Учебное пособие: Экосистемы основных ландшафтных зон
С началом перестройки стал развиваться новый для России вид туризма, который в нашей стране ранее практически не существовал. Речь идет о международном туризме, о путешествиях в другие страны, о знакомстве с жизнью других народов, с природой континентов, об отдыхе в экзотических местах земного шара, о паломничестве к святым местам мира.
В связи с этим читателям предлагается краткая характеристика наиболее существенных черт основных формаций земного шара (рис.1.1), а также рассказывается о природных достопримечательностях ряда стран, пользующихся популярностью у туристов.
1.1. Экосистемы холодных арктических пустынь и тундр
Холодные арктические пустыни северного полушария занимают, главным образом, острова Северного Ледовитого океана. В пределах Евразии и Северной Америки эта зона захватывает также и узкую полосу по северным окраинам материков.
Условия жизни отличаются крайней суровостью: среднегодовая температура ниже 0°С, осадков выпадает не более 200 мм в год, зима очень холодная и продолжительная с маломощным снеговым покровом. Это способствует глубокому промерзанию грунта, который в течение короткого полярного лета не успевает полностью оттаять, и поэтому здесь существует многолетняя мерзлота, которая располагается очень близко к поверхности почвы. Сильные ветры сдувают снег с открытых участков, он скапливается в низинах, трещинах и других защищенных от ветра местах.
 |
Растения ютятся лишь в этих укрытиях. Несмотря на столь неподходящие условия, здесь существует группа высших цветковых растений (полярная крупка, маки, лютики, некоторые осоки и злаки), которые за короткое лето все же успевают полностью пройти цикл развития. Оказывается, краткость вегетационного периода здесь компенсируется длительностью освещения: летом солнце светит почти круглые сутки, поэтому растения успевают получить количество света и тепла, необходимое для завершения цикла развития.
Скудная растительность, в составе которой преобладающее место занимают мхи и лишайники, покрывает не более 30% площади поверхности и развивает незначительную биомассу. Это обусловливает бедность животного мира. Практически все обитатели этого края так или иначе связаны с морем. Из крупных млекопитающих обычен белый медведь, житель морских льдов. Сейчас поголовье этого красивого зверя вследствие неумеренной охоты сильно сократилось, и он оказался в списке животных, требующих особой охраны. Белый медведь никогда не выходит за пределы зоны арктических пустынь и поэтому является эндемиком этой зоны1. (1 Эндемики - (endemos - местный) - виды растений и животных, свойственные относительно небольшой территории). Основной пищей белого медведя являются тюлени. Тюлени обитают в морях по окраинам Арктического бассейна, основная их пища - крабы и рыба. На прибрежных мелководьях кормятся моржи, отыскивая в илистом грунте дна моллюсков, червей и т.д. Морж, как и белый медведь, является эндемиком зоны. В результате усиленной охоты численность моржей также сильно сократилась, и поэтому охота на них запрещена.
Основная масса птиц Арктического бассейна также связана с морем. Многочисленны люрик, тупик, чайки (бургомистр, малая полярная, моевка, серебристая), гага и т.д. Часто из тундры сюда проникают птицы, не связанные с морем: пуночка, подорожник, а также млекопитающие - лемминги.
Из насекомых наиболее распространены шмели. Они являются практически единственными опылителями бобовых растений и поэтому селятся только там, где есть эти растения.
С юга к арктическим пустыням примыкает зона тундр. Тундровая зона относится уже не к Арктике, а к Субарктике и занимает северные окраины материков Евразии и Северной Америки.
Экологические условия здесь сравнительно более благоприятны для существования, чем в соседней зоне арктических пустынь, однако все еще достаточно суровы. Вегетационный период длится не более 2-2 1/2 месяцев, в любой летний день возможны температуры ниже 0°С. Средняя температура самого теплого месяца (июля) не превышает 4-14°С, количество осадков составляет 200-250 мм в год.
