Тропические леса Экосистемы

Влажные тропические леса животные и растения мира где расположен папоротники

Экосистемы влажных тропиков и субтропиков

Влажные тропические леса распространены по обе стороны экватора вблизи океанов, они занимают большие пространства в западном и восточном полушариях – в Южной Америке, в бассейне Амазонки, в Центральной Америке, , восточной Мексике и на некоторых островах Карибского моря, а также в Юго-Восточной Азии, от Индии до Таиланда, в Индонезии и на Филиппинах, в Западной Африке, на северо-западе Австралии. «Дождевые» леса характеризуются избытком влаги и тепла, которые распределены более или менее равномерно на протяжении всего года.

Суточные и сезонные колебания температуры небольшие. Летняя температура немного падает во время дождливых сезонов – из-за облачного покрова. Средняя температура для зоны тропического леса составляет 26 градусов Цельсия. Постоянство температур является одной из принципиальных характеристик тропического и субтропического влажного леса. Суточная температурная разница между дневными и ночными показателями составляет всего 5 градусов Цельсия и превышает месячные колебания.

В пределах каждого района тропического влажного леса распределение осадков неравномерно. Непродолжительные засухи сменяются дождевыми периодами. Засушливые периоды в тропическом влажном лесу длятся очень недолго, дождь выпадает в среднем раз в три-четыре дня, а продолжительность «пауз» не превышает двух-трех недель.

В сезон дождей каждый день после полудня на несколько часов на землю обрушивается ливень; затем обычно проглядывает солнце, хотя бывает, что проливной дождь льет безостановочно круглые сутки. Проливной дождь – такая же неотъемлемая часть влажного тропического леса, что и палящее солнце для пустыни. Дождь является важнейшим фактором, обусловливающим поддержание колоссальной биомассы: на образование 1 кг листвы уходит свыше 300 л воды.

Средняя величина годовых осадков для всех тропических дождевых лесов мира составляет 400 см. Эти районы отличаются исключительно высокой влажностью и относительным постоянством осадков на протяжении всего года. Относительная влажность в лесу может достигать 90 %.

В отличие от листопадных тропический дождевой лес и во время коротких засушливых периодов остается зеленым и сохраняет пышную растительность.

В тропических влажных лесах освещенность невысока и неравномерна. Наблюдаются резкие различия в освещенности крон деревьев верхнего яруса и растений нижнего яруса. Сравнительно одинаковые световые условия на поверхности почвы в сомкнутом лесу для травянистого покрова. В течение года освещенность изменяется незначительно, так как опадение листьев происходит не в определенное время года, не сразу у всех видов и не одновременно во всех ярусах. Внутри леса освещенность зависит от развития кроны деревьев, сомкнутости крон и густоты лиан.

Продолжительность светового дня в тропиках изменяется незначительно: день длится 11-12 часов, сумерки короткие – около 30 минут.

Содержание питательных веществ в почвах тропического леса невысоко. Процессы разложения и выветривания растительных остатков происходят интенсивно, но из-за обильных осадков питательные вещества из верхнего слоя почвы легко уходят вглубь. Разлагающиеся органические вещества и зольные элементы быстро усваиваются корневой системой растений, что обеспечивает их мощное развитие.

Характерной особенностью тропических влажных лесов является сложная многоярусная структура, а также огромное разнообразие деревьев, кустарников, лиан и эпифитов.

Растения тропических лесов

В растительном сообществе все упорядочено по единственному принципу – потребности в свете. Первый ярус составляют гиганты растительного мира, достигающие высоты 40 м и более. Это наиболее светолюбивые растения. Более низкие деревья смыкаются кронами с разнообразными кустарниками, высокими травянистыми растениями и многочисленными проростками различных древесных пород. Третий ярус составляют кустарники и травянистые растения, видовой состав этого яруса чрезвычайно богат и разнообразен, тут растут теневыносливые виды, которые довольствуются рассеянным солнечным светом.

Большинство трав можно обнаружить под разрывами древесного полога, образующимися при падении деревьев, на полянах и опушках. Внеярусная растительность тропических влажных лесов представлена лианами и эпифитами.

