8.2 Екологія тундри

Екосистеми тундр розміщуються головним чином: у Північній півкулі, на Євро-Азіатському, Північно-Американському континентах в районах, що межують з Північним Льодовитим океаном. Загальна площа, яку займають екосистеми тундри та лісотундри у світі, дорівнює 7 млн. км² (4,7% площі суходолу). Клімат тундр дуже суворий. Середня добова температура вище 0°С спостерігається протягом 55-118 діб на рік. Вегетаційний період починається в червні і закінчується у вересні. Кількість опадів незначна – 200-400мм на рік. Рельєф поверхні тундри в основному рівний. Ґрунти слабо розвинуті, торфові та болотисті, погано прогріваються і тому процеси гуміфікації та мінералізації протікають у них повільно, ґрунти завжди кислі, і вміст гумусу в них не перевищує 1-2%.

Тундра безліса. В рослинному покриві переважають низькорослі чагарники: карликова берізка, приземисті види верби, чорниця, осоки та пухівка. Основний фон рослинного покриву складають кущисті лишайники та мохи. До них належить відомий оленячий мох – ягель.

Тваринний світ екосистем тундр бідний. Його формування обмежує малий запас рослинної їжі та суворість клімату. Постійними мешканцями тундри є північні олені. Хижаки тундри представлені: совами, песцями, частково білим ведмедем.

Влітку життя тундр оживляє маса водоплавних птахів: гуси, казарки, качки, кулики, але вони включаються в тундрові трофічні ланцюги тільки частково, оскільки харчуються в основному на прибережних водоймах.

Первинна продуктивність екосистем тундр невелика та складає в середньому 140г сухої органічної речовини на 1м² на рік. Валова біологічна продуктивність в тундрах не перевищує 340г/м² на рік. Запаси фітомаси коливаються від 0,1 до 100 тонн на гектар.

Тундрові екосистеми характеризуються крихкістю та вразливістю. Порушення цих екосистем зберігаються досить довго, відновлювальні процеси йдуть поволі.

8.3 Лісові екосистеми

Лісові екосистеми займають на Земній кулі великі площі. В їхньому рослинному покриві переважають дерева. Залежно від грунтово-кліматичних умов та географічного положення лісові екосистеми поділяються на: тайгу, змішані ліси, листяні ліси.

Тайгою називають шпилькові ліси, що широкою смугою простягаються на: Євро-Азіатському континенті, Північно-Американському континенті. Екосистеми тайги займають 13,4 млн. км², що становить 10% поверхні суходолу, або 1/3 всієї лісовкритої території Земної кулі. Для екосистем тайги характерна: холодна – зима, хоча літо досить тепле та тривале. Зимові морози сягають до -30° – - 40°С. Опадів випадає від 300 до 1600мм на рік. Грунтові процеси внаслідок тривалої зими йдуть малоактивно, гуміфікація сповільнена. Грунти в основному підзолисті. Грунт вкритий зеленими мохами. На моховому покриві часто ростуть дрібні чагарнички — брусниця, чорниця, лохина та мучниця. Деревостій у тайзі представлений ялиною сибірською або європейською ялицею, соснами, модриною.

Для Земної кулі екологічно важливі соснові ліси – вони займають друге місце після вологих тропічних лісів за продукцією газоподібного кисню в розрахунку на одиницю поверхні ґрунту. Кореневі системи дерев, як правило, поверхневі (окрім сосни). Це робить тайгу нестійкою до посух та схильною до буреломів. Зімкнутість крон дерев висока і на землю проникає мало світла. Тому у тайзі слабо розвинуті підлісок та трав'яний покрив. Фауна екосистем тайги більш багата, ніж тундри. Тут трапляється багато видів травоїдних ссавців та рослиноїдних птахів. Типовими для тайги є: бобри, лосі, білки, заєць-біляк, бурундуки, глухарі, тетеруки, рябчики. Важливим видом кормів є: насіння шпилькових порід дерев. Ними харчується велика кількість видів гризунів та птахів. Численні тут і комахи-фітофаги, зокрема ті, що живляться деревиною. На деревах поселяється велика кількість видів паразитичних та сапрофітних грибів. У підстилці та поверхневому шарі ґрунту немало фітофагів, з яких починається детритний ланцюг живлення. Це: кліщі, ногохвістки, дощові хробаки.

Фауна хижаків представлена риссю, соболем, росомахою, вовком, бурим ведмедем, лисицею. Чимало тут комахоїдних видів птахів: дятли, дрозди, синиці та ін. Є тут також земноводні та плазуни. У тайзі трапляється багато кровососних комах: кліщі, мошки, комарі. У цілому трофічна мережа тайги багатша та складніша, ніж у тундрі. Трофічні ланцюги більш довгі та мають паралельні ділянки. Тому екосистеми тайги порівняно з тундровими більш стійкі до різних порушень.

Біомаса екосистем тайги складає 350-400 т/га, а річна продукція – 8-10 т/га.

Екосистеми тайги можуть також формуватися в гірських масивах і представляють там один із гірських поясів. Такі типи екосистем можна спостерігати в Карпатах. Тут вони утворені ялиною європейською, білою ялицею, сосною.

Для фауни характерна присутність ізольованих популяцій таких видів, як глухаря та довгохвостої сови.

Змішані та листяні ліси помірної зони. Екосистеми цього виду поширені на південь від зони тайги. Вони охоплюють майже всю Європу, простягаються широкою смугою в Євразії, добре виражені в Китаї, є в Америці. Кліматичні умови в зоні листяних лісів м'якіші, ніж у зоні тайги. Зимовий період триває більше 4-6 місяців, літо тепле. На рік випадає 700-1500мм опадів. Грунти підзолисті. Листовий опад сягає 2-10 т/га на рік. Він активно залучається до гуміфікації та мінералізації. Тому ґрунти листяних лісів більш багаті на гумус та мінеральні речовини, ніж ґрунти у тайзі. Запас гумусу досягає 10-20 т/га.

Різноманіття видів дерев та чагарників в зоні листяних лісів дуже велике. В Європі можна виділити три основні зони за переважаючими лісоутворюючими породами. У Західній Європі переважають ліси дуба, сосни, берези, вільхи, осики, клена. У Центральній Європі ліси утворені: буком європейським, грабом, липою. На західному узбережжі Європи у Франції та Великій Британії більш поширені дуб звичайний, дуб скелястий, граб.

Тваринне населення екосистем листяних лісів досить різноманітне. Тут живуть: благородні олені, лосі, бізони, кабани. У змішаних та листяних лісах живе велика кількість видів птахів. Це: сойки, дубоноси, дятли, сови. Група комахоїдних птахів представлена дроздами, мухоловками, кропив'янками, вівчариками, синицями. Хижаки представлені бурим ведмедем, риссю, вовком, росомахою, лисицею. Деякі птахи та ссавці мігрують на зиму в більш південні місця, де менше снігу та легше здобути їжу.

Ліси України в наш час зосереджені, головним чином, у північній та північно-західній частинах країни, включаючи гірські райони Карпат та Криму. Для лісів Карпат та Криму характерна вертикальна поясність. У рівнинних лісах України за характером рослинного покриву та представниками тваринного світу можна виділити шість великих регіонів.

Західне Полісся займає північну частину Волинської та Рівненської областей. Це найбільш лісисті регіони України. Тут на дерново-підзолистих ґрунтах ростуть соснові, березові та вільхові (чорна вільха) ліси.

Центральне Полісся займає північну та середню частину Житомирської області. Лісоутворюючими породами тут є сосна, береза, чорна вільха та дуб.

Східне Полісся охоплює північну частину Київської, Чернігівської та Сумської областей. Ліси тут, головним чином, складаються з сосни та дуба.

Мале Полісся розташоване на території Львівської, Рівненської, Тернопільської та Хмельницької областей із прилеглими передгір'ями Карпат. Ліси цього регіону складаються з сосни, дуба, берези, бука, вільхи.

Гірський лісовий регіон Карпат відрізняється досить різноманітними лісовими екосистемами. Тут ліси займають площу до 1млн. га. Головними лісовими породами цього району є ялина європейська та біла ялиця. У передгір'ях Карпат значні площі зайняті дубовими лісами.

Гірському лісовому регіону Криму також властиве велике різноманіття лісів, які займають площу близько 223,6 тис. га. Ліси розташовані в основному на північних схилах. В їх формуванні беруть участь понад 100 видів дерев та чагарників.

Тропічні дощові ліси, що інколи називаються гілеєю або джунглями, формуються в умовах досить вологого та жаркого клімату. Основні масиви таких лісів розміщені в басейні рік Амазонки (Південна Америка), Конго (Африка), на південному сході Азії. Сезонність тут не виражена і пори року розпізнаються за дощовим та відносно сухим періодами. Середня місячна температура цілорічно утримується на рівні +24° - +26° С та не опускається нижче плюс 18° С. Опадів випадає в межах 1800-2000мм на рік. Відносна вологість повітря зазвичай перевищує 90%. Тропічні дощові ліси займають площу, рівну 10 млн. кв. км.

У фітомасі тропічного лісу утримується 40% всього зв'язаного вуглецю планети. Ґрунти слаборозвинуті, бідні на поживні речовини внаслідок швидких процесів гуміфікації та мінералізації. Усі поживні речовини швидко перехоплюються коренями або вимиваються з ґрунту зливами. Корені рослин проникають у ґрунти не глибше 50см. Такі ґрунти після вирубки лісу та сільськогосподарського використання швидко піддаються ерозії та втрачають родючість.

Загальною особливістю тропічного дощового лісу є надзвичайно велике розмаїття видів рослин та тварин. Тут представлено майже 50% світового генофонду рослин і 2/3 видів тварин планети. Так, у південноамериканських гілеях тільки дерев нараховується понад 3 тисячі видів. У середньому на 1 га тропічного дощового лісу припадають 90 тисяч видів живих організмів. Майже всі рослини тут вічнозелені. Набір різних життєвих форм рослин дуже різноманітний. Тут представлені як карликові (2-3м заввишки), так і гігантські (30-45м і навіть до 70м) форми. Трапляється багато різновидів ліан, стебла яких сягають інколи в довжину 240м.

Фауна тропічного дощового лісу також різноманітна. Тут багато видів: комах, плазунів, птахів. Ссавці представлені значно менше, великих видів мало. Серед них трапляються дрібні олені, антилопи, тапіри, переважають гризуни, що живляться рослинною їжею, багато видів мавп. Особливого колориту екосистемам тропічного дощового лісу надають багато видів метеликів, терміти, мурахи. Тут є багато видів кліщів, тарганів, п'явок, скорпіонів, павуків.

Трофічна мережа дощового лісу відрізняється великою складністю. Жива біомаса тропічного лісу складає 350-700 і навіть 1000 т/га. Тваринна біомаса сягає до 200-300 кг/га, або 0,02% усієї біомаси. На хребетних припадає 13-20 кг/га. У цілому тут найбільша щільність біомаси на планеті. Екосистеми тропічного дощового лісу є важливими постачальниками газоподібного кисню: вони продукують його в кількості 30 тонн/га на рік.