Снеговой покров сдувается с поверхности, и достаточно мощный слой снега образуется только по понижениям рельефа. Многолетняя мерзлота и здесь еще довольно близка к поверхности почвы, хотя и оттаивает летом на большую глубину, чем в арктических пустынях. Она оказывает большое влияние на тундровые почвы. Например, именно это обусловливает широкое распространение в зоне тундр заболоченных почв: плотный мерзлый грунт не пропускает воду вглубь и она застаивается на поверхности. Кроме того, мерзлота понижает температуру почвы, и поэтому она не превышает даже в середине лета +8 - +10°С. Вследствие этого процессы разложения мертвых растительных остатков идут очень медленно и почвы содержат мало гумуса: как правило, гумусированность почв не превышает 1-3%.
Как и в арктической зоне, сумму тепла и света, необходимую для прохождения цикла развития, растения получают за счет большой длительности освещения солнцем. Растительный мир значительно богаче, чем в Арктике. Вследствие того, что тундры занимают обширные территории с севера на юг, в этом направлении они неоднородны и делятся на подзоны арктических, мохово-лишайниковых, кустарниковых тундр и лесотундры. Во всех подзонах наиболее широко распространены лишайники и мхи, которые, как правило, занимают большую часть территории. Цветковые растения немногочисленны. Наиболее часто здесь встречаются вороника, брусника, куропаточья трава, кассиопе, альпийская толокнянка, голубика, багульник, водяника, морошка, осока, некоторые злаки, полярные маки и др. Из кустарников наиболее широко распространены ивы (круглолистная, полярная, травянистая, ледниковая и др.), кустарниковые формы березы, например карликовая березка. Наиболее широко кустарники встречаются в подзоне кустарниковой тундры, а также в лесотундре. Лесотундра характеризуется тем, что там встречаются редко разбросанные деревья, пространство между которыми занято зарослями кустарников, перемежающимися участками со сплошным ковром мхов и лишайников. На западе, в Скандинавии и на Кольском полуострове лесотундра образована березой извилистой, восточнее, до Урала - елью сибирской, за Уралом - лиственницей сибирской и лиственницей даурской.
Тундровые животные имеют ряд приспособлений, помогающих им бороться с холодом: толстый слой подкожного жира, густой мех и т.д. Из крупных млекопитающих широко распространены северный олень (в Северной Америке - олень-карибу, близкородственный вид северному оленю) и полярный волк. Олени известны как типичные растительноядные животные. Однако мало кто знает, что они включают в свой рацион и животную пищу: охотно поедают мелких грызунов, птиц, птичьи яйца, рыбу, кухонные отбросы и т.д. Причина этого заключается в следующем. Природные воды и почвы в зоне тундр очень бедны растворенными минеральными веществами, поэтому и растения, особенно мхи и лишайники, содержат их мало. Олени, основу питания которых составляют лишайники, получают вследствие этого значительно меньше минеральных соединений, чем требуется их организму, и испытывают минеральное голодание. Дефицит минеральных веществ они восполняют столь необычным для растительноядных животных способом.
Северные олени являются главным объектом охоты полярного волка. Многочисленные стада диких оленей, круглый год кочующих по бескрайней тундре, постоянно сопровождают стаи волков. Специальными исследованиями зоологов было установлено, что волки в экосистемах тундр играют, в общем, полезную роль, если их численность не очень велика. Во-первых, питаясь оленями, хищники ограничивают их численность, что в условиях тундры имеет немаловажное значение, поскольку рост поголовья диких оленей привел бы к уничтожению и без того скудной растительности - основной кормовой базы. За этим неотвратимо последовала бы гибель от голода большого количества животных. Кроме того, вследствие того, что лишайниковый покров восстанавливается крайне медленно (стравленный животными покров лишайников полностью восстанавливается только через несколько десятков лет), кормовая база была бы подорвана на многие годы вперед. Во-вторых, волки (как, впрочем, вообще все хищники) в первую очередь уничтожают больных и слабых животных, значит, способствуют отбору крепких и выносливых особей, т.е. способствуют улучшению вида. Такова роль волков в экосистемах, слабо освоенных человеком. Однако в густонаселенных районах с развитым животноводством они наносят огромный урон сельскому хозяйству. Поэтому в нашей стране волк признан вредным животным и его численность подлежит регулированию. Однако речь идет не о полном уничтожении волка как биологического вида, а о сокращении его численности настолько, чтобы вред, наносимый им народному хозяйству, был минимальным.
