Загрязнение наземных экосистем

Саванны в Африке занимают 40% континента. На севере Южной Америки саванны  называют льяносами, на Бразильском  плато - кампосами, в каменистой северо-восточной  ее части - каатингой, а в Австралии  вечнозеленые кустарники — скрэбами. Значительные площади саванн распаханы, здесь выращивают зерновые, хлопчатник, арахис, сизаль, джут, сахарный тростник и другие культуры. В более засушливых местах развито животноводство. Антропогенное  воздействие на саванны часто  приводит к их опустыниванию.

Степи умеренной зоны расположены там, где выпадает промежуточное между пустынями и лесами количество осадков. Обширные степные пространства занимают внутренние части Евразийского и Североамериканского континентов, юг Южной Америки и Австралию.

Основные  типы травянистых сообществ умеренного пояса:  
 
1)Высокотравные и низкотравные прерии — степные равнины Северной Америки, в прошлом покрытые высокотравной растительностью с преобладанием злаков: ковыль, бородач, бизонова трава, пырей, тонконог на черноземовидных почвах. Прерии во многом напоминают степи, но протягиваются не в широтном, а в долготном направлении вследствие континентального климата во внутренних частях Канады и США, между Скалистыми горами на западе и смешанными и широколиственными лесами приатлантической части материка на востоке. В девственных прериях до захвата Северной Америки европейцами паслись миллионные стада бизонов, ныне выбитых, а сами прерии распаханы под пшеницу, кукурузу, а на орошаемых землях юга — хлопчатник; 
 
2)Пампы Южной Америки - представляет собой травянистую злаковую растительность на плодородных красновато-черных почвах, формирующихся на вулканических породах.

Она состоит из южноамериканских видов  тех родов злаков, которые широко распространены в Европе в степях умеренного пояса (ковыля, бородача, овсяницы). С лесами Бразильского нагорья пампа  связана переходным типом растительности, близким к лесостепи, где травы  сочетаются с зарослями вечнозеленых кустарников. Растительность пампы  подверглась наиболее сильному истреблению  и в настоящее время почти  полностью замещена посевами пшеницы  и других культурных растений.

Пампа становится всё более засушливой по мере удаления от Атлантического океана.

Климат  пампы умеренный. На востоке перепады температуры между летом и  зимой менее значительны, на западе климат имеет более континентальный  характер; 
 
3)Вельды Южной Африки - равнинные луга, расположенные на довольно высоких нагорьях. Вельды простираются до скалистых Драконовых гор. 
 
4)Степи - равнины, поросшие травянистой растительностью, в умеренных и субтропических зонах северного и южного полушария. Характерной особенностью степей является практически полное отсутствие деревьев (не считая искусственных насаждений и лесополос вдоль водоёмов).

Климат  степных регионов, как правило, находится  в диапазоне от умеренно-континентального до континентального и характеризуется  очень жарким летом и холодной зимой. Значительная часть степных  территорий распахана.

Как по видовому составу, так и по некоторым  экологическим особенностям животный мир степи имеет много общего с животным миром пустыни. Из копытных типичны виды, отличающиеся острым зрением и способностями к  быстрому и длительному бегу (например, антилопы); из грызунов — строящие сложные  норы (суслики, сурки, слепыши) и прыгающие  виды (тушканчики, кенгуровые крысы). Большая  часть птиц на зиму улетает. Обычны: степной орел, дрофа, степной лунь, степная пустельга, жаворонки. Многочисленны  пресмыкающиеся и насекомые.

Полярные  травянистые экосистемы или арктические  тундры расположены в районах, прилегающих  к арктическим ледяным пустыням. Большую часть года тундры находятся  под воздействием штормовых холодных ветров и покрыты снегом и льдом. Зимы здесь очень холодные и темные. Осадков немного, и выпадают они  в основном в виде снега. Тундра –  это в сущности влажная арктическая  степь.

В тундре отсутствуют деревья и  преобладают мхи и лишайники. Кустарники в тундре многолетние  зимнезеленые для более полного  использования светлой части  года, подушкообразной и стелющейся форм (кассиопея, брусника, вероника и  др.) и таких же форм карликовые растения с опадающими листьями (черника, карликовая береза и т. п.).

Продуктивность  наземных экосистем тундры значительно  ниже ряда других систем, но вместе с  океаном они способны прокормить перелетных птиц, насекомых, северных оленей, овцебыков, медведей, волков, песцов и др.

Повсеместно тундры подразделяется на три подзоны, хотя и с различными ландшафтами  при удалении в долготном направлении.

Арктическая тундра преимущественно травянистая, осоко-пушицевая с подушкообразными формами полукустарничков и мхами  в сырых западинках. Растительный покров не сомкнут, кустарников нет, широко развиты глинистые голые  «медальоны» с микроскопическими  водорослями и бугры мерзлотного  пучения.

