§ 24. Биом аридных пустынь

Aridus (лат.) - сухой. Этот биом объединяет аридные (засушливые) экосистемы (менее 200 мм осадков/год) тропических, субтропических и умеренных широт. Аридными пустынями их называют для того, чтобы не путать с ледяными арктическими и антарктическими пустынями.

Распространение.

Разнообразные экосистемы этого неоднородного биома располагаются в зонах повышенного атмосферного давления, окаймляющих тропики в районе 30-х параллелей, и во внутренних частях континентов углубляются в направлении полюсов. Эти экосистемы встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды:

- в Африке - Сахара (самая крупная в мире пустыня), Намиб,

- в Евразии - наиболее крупные пустыни сосредоточены на Ближнем Востоке,

- в Северной и Южной Америке - аридные экосистемы сосредоточены на западе континентов у подножия Кордильер и Анд,

- в Австралии - аридные экосистемы занимают 44% площади континента, располагаясь в его центральной части.

К лиматические особенности, типизация аридных экосистем и эдафические особенности.

Сравните климадиаграммы трех аридных экосистем (рис. 4.20). Чем отличаются климатические особенности этих экосистем и что у них общего?

Рис. 4.20. Климадиаграммы:

а - Тесалит (520 м, 28,9^о), б - Денкоу (1054 м, 7,1^о), в - Ашхабад (227 м, 15,7^о).

Г лавная климатическая особенность биома - аридность. Как уже было отмечено, в этих регионах выпадает от 0 до 200 мм осадков в год. Сезон увлажнения варьирует в широких пределах: вблизи экватора максимум осадков выпадает в летние месяцы, ближе к полюсам - зимой, в центральной части - два относительно влажных сезона. Сам по себе уровень температуры не является столь существенным показателем, как относительный ход температуры и влажности. Наряду с очень жаркими пустынями (Центральная и Восточная Сахара) существуют аридные экосистемы, где теплый

с езон продолжается всего несколько недель (Большой Бассейн в Северной Америке). Соответственно ритмике увлажнения и температур выделяют несколько типов аридных экосистем.

1 тип. Полное или практически полное отсутствие осадков. Это истинные пустыни. Несколько раз в столетие могут пройти дожди, и безжизненная равнина покрывается скудной растительностью из прорастающих семян. Примеры: Центральная и Восточная Сахара.

2 тип. Дождей практически нет, но влага выпадает в виде постоянных туманов. Это прибрежные экосистемы с ровным ходом температур (около +20°С). Сообществам свойственен разреженный растительный покров, в котором доминируют специфические жизненные формы растений - конденсаторов влаги. Примеры: Намиб, Атакама.

3 тип. Аридные экосистемы тропических и субтропических областей с летним максимумом осадков. Подобные особенности климата благоприятствуют развитию разреженных редколесий из различных видов акаций. Примеры: Ценральная Австралия, Южная Сахара.

4 тип. Для этих экосистем тоже характерен летний максимум осадков, но зимний период холодный (они расположены в умеренных широтах). В растительном покрове доминируют ксерофитные полукустарники (полыни, солянки) и кустарники (эфедра). Эфемеры, типичные для остальных аридных экосистем, отсутствуют. Примеры: пустыни Казахстана и Центральной Азии.

5 тип. Представлен полупустынями Патагонии, растительный покров которых из-за морозной зимы очень сходен с предыдущим типом экосистем. Растительность вегетирует летом, несмотря на жесткие условия увлажнения; максимальное количество осадков выпадает в зимний период.

6 тип. В тропических и субтропических регионах с двувершинным ритмом увлажнения и температурным режимом, благоприятным для зимней вегетации, преобладают древесно-кустарниковые формы, суккуленты и геофиты. Эти экосистемы развиваются в СевероВосточной Австралии, Сомали, некоторых районах Сахары.

7 тип. Субтропические и умеренно теплые пустыни, суккулентные и колючекустарниковые заросли с многочисленными эфемерами и эфемероидами. Эти экосистемы развиваются в условиях влажного зимнего периода и длительной летней засухи. Пример: ИраноТуранские пустыни Евразии.

Отсутствие промывного режима и иссушение почв приводят к подтягиванию минеральных солей из глубоких слоев. Органика разлагается медленно, но вымывания гумуса не наблюдается и его накопление может достигать 1,5-2% (в самых продуктивных экосистемах шестого типа).

Подстилающие породы и особенности рельефа оказывают существенное воздействие на развитие аридных экосистем. При прочих равных условиях песчаные пустыни богаче глинистых, что объясняется лучшим увлажнением рыхлых грунтов. В отрицательных формах рельефа (котловинах, впадинах) накапливаются обломки разрушенных пород и формируются аккумулятивные экосистемы. На плато, нагорьях и т.д. обнажаются коренные породы и развиваются денудационные экосистемы.

Э кологические особенности аридной растительности.

Сухая биомасса продуцентов - почти от 0 до 45 т/га. Годовая первичная чистая продукция - от 0 до 8 т/га.

Растительность аридных экосистем сильно разрежена и приурочена к отрицательным формам рельефа. Сезонность вегетации, естественно, зависит от периодов увлажнения. Среди трав преобладают однолетние эфемеры, которых здесь так много, как ни в одном другом уголке земного шара. Немногочисленные многолетники представлены луковичными эфемероидами, суккулентами, засухолистопадными и мелкокожистолитными жизненными формами. Листья растений имеют характерную ксероморфную структуру. Очень широко представлены растения с особыми путями фотосинтеза - С4- и САМ-растения (см. § 5). Корневые системы древесных и кустарниковых форм широко ветвятся и часто залегают поверхностно, что способствует быстрому всасыванию влаги, пока она не успела испариться. Во всех пустынных экосистемах с возрастанием аридности увеличивается доля подземной фитомассы.

Рис. 4.21. Солерос (1) и джузган (2).

Сообщество гетеротрофов.

Как в наземных, так и в почвенных сообществах аридных экосистем преобладают пастбищные цепи питания, поскольку живые ткани растений являются источником не только органики, но и воды. Большинство животных способно к длительному голоданию.

Потребители растительности и органических остатков. Мозаичность распространения автотрофов приводит к неравномерному распределению гетеротрофов, особенно растительноядных. В почвенном ярусе жизнь сосредоточена в области корневых систем растений. Среди корнеедов многочисленны личинки чернотелок, златок, хрущей, бабочек-совок. Особенностью почвенной фауны беспозвоночных аридного биома можно считать термитов, роющих глубокие норы и ходы в грунте и не строящих термитников (род Acanthotermes, характерный для пустынь Евразии и Африки). Еще одной особенностью пустынных почв является низкая численность грибов (даже микроскопических). Поэтому экологические ниши редуцентов прочно занимают бактерии. Среди наземных беспозвоночных доминируют муравьи, саранчовые, чернотелки и др.

Оседлые позвоночные ведут норный образ жизни, многие впадают в летнюю спячку и создают локализованные запасы жира как источника воды (широко распространены жизненные формы "курдючных" и "жирохвостых" животных: хомяки, тушканчики, песчанки). Все это характерно для грызунов.

Заметную группу образуют черепахи, которые в отличие от подавляющего большинства рептилий предпочитают "растительную диету". Копытные (в Австралии эту экологическую нишу занимают кенгуру) ведут активный образ жизни и легко перемещаются на огромные расстояния. Это позволяет им хотя бы частично избегать неблагоприятных условий засухи. Из представителей копытных можно назвать азиатских куланов, сайгаков, верблюдов-бактрианов, африканских газелей, антилоп, диких ослов.

Насекомоядные и хищники пустынь.

Указанные выше общеэкологические особенности в равной степени относятся и к представителям этого трофического уровня. Поэтому ограничимся некоторыми примерами.

Беспозвоночные: пауки, сальпуги, сколопендры, скорпионы, муравьи, пустынные жужелицы (антей, скарит), осы. Многочисленны перепончатокрылые паразитоиды - наездники, дорожные и песчаные осы.

Позвоночные: рептилии (практически все они - зоофаги, за исключением черепах и некоторых агамовых); птицы - канюки, орлы, сычики, совки, филины; насекомоядные звери - землеройки, ежи, прыгунчики; плотоядные звери - гепард, карал, бархатный и буланый коты, фенек, корсак, хорек, мелкие виверровые.

В завершение - одна любопытная деталь: Буланого кота считают предком домашних пород кошек. Не отсюда ли их любовь к теплу и странная водобоязнь?

Рис. 4.22. Характерные животные пустынь Евразии.

1 - тонкопалый суслик, 2 - кулан, 3 - перевязка, 4 - серый варан, 5 - дикобраз,

6 - буланый кот, 7 - большая песчанка, 8 - саджа, 9 - джейран, 10 - кобра,

11 - пестрый скорпион, 12 - стрела-змея, 13 - сольпуга, 14 - эфа,

15 - ушастая круглоголовка, 16 - ушастый еж, 17 - степной удавчик.

Задания.

1. На пустынных почвах в условиях искусственного орошения реально кратковременно получать высокие урожаи. Это возможно благодаря повышенному содержанию минеральных биогенов. Почему использование аридных почв может быть только кратковременным? Чем чревато искусственное орошение этих земель?

2. Почему именно для пустынных, а не степных экосистем характерно повышенное разнообразие эфемеров? Казалось бы, климатические условия степей им подходят в большей степени, чем засушливые пустыни, где благоприятного для прорастания семян сезона приходится дожидаться иногда по нескольку лет.

3. На побережьях некоторых пустынь второго климатического типа встречается огромное количество плотоядных птиц. Чем это объясняется и почему это характерно не для всех экосистем данного типа?