В Канаде, на островах Канадского архипелага и на севере Гренландии встречается другое крупное млекопитающее - овцебык, или мускусный бык. Это животное надежно защищено от жестоких морозов густым плотным мехом, от волков - крепкими рогами, может найти себе корм в любом, казалось бы, самом бескормном месте. Небольшие стада овцебыков завезены на полуостров Таймыр, остров Шпицберген и хорошо там прижились.
Овцебыки - стадные животные. Они не убегают от опасности, а занимают "круговую оборону": самки с телятами сбиваются в кучу, а самцы выстраиваются в круг, выставив в сторону врага крепкие рога. Самки и детеныши оказываются надежно защищенными от нападения волков. Но не от человека. На них охотятся ради вкусного мяса и ценнейшего меха, точнее шерсти. Привычка овцебыков не убегать от нападающего врага, а встречать его рогами сослужила им на этот раз плохую службу. Вооруженный винтовкой человек может подойти к стаду вплотную и в упор расстреливать животных. Один человек может уничтожить все стадо, хватило бы патронов, благо ни одно животное так и не попытается убежать. Поэтому овцебыки так стремительно исчезают с лица Земли.
Сильная заболоченность и близость "вечной" мерзлоты неблагоприятны для существования роющих животных, и потому их здесь мало, в частности, грызунов. Наиболее замечательные грызуны в тундрах - это лемминги. Три вида этого небольшого зверька, внешним обликом напоминающего хомячка, распространены по всей тундровой зоне Северной Америки, Гренландии и Евразии. Живет он, прорывая ходы в толще неглубокого снега, а также выкапывая норы в самом верхнем слое почвы. Рацион леммингов очень разнообразен: пищей им служат практически все растения, произрастающие в тундре, - лишайники, грибы, побеги трав и кустарников. Сами лемминги являются основным источником пищи почти всех хищников тундры - песца, полярной совы, и даже волк при случае не побрезгует ими. Однако основной "потребитель" леммингов - это песец.
Колебания численности леммингов сопровождаются колебаниями численности хищников, питающихся ими, в первую очередь песцов и полярных сов. При обилии пищи песцы усиленно размножаются, а при недостатке корма их численность падает.
Кроме леммингов, в тундре обычны заяц-беляк, несколько видов полевок, из птиц - тундряная куропатка - родственница нашего тетерева.
Однообразная и малопривлекательная зимой, весной и летом тундра неузнаваемо преображается. Поверхность земли покрывается зеленым ковром трав, усеянным яркими цветами полярных маков, лютиков, камнеломок, местами одевается белым покрывалом цветущей морошки. Повсюду голубеют озера чистейшей воды. Все живое спешит воспользоваться живительным теплом, которое Солнце круглосуточно посылает на Землю. Появляются многочисленные перелетные птицы: гуси, казарки, лебеди, кулики (кулик-воробей, песочник-красношейка, кулик-крас-нозобик, кулик-чернозобик), воробьиные - лапландские подорожники, пуночки, краснозобые коньки, рогатые жаворонки, варакушки, пеночки-таловки и многие другие.