Самые высокие деревья обычно стройные, неветвящиеся: это пальмы с раскидистыми кронами и крупными кожистыми листьями, которые приспособлены к сильной транспирации. Пальмы очень разнообразны по своему внешнему виду – среди них есть и мощные деревья с перистыми или веерными листьями, и низкие кустарники, и лианы. Финик лесной (Phoenix silvestris) – растет по берегам рек и на влажных местах в северной Индии и считается одной из самых декоративных пальм. В Вест-Индии встречается невысокая пальма сабаль зонтичный (Sabal umbraculifera). Очень интересна пальма кариота мягкая (Caryota mitis) – житель тропиков Бирмы и Индокитая. Треугольные с неровным краем доли листа дали основание называть ее «пальмой рыбий хвост». В тропических лесах Суматры и других островов Малайского архипелага растет ползучая пальма ротанг (Calamus) с тонким стволом, свыше 100 м длиной, перекидывающимся с одного дерева на другое. Ее ствол и края листьев покрыты острыми, как пила, загнутыми шипами, прикосновение к которым причиняет боль и оставляет глубокие раны.
Фикус каучуконосный
К числу наиболее характерных деревьев тропического леса принадлежат фикусы, варьирующие от могучих деревьев до маленьких лиан. Фикус каучуконосный (Ficus elastica) на родине – в Индии и Бирме – достигает высоты 30 м и входит в состав верхнего яруса тропического леса.

Для многих тропических деревьев характерны мощные придаточные корни, они служат для поддержания вертикального положения ствола. Особенно много их образуется у фикуса бенгальского, или баньяна (Ficus benghalensis). Крона крупных деревьев, поддерживаемая большим числом толстых столбовидных придаточных корней, постепенно разрастается в стороны в виде небольшой рощи.

У фикуса радиканс (Ficus radicans) листья имеют типичное для многих тропических растений строение: тонкие оттянутые кончики – «капельные окончания» - обеспечивают более быстрое стекание воды с листьев во время тропических ливней.

Из фикусов тропической Африки можно отметить фикус лировидный (Ficus lyrata) с широкими блестящими светло-зелеными листьями, похожими по форме на гитару.

В тропических лесах разных континентов встречаются деревья из рода гнетум (Gnetum) – единственный род древней группы растений, процветавшей 100-150 млн. лет назад. Это голосеменное растение с широкими кожистыми листьями.

У оснований стволов крупных и средних деревьев часто отходят в стороны могучие контрфорсы – плоские боковые выросты, отходящие от стебля на 6-9-метровой высоте. Это волнистые крылообразные выросты, очень прочные, которые придают деревьям устойчивость, помогают переносить тропические бури. Дополнительную устойчивость деревьям придают лианы, оплетающие кроны.

У многих тропических растений присутствует вертикальное расположение листьев, что способствует отражению света при высоком стоянии солнца.

Смена листьев у деревьев и кустарников в тропиках происходит не одновременно, а в течение всего года, поэтому фазы развития у разных видов не совпадают.

Особенностью многих тропических растений является каулифлория. Деревья нижнего яруса располагают цветки и плоды не на концах ветвей среди листьев, а прямо на стволах у самой земли, что привлекает к ним опылителей.
Аглаонема переменчивая Драцена отогнутая
В среднем ярусе тропического леса благодаря постоянству влаги и тепла обитает множество причудливых растений. Здесь растут низкорослые пальмы, ароидные, папоротники, разнообразные драцены.

У растений среднего яруса, как правило, более тонкие и нежные листья, чем у деревьев, так как транспирация в глубине леса значительно ниже, чем в верхних ярусах.

В тропиках и субтропиках различных континентов сохранились шишконосные саговники (Cycas) – прямые потомки растений, составлявших растительный покров Земли в отдаленные геологические периоды.

Очень интересны представители рода панданус (Pandanus). У них узкие зеленые или полосатые листья, часто с шипами по краям. Их характерная особенность – образование воздушных «ходульных» корней, служащих подпорками для растений на вязком грунте. Панданусы произрастают в тропиках Старого Света, на илистых берегах рек и озер.
Бегония Боуера ‘Клеопатра’ Калатея Макоя
В самом низу тропического леса существует бесчисленное множество травянистых растений – папоротники, бегонии, маранты, калатеи, различные ароидные. Растения подлеска часто имеют очень красивые разноцветные листья и причудливую форму. Многие прекрасные растения не культивируются пока нигде в мире, некоторые еще не описаны ботаниками.

