Лесные ландшафты. ландшафты влажных тропических лесов.

      Комментарии к записи Лесные ландшафты. ландшафты влажных тропических лесов. отключены

Лесные ландшафты. ландшафты влажных тропических лесов.

Ландшафты влажных тропических лесов занимают громадные площади в экваториальной Африке (бассейн р.Конго), Южной и Юго-Восточной Азии (Индо-Малайская область, включающая полуостров Малакку, Зондские, Филиппинские  острова до Новой Гвинеи включительно) и в Южной Америке (бассейн р Амазонка). Не считая этих главных массивов, тропические леса фрагментарно сохранились на склонах Анд в Центральной Америке и на островах Карибского моря, на склонах высоких вулканов Восточной Африки, в Шри-Ланка и в северо-восточной Индии (на полуострове Индостан они на большей части собственного ареала стёрты с лица земли), в Индокитае (сохранились маленькие участки достигающие на севере южных провинций Китая), на многих островах Тихого океана. Еще шире эти ландшафты были распространены в прошлые геологические эры.

Мокрые экваториальные леса развиваются в условиях мокрого оранжерейного климата, для которого характерно постоянное обильное увлажнение и ровный температурный фон.

Солнечная радиация тут пара понижена из-за густого облачного покрова, но радиационный баланс большой. Подавляющая часть радиационного тепла затрачивается на испарение, на долю турбулентного потока тепла в воздух остается 6-14%.

Средние месячные температуры колеблются в пределах 1-20, составляя 27-280С. Максимумы температуры существенно снижены в сравнении с субэкваториальными условиями и дневный ритм термического режима выражен четче, чем сезонный: дневная амплитуда температур образовывает 10-12 град.

Среднегодовое количество осадков громадно, достигает 1000-1200 мм и отличается равномерным распределением по месяцам.

Свойственны так именуемые зенитальные дожди, выпадающие в большинстве случаев по окончании полудня, в то время, когда самый интенсивны конвекционные токи воздуха. Они имеют темперамент сильных ливней и сопровождаются грозами. Максимумы осадков приурочены к тому времени, в то время, когда солнце находится в зените над экватором, т.е. к весне и осени. Основной максимум осадков в большинстве случаев приходится на сентябрь- октябрь, второй — на апрель-май.

Минимумы наблюдаются в июле (основной) и феврале. На эту схему накладываются осадки, которые связаны с пассатом и летним муссоном. Большую пестроту в режим осадков вносят кроме этого местные орографические изюминки

Довольно большая влажность воздуха, которая образовывает в среднем 60-70%, особенно громадна она под пологом леса. Над верхним ярусом, в условиях интенсивной инсоляции влажность воздуха значительно уменьшается и листья деревьев верхнего яруса  ксероморфны. Длительность дня в тропической территории  в течение года  фактически  постоянна, что снабжает весьма равномерное протекание процессов фотосинтеза.

Влажный тропический лес, как ни один второй ландшафт изменяет климатические условия, формируя собственный фитоклимат, заметно отличающийся от климатических черт открытых пространств. Под пологом леса  интенсивность освещения образовывает менее 1% дневной нормы, лесная растительность перехватывает до 80% осадков. Леса насыщены фитонцидами, с чем связаны сильные запахи тропического леса.

В воздухе содержится кроме этого большое количество газообразных продуктов гнеения, а также соединений азота.

До 50-70% осадков расходуется на сток, годовой слой которого образовывает более 1000 мм. Речная сеть густая , реки полноводные с ровным режимом. Активность денудационных процессов сдерживается лесной растительностью, под которой поверхностный сток ничтожен.

Так, в бассейне Конго жёсткий сток равен всего лишь 18-37 т/км2 в год. По наблюдениям, во вторичном вечнозеленом лесу в Кот-д,Ивуаре, каждый год выносится 0,03 т/га (3 т/км кв.) жёсткого материала, в то время как обрабатываемые почвы теряют до 60т/га при уклоне поверхности 4,50  и  570 т/га при уклоне в 20 0.

