ЛЕСА УМЕРЕННЫХ ШИРОТ
Наиболее известный тип лесов умеренных широт состоит в основном из лиственных деревьев, которые осенью сбрасывают свои листья.
Лиственные леса располагаются в зонах, для которых характерны довольно большие сезонные колебания температуры — прохладная или холодная зима и теплое лето, — а также высокий уровень осадков круглый год. Внешне этот биом, пожалуй, демонстрирует наибольшую изменчивость на протяжении года. Зимой большинство растений находятся в спящем состоянии: наземные, рано цветущие растения зимой представлены в виде луковиц или других подземных частей. Это позволяет им быстро пойти в рост с приходом весны, перед тем как им перекроет свет древесный полог.
Лес — это трехмерная среда обитания, имеющая несколько ярусов (уровней); общая площадь поверхности листьев в несколько раз больше площади, на которой эти леса произрастают. Летом густой древесный полог препятствует проникновению света на нижний уровень. Некоторые теневыносливые растения наземного яруса все же произрастают, особенно на более светлых участках леса. Осенью деревья поглощают из листьев как можно больше питательных и минеральных веществ, что ведет к изменению их цвета перед опаданием. Упавшие листья являются богатыми питательными ресурсами для почвенного сообщества редуцентов
ХВОЙНЫЕ ЛЕСА (ТАЙГА)
Полоса обширных хвойных лесов, основными видами растительности в который являются сосна и ель, постепенно передвигается на север, начиная с того времени, когда закончился последний ледниковый период и ледяные шапки планеты стали уменьшаться.
Для области хвойных лесов характерны холодная зима (до минус 40 °C) и относительно умеренное лето (10–15 °C). Зимой выпадает много снега, который оседает на ветвях деревьев. Особая форма ветвей ели помогает ей выдерживать давление снега — лишний снег просто сбрасывается вниз. Той же цели служит и хвоя. Форма хвоинок также помогает деревьям сократить потерю воды (недостаток воды хвойные леса испытывают оттого, что зимой она выпадает в виде снега, а в районах вечной мерзлоты круглый год существует в виде льда). Кроме того, вечнозеленые деревья всегда готовы к фотосинтезу, как только позволит температура.
Из-за густой тени в хвойных лесах, растительность нижнего яруса довольно бедна. Густой ковер из хвоинок при холодной температуре разлагается медленно. За многие тысячелетия эти леса накопили в деревьях, подстилке и почве огромные запасы углерода.
Тропическое или колючее редколесье
Это в основном светлые редкостойные лиственные леса и колючие, причудливо изогнутые кустарники. Данный биом характерен для южной, юго-западной Африки и юго-западной Азии. Монотонно-однообразная растительность иногда украшается величественными баобабами. Лимитирующий фактор здесь - неравномерное распределение осадков, хотя в целом их выпадает достаточное количество.
Тропические леса Биом занимает тропические области Земли в бассейнах Амазонки и Ориноко в Южной Америке; бассейны Конго, Нигера и Замбези в Центральной и Западной Африке, Мадагаскар, Индо-Малайскую область и Борнео-Новую Гвинею. Тропики обычно называют джунглями. Самые старейшие джунгли на Земле находятся в Малайзии (Национальный природный парк Таман-Негара). Они старше, чем джунгли в Конго или на Амазонке. Им порядка 130 млн лет.
Тропические леса занимают всего около 7 % суши. Они переполнены жизнью от кроны самых высоких деревьев до лесной подстилки. Разнообразие растений (свыше 4/5 всех видов) и животных (почти половина всех наземных видов) порождено, возможно, идеальными жизненными условиями (все время тепло и влажно). Ни в одном месте суши нет такого разнообразия древних форм.
По разнообразию жизни на нашей планете ничто не может сравниться с тропическими дождевыми лесами.
Известна экологическая роль гидротермических факторов в дифференциации живого покрова суши. В пределах тропиков, где амплитуды температур не оказывают решающего влияния на жизнедеятельность организмов, важнейшим средо и ценозообразующим фактором является сумма и режим выпадения осадков. Иными словами, большое значение имеет степень выраженности и продолжительность сухих сезонов.
В общем виде все разнообразие гадротермических режимов характеризуется:
- постоянной влажностью (более или менее равномерным выпадением осадков в течение всего года), иногда со слабо выраженным сухим периодом,
- контрастностью в выпадении осадков с четким выделением влажного и более или менее продолжительного сухого периода, весьма укороченными одним или двумя влажными периодами в аридных и семиаридных регионах тропического пояса.
Гидротермические условия в районе исследований благоприятны для развития процессов самовосстановления экосистем. Умеренно континентальный климат характеризуется продолжительной морозной зимой и коротким жарким летом, среднегодовое количество осадков от 400-500 мм (Листвянский угольный разрез) и до 600 мм (Байдаевский угольный разрез). Сумма температур выше 10 °С находится в пределах 1600 - 1800 °С, среднегодовые температуры от 0 до 0.5 °С. Число дней без заморозков и с температурами выше 10 °С составляет 110 - 115, коэффициент увлажнения колеблется от 1.1 - 1.4 в центральной части лесостепной зоны до 1.4 - 1.7 восточной части, пограничной с зоной смешанных и лиственных лесов предгорий [8]. Но повышенная расчлененность техногенного неорельефа и хаотическая смесь пород способствуют высокой мозаичности гидротермических условий. По этой причине в таких ландшафтах долго сохраняется фрагментарность растительного покрова и, следовательно, ассинхронность смены стадий сукцессий. На одинаковых по возрасту отвалах могут развиваться эмбриоземы с сингене-тичными им растительными группировками различных стадий сукцессии.
Дифференциация гидротермических условий приводит и к дифференциации процессов развития почв и растительных группировок в зависимости от крутизны и экспозиции склона. Наиболее благоприятные условия складываются на горизонтальной поверхности и склонах крутизной не более 10° северной и восточной экспозиции.
современное состояние
В природной экосистеме гармония между почвой и растительностью достигается тем, что они адекватно реагируют на колебания гидротермических условий. Почва регулярно поставляет фитоценозу нужное ему количество минеральных элементов, получая взамен отмершую биомассу. Согласованность достигается за счет сложного многофракционного состава гумуса, каждая фракция которого содержит разное количество зольных элементов, связанных углеводородной матрицей разного состава и прочности. В конкретных гидротермических условиях активизируется определенная микрофлора, разлагающая определенные фракции. В результате высвобождается определенное количество минеральных газов, солей и коллоидов.
Несогласованность, обусловленная разной инерционностью реагирования почвы и фитоценоза на изменения гидротермических условий, а также автономной реакцией фитоценоза на свет, а педоценоза на кислород, компенсируется каждым из компонентов экосистемы по-своему. В том случае, если почва выделяет больше минеральных элементов, чем требуется фитоценозу в данный момент, их избыток реагирует со свободными радикалами разлагающейся некромассы, образуя специфические для почвы гумусовые вещества и временно консервируются. Если же фитоценозу требуется больше минеральных элементов, чем выделено в данный момент почвой, растения сами провоцируют прикорневую микрофлору корневыми выделениями, а последняя минерализует гумус и устраняет или смягчает дефицит.