Часто травянистые растения в тропиках цветут в разное время года. Листья этих растений тонкие, нежные, часто довольно крупные. Существуют виды, которые обитают в густо затененных местах, в связи с чем размножаются вегетативно, слабо транспирируют, а ночью гуттируют, т.е. каплями выделяют воду. К их числу относится колоказия (Colocasia).

В тропическом влажном лесу не только деревья, но и многие травянистые растения достигают большой высоты, 5-7 метров, например бананы (Musa). Толстые побеги банана растут очень быстро, но фактически они состоят только из листьев. «Ствол» банана в действительности представляет собой плотно полегающие друг на друга расширенные основания черешков листьев. Дикорастущие бананы встречаются в тропических лесах Азии и Африки.

Наиболее яркой чертой тропического леса является внеярусная растительность, представленная лианами и эпифитами.

Изменения географических и климатических условий по мере увеличения высоты над уровнем моря в тропической зоне формируют облик леса, его структуру и видовой состав. Регулятором этого процесса является температура воздуха. При подъеме на каждые 300 м температура понижается на 2 ?С. По мере снижения температуры происходит замедление биологических процессов, проявляющееся в уменьшении высоты деревьев, уменьшении видового состава флоры и фауны и переходе от сложной многоярусной структуры к простой одноярусной.

Низинные дождевые леса постепенно сменяются влажными тропическими лесами предгорий и гор. По мере увеличения высоты над уровнем моря до 1000-1500 м наблюдается появление мрачных лесных сообществ, получивших название облачных, или туманных лесов. Здесь на смену стройным высоким деревьям низинных областей приходят деревья изогнутых, причудливых форм. Из-за огромной влажности в таком лесу стволы и ветви деревьев густо покрыты мхами. Лес окутан туманом, света очень мало. Травяной покров высокий, усеян яркими цветами, очень много эпифитов на деревьях. На листьях деревьях конденсируется влага облаков, и с них постоянно стекает вода. Эти леса не отличаются выраженной спецификой.

Ветряные леса образуются в районах, которые подвергаются действию циклонов и ураганов. В этих растительных сообществах деревья прижаты к земле, принимают форму кустарников, плотные низкорослые заросли занимают большие пространства в дождевых лесах. Ротанговые пальмы (Calamus) и другие вьющиеся растения создают густые переплетения, прочно связывают кроны деревьев.

В тех областях, где осадки имеют сезонную периодичность, периоды дождей чередуются с засухой, распространены листопадные тропические леса. Многие древесные растения этих лесов во время сухого периода теряют листья. Количество осадков здесь составляет около 250 см, разница между средними температурами самого теплого и самого холодного периода доходит до 8 ?C. Такие леса распространены в Южной Америке, Африке, Индии, Бирме, на острове Ява. В тропических листопадных лесах можно выделить два типа растительности:
1.Тропические влажные полувечнозеленые леса, граничат с вечнозелеными лесами и в период дождей не отличаются от них. Распускание молодых листьев начинается незадолго до начала муссонных дождей и стимулируется установившейся высокой температурой.
2.Тропические леса, зеленые в период дождей (муссонные леса). Тиковое дерево (Tectona grandis) – самый известный вид этих лесов.
Акантостахис шишконосный Бугенвиллея голая Страстоцвет кистеветный
Из тропических листопадных лесов в культуру пришли некоторые бегонии, ароидные, бромелиевые, бугенвиллея, пассифлора, кринум, гемантус и многие другие растения.

Во влажных тропиках существует особый вид растительных формаций – мангровые заросли. Это прибрежная растительность на затопляемых морем илистых берегах, состоящая из вечнозеленых небольших деревьев и кустарников, образующих заросли. Мангровые заросли располагаются непосредственно у береговой линии на засоленных почвах. Листья у мангровых растений более или менее толстые, кожистые, на них располагаются железки, благодаря которым удаляется избыток соли, поступающей с водой в растение.