Вместе с перелетными появляются и хищные птицы: соколы (кречет, сапсан), ястреб-тетеревятник, мохноногий канюк. Вся эта пернатая армия находит для себя достаточно корма. Основной пищей водоплавающих и околоводных птиц являются ракообразные, моллюски, личинки насекомых, растения. Многие другие птицы также кормятся насекомыми, их личинками, моллюсками, ягодами, благо тундра в это время буквально кишит ими. Песцы и зимующие пернатые хищники питаются птичьими яйцами, птенцами, самими хозяевами гнезд. Ястреб-тетеревятник и соколы ловят водоплавающих птиц, куропаток, куликов; мохноногий канюк в основном питается леммингами и другими грызунами.
Разнообразен мир насекомых тундры. Основную массу составляют двукрылые - комары, мошки, различные мухи, долгоножки. Многие из них являются кровососущими и питаются кровью теплокровных животных. Там, где имеются большие стада оленей, много слепней и оводов. Кровососущие насекомые сильно докучают этим животным, и они на лето откочевывают к побережью океана, поближе к прохладным северным ветрам. По долинам рек, лучше защищенным от ветров, расселяются шмели. В отличие от наших, северные шмели покрыты более густыми и длинными волосками. Кроме того, темные поперечные полоски на брюшке у тундровых шмелей более широкие, чем у их более южных сородичей. Это способствует лучшему прогреванию тела насекомого солнечными лучами, что имеет немаловажное значение в условиях сурового севера.
На поверхности почвы, среди разлагающихся растительных остатков, обитают небольшие прыгающие насекомые - ногохвостки. Ногохвостки, или коллемболы, - мельчайшие бескрылые насекомые с размерами 1-2 мм, требовательные к влажности среды и не требовательные к теплу. Это свойство способствовало большому их распространению на всех широтах, включая и Арктику. Питаются ногохвостки, главным образом, мертвыми растительными остатками, есть также небольшое число видов, живущих за счет живых растительных организмов. Поэтому эти насекомые концентрируются в верхних слоях почвы и слое не полностью перегнивших растительных остатков - так называемой подстилке, за что их называют почвенно-подстилочными организмами. Ногохвостки являются одной из наиболее многочисленных групп почвенно-подстилочных животных и играют очень большую роль в переработке спада. Они способствуют его разложению и возврату в почву минеральных веществ, изъятых когда-то растениями в процессе их питания. Таким образом, ногохвостки занимают важное место в цепях питания экосистем, в частности тундровых экосистем.
Неглубоко в почве живут дождевые черви, пищей которых являются органические вещества тундровых почв.
Вследствие того, что условия тундровых почв неблагоприятны для микроорганизмов, их здесь мало. Поэтому основная роль в минерализации растительного опада и трупов животных принадлежит грибам. Таковы, в общих чертах, связи в пищевых цепях (цепях питания), каналах передачи энергии и вещества в экосистемах тундр.
Характернейшей чертой тундровых экосистем является наличие длительной (8-9 месяцев) зимней паузы в продукции биомассы. В этот период используется исключительно энергия, запасенная растениями в летнее время. Отсюда становится понятным и то, почему зимой здесь ограничено число бодрствующих животных: ведь биомасса растений равна всего 25 ц/га и тундра попросту не может прокормить большее число животных.
Тундровые экосистемы относятся к наиболее простым. Но это утверждение справедливо только в зимнее время, когда одна часть организмов, преимущественно насекомые, впадает в состояние зимней спячки, а другая часть мигрирует на юг. В это время в тундре остается только крайне ограниченное число бодрствующих видов. В летнее же время, как мы видели, пищевые цепи становятся достаточно сложными.
В данной ландшафтной формации находится, в частности, территория Канады. Здесь функционируют национальные парки и леса, охраняемая территория которых составляет около 3,9 млн. км2; 46 национальных фаунистических резерватов и 101 национальное убежище для птиц. На полуострове Юкон в 1972 г. основан Национальный парк Клуэйн, который граничит с национальным парком Врангеля, расположенным на Аляске (США).
В г. Черчилл организован прием туристов для наблюдения за белыми медведями. Специальные автобусы со стеклянными кабинами дают возможность туристам безопасно наблюдать за животными.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--