Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С. Осадков выпадает от 300 до 1600 мм в год. Почвенные процессы, вследствие продолжительной зимы, идут малоактивны, гумификация замедлена. Почвы в основном подзолистые.

Древостой в тайге представлен елью сибирской или европейской, пихты, сосны и лиственницей. В Северной Америке ИХ заменяют тсуга и псевдотсуга. Все эти виды в целом мало избирательны относительно плодородия почвы. Лиственница преобладает на востоке Евразии, сосна тяготеет к сухим или заболоченных почв. Для Земного шара экологически важные сосновые леса — они занимают второе место после влажных тропических лесов за продукцией газообразного кислорода в расчете на единицу поверхности почвы.


Корневые системы деревьев, как правило, поверхностные (кроме сосны). Это делает тайгу неустойчивой к засухам и подверженной буреломов. Сомкнутость крон деревьев высокая и на землю проникает мало света. Поэтому в тайге слабо развиты подлесок и травяной покров. Грунт покрытый зелеными мхами, а в более влажных местах — сфагнумом. На моховом покрове часто растут мелкие кустарнички — брусника, черника, голубика и толокнянка.

Фауна экосистем тайги богаче, чем тундры. Важным видом кормов являются семена хвойных пород деревьев. Ими питается множество видов грызунов и птиц. Урожаи семян хвойных пород достаточно сильно меняются в разные годы, поэтому у животных наблюдаются кочевки. Важным источником корма в тайге есть почки деревьев и кустарников, их широко используют в пищу. Многочисленные здесь и насекомые-фитофаги, в частности, те, что питаются древесиной. На деревьях поселяется большое количество видов паразитических и сапрофитных грибов. Есть здесь также животные ризофагы, питающиеся корнями.

Наиболее характерны в этой группе проволочники — личинки жуков-щелкунов. Фауна хищников представлена ​​рысью, соболем, росомахой, волком, бурым медведем, лисой. Немало здесь насекомоядных видов птиц — дятлы, поползни, дрозды, синицы и другие. Есть здесь также земноводные и пресмыкающиеся. В тайге случается много кровососущих насекомых (клещи, комары, мошки и другие). В целом трофическая сеть тайги богаче и сложнее, чем в тундре. Трофические цепи более длинные и имеют параллельные участки, поэтому экосистемы тайги сравнению с тундровыми устойчивы к различным нарушениям.


Биомасса экосистем тайги составляет 350-400 тонн/га, а годовая продукция — 8-10 тонн/га. В условиях более континентального климата, где преобладает лиственница и древостои разреженные, биомасса снижается до 50-200 т/га, а годовая продукция в 4-6 тонн/га. Экосистемы тайги могут также формироваться в горных массивах и представляют там один из горных поясов. Такие типы экосистем можно наблюдать в Карпатах. Здесь они образованы елью европейской, белой пихтой и сосной. Древостои чаще одноярусные, подлесок отсутствует. Для фауны горных поясов характерно присутствие изолированных популяций таких видов, как глухаря и длиннохвостой совы.

Источник: geopriroda.ru

Общие данные

Экосистема леса – это совокупность живых организмов, основной жизненной формой которой являются деревья. Леса занимают третью часть суши Земли, что составляет 38 млн.км2. Половина этой площади занято тропическими, остальное хвойными, смешанными, лиственными и широколиственными лесами.

По своей структуре экосистема леса делится на ярусы. Высота каждого яруса и состав живых организмов в нем, находится в зависимости от видового разнообразия растений его формирующих.

Главными в экосистеме в целом и в ее пищевой цепи, очевидно, являются растения — продуценты. Остальные звенья трофической цепи — потребители и разрушители экосистемы леса, играют в ней хотя и зависимую, но важную роль. И если «деятельность» потребителей во всех видах экосистем приблизительно одинакова, то «существование и работа» разрушителей различна в каждом виде.


Хвойный

ХвойныйЭкосистема хвойного леса формируется в холодных климатических условиях. Среднегодовая температура этой природной зоны от +50С до – 50С. Небольшой уровень осадков – до 200 мм. В основном они выпадают в виде снега. Зима долгая. Лето короткое. Но световой день длинный. Такой температурный и световой режим не дают влаге быстро испаряться с поверхности почвы, а это прекрасные условия для роста хвойных пород деревьев.