Изобилие тепла и жидкости не лимитируют БИК, поступления и равномерность увлажнения тепла снабжает миграцию атомов  с однообразной интенсивностью круглый год.

Стабильный в течение последних геологических периодов гидротермический режим с обилием тепла и жидкости содействовал формированию замечательной  15-40 (до 125 м) кислой ферралитной  коры выветривания. На ней формируются желтые и  красно-желтые  ферралитные земли, для которых свойственны маленькая гумусность (1,5 -2,5 %), сильная выщелоченность, кислая реакция (рН= 3,5_5,5), недочёт Ca, P, K  и других  зольных элементов, накопление полуторных окислов Fe и Al. Земли имеют слабо глинистый состав и дифференцированный профиль.

Образованные вечнозелеными крупнолистными деревьями, тропические леса отличаются поразительной разнообразием и густотой флористического состава древесных пород. На Калимантане известно не меньше 10-11 тыс. видов растений, на Малакке — около 7,5 тыс видов ( а также 3 тыс древесных). В верхнем течении Амазонки на площади около 2га было учтено 654 экземпляра деревьев, относящихся к 60 видам.

Всего тут насчитывают до 40 тыс видов высших растений. Африканские экваториальные леса пара уступают южноамериканским (около 25 тыс. видов). Лишь древесных видов тут насчитывают до 3 тыс., а также до 1000 в верхнем ярусе.

   В систематическом отношении деревья влажного тропического леса представлены в основном бобовыми, миртовыми, мальгипиевыми, видятся кроме этого пальмы и древовидные папоротники. Обилие эпифитов и лиан сочетается с отсутствием либо не сильный развитием травянистого покрова, деревья образуют до 5 ярусов, верхний из которых имеет  высоту 35-45 м , но кое-какие достигают в Евразии 60м, в Африке — до 80м, в Южной Америке — до 90 м (кастанья либо ангелин седрорана).

Верхний ярус несомкнут, ветвиться они начинают на высоте 25-30 м, ветки растут не горизонтально, а тянутся вверх. Деревья имеют досковидные корни. Более половины деревьев относятся к семейству двукрылоплодных, большое количество бобовых, имеются виды с полезной древесиной (красное дерево, каучуконос кастиллоа и др.). Деревья среднего яруса образуют целой полог из узких сомкнутых крон на высоте 20 — 40м. Тут преобладают быстрорастущие виды с мягкой древесиной.

Нижний ярус представлен медлительно растущими теневыносливыми деревьями высотой 10-15 м, чаще с жёсткой и тяжелой древесиной — эбеновое дерево, санталовое, гуарея, каучуконосы, пальмы масличная и винная, кофейные деревья (Африка). В Южной Америке нижний ярус представлен густыми,  высотой до 2-4 м зарослями из ананасовых, банановых папоротниковых, ароидных и других растений.

Во тропических лесах растения максимально применяют все  вероятное для усвоения и поселения элементов питания пространство, из этого и необыкновенная густота леса. Видовое разнообразие выяснило и громадную площадь обнаружения ландшафтов, намного громадную, чем для других лесных ландшафтов. Много биологической информации во тропических лесах связано не только с благоприятными для организмов климатическими условиями, но и с историческими обстоятельствами:  эти ландшафты  приурочены к областям старой суши, где эволюция непрерывно длится многие миллионы лет, начиная с палеогена а также мезозоя

Обилие тепла и жидкости определяет громадную ежегодную продукцию живого вещества. Продуктивность тут в несколько раз больше, чем в широколиственных лесах и достигает 300-500 ц/га. Весьма громадна скорость роста растений (бамбук растет за день на 1 м, а лишайник  в тундре в год — на 10 мм).

По биомассе (Б) тропические леса не очень сильно отличаются от других лесных ландшафтов, не смотря на то, что и превосходят их по этому показателю (Б в ландшафтах  кислого класса — 6500 ц/га ). По соотношению Б и П, надземной и подземной, зеленой и не зеленой биомассе и многим вторым показателям тропические леса кроме этого значительно не отличаются от других лесных ландшафтов. Но по величине К = 0,64-0,66, они достаточно обособлены, хороши от широколиственных лесов и тайги.