Средняя, или типичная тундра преимущественно  моховая. Вокруг озер осоко-пушицевые  с небольшой примесью разнотравья  и злаков. Появляются ползучие полярные ивы и карликовые березки, скрытые  мхами. Южная — кустарниковая  тундра особенно резко различна в  долготном направлении.

Горные  тундры (альпийские тундры) образуют высотную зону в горах субарктического  и умеренного пояса. На каменистых и  щебенчатых почвах от высотных редколесий они начинаются кустарниковым поясом, как и в равнинной тундре. Выше расположены мохово-лишайниковые с  подушкообразными полукустарничками  и некоторыми травами. Верхний пояс горных тундр представлен накипными  лишайниками, разреженными приземистыми подушкообразными кустарничками и  мхами среди каменных россыпей.

2.3 Лесные экосистемы.

Сезонные  тропические леса , в том числе муссонные леса тропической Азии, произрастают в областях с влажным тропическим климатом, где выражен сухой сезон, во время которого некоторые или все деревья теряют листву. Ключевым фактором здесь являются строгие сезонные колебания в выпадении довольно обильных в течение года осадков. В сезонном лесу Панамы крупные, возвышающиеся над пологом деревья теряют листву во время сухого сезона, а пальмы и другие деревья из нижних ярусов сохраняют листья. По своему видовому богатству сезонные тропические леса занимают второе место после дождевых лесов.

Тропические дождевые леса встречаются в трех главных областях: 1) бассейны Амазонки и Ориноко в Южной Америке  и Центральноамериканский перешеек; 2) бассейны Конго, Нигера и Замбези  в Центральной и Западной Африке и Мадагаскар; 3) области Индо - Малайская  и Борнео – Новая Гвинея. Эти  области отличаются друг от друга  по видовому составу, но сходны по структуре  и экологии лесов. Различия в температуре  между зимой и летом выражены не столь сильно, как между ночью  и днем. Сезонная периодичность размножения  и других жизненных функций растений и животных в значительной степени  связана с колебаниями количества осадков или же регулируется внутренними  ритмами. Дождевой лес характеризуется  очень сильно выраженной ярусностью. Деревья обычно формируют три яруса: 1)редкие очень высокие деревья, которые возвышаются над общим уровнем полога; 2) полог, образующий сплошной вечнозеленый покров на высоте 25-30 м; 3) нижний ярус, который становится густым только там, где имеются просветы. Корни у высоких деревьев неглубокие; утолщенная нижняя часть ствола выполняет функцию «контрфорса». Изобилие лазящих растений, в частности древесных лиан и эпифитов, таково, что они часто скрывают контуры деревьев. Число видов растений очень велико. Большая доля животных обитает верхних ярусах растительности. Кроме древесных млекопитающих здесь в изобилии встречаются хамелеоны, игуаны, гекконы, древесные змей, лягушки и птицы. Важную экологическую роль играют муравьи и прямокрылые, а также бабочки. В таких лесах широко распространен симбиоз между животными и эпифитами. Основной источник пищи животных в тропических лесах – плоды и термиты.

В горных районах тропиков расположен горный дождевой лес. По мере продвижения  в горы лес становится все более  низкорослым, и эпифиты составляют все большую долю автотрофной  биомассы; эта тенденция достигает  кульминации в карликовом лесу горной гилеи. Еще одна разновидность дождевого  леса встречается вдоль берегов  затапливаемых речных долин; это  так называемый галерейный лес, или  прибрежный лес.

Свойством дождевых лесов является эффективный  прямой возврат в круговороты  биогенных элементов, осуществляемый мутуалистическими микроорганизмами. Именно благодаря этому на скудных  почвах леса растут также пышно, как  и на более плодородных.

Листопадные леса умеренных широт занимают области с большим количеством распределенных осадков и умеренной температурой, для которой характерны четкие сезонные колебания. Первоначально умеренные листопадные леса покрывали весь восток Северной Америки, всю Европу, часть Японии и Австралии. Травянистый и кустарниковый ярусы, а также почвенная биота хорошо развиты. Животное население первоначальных лесов Северной Америки представлено виргинским оленем, медведем, серой и черной белкой, серой лисицей, рыжей рысью и дикой индейкой. Развитие листопадных лесов умеренной зоны представляет собой длительную сукцессию.

Листопадные леса умеренной зоны представляют собой  наиболее важные биотические области  мира, так как именно в этих районах  цивилизация достигла наибольшего  развития. В результате этот биом сильно изменился под влиянием человеческой деятельности, его большая часть замещена культурными сообществами или сообществами лесных опушек.