Распространены они в Северной Америке и Евразии. В южном полушарии такие леса не создают единого массива. В Южной Америке и в Австралии встречаются в основном в горах.

Еще одно название хвойного  леса – тайга. В ней множество видов растений, но деревья хвойных пород доминируют и занимают верхний ярус в экосистеме. Иголка, которая в этих породах заменяет лист, не опадает в зависимости от времени года. По ней легко скатывается снег. Она «укрыта» от морозов слоем смолы, а небольшая поверхность позволяет хорошо переносить холода и отдавать меньше влаги при испарении. Фотосинтез эти деревья не прекращают даже при температуре 00С.

В тропиках, на определенных видах почв, могут расти сосновые леса. Они имеют свой видовой состав.

iv>
ХвойныйОсновные виды такие: пихта, сосна, ель, тсуга и лиственница. Еще одной их отличительной чертой, кроме иголок вместо листьев, являются шишки. Наличие иголок вместо листьев еще не говорит о том, что все хвойные вечнозеленые. Есть породы деревьев, которые сезонно сбрасывают иголки.

Хвойные лесные экосистемы населяют мхи и лишайники, которые вместе с деревьями также относятся к продуцентам. Они не только участвуют в процессе фотосинтеза, но и являются питательной базой для следующего звена пищевой цепи – потребителей — животных.

Главными и вершиной трофической цепи этого вида леса являются хищники, в частности, кошачьи — тигр и рысь. Водятся волки, медведи, лисы и другие хищники. Травоядные млекопитающие в основном из семейства оленьих. Есть заяц, белка, куница, соболь, еж и древесный дикобраз, разные виды птиц.

«Работа» редуцентов или разрушителей в них зависит от плотности сомкнутости крон или полога. Есть леса темнохвойные и светлохвойные. Первые состоят из сортов теневыносливых деревьев, которые тесно сомкнуты, отчего плотность полога высокая. Это замедляет процессы переработки органических веществ и формирование гумуса. Почвы потому менее плодородны. В светлохвойных солнечный свет проникает к почве легче и процессы в ней идут быстрее.

Южнее хвойного располагается смешанный.


Смешанный

Смешанные лесаЭкосистема смешанного леса представляет собой смешение двух экосистем, обусловленное наличием в ней лиственных и хвойных пород. Так, экосистемы дополняют и укрепляют друг друга, а образовавшаяся в результате общая становится более устойчивой. Смешанным он считается тогда, когда к одному виду деревьев примешивается другой в объеме не менее 5%. Потому неслучайно, что такие леса располагаются между хвойными с севера и широколиственными с юга. В основном они встречаются в климатических зонах с теплым летом и холодной зимой. Со среднегодовым количеством осадков до 700 мм. Почвы их произрастания – дерново-подзолистые или бурые с большим количеством перегноя.

Природная зона этих лесов – умеренного пояса: южная часть Скандинавии, Восточно-Европейская и Западно-Сибирские равнины, Карпаты, Кавказ, Дальний Восток, Юго-Восточная Азия. На Американском континенте – Аппалачи, регион Великих озер и Калифорния в Северной Америке, большая часть Южной Америки и Новая Зеландия.

>

Основными породами деревьев являются: ель, сосна, дуб, клен, липа, ясень и вяз. На Кавказе и Дальнем Востоке добавляются бук и пихта. В горных регионах – лиственница, а в Америке – секвойя. Растения, представляющие нижние ярусы также имеют широкое видовое разнообразие.

Богатый растительный мир смешанных лесов – это продуценты и автотрофы, то есть организмы, которые синтезируют с помощью солнечной энергии кислород и органические вещества из неорганических. Они — основа любой экосистемы, и смешанные леса не являются исключением.

Смешанные лесаСледующий этап в пищевой цепи принадлежит потребителям или консументам, организмам гетеротрофным. Их общая масса на порядок меньше растительной – зеленой, что является основным правилом жизнеспособности экосистемы. К ним относят: животных, птиц, рыб, земноводных, пресмыкающихся, насекомые, грибы и бактерии. Он менее разнообразен. Это: грызуны — зайцы, белки, мыши; млекопитающие — олени, лоси, волки, лисы; пернатые – сова, дятел; насекомые – клещи, комары, пауки; простейшие – бактерии.