Растительный опад во тропических лесах велик и образовывает 3-5% от биомассы (первые много ц/га), т.е. многократно больше, чем в умеренном поясе (дубравы — 65 ц/га, средняя тайга — 50 ц/га). Разложение органических веществ протекает весьма скоро, минерализация осуществляется микроорганизмами и животными, в основном бактериями. Исходя из этого в лесах нет подстилки.  Подстилочный индекс — менее 0,1 (в тундре и тайге — 50).

Гумуса накапливается не больше, чем в землях умеренных широт.

Обилие растительной пищи, неизменно теплый и влажный климат определяют богатство животного и поразительное разнообразие мира. По роли и встречаемости во тропических лесах первое место занимают бабочки, другие насекомые и муравьи, птицы, ящерицы, змеи. Среди млекопитающих самый бессчётны обезьяны и мыши.

Но зоомасса образовывает около 1% от  неспециализированной биомассы (45 ц/га). По этому показателю тропические леса сильно отличаются от тайги,  в которой накапливается  только 3,6 ц/га зоомассы либо  0,01% от  неспециализированной биомассы.

Состав тропических растений очень специфичен. Углеводов в тканях растений тропиков накапливается больше, чем в растениях умеренной территории. Известно обильное скопление углеводов в стволе саговой пальмы, в плодах бананов, хлебного дерева. Белков в плодах и семенах тропических растений мало.

Минеральных веществ растения независимых ландшафтов содержат мало, зольность прироста колеблется от 2,5 до 5% (в тайге 1,6-2,5%). В страницах тропических деревьев среди водных мигрантов первое место в собственности кремнию — у бамбуков в золе содержится до 90% двуокиси кремния. Исходя из этого тропические леса относят к кремниевому типу химизма.

Мокрый и жаркий климат определяет весьма стремительное разложение растительных остатков и  интенсивный вынос главных биофильных элементов: калия, кремния, кальция на фоне марганца накопления и относительного железа. Наиболее значимыми водными мигрантами БИКа являются кальций и кремний, ко второй группе относятся калий, магний, алюминий, железо, к третьей — сера и марганец.

Ответственной изюминкой БИКа есть вымывание азота, фосфора, кальция и калия, натрия и магния, серы и хлора дождевыми водами не только из земель, но и из листьев. В соответствии с наблюдениям, совершённым в Гане, количество вынесенного материала образовывает  2,86 ц/га каждый год.

Определенную роль в круговороте элементов играется поступление солей с осадками — эта величина образовывает 2-3 ц/га, что в 7-10 раз меньше количества водных мигрантов, потребляемых растениями, т.и. КА равняется 0,1-0,15. Дополнительным источником питания, есть азотная кислота, которой обогащаются осадки на протяжении нередких гроз.

Надземные части растений смогут поглощать окислы и аммиак азота, выделяемые надземной растительностью и поступающие в приземную воздух. Под пологом леса создается так практически замкнутый круговорот газообразных соединений азота.

Растения влажных тропических лесов потребляют за год практически в 5 раза больше химических элементов, чем их выносится с ионным стоком (КВ — 4-4,5). Большая часть подвижных элементов находится в биологическом круговороте, что и предохраняет их от выщелачивания. Нахождение подвижных химических элементов в живом веществе — единственно надежная форма защиты от выщелачивания в условиях мокрых тропиков.

Это — наиболее значимая химическая изюминка  ландшафтов влажных тропических лесов, быстро отличающая их от ландшафтов умеренного пояса.

Грунтовые воды ландшафтов влажных тропических лесов относят к глеевому классу, они обогащены марганцем и железом, мигрирующим в виде бикарбонатов либо органических комплексов. В местах выхода таких вод на поверхность либо их встречи с кислородными водами появляется кислородный химический барьер, на котором осаждаются гидроокислы железа и формируются известные кирасы (металлический панцирь).