Листопадные леса Западной Европы относительно бедны  видами. Среди лесов умеренной  зоны мира самые богатые видами леса на юге Аппалачей и леса Восточной  Азии.

Бореальные  хвойные леса (темнохвойная тайга) широким  поясом вытянулись через всю Северную Америку и Евразию. Горные районы, занятые таким лесом, встречаются  даже в тропиках. Доминирующая жизненная  форма представлена здесь хвойными вечнозелеными деревьями, особенно елью, пихтой и сосной (Picea, Abies, Pinus). Кустарниковый и травяной ярусы обычно развиты слабо. Для этого биома характерен достаточно высокий уровень годовой продукции. Крупных животных мало, но в почве обитает многочисленное население мелких животных. Многие из крупных травоядных позвоночных, таких, как лось, заяц-беляк и тетере, зависят, по крайней мере частично, от развивающихся широколиственных сообществ. Семена хвойных служат источником существования многих животных. Как и в тундре, здесь сильно выражены сезонная периодичность и колебания численности многих популяций.

Другой  тип хвойного леса (дождевой лес  умеренной зоны) встречается вдоль  западного побережья Северной Америки, от центральной Калифорнии до Аляски. Эти леса флористически совершенно отличаются от обычной северной тайги. Этот лес достигает наибольшего  развития в районе Пьюджет - Саунда, где доминируют в основном четыре вида – западная тсуга (Tsuga heterophylla), западная туя (Thuja plicata), пихта великая (Abies grandis), и лжетсуга (Pseudotsuga douglasii). В отличии от более серных хвойных лесов в этом лесу хорошо развита растительность нижних ярусов, обильны мхи и другие влаголюбивые низшие растения.

На  промежуточных высотах между  степями и зоной елей в Колорадо, Юте, Нью-Мексико и Аризоне растут леса карликовой сосны и можжевельника (карликовые хвойные), и леса желтой сосны. Это в общем редколесья, в которых количество травянистых  растений велико.

3.Загрязнение наземных экосистем.

Существует несколько  видов загрязнения наземных экосистем. Мы рассмотрим биологическое и антропогенное.

Биологическим загрязнением называется «...проникновение (естественное или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и  технологические устройства видов организмов, чуждых данным сообществам и устройствам и обычно там отсутствующих» (Реймерс, 1990, с. 131). Поэтому как биологическое загрязнение следует рассматривать «великое переселение» видов животных и особенно растений в новые районы, которое происходит благодаря человеку. Часть заносных видов (их называют адвентивными, а процесс их расселения — адвентивизацией) распространилась благодаря натурализации — одичанию инорайонных растений или животных, которые были интродуцированы с целью введения в культуру.

Широко известны примеры натурализации растений в Средней полосе европейской  части России. Клен американский и  робиния ложноакациевая в настоящее  время без участия человека заселяют нарушенные местообитания. Натурализуются просо, подсолнечник, конопля, портулак, огуречная трава и многие другие растения. Однако, как правило, натурализация  чаще происходит при нарушении естественных экосистем, так как в этих условиях легче найти свободную экологическую  нишу. Впрочем, иногда натурализовавшиеся виды могут массово внедряться и  в естественные сообщества, что произошло, например, с кактусами в Австралии, зверобоем в Америке, элодеей  канадской в Европе.

Значительный экономический  ущерб нанесла странам тропического и субтропического поясов натурализация  водного гиацинта (эйхорнии). Это  плавающее на поверхности воды растение с красивыми цветками в 80-х годах XIX в. было завезено из Южной Америки  во многие страны в чисто декоративных целях. Быстро размножаясь и расселяясь по рекам и озерам, эйхорния образует на их поверхности мощные плавающие  «ковры», которые препятствуют судоходству  и забивают оросительные каналы и  трубы. Для борьбы с гиацинтом  приходится применять гербициды  и специальные драги, но этот вид  продолжает активно размножаться. «Противоядия»  от него до сих пор нет. Аналогично натурализовалась и сальвиния назойливая. Это только один пример из биологических  загрязнений наземных экосистем.

Но все же большую  роль играет антропогенное загрязнение  наземных экосистем. В связи с растущей глобализацией промышленности и экономики, антропогенное воздействие на окржующую среду увеличивается. Значительную угрозу создает загрязнение наземных экосистем тяжелыми металлами, т.е. металлами с большим атомным весом (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, никель и др.). Накапливаясь в трофических цепях организмов, тяжелые металлы способны оказывать губительное высокотоксичное действие как на человека, так и на растения и животных. С каждым годом негативная роль тяжелых металлов увеличивается, и пути их поступления в биосферу становятся все более разнообразными: сжигание минерального топлива, обжиг цементного сырья и т.д.