Замыкают пищевую цепь – могильщики — разрушители или редуценты: личинки насекомых, черви, микроорганизмы.


Особенностью пищевой цепи смешанного леса является устойчивость, за счет видового взаимного дополнения и, если необходимо, замены. При снижении популяции или исчезновении какого-либо вида продуцентов, он замещается количеством особей другого. Такое правило не работает в отношении насекомых. Они являются опылителями растений, а их личинки — редуцентами. Их исчезновение приведет к затуханию экосистемы.

Смешанные лесные экосистемы сменяют широколиственные.

Широколиственный

ШироколиственныйУ широколиственного леса экосистема характеризуется видовым разнообразием растений листопадных или летне-зеленых, то есть сбрасывающих листву в осенне-зимний период. Их листья имеют широкие листовые пластины. Произрастают такие леса во влажном и умеренно влажном климате с высокой температурой. Лето продолжительное. Зима – мягкая. Почвы они предпочитают серые, подзолистые, бурые или, даже, черноземы.  Ареалы распространения – Европа, Северная Америка, Восточная Азия, Новая Зеландия и юг Чили.

Основу леса и его верхние ярусы представляют: граб, липа, ясень, вяз, клен, бук, дуб и каштан. Ниже идут лещина, черемуха и бересклеты. «Первый этаж» у пролесника, сныти, зеленчука, медуницы и так далее. Все это продуценты.


ШироколиственныйПотребители – консументы, это такие млекопитающие, как: кабан, олень, лось, зубр, бобр, белка, еж, лисица, рысь, волк, тигр, скунс, енот и бурый медведь. Птицы: чиж, рябчик, соловей, синица, снегирь, глухарь, тетерев, сова, филин, аист, утка и другие. Рептилии, амфибии и рыбы также являются потребителями. Это уж, гадюка, медянка, лягушка, жаба, саламандра, сом, щука, карповые и лососевые.

Редуценты или могильщики широколиственного леса практически все те же, что и в других экосистемах – черви, личинки насекомых, микроорганизмы.

Экосистема широколиственного леса также устойчива и хорошо себя регулирует. Особенностью является период, когда деревья без листы. Процесс фотосинтеза останавливается. «Главная» роль переходит к редуцентам, которые должны максимально преобразовать органические соединения в неорганические.

На экваторе лиственные меняют тропические лесные экосистемы.

Тропический

ТропическийУ тропического леса экосистема сформировалась на основе теплого тропического, субтропического и экваториального климата. Они опоясывают Землю по экватору. Разнообразие флоры и фауны продиктовано исключительно количеством и распределением осадков по временам года. Есть леса влажного экваториального пояса и сухого тропического. Если влажность примерно одинакова в течение года, то они стоят вечнозеленые. Если нет, то зеленые только зимой.


Влажные тропические леса имеют очень разнообразную флору. Доминируют в ней деревья, которых может быть до 100 видов на га. Основные виды деревьев — это: диптерокарповые, бобовые, миртовые и пальмы. Из остальных видов растительности необходимо выделить папоротники, которые существуют на разных ярусах тропического леса. Всего таких ярусов три. Верхний достигает 55 метров в высоту, следующий до 30 и нижний до 20. Травы здесь могут достигать высоты 6 метров. Например: банан. Размывают границы ярусов такие растения, как лианы, эпифиты, бамбук, папоротник и так далее.

В сезонных листопадных лесах растут терминалии, далбергии, альбиции, бамбук, тиковое и эбеновое дерево, пальмы, лавр и сахарный тростник. Основными травами являются злаки. Иногда, для удержания влаги, растения покрыты колючками.

ТропическийВидовое разнообразие потребителей тропических превосходит любые другие леса.