Не смотря на то, что в независимых ландшафтах происходит интенсивный вынос подвижных соединений, в особенности катионов, полный вынос ни при каких обстоятельствах не имеет место, поскольку ему противодействует биологический захват — биогеохимический барьер. Но суммарный эффект обоих процессов быстро сдвинут в кислое выщелачивание и сторону выноса — характерная черта данного ландшафта.

Для влажных тропических лесов свойственны следующие химические классы ландшафтов:

— кислые;

— кислые глеевые (лесные болота — лапаки);

— сернокислые (на горных породах с сульфидами тяжелых металлов);

— кальциевые (маргалитные ландшафты) — на кальцевосодержащих горных породах;

— соленосно-сульфидные (мангры) — солоноватоводные прибрежные лесные болота.

Кислые ландшафты влажных тропических лесов являются самый распространенными. Эти ландшафты формируются на водораздельных поверхностях, сложенных изверженными, метаморфическими и осадочными силикатными породами. Из-за разложения громадной массы органических соединении почвенные воды обогащаются СО2 и органическими кислотами.

Для их нейтрализации не достаточно катионов, грунтовые и почвенные  воды имеют кислую реакцию и  энергично выветривают горные породы, выщелачивая подвижные соединения на громадную глубину. Из коры и почв выветривания выносится кальций, натрии, калий и магний, выщелачиваются кроме этого редкие щелочи — литий, барий, стронций, цезий.

В следствии они  довольно обогащаются инертными  в данной обстановке элементами — железом (гидроокислы составляют  более 30% против 5-20% в исходных породах), алюминием (гидроокислы  либо глинистые минералы — более 50% против 15-20% в исходных породах), редкими элементами и остаточным кварцем из группы инертных — танталом, редкими почвами, цирконием. Кальция мало — 0,1% при кларке 3%. Земли покупают характерную красную, оранжевую окраску.

Гидроокислы алюминия и железа будут в коллоидном состоянии, что определяет существование тут сорбционного барьера, поглощающего анионы — хлор, сульфат-ион, фосфат-ион, окислов молибдена, мышьяка и т.д. Менее действенным есть сорбционный барьер из отрицательных коллоидов, сорбируюших катионы.

На плоских равнинах, где просачивание атмосферных вод медленное и вероятно их застаивание, развиваются процессы оглеения и появляется окислительно-восстановительная зональность: окислительная территория красного цвета сменяется книзу глеевой территорией белого либо пестрого цвета.

В депрессиях рельефа, в нижних частях склонов, озёрных котловинах и речных долинах грунтовые воды застаиваются близко от поверхности и формируются супераквальные ландшафты — лесные болота с кислым оглеением (Н- Fe  — класс). Тропические болота имеют низкий рН — менее 4 (до 2), в них отмечается концентрация других минералов и сидерита железа.

Наиболее значимые химические изюминки ландшафтов влажных тропических лесов.  Химические изюминки влажных тропических лесов накладывают резкий отпечаток на флору, фауну, здоровье человека и сельское хозяйство. Так, содержание натрия в продуктах и водах питания так мало, что не снабжает потребностей людской организма. В тропиках человек выделяет 12 л пота в сутки. Это усугубляет недостаток натрия.

Падение содержания натрия в крови (при сильном потоотделении) приводит к истощению нервной совокупности и понижение трудоспособности, которая проявляется в стремительной утомляемости при физической работе).

Не смотря на то, что растения мокрых тропиков содержат большое количество железа, но человек не хорошо усваивает данный элемент из растительной пищи, исходя из этого в этих ландшафтах обширно распространено малокровие, вызванное  недочётом железа в пище.

Недочёт кальция отражается, возможно, на росте животных. Так, окапи в экваториальной Африке имеет рост 1,5-2 м, а родственные ему жирафы саванн ( кальциевые ландшафты) — около шести метров. Гиппопотам имеет 1,5 в длину,  а в саваннах — 4 м. Малые размеры свойственны и для шимпанзе, кур, псов, вторых диких и домашних животных. Так, происходит приспособление организмов к недостатку кальция.

Но благодаря громадному количеству ультрафиолетового излучения формирование витамина Д происходит  в достаточном количестве и в организм закрепляется кальций и рахит и фосфор редок.