У многих тропических деревьев, которые произрастают по берегам рек, на болотах, в манграх развиваются воздушные, ходульные корни, служащие подпорками для растения при жизни на вязком непрочном грунте. Часто ствол растения в нижней части отмирает, и растение остается стоять на ходульных корнях. Мангровые формации, образуемые пальмой нипа (Nipa) распространены в восточных тропиках. Встречаются мангровые в северо-восточной части Южной Америки, на западном побережье Африки, в Азии и Океании, где преобладают виды рода панданус (Pandanus). Наиболее сложными по видовому составу являются восточные формации, в частности мангровые леса на полуострове Малакка.

Субтропический климат характеризуется чередованием умеренной, прохладной зимы и жаркого лета. Вегетация растений здесь может быть круглогодичной.

Влажные субтропические леса отличаются от тропических более низкой температурой и более значительными ее сезонными колебаниями. Летняя температура составляет 18-22 градусов Цельсия, зимняя – 13-18 градусов Цельсия, относительная влажность воздуха летом около 80 %, зимой – 65-70 %. Влажные субтропики включают муссонные ландшафтные зоны и вечнозеленые леса. Влажные субтропические леса встречаются в Бразилии, Мексике, Флориде, Африке, Мадагаскаре, Австралии, Новой Зеландии, на Атильских островах, Японии, Китае и в южной части Черноморского побережья. Они развиваются за пределами тропиков и постепенно переходят в тропические. Видовой состав растительности здесь несколько меньше, чем в тропических лесах.
Кордилина южная
В Новой Зеландии и на Антильских островах большое место занимают особые папоротниковые леса. Острова Новой Зеландии имеют много эндемичных растений, т.е. больше нигде не встречающихся в диком виде. Можно отметить псевдопанакс толстолистный (Pseudopanax crassifolium) с красивой листвой, коринокарпус, или «новозеландский лавр» (Corynocarpus laevigata) – вечнозеленое дерево со съедобными плодами, софору четырехкрылую (Sophora tetraptera) с крупными желтыми цветками, питтоспорум толстолистный (Pittosporum crassifolium) – дерево с темно-красными цветками и крупными зелеными плодами – коробочками. Во влажных субтропиках Австралии находятся эвкалиптовые леса. Эвкалипты (Eucalyptus) кроме Австралии в диком виде встречаются только на о-вах Калимантан и Новая Гвинея.Среди эвкалиптов есть деревья до 100 м высотой и невысокие кустарники. На торфяных почвах Новой Зеландии растет красивый кустарник – кордилина южная (Cordyline australis). Миниатюрный стелящийся кустарник – фуксия лежачая (Fuchsia procumbens) – типичное растение открытых каменистых участков.