огие виды животных большую часть времени проводят на деревьях. Самые известные – обезьяны, белки-летяги, ленивцы. Там живут и птицы – попугаи, дятлы, туканы, колибри и много других. Пресмыкающиеся также обитают в местах максимального «скопления» пищи, то есть на деревьях. Это – хамелеоны, змеи, гекконы, ягуаны, агамы и, даже земноводные лягушки, пытаются взобраться повыше. Исключительно наземных видов животных не много, но они очень крупные. Основные их виды: слон, носорог, бегемот, буйвол, жираф. Многообразны по внешнему виду беспозвоночные – муравьи, термиты, многоножки и бабочки.

Растения второго яруса, обычно столь плотно смыкают полог, что не пропускают солнечного света. Это отрицательно сказывается на «деятельности» разрушителей. В листопадных лесах редуценты, а это в основном грибы и термиты, которые также не могут переработать такой огромный объем органической массы. Потому тропические, при столь интенсивном «производстве» кислорода – около 55,5 Гт в год, «консервируют» в своем органическом веществе до 4,6 Гт углекислого газа.

Вывод

Общая для экосистемы леса характеристика может быть такой. Все они строятся на основе доминирования растительного мира над животным. Среди растений основную роль играет один или несколько видов деревьев. В зависимости от этого системы относят с одновидовым или смешанным. Экосистема любого вида имеет ярусы. От плотности смыкания крон деревьев зависит количество солнечного света и кислорода, проникающие в его нижние ярусы. Особенно, в слои населенные редуцентами – разрушителями. А это, в свою очередь, сказывается на количестве синтезируемой ими неорганической «пищи» для самих же деревьев. Экосистемы, в которых существует дисбаланс в пользу каких-либо живых организмов, недостаточно устойчивы и могут быть повреждены и уничтожены. Самыми устойчивыми являются лесные экосистемы со смешением видов и их взаимозаменяемостью.

Источник: ecology-of.ru



Рассмотрен конкретный представитель (Ursus arctos collaris), как вид маркер экосистемы сибирской тайги, а также в чем проявляется его маркировочное поведение.

Ключевые слова: экосистема, вид-маркер, маркировочное поведение, сибирский бурый медведь, сибирская тайга, биоиндикация.

Экосистема, или экологическая система (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

Маркеры — это индикаторные виды, выбранные из всего набора как наиболее существенные для характеристики конкретной экосистемы.

Сейчас для биоиндикации наземных экосистем зачастую используется ряд млекопитающих. Применение природных популяций млекопитающих как индикаторов видов оправдано потому, что в медицинской токсикологии собрано достаточное количество данных, касающихся влияния различных ксенобиотиков на лабораторных и домашних животных. Это значительно упрощает решение многих методологических проблем именно на млекопитающих.

Среди уже признанных и потенциальных индикаторных видов являются жители почвы и подстилки, что его покрывает, травоядные от грызунов до крупных копытных и, наконец, хищники. Среди них можно найти как консументов высших порядков, так и массовые доминантные виды консументов низших порядков со сравнительно коротким жизненным циклом и устойчивой динамикой численности популяций.

Главное преимущество использования позвоночных животных в качестве биоиндикаторов заключается в их физиологической близости к человеку. Основные недостатки связаны со сложностью их обнаружения в природе, поимки, определения вида, а также с длительностью морфо-анатомических наблюдений. Кроме того, эксперименты с животными зачастую дороги, требуют неоднократной повторяемости для выведения статистически достоверных выводов [1].

Что первым делом приходит в голову при упоминании Сибири? Обширные леса, суровые заснеженные зимы, непроходимая тайга с восхитительными хвойными деревьями, богатым многообразием зверей. Конечно же, «хозяин» всего этого великолепия — бурый медведь, которого по праву можно считать символом Сибири.

В современной систематике выделяют один вид бурого медведя, который делится на несколько подвидов, различающихся окрасом, размерами, ареалом распространения. Сейчас существуют подвиды бурого медведя: европейский, сибирский, уссурийский, гималайский, тибетский, североамериканский гризли, а вот калифорнийский истреблён ещё в 1922 году.