Вторым приспособлением к недостатку кальция есть кальцефобия у  последовательности растений. Эти растения ограничиваются небольшими количествами кальция и избегают земель, содержащих большое количество кальция (к примеру, чай).

В почвенных растворах тропиков большое количество кремнезема, что накапливается в страницах деревьев (окремнение кожицы листьев). От избытка кремнезема растения избавляются сбрасывая листву. Растительность обогащена так же алюминием (до 10%).

Так, главные ландшафтно- химические изюминки территории влажных тропических лесов заключаются в:

1. скорости и высокой продуктивности БИКа: каждый год образуется огромное количество живого вещества и происходит стремительная минерализация остатков организмов;

2. чрезвычайной химической активности воды, насыщенной продуктами разложения органического вещества (органическими соединениями и углекислым газом). Воды владеют грандиозной разрушительной силой, которой не имеет возможности противостоять ни одна горная порода, все они разлагаются с образованием разных растворимых соединений;

3. интенсивной водной  миграции и преобладании выщелачивания;

4. высокой биологической информативности — огромное количество видов организмов, их сложные взаимоотношения определяют необыкновенную устойчивость ландшафта, его высокую самоорганизацию;

5. недостатке химических элементов и малом количестве неорганической информации, каковые появляются в следствии не сильный минерализации вод  и кислого выщелачивания ;

Главными физико-химическими барьерами являются кислородный и сорбционный. Для всех элементарных ландшафтов характерно высокое содержание железа как за счет остаточного накопления, так и за счет концентрации на кислородных барьерах.

животноводства и Огромная продуктивность растениеводства сопровождается минеральным голоданием культурных растений. В пище непропорционально громадное место занимают углеводы, отмечается недостаток минеральное голодание и белков.

Экологические неприятности районов влажных тропических лесов связаны с их интенсивным освоением во второй половине ХХ века. За последние 40 лет человечество утратило практически 1/5 лесных массивов данной территории. Сейчас их площадь образовывает уже менее 0,8 млрд га при темпах сокращения в 7,3 млн. га в год, т.е.

14 га в 60 секунд. Такие стремительные темпы сведения  лесов неминуемо приведут к значительным трансформациям в экосистеме Почвы.

Антропогенное действие на эти ландшафты проявляется как конкретно методом интенсивных рубок, так и косвенно, в нарушении условий их существования методом загрязнения среды, нарушения водно-теплового баланса, почвообразования и условий стока, внедрения чуждых животных и видов растений.

Промышленные вырубки в большинстве случаев начинаются с прокладок густой сети дорог, что само по себе ведет к сведению громадных площадей леса. Так, в Юго-Восточной Азии при прокладке дорог лес был  стёрт с лица земли на 14% площади, предназначенной для вырубки. Прокладка дорог содействует проникновению в леса инородных биологических видов, а также вредителей и новых болезней. Она увеличивает эрозию земель, делает леса более дешёвыми для местных жителей, занимающегося подсечно-огневым земледелием.

Вырубка леса в большинстве случаев носит избирательный темперамент, вырубаются только кое-какие очень полезные виды пород деревьев. Но кроме того избирательные рубки дают разрушительные последствия, поскольку наряду с этим нарушаются намного большие площади, чем в случае, если бы заготавливалась древесина всех пород.

Изучения , совершённые в восточной Амазонии, продемонстрировали, что при вырубке в этом районе 3% деревьев, было оторвано с корнем, поломано либо повреждено при прокладке дорог и на протяжении рубки 54% всех древесных растений.  Как свидетельствует опыт Амазонии и Индонезии, избирательные рубки смогут привести к такому нарушению микроклимата, что тропические леса, ранее фактически не подверженные пожарам, преобразовываются в высушенные, легко воспламеняющиеся массивы.

Подсчитано, что промышленные вырубки приводят к ежегодной деградации 4,5 млн. га влажного тропического леса.

большой вред влажным тропическим лесам причиняет земледелие. Земли этих ландшафтов бедны растворимыми минеральными элементами, каковые легко вымываются осадками. Растительность плантаций либо огородов скоро (за 1-2 года) исчерпывает запасы питательных веществ и потом нужно или удобрять земли, или забрасывать и вырубать новые массивы.

