Общая экология Тема 10 Основные биомы суши и их характеристика
Главнейшие типы почв и биомы
Продуктивность биомов
Биомы, почвы и первичная продуктивность (сравнение закономерностей распределения)
Леса: 1. Влажные вечнозеленые экваториальные и тропические (сельва, гилеи, джунгли) – ФИЗГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ – ВОСХОДЯЩИЕ ПОТОКИ-ОСАДКИ, ГОРЫ И ВЕЛИКИЕ РЕКИ
Леса: 1. Влажные вечнозеленые экваториальные и тропические (сельва, гилеи, джунгли) Распространены в экваториальных и тропических широтах бассейнов крупных рек и предгорий с повышенным увлажнением (Южная Америка, бассейн Амазонки, Центральная Америка, Центральная Африка, бассейн Конго), Мадагаскар, Южная и Юго-Восточная Азия (Индия, Индокитай, Малайзия, Индонезия, Филиппины. . ), северо-восток Австралии. Восходящие потоки воздуха (пассаты экватора, муссоны тропиков вдоль склонов великих гор) формируют мощные атмосферные осадки (1500 -3000 до 12000 мм/год) стекающие с гор и формирующие огромные речные бассейны. На фоне круглогодичной высокой температуры (24 -30 о. С), обилие влаги создает условия для максимальных биоразнообразия, биопродуктивности и интенсивности биологического круговорота. Число видов растений 200 -300/га с преобладанием высоких (30 -50 м) деревьев с круглогодичным листовым покровом, мощными корнями-подпорами (баньян), обилие лиан и эпифитов, орхидных (ограничение питания доминантов). Полезные растения (гевея, какао, банан (гигантская трава), хлебное дерево. . ) Общая фитомасса от 3000 - 5000 до 17000 ц/га при большой (5 -8%) доле ассимилирующих органов (листвы) и 18 -20% доле корней.
Влажные вечнозеленые экваториальные и тропические леса (сельва, гилеи, джунгли) Прирост (чистая первичная продуктивность) 100 -350 ц/га год и выше. При столь же высоком опаде и отпаде запасы подстилки невелики (порядка 20 ц/га), что указывает на очень высокую скорость утилизации и деструкци фитомассы (k>10 год-1). Такой интенсивный круговорот органического вещества обеспечивается значительным биоразнообразием и мощностью консументов и редуцентов, интенсивно потребляющих фотосинтетическую продукцию и вторичную биомассу. Все вместе обеспечивает стабильность на фоне высоких скоросте круговорота. Лазающие животные (обезьяны, лемуры), копытные (окапи), грызуны (капибара), многочисленны птицы (туканы, попугаи, колибри) и насекомые (термиты, муравьи, древоточцы), гигантские моллюски (ахатина и черви потребляют фитомассу фактически на корню. Их численность регулируют на земле, в воде и в воздух крупные высокоэффективные хищники (ягуар, леопард, оцелот, фосса, кайман, крокодил, пираньи, гарпия филиппинский обезьяноед, анаконда, древесный удав, кайсака, габонская гадюка, тайпан. . ) и насекомоядны (исполинский броненосец, панголин, намбат). Обилие влаги, высокие температуры и интенсивный биокруговоро привели к разрушению первичных минералов и выщелачиванию кислыми водами химических элементов из поч и формированию так называемых латеритов (later – кирпич) – красноцветных кор выветривания (синоним ферралиты). Если исходные материнские породы были основными, то после выщелачивания оснований кремнезема остаются смеси гидроокиси железа и гидроокиси алюминия (бокситы, гиббситы) – ферралитно выветривание. На кислых породах кремнезема много и он в комбинации с глиноземом дает каолинитовы сиаллитные коры. Коллоидный комплекс из полуторных окислов (ферралиты) и каолинита имеет малую емкость поглощения и не способен удерживать питательные элементы. Микроагрегация коллоидов псевдопесчинки приводит к хорошей дренированности и дополнительному выносу биофильных элементов обильными водами. В целом все биофильные элементы сосредоточены не в почвах, а в живой и отмерше фитомассе. Их запас превышает 10 000 кг/га (в наших лесах не более 5000), причем половина – в древесине и п четверти – в корнях и листве. Среди биофилов доминирует азот (2500 -3000 кг/га ). Ежегодное потреблени химических элементов при росте фитомассы более 2000 кг/га. Вырубка леса приводит к отчуждению основно части химических элементов с древесиной, а водная эрозия, уничтожая небольшой запас в рыхлых поверхностны горизонтах (детрит, А 1, А 2) обнажает бесплодный латерит (гор. В, затвердевающий в панцирь при обезвоживании действии солнца и пожаров). Возродить лес на такой почве невозможно и безвозвратное сведение влажных лесо – одна из главных экологических проблем современности. Тип круговорота: Азотно-кремниевый влажны тропических и экваториальных лесов, среднезольный, высокопродуктивный, весьма интенсивный (Si > N (Al, Fe, Mn, S)).
Леса: 2. Сезонные листопадные субэкваториальные и тропические (муссонные) Распространены в субэкваториальных и тропических широтах с двумя контрастными сезонами – повышенного увлажнения и засушливого, возникающих при чередовании влажных экваториальных воздушных масс низкого давления, или океанических муссонов в тропиках, и континентальных тропических (высокого давления) несущих сухой воздух великих пустынь. Занимают часть Центральной (Куба) и Южной (Бразильское нагорье) Америки, восточную часть тропической Африки, север Мадагаскара, часть Индии, Индокитая, Индонезии, северного побережья Австралии, Тасмании. Общее количество осадков может достигать 1000 мм/год и более, однако сезон дождей чередуется с засушливым сезоном (3 -4 месяца и более), когда растения сбрасывают листву и вступают в фазу покоя, резко снижая продуктивность и расходы на транспирацию. Температура остается высокой и экстремально высокой в засушливый период ( более 30 о. С) в результате недостаток влаги и жара снижают биоразнообразие, продуктивность и общую интенсивность биологического круговорота по сравнению с влажными лесами. Вместе с тем именно на субэкваториальных землях с муссонным климатом возникли древние цивилизации (Индия, Индокитай, Эфиопия); отсюда же, согласно учению Н. И. Вавилова произошли многие сорта культурных растений. Общая фитомасса варьирует от 1000 до 6000 ц/га при снижении до 3 -4% доли ассимилирующих органов (листвы) и повышении до 20% доли корней на фоне неизменно высокой (75 -77%) концентрации органического вещества в многолетней надземной фитомассе (древесине).
Сезонные листопадные субэкваториальные и тропические (муссонные) леса Прирост (чистая первичная продуктивность) 100 -250 ц/га год. При таком же опаде и отпаде, повышаются запасы подстилки (до 100 ц/га), что указывает на некоторое снижение скорости утилизации и деструкции фитомассы (k 1 год-1) и формирование дополнительного резерва питательных элементов в виде детрита и гумуса почвы. Основное количество детрита формируется при сбросе листвы в засушливый период, когда на фоне большого поступления опада возникает снижение деструкционной активности из-за недостатка влаги и экстремально высоких температур. Большая разреженность муссонного леса по сравнению с сельвой и гилеями позволяет поселяться в них крупным животным, потребляющим фитомассу (индийский слон, носорог, буйвол, бегемот, тапир). Также изобилуют лазающие животные (обезьяны, лемуры, коала, древесный кенгуру), мелкие и средние грызуны (мыши, сумчатая летяга, поссум), растительноядные и всеядные птицы (попугаи, кукабарра), черви и насекомые (термиты, муравьи), уничтожающие зеленую фитомассу и детрит. Их численность контролируется хищными животными, птицами и рептилиями (тигр, ягуар, леопард, кайман, крокодил, кобра, тайпан, комодский варан. . ). Почвенный покров также представлен латеритными (красноцветными ) почвами разной степени выветренности, но в отличие от влажных лесов здесь более мощные рыхлые детритные и гумусовоаккумулятивные горизонты с высокой поглотительной и водоудерживающей способностью, дополнительно депонирующие необходимые для биокруговорота питательные элементы и влагу. Запас биофильных элементов в самой биомассе уменьшается по сравнению с сельвой и гилеями практически вдвое, но в целом остается высоким, достигая 5000 -6000 кг/га. . При этом возрастает доля элементов, сосредоточенная в древесине (до 60%) и снижается таковая для листвы (15%). Среди элементов продолжает доминировать азот (1300 -1500 кг/га ), кремний, алюминий, железо и кальций. . Почва, благодаря аккумуляции органического вещества и экосистема в целом приобретают более высокую устойчивость к внешним факторам, включая антропогенные (пожары, наводнения, засухи, вырубка). Практикуется возделывание участков с выращиванием культурных растений, преимущественно древесных и кустарниковых форм (банан, пальмы, тропические фрукты, орехи). Одна из основных экологических проблем – засушливый период и пожары, резко снижающие продуктивность и приводящие к периодическому дефициту пищи и влаги. Остаются крайне опасными водная эрозия, снос почвы и выщелачивание биофилов в период муссонов при расчистке леса и пожарах, а также активное освоение земель с вырубкой леса и отчуждением основного резервуара питательных элементов в виде древесины Тип круговорота: Азотно-кремниевый муссонных листопадных лесов, среднезольный, высокопродуктивный интенсивный (Si > N (Al, Fe, Са, Mn, S)).
Вопросы к семинару № 10 «Основные биомы и их характеристика» : экваториальные и тропические леса 1. Понятие биома. Основные биомы суши, закономерности их географического распространения. 2. Продуктивность биома и почвы. Структура земельного фонда планеты. Сравнение географических закономерностей распределения биомов, почв и биопродуктивности. 3. Характеристика отдельных биомов (распространение, климат, рельеф, почвы, растительный и животный мир, биоразнообразие и продуктивность, трофические отношения, закономерности биокруговорота, устойчивость, экологические проблемы…). . 3/1 Влажные вечнозеленые экваториальные и тропические (сельва, гилеи, джунгли). 3/2 Сезонные листопадные субэкваториальные и тропические (муссонные) леса
Скачать презентацию Общая экология Тема 10 Основные биомы суши и
тема-10(наземные биомы1).ppt