Бурый медведь — животное из отряда хищных млекопитающих, с обширным ареалом, всеядное, имеющее очень разветвленные связи с другими компонентами экосистем. Замечательна большая и разноплановая изменчивость этого вида, велико разнообразие внутривидовых форм, чрезвычайно сложно и пластично поведение особей, что, в сочетании с другими особенностями организации, обеспечивает возможность обитания в различных природных зонах, очень разнообразных ландшафтах. Бурый медведь — прекрасная модель для изучения разнообразных биологических ситуаций, рассмотрения ожидаемых эффектов от действия многих экологических и эволюционных факторов, апробации возможных управляющих и регулирующих воздействий на биосистемы, а также для разработки систем мониторинга [2].

Сибирский бурый медведь (Ursus arctos collaris) — один из самых крупных среди своих сородичей. Высота этого зверя в холке колеблется от 70 до 150 см, а длина массивного тела может достигать 2,8 метра. Весить они могут до 400–800 кг (самки около 300 кг). Описаны случаи охоты на бурых сибирских медведей, предположительно достигающих веса в 1 тонну. Для данного подвида характерен темно-коричневый окрас, широкие пятипалые лапы, вооруженные мощными когтями от 8 до 10 см [4].

Несмотря на крупные размеры животного и неуклюжий вид, хищник быстро бегает. Средняя скорость бурого медведя составляет около 40 км/ч. Он может лазать по деревьям, перебираться через реки вплавь, преодолевать значительные расстояния. Медведь обладает умением подбираться к добыче бесшумно, легкими движениями. Сильным ударом лапы способен сломать хребет оленю, кабану. Зрение медведя сравнимо с человеческим, но обоняние и слух развиты гораздо лучше. Он может почувствовать запах за несколько сотен метров. Эти животные очень умны, обладают прекрасной памятью. В раннем возрасте поддаются дрессировке.

Маркировочное поведение в полном объеме, с повреждающим мечением, проявляют взрослые самцы бурого медведя. Обычно оно проявляется во время гона, реже — в другие месяцы активного периода. Подобного рода поведение данного представителя рассматривается как пример адаптации особого типа — миксадаптаций. Адаптации этого типа отмечаются у животных с достаточно сложным поведением, их отличие — внесение в надсистему изменений, адаптирующих ее фрагменты для функционирования особей популяции.

В ходе многих исследований было выявлено, что активность бурого медведя по отношению к деревьям и древесной растительности избирательна и полифункциональна. Различается дендроактивность: пищевая, оборонительная, комфортная, игровая и социальная [3].

Изучение коммуникативной системы бурого медведя, база которой представлена медвежьими деревьями и «метками», распределенными на местности, позволяет получать информацию о динамике популяции, сроках гона и линьки, распределении половозрелых особей и других признаках;

Бурый медведь — яркий пример вида преимущественно с К-стратегией выживания, проявляющего высокий уровень жизнеспособности в ландшафтных зонах, высотных поясах и биотопах с различной лесистостью, в ландшафтах, характеризующихся заметной антропогенной трансформацией, вида, обнаруживающего признаки синангропизации. С учетом ярко выраженных эвритопности и эврифагичности, высокого уровня высшей нервной деятельности и общей пластичности биологии бурого медведя есть основания видеть удовлетворительные перспективы на выживание этого вида в биомах будущего.

Наряду с широко известной эвритохшостью и эврифагичностью, бурый медведь проявляет значительную пластичность других качеств, обрисовывающий его биологию: социальных отношений, территориальности и форм интеграции, суточной активности, сезонного распределения по биотопам и подвижности, выбора объектов маркировочного поведения.

Сибирские бурые медведи предпочитают глухие таёжные места, где есть бурелом. Также для них важно наличие водоема на территории леса. Это может быть болото, озеро, речка, чтобы ловить рыбу. В питании бурые медведи неприхотливы. Они могут питаться травами, ягодами, орехами, желудями, кореньями, насекомыми, муравьями, рыбой, мясом, а также мелкими грызунами и падалью. Крупные самцы нападают на молодых копытных. Конечно, медведи любят мед. В голодные годы могут охотиться на оленей, кабанов, а также домашний скот [5].

Это одиночные животные. Бурые медведи ревностно охраняют свою территорию, которая может составлять от 50 до 250 км для одной особи. Границы своих владений зверь помечает при помощи коры деревьев, которую он обрывает. Ни один медведь не заходит на территорию своих сородичей и охотится только на своей. На ней он не только находит пищу, но и строит «летние» и «зимние» укрытия. В летний период медведь копит подкожный жир, необходимый для зимней спячки. Если он не успевает этого сделать, ему приходится дальше бродить в поисках пищи. Таких медведей называют «шатунами». Они крайне опасны, людям ни в коем случае нельзя сталкиваться с животными в этом состоянии. Если же необходимое количество жирового запаса (около 180 кг) за лето было набрано, осенью медведь впадает в спячку. У медведиц в период зимнего сна рождаются в берлоге малыши-медвежата. Самка рожает не чаще одного раза в 2–4 года. Обычно рождается два медвежонка, хотя иногда их может быть больше. Малыши появляются на свет слепыми и глухими, весят около 500 г при длине тела примерно равной 23 см. Самка поддерживает молочное кормление детёнышей на протяжении полутора лет. Несмотря на прекращение вскармливания, медвежата продолжают жить с матерью ещё несколько лет, перенимая у неё необходимый жизненный опыт. Продолжительность жизни бурых медведей составляет примерно 20–30 лет. Максимальная зафиксированная продолжительность жизни бурого медведя составила 47 лет. Этот случай беспрецедентен и уникален.

За границей до сих пор бытует мнение, будто по российским дорогам наравне с людьми спокойно прогуливаются медведи, а в каждом доме проживает свой ручной косолапый мишка. Этот забавный стереотип возник из-за книги знаменитого австрийского посла барона Герберштейна «Записки о московитских делах», изданной в 1549 году. В ней автор описывает события одной из наиболее голодных зим, когда медведи в поисках пищи выходили из леса в ближайшие сёла и врывались в дома. В сознании иностранцев эта история укрепилась как обычное и вполне характерное для России событие. Западная часть нашей страны с течением времени стала восприниматься европейцами как более развитая, но Сибирь по-прежнему для многих остаётся краем, в котором свободно гуляют по улицам медведи. Это ещё одна забавная причина считать бурых медведей маркерами Сибири.

Зарегистрированы случаи, когда медведи заходили в населенные пункты. Но надо понимать, что это происходит из-за несанкционированных свалок, которые на окраинах устраивают сами жители, привлекая зверя пищевыми отходами. Выставление на территории поселений пчелиных ульев также притягивает хищников в поселок. Защитники животных считают, что если медведи идут к человеческому жилью, то в первую очередь виноваты сами люди. Мы выселяем хищников из их среды обитания, уничтожаем леса. Вот они и идут в населенные пункты. Куда им деваться?

На данный момент больше половины всех бурых медведей мира обитает на территории Российской Федерации. Некоторое количество особей этого вида сохранилось в Казахстане, Канаде и на Аляске. Бурые медведи давно внесены в Красную книгу, охота на них строго запрещена и уголовно наказуема. Защитники природы прикладывают усилия по спасению исчезающих подвидов, но даже сейчас встречаются браконьеры, уничтожающие этих редких животных ради продажи их дорогостоящего мяса ресторанному бизнесу. Медведь считается символом не только Сибири, но и всей России. Нельзя допустить истребления этих уникальных могучих животных. Будущее бурых медведей находится под охраной государства.

Литература:

  1. Гелашвили Д. Б. «Экологический мониторинг. Методы биомониторинга». Часть 1,2. Учебное пособие.//Н.Новгород:, ННГУ,1995.
  2. Горбовский А. Разумные звери. «Наука и жизнь» № 6–8, 1998
  3. Научно- поисковые работы учащихся школ г.Крымска и Крымского района. Крымск, 1998. Стр.44–47.
  4. Соколов В. Е. Пятиязычный словарь названий животных. Млекопитающие. Латинский, русский, английский, немецкий, французский. // Под общей редакцией акад. В. Е. Соколова. — М.: Рус. яз., 1984. — С. 96.
  5. Ursus arctos // Mammal Species of the World: A Taxonomic and Geographic Reference / Edited by D. E. Wilson, D. M. Reeder. — 3rd ed. — Baltimore, Maryland: The Johns Hopkins University Press, 2005. — Vol. 1 and 2. — 2142 p.

Источник: moluch.ru