Наземные экосистемы

Каждая из наземных экосистем представляет большой интерес и содержит множество особенностей взаимодействия ее компонентов со средой обитания. Рассмотрим некоторые из экосистем суши: тропические леса, северные хвойные леса, агроценозы.

Тропические леса. Основной лимитирующий фактор в лесу – свет;большинство молодых деревьев гибнет из-за нехватки света. Пастбищные пищевые цепи в лесу очень слабые, основная часть фитомассы используется бактериями и грибами. Многие консументы леса живут в кронах деревьев, где питаются содержащими меньше целлюлозы плодами и цветками растений. Жесткая конкуренция инициировала специализацию растений по ярусам лесного сообщества.

Тропические леса – уникальные по биоразнообразию экосистемы. Как и в случае с коралловыми сообществами, в тропическом лесу биогенные элементы быстро минерализуются (термиты и многоножки измельчают растительный опад, бактерии и грибы минерализуют органику), деревья быстро всасывают минеральные вещества, прежде чем их смоют тропические ливни. Гумус не накапливается, почва почти не образуется. При сведении тропических лесов под пашни почва в течение 2 – 3 лет становится непригодной для сельского хозяйства. Крестьянам приходится сводить новые участки «легких планеты». В верхних ярусах леса распространены растения – эпифиты, которые не нуждаются в почве, но имеют воздушные корни (орхидеи). Многие животные никогда не спускаются на нижние ярусы леса, вследствие этого малодоступны для исследования. К сожалению, тропические леса выжигают под пашни или вырубают слишком быстро.

Северные хвойные леса. Северные хвойные леса составляют почти 90 % лесов России, из них 2/3 – светлохвойные леса (основные породы лиственница и сосна), 1/3 – темнохвойные леса (ель, пихта). Образовавшиеся по геологическим меркам недавно в постледниковье, хвойные леса не богаты в видовом отношении. Пастбищные цепи так же слабые:

1. деревья – грызуны – куньи (соболь, горностай);

2. деревья – насекомые-древоточцы – насекомоядные птицы – хищные птицы.

Фауна таежных подзолистых почв бедна, гумус образуется некачественный, разложение органики идет очень медленно (поэтому хвойные леса отличаются захламленностью и непроходимостью). Важнейшую роль в разложении детрита играют шляпочные грибы (базидиомицеты). Муравьи быстро превращают в труху стволы деревьев при построении муравейников.

В Росси, например, 70 % тайги стоит на многолетней мерзлоте. Сведение лесов открывает мерзлоту Солнцу, она тает и участок заболачивается. Хозяйственное использование лесов в любом случае ведет к деградации лесных экосистем, широкомасштабная лесопосадка на обширной территории до некоторой степени компенсирует негативные последствия рубок, но опыт Швеции в посадке американской сосны (так называемые «монотонные леса») показывает ограниченность человеческих возможностей в регулировании природных процессов.

Агроценозы. Агроценозы – искусственные живые сообщества, созданные с целью максимального повышения продуктивности. Чистая продукция равновесного сообщества равна нулю, следовательно, повышая продуктивность обязательно необходимо создать неравновесное сообщество (пашни, пастбища), а затем сдерживать силы сукцессии, направленные на установление равновесия (выпалывать «сорняки», вносить удобрения, травить пищевых конкурентов типа картофельной двадцативосьмиточечной коровки). При этом человек тратит большое количество энергии (мышц, домашних животных, нефти и угля и пр.).

Фактически, затраты на сельское хозяйство превышают энергию, получаемую с урожаем. Более урожайные сорта растений требуют бóльших затрат на полив и удобрения. Вместе с продукцией человек изымает из почвы биогенные вещества, восполнения органической части почвы не происходит и она деградирует. Минеральные удобрения усваиваются далеко не на 100 % (азотные – на 40 – 50 %, фосфорные – на 18 %), остальное смывается в реки и вызывает эвтрофикацию. Несмотря на исключительную деятельную активность человек еще пока не создал ничего подобного по степени гармоничности и рациональной красоте природным системам.