Основные типы наземных экосистем Термин «экосистема» (экологическая экосистема) введен А. Тенсли в 1935 г. Экосистема – это общность живых организмов и неживой природы в определенном пространстве, причем все части экосистемы взаимодействуют друг с другом, используя поток энергии и создавая круговорот веществ. Наряду с термином экосистема используют термин биогеоценоз (БГЦ). Живая часть экосистемы или биогеоценоза представлена множеством популяций разных видов микроорганизмов, грибов, растений и животных, которые питаются, размножаются, погибают, но при этом в экосистеме численность популяций находится в динамическом равновесии. Размер экосистемы может быть очень различным. Самая крупная экосистема Земли – биосфера. Она включает в себя все живые существа планеты и среды их обитания: литосферу, гидросферу, атмосферу. Экосистемы меньшего размера соответствуют географическим зонам суши и Мирового океана. Они получили название биомов. Это экосистемы тундры, лесов, степей, пустынь, тропических лесов на суше и экосистемы антарктического, умеренного и тропического поясов Мирового океана. Каждая из этих экосистем имеет свой набор экологических факторов, образующих среду обитания, в которой имеется свой набор живых организмов, приспособленных к этим условиям. Четких границ между экосистема не бывает. Кроме того, один организм может входить в состав разных экосистем. Общая характеристика лесных экосистем Лесные экосистемы – это экосистемы, в которых основную биомассу продуцируют деревья. Это сложный тип экосистем, в составе которого не только деревья, но и кустарники, травы. Экологическое равновесие в лесной экосистеме поддерживается взаимоотношениями между организмами и средой их обитания. Главный регулятор экологического равновесия в лесу – конкуренция. Она протекает наиболее остро в период роста молодых деревьев, когда выживают сильные и погибают слабые. Вертикальные взаимоотношения также играют роль в поддержании равновесия, хотя и менее важны, чем конкуренция. В лесу развиты все формы вертикальных взаимоотношений – растительноядность, хищничество, симбиоз, паразитизм. Лесные экосистемы разнообразны. 1. Широколиственные леса. К широколиственным породам относят дуб, липу, клен, ильм, вяз. К ним могут примешиваться и мелколиственные породы – осина, береза. Из кустарников под пологом деревьев произрастают рябина, крушина, черемуха, вишня степная, карагана. Травяной полог разнообразен, но в нем преобладает сныть, костяника, копытень, крапива и др. 2. Хвойные леса. Эти леса образуются сосной, лиственницей, пихтой и елью. Наиболее устойчива к холоду лиственница. Поэтому это самое распространенное дерево в России. 3. Мелколиственные леса. Эти леса называются вторичными, т.к. формируются осиной и березой, и. как правило, и существование связано с деятельностью человека. 4. Пойменные леса. Эти леса относятся к мелколиственным, их формируют тополь черный и белый, ивы, ольха черная.. они играют особо важную роль в сохранении рек. Лесные экосистемы – каркас территории, они впитывают дождевую и снеговую воды и питают реки. Они обогащают атмосферу кислородом, поддерживают уровень содержания в ней углекислого газа. Лесные почвы фильтруют воды, стекающие с полей и промышленных площадок, очищают их от вредных примесей. Испаряют в атмосферу влагу и благотворно влияют на климат, повышая влажность воздуха. По биосферной роли различают три группы лесов. 1. Леса первой группы располагаются вдоль рек, по побережьям озер, вдоль крупных шоссейных дорог, в зеленых зонах городов, в заповедниках. 2. Леса второй группы называются защитно-эксплуатационными. Здесь проводят рубки, но так, чтобы древостой полностью не уничтожить, и шел процесс самовосстановления. 3. Леса третьей группы – эксплуатационные. Степные экосистемы Степи образовались в результате того, что для произрастания деревьев было недостаточно влаги, а на безлесных пространствах, где росли различные травы, паслись стада диких копытных, таких как сайгаки. Дикие копытные способствовали росту тех видов, которые хорошо отрастают после скусывания или вытаптывания. Главные из таких видов – злаки из родов ковыль и типчак. У этих злаков формируется густой пучок побегов (дерновина). Между такими дерновинами ковылей и типчака росло яркое разнотравье. Степи очень богаты видами растений, на одном квадратном метре их можно насчитать более 80. наряду с ковылями и типчаком, таволгой, горным клевером, земляникой и другим