трех ярусов (верхний ярус, полог и нижний ярус). Видовое разнообразие растений огромно. *Животный мир: видовой состав богаче, чем во всех других биомах вместе взятых. Встречаются многочисленные экзотические насекомые с яркой окраской, земноводные (лягушки), пресмыкающиеся (ящерицы, змеи, черепахи), птицы (попугаи, павлины, кондор), млекопитающие (обезьяны, муравьеды, ягуары). *Почвы красно-желтые ферраллитные — маломощные и бедные органическим веществом и минеральными элементами питания растений.
- 29. Экосистемы Площадь, млн км2 Продуктивность растений, г/(м2. год)Общая продукция растений млрд т/год Общая продукция животных млрд т/год Крайние значения Средние Материковые экосистемы (в целом) 149 0 - 3500 773 115 909 в том числе: Влажные тропические леса 17 1000 - 3500 2200 37,4 260 Вечнозеленые леса умеренного пояса 5 600 - 2500 1300 6,5 26 Листопадные леса умеренного пояса 7 600 - 2500 1200 8,4 42 Тайга 12 400 - 2000 800 9,6 38 Саванна 15 200-2000 900 13,5 300 Тундры и высокогорье 8 10 - 400 140 1,1 3 Пустыни и полупустыни 18 10 - 250 90 1,6 7 Болота мангровые и низинные 2 800 - 3500 2000 4,0 32 Озера и водостоки 2 100 - 1500 250 0,5 10 Культивируемые земли 14 100 - 3500 650 9,1 9 Морские экосистемы (в целом) 361 2 - 2400 152 55,0 3025 в том числе: Открытый океан 332 2 - 400 125 41,5 2500 Аппвелинги 0,4 400 - 1000 500 0,2 11 Континентальный шлейф 26 200 - 600 360 9,6 430 Заросли водорослей и рифы 0,6 500 - 4000 2500 1,6 36 Эстуарии 1,4 200 - 3500 1500 2,1 48 Средняя продуктивность биосферы 510 0 - 4000 333 170,0 3934
- 30. Помимо основных типовприродных экосистем (биомов) различают переходные типы — экотоны. Биом –это совокупность экосистем со сходным типом растительности, расположенных в одной природно- климатической зоне. Экотон – граница между экосистемами (биогеоценозами). Экотон всегда отличается более высоким видовым разнообразием и плотностью популяций по отношению к центральной части биогеоценоза.
Editor's Notes
- #4 Основные лимитирующие факторы суши - неодинаковые средние температуры и количество осадков
- #5 Тундры (в северном полушарии к северу от тайги). Климат очень холодный с полярным днем и полярной ночью, среднегодовая температура ниже —5°С. За несколько недель короткого лета земля оттаивает не более одного метра в глубину. Осадков менее 200-300 мм в год. Растительность: отсутствуют деревья, господствуют медленно растущие лишайники, мхи, злаки и осоки, стелющиеся или карликовые кустарники (брусника, черника, карликовая береза). Животный мир: крупные травоядные копытные (северный олень, мускусный бык), мелкие роющие млекопитающие (лемминги), хищники, приобретающие зимой маскирующую белую окраску (песец, рысь, горностай, полярная сова). В тундре коротким летом гнездится большое число перелетных птиц, среди них особенно много водоплавающих, которые питаются имеющимися здесь в изобилии насекомыми и пресноводными беспозвоночными. Почвы тундровые - бедные с малой мощностью над слоем вечной мерзлоты.
- #8 Бореальные хвойные леса (тайга) (северные районы Европы, Азии и Северной Америки). Климат: долгая и холодная зима, много осадков выпадает в виде снега. Растительность: господствуют вечнозеленые хвойные леса (ель, пихта, сибирская кедровая сосна, лиственница, сосна) с мощной лесной подстилкой. Животный мир: крупные травоядные копытные (лось, северный олень), мелкие растительноядные млекопитающие (заяц-беляк, белка, грызуны), волк, рысь, лисица, черный медведь, гризли, росомаха, норка и другие хищники, многочисленные кровососущие насекомые во время короткого лета. Множество болот и озер. Почвы подзолистые и дерново-подзолистые — маломощные и бедные.
- #11 Листопадные леса умеренной зоны (широколиственные леса) (Западная Европа, Восточная Азия, восток США). Климат сезонный с зимними температурами ниже 0°С, осадков 750-1500 мм в год. Растительность: господствуют леса из широколиственных листопадных пород деревьев высотой до 35-45 м (дуб, бук, клен), кустарниковый подлесок, мхи, лишайники, мощная лесная подстилка. Животный мир: млекопитающие (лоси, медведи, рыси, лисицы, волки, белки, землеройки), птицы (дятлы, дрозды, совы, соколы), пресмыкающиеся (змеи), земноводные (лягушки, саламандры), рыбы (форель, окунь, сом и др.). Биота адаптирована к сезонному климату: спячка, миграции, состояние покоя в зимние месяцы. Почвы бурые лесные. В этих районах человеческая цивилизация получила наибольшее развитие, поэтому большая часть широколиственных лесов заменена культурными сообществами.