Араукария разнолистная Ногоплодник крупнолистный
Во влажносубтропических лесах Австралии встречаются несколько видов араукарии (Araucaria) и ногоплодника (Podocarpus) – оригинальных хвойных растений с плоской широкой хвоей, веерная пальма ливистона южная (Livistona australis). Для древесной флоры Австралии характерны дорифора (Doryphora sassafras), крупное дерево с белыми душистыми цветками, евгения миртолистная (Eugennia myrtifolia) с кремовыми цветками и красными ягодами, питтоспорум волнистый (Pittosporum undulatum). Очень изящна альбиция пучкоцветная (Albizzia lophantha) – бобовое небольшое деревце из Юго-Западной Австралии. В горах Квинсленда распространен древовидный папоротник циатея южная (Cyathea australis). В Австралии встречаются два вида семейства протейных – гревиллея крепкая (Grevillea nobusta) и стенокарпус выемчатый (Stenocarpus sinuatus).
Фейхоа Селлоу Псидиум Кэттли
В субтропиках Южной Америки растет высокое лиственное дерево из семейства Миртовых фейхоа Селлоу, или акка (Feijoa sellowiana) с красивыми белыми цветами и крупными съедобными плодами. Другое лиственное плодовое дерево – псидиум Кэттли (Psidium cattlyanum) происходит из Бразилии, плоды его размером с грецкий орех, вкусом напоминают землянику. К травянистым растениям влажных субтропиков Южной Америки принадлежит папоротник блехнум бразильский (Blechnum brasiliense).. В лесах Северной Америки удивляет своей высотой хвойное дерево секвоя вечнозеленая (Sequoia sempervirens). Это дерево живет до 250 лет, достигает 100 м высоты и 5-9 м в диаметре ствола. Секвоя образует чистые леса по берегам рек, единично она встречается в смешанных лесах на горных склонах. Болотный кипарис (Taxodium distichum) – хвойное дерево, растет на болотах и в заболоченных речных поймах Флориды. Поселяясь на влажной почве, бедной кислородом, болотный кипарис образует вертикально торчащие из почвы вокруг ствола на 1 м в высоту дыхательные корни пневматофоры, поглощающие кислород непосредственно из воздуха. Магнолия крупноцветковая (Magnolia grandiflora) – одно из древнейших растений на Земле. Они появились около 120 млн. лет назад на смену господствовавшим ранее голосеменным.
Пеларгония душистая
Во влажных субтропиках и тропиках Африки распространен финик отклоненный (Phoenix reclinata), фикус бокальчатый (Ficus craterostoma) с треугольными листьями, плектрантус (Plectranthus), разные виды пеларгоний (Pelargonium). В африканских субтропиках встречаются высокие травы, например, похожая на банан стрелиция (Strelitzia). Соцветия ее напоминают яркую головку птицы.
Кливия оранжевая Энцефаляртос Альтенштейна
Южная Африка является центром происхождения многих луковичных растений. Это всем известные кливия с оранжевыми цветками, гемантус. Очень интересны суккулентные виды молочаев, например, молочай блестящий (Euphorbia splendens) – колючий кустарник с ярко-красными прицветными листьями. Африканский саговник энцефаляртос представлен двумя видами – волнистый и Альтенштейна (Encephalartos villosus и Encephalartos altensteinii.

Большое видовое разнообразие наблюдается во влажных субтропиках Азии: Японии, Китая, Гималаев, Индии, Индокитая и Индонезии.

В горах Восточной Азии распространены метасеквойя (Metasequoia) – древнее хвойное дерево, которое считалось полностью вымершим.
Саговник поникающий
Другие хвойные – кипарисовики, туевики, криптомерия японская (Cryptomeria japonica), в горных лесах Гималаев распространены кедр гималайский, или деодар (Ceadrus deodara). Гинго двулопастное (Ginkgo biloba) – единственный вид из древней группы растений, близкой к хвойным. В Японии и Китае встречается саговник поникающий (Cycas revolute), камелия японская (Camellia japonica), в диком состоянии встречается только в Китае и Японии, это ближайший родственник чая.
Трахикарпус Форчуна
Среди кустарников интересны рафиолепис зонтичный (Rhaphiolepis umbellate), нандина домашняя (Nandina domestica) с красивыми листьями, которые меняют цвет зимой с зеленого на красный. Очень декоративные веерные пальмы рапис приземистый (Rhapis humilis), ливистона китайская (Livistona chinensis), трахикарпус Форчуна (Trachycarpus fortunei).

Среди трав Японии и Китая выделяется бамбук – крупный корневищный злак с одревесневающими стеблями. Некоторые гималайские виды растут в высоту всего до 15 см. Стебли тропических бамбуков Вьетнама достигают 50 м высоту и 30 см в толщину. Бамбук обладает очень мощным ростом, скорость роста побегов необычайно высока. Бамбук японский (Pseudosasa japonica) имеет суточный прирост до 30 см. Некоторые виды нарастают до 90 см.

Аспидистра высокая Фатсия японская Фикус карликовый
Очень декоративны аукуба японская (Aucuba japonica) и аспидистра высокая (Aspidistra elation), небольшие травянистые растения с красивыми жесткими листьями. У кустарника фатсии японской (Fatsia japonica) из семейства аралиевых очень красивые резные пальчатые темно-зеленые листья и темно-фиолетовые плоды. Красива и оригинальна миниатюрная лиана с мелкими листьями – карликовый фикус (Ficus pumila). В горах Юго-Восточной Азии дико растут виды рододендрона (Rododendron). Это небольшое деревце покрывается в период цветения большим количеством ярких крупных цветков розовых, сиреневых, белых, красных, простых или махровых.

Галлерея