степным разнотравьем, широко распространены особые виды – камнелюбы: василек северный, тимьян, оносма, бурачок, горноколосник колючий. Степные травостои богаты бобовыми: клевером горным, виками, вязелем, эспарцетом, люцерной желтой. Степи – это пастбища и сенокосы, богатая кормовая база для пчел. Под степным травостоем самая плодородная почва – черноземы. Луговые экосистемы Если степные экосистемы сформировались под влиянием сухого климата и диких копытных, то луга – это результат хозяйственной деятельности человека. Луговые экосистемы формируются на более увлажненных почвах, чем степные черноземы, и только тогда, когда вырубают лес и затем регулярно выкашивают травостой или пасут скот. Если использование прекращается, луг может снова зарасти лесом.. Луга – это сообщества влаголюбивых растений, поэтому они распространены в лесной зоне, где выпадает достаточно много осадков, в низинах степной зоны, где к поверхности почвы приближены грунтовые воды, и в речных поймах. В поймах в весеннее время, когда тают снега, резко поднимается уровень воды, и река выходит из берегов, орошая и удобряя луга питательным наилком, который осаждается из мутной воды во время затопления. Луга используются как пастбища и сенокосы. Эти экосистемы не только дают высококачественный корм, но играют важную роль в сохранении почв, защищая их от эрозии плотным дерном. Поэтому те пахотные земли, которые разрушаются водой или ветром, превращаются в луга. Главные растения лугов – мятлик, овсяница, земляника, клевер, таволга. Лучшие луга расположены в поймах рек. Болотные экосистемы Болотами называют участки суши, где почвы постоянно или большую часть года переувлажнены, и потому образуется детрит в виде торфа. В отличие от гумуса, который характерен для почв лесных, степных и луговых экосистем, в болотах растительные остатки не перегнивают до конца. На болотах растут виды трав, кустарников, деревьев, которые приспособлены к условиям переувлажненных почв (ольха черная, ива, осоки, тростник), мхи. В период избытка влаги – в осеннее ненастье и когда тают снега, болота впитывают воду, а в сухое время года постепенно отдают ее ручьям, которые, сбегая в реки, поддерживают их водность. Болота – прекрасные санитары сельскохозяйственных экосистем. Стекающая в них вода содержит удобрения, остатки пестицидов, нефтепродукты, навозные стоки, а вытекающий из болота ручей полностью очищен от вредных примесей. На болотах живут многие ценные промысловые животные – ондатра, заяц-беляк, лось, утки, кулики. Главная польза от болот – сохранение воды и улучшение ее качества. Болота очень разнообразны. Выделяют три основных типа: 1. Низинные болота возникают либо при сукцессии зарастания озерных экосистем, либо при заболачивании суши, когда на поверхность почвы выходят грунтовые воды. Основные торфообразователи в низинных болотах – разные осоки, тростник, рогоз, камыш. Большинство низинных болот покрыты ивами или черной ольхой. 2. Переходные болота. Мощность торфяного слоя низинного болота год от года увеличивается. Когда она превысит 40-50 см, корни растений уже не достигают минерального грунта, богатого питательными элементами. Растения переходят на питание за счет торфа – детрита, который минерализуется микроорганизмами. Минерализация торфа происходит медленно и не до конца, и потому условия питания растений ухудшаются. Каждому новому поколению растений достается все меньше питательных веществ. Поэтому новые слои торфа, образующиеся из отмирающих растений, содержат мало кальция, фосфора, калия и других элементов питания. Процесс обеднения торфа вызывает экологическую сукцессию под действием внутренних факторов. Вместо растений, требовательных к богатству почвы питательными элементами, таких как ольха черная, ива, осока, приходят растения, приспособленные к росту в условиях ограниченных ресурсов минеральных элементов – береза пушистая, вахта трехлистная, белокрыльник болотный. Так формируется переходное болото. Здесь появляется белый мох сфагнум. 3. Верховые болота. Если торфяная залежь продолжает нарастать, то количество минеральных элементов в верхнем слое торфа становится меньше. Настает момент, когда на нем не могут расти и растения переходного болота. Образуется верховое болото. Вся поверхность покрывается сфагновыми мхами, зелеными мхами, лишайниками. Из деревьев здесь растет сосна, из трав – клюква, багульник, кассандра, подбел. Питание этих болот происходит за счет осадков.