- #13 Степи умеренной зоны (в Евразии, центр Северной Америки (прерии), юго-восток Южной Америки (пампасы), отдельные районы Африки, Австралии, Новой Зеландии (туссоки)). Климат сезонный, лето от умеренного теплого до жаркого, зимние температуры ниже 0°С, осадков 250-750 мм в год. Растительность: господствуют дерновинные злаки высотой до 2 м и выше в некоторых прериях Северной Америки или до 50 см, например, в степях России, с отдельными деревьями и кустарниками на влажных участках. Животный мир: крупные растительноядные млекопитающие - бизоны, вилорогие антилопы (Северная Америка), сайгаки, а ранее дикие лошади - тарпан (Евразия), кенгуру (Австралия), жирафы, зебры, белые носороги, антилопы (Африка); мелкие роющие млекопитающие (суслики, сурки, полевки, кролики), хищники (койоты, львы, леопарды, гепарды, гиены), разнообразные птицы. Почвы: черноземы - самые плодородные почвы в мире - и каштановые. Большая часть степей в настоящее время используется под пашню, пастбища, сенокосы и т.д.
- #16 Чапарали (Chaparral) Для юго-западной окраины США (полосы тихоокеанского побережья и Центральной долины) c субтропическим климатом характерны ксерофитные леса и заросли кустарников на коричневых, серо-коричневых и бурых лесных почвах. В составе лесов преобладают сосны и можжевельники, в высоту обычно не превышающие 15 м. По мере увеличения сухости леса сменяются зарослями кустарников (чапаралью), напоминающими средиземноморский маквис. Чапара́ль(исп. chaparral, от chaparro - заросли кустарникового дуба) - это заросли многолетних вечнозеленых кустарников высотой обычно до 2 м (отдельные деревья могут быть выше, до 5 м). Эти заросли состоят из различных видов вечнозеленого дуба, вересковых и других кустарников с жесткой, опушенной и бархатистой листвой, часто имеющей сероватый или серебристый оттенок. Характерны кустарниковые дубы с мелкими колючими и жёсткими листьями, аденостома из сем. Розоцветных, манзаниты, лавровишня, цеанотусы. Всего в чапарали встречается около 100 видов кустарников. Во многих местах кустарниковые заросли сменяют вырубленный или выгоревший лес, и в таких местах - на месте сведенных лесов - чапараль является вторичным типом растительности. Наиболее типичной для чапараля является аденостома, или чамиз (Adenostoma fasciculatum), часто образующая чистые заросли, а также виды кустарниковых дубов, манзаниты (18 видов), представителей родов сумах, цеанотус (25 видов) и другие. У верхней границы чапарали увеличивается доля листопадных видов - дуба, ирги, церциса. Чапарали возникают на местах лесных пожаров, и многие рассматривают их как стадию деградации дубовых вечнозелёных лесов, но на самом деле чапарали - коренная растительность. Это своеобразный тип субтропической жестколистной кустарниковой растительности, распространенный в узкой полосе Тихоокеанского побережья Калифорнии и на Севере Мексиканского нагорья, на высотах 600-2400 м н.у.м. Чапараль начал формироваться примерно 14 млн. лет назад, когда сократилось количество летних дождей. Около 10 млн. лет назад резко выросло количество пожаров. У растений начали происходить адаптации, позволяющие им переживать засуху и пожары. 2 млн. лет назад произошло воздымание горных хребтов вдоль побережья Тихого океана, и чапараль сформировался в том виде, в каком мы видим его сейчас. Биоморфологическая структура чапарали поддерживаются благодаря периодическим пожарам, при которых из экосистемы выпадают деревья. Большая часть растений здесь хорошо приспособлена к пожарам – большинство дают после пожара интенсивную поросль, так как пожароустойчивы их семена и корневые системы, другие растения размножаются преимущественно вегетативно. Условия, при которых развиваются такие уникальные кустарниковые экосистемы, как чапараль, существуют в 6 местах мира: центральная часть Чили, Капская провинция в Южной Африке, юго-запад Австралии, юг Австралии, Средиземноморский бассейн и Калифорния. Ареал чапарали в южной Калифорнии определяется широтой, близостью океана, рельефом Береговых хребтов и направлением движения воздушных масс. Теплые влажные массы воздуха возникают в экваториальной зоне и по мере продвижения на север охлаждаются, а в районе 30 градусов с.ш. пар, содержащийся в них, конденсируется в туман, и выпадают дожди. Береговые хребты в Калифорнии препятствуют проникновению влажного океанического воздуха на материк, однако на их западном макросклоне осадков для развития этих кустарников вполне достаточно (300-800 мм), чем и определяется существование здесь чапарали. При количестве осадков менее 200 мм при высокой транспирации чапарали сменяются береговыми полынниками, а при количестве осадков выше 900 мм сменяется хвойными и смешанными вечнозелеными лесами. Географически чапараль идет по калифорнийскому побережью между широтами 30° и 65º с.ш. на береговых хребтах. Чапараль доминирует на склонах гор и в предгорьях от долины р. Руж в Орегоне (юго-запад штата) до горы Сан-Педро в Байя Калифорния, где занимает значительные площади. На плато Кламат и Сискью чапарали распространены в комбинации с ксероморфной серпентиновой саванной, в штате Калифорния чапарали идут на склонах холмов вдоль побережья океана. Калифорнийский чапараль поднимается на высоты до 1700 м н.у.м., при этом он обнаруживается на очень крутых склонах. В горах, где долины узкие, каньонообразные, он сплошь покрывает борта каньонов. Можно сказать, что чапараль - это полуаридная ассоциация древесных растений со склерофильными листьями, приспособленных к летней засухе, мягкой зиме и естественным пожарам, случающимся с периодичностью каждые 30-150 лет. Склерофильные листья в полуаридном климате имеют преимущества, так как сокращают транспирацию с поверхности листа (испарение) с помощью воскового налета, утолщенных стенок клеток, и сокращения количества устьиц на поверхности. Растения чапарали, реагируя на засуху, применяют 4 разных стратегии. Первая – защититься от засухи и избежать ее с помощью длинной корневой системы и толстых и жестких листьев (как у малозмы); вторая – развить ряд физиологических адаптаций и движений, чтобы выносить засуху (цеанотус); третья – отступить перед засухой и уйти на это время (что делают однолетние растения, погибая, или растения, у которых отмирает верхняя часть, а под землей остаются запасающие органы); четвертая - синхронизировать свой феноритм с ритмом климата (например, стать полулетними листопадными растениями, как шалфей).
- #22 Пустыня - это территория, где испарение превышает количество осадков, причем их уровень составляет менее 250 мм/г. В таких условиях произрастает скудная, обычно низкорослая растительность, преобладание ясной погоды способствует быстрой потере теплоты ночью, накопленной почвой днем. Для пустыней характерно значительное различие между дневной и ночной температурами. Обычно эти территории с низкой плотностью населения, а иногда вообще ненаселенные. Этот термин относится также к районам, неблагоприятным для жизни вследствие холодного климата (т.н. холодные пустыни). Пустынные экосистемы занимают около 16% поверхности суши и расположены практически во всех широтах Земли. Существует три жизненных формы растений, адаптированных к пустыням: 1) однолетники, избегающие засухи тем, что они растут только при достаточной влажности; 2) суккуленты, такие, как кактусы; 3) пустынные кустарники, у которых многочисленные отходящие от короткого основного ствола ветви несут мелкие толстые листья. Животные пустыни, как и растения, по - разному адаптированы к недостатку воды. Пресмыкающиеся и некоторые насекомые обладают непроницаемыми покровами и выделяют сухие экскреты. Пустынные насекомые защищены от испарения особыми водонепроницаемыми при высокой температуре веществами. Млекопитающих как группу нельзя считать хорошо адаптированными к условиям пустыни, так как они выделяют мочевину, что связано с потерей большого количества воды. Все же некоторые виды приобрели вторичные адаптации. К таким млекопитающим принадлежат грызуны, например: кенгуровая крыса и карманчиковая мышь (рис.4). Эти животные могут неопределенно долго существовать на сухих семенах и вовсе не нуждаться в питье. Величайшая пустыня мира - Сахара (рис. 5).
- #24 Пустыня - это территория, где испарение превышает количество осадков, причем их уровень составляет менее 250 мм/г. В таких условиях произрастает скудная, разреженная и обычно низкорослая растительность. Преобладание ясной погоды и разреженная растительность способствуют быстрой потере теплоты ночью, накопленной почвой днем. Для пустыней характерно значительное различие между дневной и ночной температурами. Пустынные экосистемы занимают около 16% поверхности суши и расположены практически во всех широтах Земли. Тропические пустыни. Это такие пустыни, как Южная Сахара, которые составляют около 20% общей площади пустынь. Температура там круглый год высокая, а количество осадков минимальное. Пустыни умеренных широт. Такие пустыни, как пустыня Мохаве в Южной Калифорнии, отличаются высокими дневными температурами летом и низкими - зимой. Холодные пустыни. Для них характерна очень низкая температура зимой и средняя - летом. Растения и животные всех пустынь приспособлены улавливать и сохранять дефицитную влагу.Медленный рост растений и малое видовое разнообразие делают пустыни весьма уязвимыми. Уничтожение растительности в результате выпаса или езды вне дорог ведет к тому, что на восстановление утраченного требуются десятилетия.
- #31 Помимо основных типов природных экосистем (биомов) различают переходные типы — экотоны. Например, лесотундра, смешанные леса умеренной зоны, лесостепь, полупустыни и др. Экотон – граница между экосистемами (биогеоценозами). Экотон всегда отличается более высоким видовым разнообразием и плотностью популяций по отношению к центральной части биогеоценоза. Например, опушка леса всегда более насыщена видами древесной, травянистой и кустарниковой растительности, по отношению к участкам, расположенным в глубине лесного массива.