Экосистема леса – часть биосферы, населённая взаимосвязанными организмами. Лесные массивы регулируют газовый состав воздушной оболочки планеты, влияют на климат и круговорот воды.
Являясь возобновляемым сырьевым источником, предоставляет древесные, пищевые, кормовые, технические и лекарственные виды сырья. Биологическая продуктивность сохраняет плодородную почву.
Природное сообщество живёт благодаря взаимосвязям организмов, нарушение которых приведёт к гибели биоценоза.
В экосистеме леса сообщество живых организмов связано с биогенными факторами и с факторами неживой природы – абиотическими. Между собой организмы связаны обменом энергии.
Главная роль отводится растениям, образующим органические вещества из неорганических, называющихся продуцентами.
Органика потребляется консументами – организмами, не способными заключать энергию в органические соединения. Роль переработчиков и возврат в природу неорганических веществ выполняется редуцентами.
Преобладание одного вида деревьев делит лесные экосистемы на:
- Смешанный лес
- Широколиственный
- Хвойный
- Тропический.
У леса особенная структура – расположение жизни этажами - ярусами. На высоту ярусов и разнообразие живого мира влияет формирование видового состава растительности.
К смешанному лесу относится массив с лиственничными и хвойными деревьями, но не меньше 5 % одного вида. Расположен в умеренном поясе, где с северной стороны тайга, а с другой – широколиственный лес. Осадков выпадает 700-750 мм за год. Почвы – дерновые подзолистые или бурые и перегной.
смешанный лес фото
Экосистема заселена дубами и кленами, елями и соснами, липами и вязами. Америка славится секвойей, горные местности — лиственницей, На Кавказе и Дальнем Востоке — бук и пихта.
Сообщества дополняют и укрепляют одно другого, становясь устойчивыми экосистемами. Если исчезнет один вид, освободившийся ярус занимает другой вид организмов в большем количестве. Уничтожение насекомых - причиной гибели биоценоза.
Европу, Восточную Азию, Северную Америку, юг Чили занимают широколиственные леса. Деревья, достигающие 40 м, растут в 2 яруса, ниже – кустарники и травы 2-3 видов высоты, видовое разнообразие которых преобладает. Растения выбирают серую, подзолистую, бурую почву или чернозём. Климат в экосистеме влажный и умеренно влажный, продолжительное лето жаркое. Зимы не суровые.
широколиственный лес фото
Осенью листва сбрасывается, отчего деревья считаются листопадными. У верхнего яруса листовые пластины больших размеров, деревья теневыносливые, требовательны к составу почвы, любят солнечное освещение. Такой лес называется широколиственным. Там растут дубы, клёны, вязы, липы, ясени. Средний ярус заполнен кустарниками, внизу – ягодники и цветущие травы. К мелколиственному лесу относятся представители с мелкой листвой: берёза, осина, ольха. Больше предпочитают солнечного освещения, морозоустойчивые и не капризны в выборе почвы.
Широколиственное сообщество так же считается устойчивой системой. Но она уязвима без зелёных листьев в зимний период, когда прекращается образование питательных веществ за счёт хлорофилла. В это время происходит основная работа редуцентов - могильщиков, червей и микроорганизмов. Другие животные придерживаются сезонной активности. У холоднокровных организмов наступает период анабиоза, перелётные птицы улетают туда, где теплее, некоторые животные впадают в спячку. Остальные существуют, питаясь кормами.
Таёжные массивы занимают север Сибири и Канады. Отдельные участки есть в южных местах. В Австралии и Южной Америке хвойный лес растёт только в горных районах. Представители экосистемы произрастают в холодном климате. Осадков немного, 200 мм за год, чаще снег.
Летний период короткий и холодный, но световые дни длинные. Зима — продолжительная и морозная. Вода, необходимая для роста деревьев, не успевает испариться.
Хвоя – это видоизменённые листья, приспособившиеся к сохранению тепла и влаги. Выдерживать суровые зимы помогает смола, покрывающая стволы и иголки. Синтез органических веществ не прекращается и при 0 температуре.
Есть деревья, которые на зиму иглы сбрасывают. Например, лиственница. Отличительная черта хвойных деревьев наличие шишек.
К тёмнохвойным лесам относятся еловые, пихтовые, кедровые и ельники. В них 2-3 яруса, постоянная тень, состав видов небольшой. Недостаток солнечного света замедляет процесс переработки органики, почва мало плодородна.
хвойный лес фото
К светлохвойным породам относят лиственницу и сосну обыкновенную, достаток солнечного света ускоряет почвенные процессы.
В хвойных лесах нет среднего яруса, а нижний занят мхами и лишайниками, которыми питаются животные – следующее звено в коротких цепочках передачи энергии. Что делает систему устойчивой, так это саморегуляция. Представители одного вида не уничтожают до конца других животных.
В сосновых лесах ярусная структура простая и фауна бедная. Еловые леса, создающие зимой благоприятный микроклимат, способны защищать животных, поэтому видовой состав здесь богаче.
Экосистема измеряется устойчивым положением в биосфере, с выдерживанием внешних изменений и восстановлением впоследствии. К самым надёжным лесным системам относится смешанный лес, затем идёт широколиственный, хвойный и тропический. На такое распределение влияет плотность растительных крон и степень солнечного освещения нижних ярусов. Недостаток солнца замедляет поставку редуцентами полезных веществ деревьям.
Принципы развития устойчивых экосистем:
- Непрерывный круговорот веществ и энергии внутри системы
- Функционирование за счёт солнечной энергии
- Ограниченная численность жителей экосистемы.
Естественное развитие лесов так же является показателем устойчивости:
- К девственному лесу относится массив (дальневосточный), не тронутый несколькими поколениями;
- На естественный лес (например, сибирский) губительно влияют различные факторы, но он снова развивается, правда длительное время;
- У антропогенных лесов, испытывающих влияние человека одного поколения, устойчивость низкая.
- Учеными подсчитано, что на планете Земля произрастает около 3 триллионов деревьев.
- Человечество сократило лесные массивы на 45 %. Каждый год уничтожается по 95 млн. стволов.
- Самая лесная страна в Европе – Финляндия.
Меньше всего леса в Великобритании. Лес занимает всего 6 % территории.
- Одним деревом за год производится 120-680 кг кислорода, связывание 34 кг углерода, нейтрализование 80 кг вредного вещества, сбор 20 кг пыли и фильтрация 100000 куб. м воздуха.
- 80 кг собранной макулатуры спасёт 1 дерево.
Чтобы произвести бумагу, каждый год мир вырубает 125 млн. деревьев.
- Лесные массивы постепенно уничтожаются человеком, что неминуемо приведёт к трагическим последствиям:
- Биосфера теряет устойчивость
- Чаще и сильнее стали происходить наводнения, сели
- Усилившиеся ветра – причины пылевых бурь и засухи
- Стремительное наступление пустыни
- Уничтожение живого вещества и обеднение биосферы.
У лесной экосистемы довольно высокая устойчивость. Лес, без антропогенных влияний, существует в стабильном положении неограниченный период времени. Отсутствие хотя бы одного звена в системе прекращает её функционирование.