Вырубка маленьких участков для земледелия довольно часто сочетается с экстенсивным скотоводством. Сперва проводится частичная вырубка леса, а его остатки уничтожаются огнем. Стелющийся дым над пожарищами в Южной Америке виден со спутников как плотная бурая мгла, временами застилающая большие площади северо-востока этого материка. Исходя из этого Амазонию именуют «величайшим крематорием».

Вместе с остатками растительности сгорает все живое. Выжигание повторяется через 2-3 месяца, в случае если участок употребляется под пастбище, либо через 6-8- месяцев, в случае если под плантацию Но хороших урожаев на этих почвах в большинстве случаев не приобретают, поскольку громадная продуктивность тропических лесов — особенность эволюционная и при монокультурах она не проявляется. Создание плантаций ведет к усилению эрозии и потом к опустыниванию.

Значительные нарушения ландшафтов влажного тропического леса связаны с добычей нужных ископаемых. Она ведет к вырубке леса, расчистке территории под инженерные сооружения, деградации земель и загрязнению территории продуктами добычи, массовому вымиранию видов. Так, остров Бугенвиль считался по красоте ландшафтов жемчужиной Океании. Но добыча медной руды стала причиной образованию  тут мёртвого карьера на площади в 10 тыс. га.

Подобные результаты были достигнуты на острове Науру при добыче фосфоритов, при добыче бокситов в Амазонии. Восстановления прошлых ландшафтов не происходит. Так, ландшафты влажных тропических лесов , не обращая внимания на их замечательную, равновесную структуру легко подвергаются разрушению, на месте вырубленного тропического леса появляются вторичные лесные сообщества, существенно уступающие коренному лесу по биомассе, сложности и продуктивности структуры.

На восстановление первичного леса кроме того в самых благоприятных условиях требуется пара столетий.

Уничтожение влажного тропического леса есть не только локальной, но и глобальной экологической проблемой. Сокращение площади влажных тропических лесов приведет к трансформациям не только в биосфере Почвы, но и отразится на процессах, происходящих в воздухе, на глобальном климате. Среди бессчётных прогнозов вероятных трансформаций, которые связаны с влажными тропическими лесами, возможно выделить два главных направления.

Прогнозы первого направления предполагают, что уничтожение влажных тропических лесов должно привести к повышению альбедо, и, следовательно, к уменьшению поглощения солнечной радиации на больших площадях (до 30%) суши. Это приведет к уменьшению испарения, количества осадков и тепла, высвобождающегося в воздух при их выпадении.

Такое нарушение теплообмена приведет к охлаждению средней и верхней тропосферы тропиков, и уменьшению термического градиента, направленного от экватора к полюсам. Уменьшение переноса тепла и жидкости из приэкваториальных областей приведет к глобальному охлаждению воздуха Почвы, а это угрожает аридизацией части умеренного пояса и в первую очередь его земледельческих районов севернее 40 0 с.ш.

Второе направление охватывает неприятности глобального круговорота углерода. Во тропических лесах сосредоточено не меньше 50% биосферного углерода.

Математические модели круговорота биосферного углерода, выстроенные на базе результатов детальных изучений, совершённые в полуостровной части Малайзии продемонстрировали, что только для полуостровной части Малайзии сокращение запасов углерода в растительности за 15 лет (с середины 70-ых до 1990 года) составило 0,5 млрд. т. Главная часть этих утрат приходится на вынос углерода в воздух при сжигании лесной растительности, и за счет уменьшения расходования углерода для фотосинтеза из-за сокращения площади лесов. К середине ХХ1 века это внесет собственный вклад в усиление «парникового результата» и даст  увеличение температур на 1-1,10С А этого хватит для нарастания таяния полярных льдов. Уже на данный момент увидено, что 20-30% ежегодного количества дополнительного поступления в воздух Почвы углерода обусловлено утратой лесных массивов в этих ландшафтах.

Тропические леса


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: