Содержание
Переменно-влажные леса – географическое положение, почвы, особенности климата кратко (6 класс, география)
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 72.
Обновлено 31 Января, 2022
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 72.
Обновлено 31 Января, 2022
На земном шаре очень много лесов. Ими занято 4,1 млрд га. Леса образуют два больших по протяжённости пояса: северный и южный. Половина всех массивов северного пояса расположена в умеренном, отчасти субтропическом поясах. Здесь произрастают ценные хвойные породы деревьев. Южный лесной пояс занимает экваториальный, субэкваториальный и тропический пояс. В нём растут лиственные породы деревьев.
Переменно-влажные леса на карте мира
Географическое положение в субэкваториальном, частично в тропическом и субтропическом поясах объясняет название лесов. Располагаются они к северу и югу от зоны влажных экваториальных лесов. Присутствуют на всех материках и островных территориях тропиков.
Рис. 1. Природные зоны мира.
Особенности климата
На территории указанных поясов выделяют два сезона года: влажный и сухой. Во влажный сезон леса очень похожи на экваториальные массивы. В сухой период деревья сбрасывают листву, кроме вечнозелёных представителей. Отсюда и название — переменно-влажные леса.
Типичным представителем переменно-влажных лесов является тиковое дерево. Его уникальность заключается в том, что древесине не страшны ни вода, ни огонь. Её использовали для строительства кораблей.
Климат на большей территории субэкваториальный. Во влажный сезон господствует экваториальная воздушная масса, она и даёт осадки. Их выпадает много, до 2000 мм. В сухой сезон погоду формирует тропическая масса. Она сухая, поэтому осадков нет. Температуры высокие круглый год, +25 °С и выше.
Леса в пределах тропического пояса расположены по побережьям материков, где климат тропический влажный. Также выделяются два сезона, связанные муссонной деятельностью.
Почвы переменно-влажных лесов
На территории, занятой переменно-влажными лесами, формируются красные и красно-жёлтые ферраллитные почвы. Они почти такие же, как и во влажных экваториальных лесах. Отличаются большим содержанием гумуса, чем почвы экваториальных лесов.
Растительный мир
Леса многоярусные, лиственные. Представлен кустарниковый ярус и наземный травянистый ярус. Последний состоит из двудольных растений и папоротников.
Рис. 2. Растительный мир переменно-влажных лесов.
Видовой состав переменно-влажных лесов имеет черты сходства с экваториальными массивами. Отличает их меньшее видовое разнообразие, а также меньшее количество лиан и эпифитных растений.
В лесах можно встретить пальмы, фикусы, кипарисы, магнолии, тюльпанное и камфорное деревья, лавр, тиковое дерево и много других. Растёт бамбук, много дикорастущих злаковых растений.
Переменно-влажные леса Евразии характеризуются комфортным для земледелия климатом. Здесь выращивают бананы, манго, кофе, сахарный тростник и другие культуры. Растёт много пряных растений: кунжут, мускатный орех, куркума, кардамон и другие.
Животный мир
Животный мир переменно-влажных лесов разнообразен и богат. Много крупных животных: слоны, носороги, леопарды, тигры, другие представители кошачьих. Много обезьян, птиц, пресмыкающихся.
Рис. 3. Животный мир переменно-влажных лесов.
Животный и растительный мир переменно-влажных лесов указан очень кратко. Представители флоры и фауны отличаются на разных материках. Подробнее об этом можно подготовить доклад на урок географии в 6 классе.
Что мы узнали?
Переменно-влажные леса расположены в субэкваториальном, тропическом и субтропическом поясах. Особенностью климата территорий является наличие сухого и влажного периодов. Видовой состав растений беднее, чем в экваториальных лесах. Животный мир более разнообразен.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 72.
А какая ваша оценка?
Переменно-влажные леса
Contents
- 1 Что такое переменно-влажные леса?
- 2 Где расположены переменно-влажные леса?
- 3 Особенности переменно-влажных лесов
- 4 Климат переменно-влажных лесов
- 5 Почвы переменно-влажных лесов
- 6 Животные переменно-влажных лесов
- 7 Растения переменно-влажных лесов
- 8 Переменно-влажные леса Евразии
- 9 Субтропические переменно-влажные леса
- 10 Переменно-влажные леса Северной Америки
- 11 Экологические проблемы переменно-влажных лесов
Что такое переменно-влажные леса?
На территориях с переменным режимом смены сезонных дождей и засухи образовались влажные леса переменного типа. Они уникальны по своим природным и климатическим характеристикам, содержат неповторимые ландшафты, разнообразных представителей растительного и животного мира. Во влажный период года они напоминают экваториальные леса, обильные и вечнозеленые.
Переменно-влажные леса охарактеризовываются сезонными осадками, выпадающими на их территории, что отличает этот тип лесов от постоянно-влажных. Не круглогодичность осадков и зачастую высокие температурные суточные показатели влияют на разновидность растений и их особые свойства сбрасывать основную зелень в период отсутствия дождей. Эта уникальная способность позволяет сохранить остаточную влагу в период палящего солнца. Благодаря такой способности данные леса можно так же встретить под названиями листопадные леса или муссонные.
Эта разновидность лесов зачастую расположена на территории пояса субэкваториальной разновидности и занимает некоторые территории континентов практически всех континентов.
Биологическое разнообразие на территориях листопадных лесов огромна, хоть ее и нельзя сравнивать с биоразвитием влажных лесов экваториальных областей Земли. Это связано с существующим сильным контрастом благоприятного периода дождей и максимальной засухи, что способствует привыканию всех животных и растений к этой сложной среде обитания. В дождливый летний период осадков выпадает до 2000 мм. После наступает резкий переход на зимнее время без осадков.
Характерные особенности периодов года и климата оставили след в формировании ферраллитных красных почв, в которых усиливается формирование гумусового слоя с сезонным сокращением дождей.
Где расположены переменно-влажные леса?
Влажные леса переменного типа располагаются преимущественно в субэкваториальном климате, для которого характерна режимность засухи и дождевых периодов. Данная разновидность лесов расположилась на небольших площадях планеты, но тем не менее занимает множество регионов: Африка, а именно Центральная Африканская Республика, северная часть Анголы, Камерун, Конго, южные границы Судана; Северная Америка; Южная Америка, а именно обширные территории Бразилии; Индия; Шри-Ланка; значительные территории Индокитая.
Леса переменно-влажной направленности располагаются так же и на территориях субтропического и умеренного климатических поясов. В частности это касается муссонного климата со стороны востока Евразии. Переменно-влажные леса затрагивают территории таких государств как Корея, Китай и Россия. На территории Российской Федерации леса данного типа прослеживаются на Сахалине, в Хабаровском и Приморском краях.
Особенности переменно-влажных лесов
Переменно-влажные леса распространены на небольших территориях на всех континентах планеты, кроме Антарктиды. Сравнивая переменно-влажные леса с экваториальными можно чётко проследить три основных сезонных ритма: зимний прохладный и сухой в период с ноября по февраль; переходный жаркий и сухой с марта по май включительно; летний жаркий и влажный, входящий в период с июня по октябрь. Самым жарким месяцем в году считается май. В этот месяц температурные значения достигают максимальных высот до +35-37 градусов, деревья избавляются от листвы для сохранения влаги в почве, реки пересыхают.
Летний муссон настигает области лесов в конце последнего месяца весны, окутывая территории ураганами, дождями и сильными грозами. В это время природа вновь возрождается, почва напитывается влагой.
На территории Индии леса с переменной-влажностью занимают климатический тропический пояс. За счёт этого там произрастают важнейшие породы деревьев, такие как тик и железное дерево. Так же переменно-влажные леса Индии стали местом обитания большого разнообразия животных и птиц, не характерных для других мест на планете.
Муссонные области характерны так же для Азии с ее южной и восточной стороны, Южной и Центральной Америки, а так же Австралии с северо-востока и севера материка.
Климат переменно-влажных лесов
Климат зон лесов с переменным климатом характеризуется их географическим местоположением. Находясь в субэкваториальном переходном поясе некоторые территории подвержены муссонному климату. Средние летние температурные показатели в дневное время не превышают установленных +28 градусов, а зимние не опускаются ниже +21 градуса. Перед началом сезона дождей наступает самый жаркий период года.
Годовые нормы осадков колеблются от 650 до 2000 мм. Внутритропическая зона конвергенции оказывает значительное влияние на осадки и облачность в дождливый летний период. Здесь часто бывают сильные грозы, небо затянуто сплошными серыми облаками, переходящими в обильные дожди. Примечательно, что за сезон дождей выпадает сразу 95% всей годовой нормы влаги. Благодаря субтропическим антициклонам над территорий переменно-влажных лесов создаётся сухой климат и засушливая зима.
Почвы переменно-влажных лесов
Почвы на всех территориях переменно-влажных лесов значительно отличаются от себе подобных. Они имеют красный оттенок и обладают сильной выветренностью минералов. В областях данного типа леса выпадает за короткий промежуток времени большой процент влаги и постоянное тепло позволяют распространяться бесчисленному количеству зелени. Растительность даёт почве органические кислоты, которые объём воды разносит в глубокие слои почвы, тем самым запуская процесс растворения минеральных пород. Важен факт, что почва на территории переменных лесов насчитывает миллионы лет. При столь сильной ритмике процесса выветривания и увлажнённости большинство минеральных и биохимических элементов из грунта вычищаются водой и остаются только самые устойчивые — железо, кварц, алюминий, каолинит.
За это свойство почвы носят название ферраллитные. Содержащееся оксиды железа в зависимости от процентного соотношения придают почве красноватый оттенок, жёлтый и темно-бурый.
Переменно-влажным лесам характерен гумусовый горизонт, который имеет смешанную окраску, перекликающуюся с желтыми и красными оттенками почвы. В областях, где гумусовый горизонт более устойчив к вымыванию, красно-бурых почв больше, чем минералов, активно развивается сельское хозяйство.
Животные переменно-влажных лесов
Переменно-влажные леса не отличаются большим разнообразием видов животных, но они по-своему уникальны и обладают своей спецификой, что делает их схожими с гилейной фауной. Представители животных аридных сообществ преобладают в частности в колючих кустарниках и редколесьях.
Вынужденные условия приспосабливания к засушливым условиям благоприятно поспособствовали возникновению уникального биома.
Ряд видов животных-фитофагов в переменно-влажных лесах в разы разнообразнее, чем в гилеях. Это обусловлено наибольшим травяным ярусов, то есть наибольшим количеством травяной подкормки. Ярусность травы наиболее выражена в редколесьях и кустарниковых территориях, поскольку не затянута сплошным покровом деревьев. Это даёт обильное развитие лесной подстилки, в которой живет большое количество мелких насекомых, в том числе тараканов, червей, клещей, термитов. Корни растений и деревьев стали пристанищем и местом питания для тли, хрущей, клопов, златок, щитовок. Не обходится и без хищных беспозвоночных, а именно скорпионов, хищных жуков и ядовитых многоножек.
Многочисленны и разнообразны не только мелкие насекомые. Территории листопадных лесов занимают копытные, наземные черепахи, грызуны и птицы. Самыми распространёнными птицами среди плотоядных и зерновых считаются попугай и павлин обыкновенный. Среди млекопитающих из разряда растительноядных часто встречаются белки, мыши, дикобразы, крысы, бандикоты. Крупные животные в переменно-влажных лесах представлены в виде тигров, леопардов, обезьян, адаптировавшихся под сезонность территории, панд, слонов, носорогов и макак, а так же муравьедов, лам, ленивцев.
Растения переменно-влажных лесов
Леса с переменно-влажным типом схожи с гилеями, но имеют меньшее разнообразие подвидов. В целом они сохраняют схожий набор живых форм. Основные различия в основном проявляются в сезонном ритме на уровне верхнего яруса деревьев листопадных видов. Срединный древостой включает в себя по большей степени кустарниковые разновидности, а травяной покров выделяется наличием двудольных растений и папоротников. Среди этих основных ярусов присутствуют созданные человеком и представлены в малом количестве в виде возделанных плантаций.
Структура растений имеет 5 чётко различимых ярусов:
— ярус А, включающий в себя наиболее рослые деревья;
— ярус В, представляющий собой сплошную зелень деревьев;
— ярус С, расположенный ниже яруса В, но зачастую переплетающийся с ним и создающий густой покров;
— ярус D, называемый кустарниковым;
— ярус Е, означающий травяной покров.
Самым распространённым деревом является тиковое. Эта разновидность составляет большой процент деревьев на территории Таиланда, Бирмы и Индии. Помимо тикового дерева часто встречается лавр и мараду, имеющие ценную древесину. В кустарниковом ярусе распространён один из сортов бамбука, используемый местными жителями для обширного производства предметов быта. Ярус трав заполонен дикорастущими злаковыми кормовыми культурами.
Берега, защищённые от морских ветров, служат местом обитания мангровых зарослей. А вдоль рек и болот распространены пальмовые.
Переменно-влажные леса Евразии
Своего рода переходной зоной на территории Евразии между влажными тропическими лесами и пустынями является зона переменно-влажных лесов. В Евразии она располагается на полуострове Индостан и восточной части Евразии, затрагивая океан. Характеризуется переменчивым муссонным климатом, то есть период засушливой погоды сменяется сезоном дождей.
Располагаясь в субтропической зоне климат заметно отличается от средиземноморского. Несмотря на это территория перенаселена, что пагубно сказалось на качестве растительного и животного мира. Характерные черты биомы чётко прослеживаются лишь в защищённых местах и заповедниках.
Леса Евразии отличаются большим разнообразием вечнозеленых, многоярусных растений. На территории произрастает лавр, тик, железное и камфорное дерево. Азиатские леса знамениты лианами.
Так же можно встретить множество сортов пальм и орхидей. Велико разнообразие пряных растений, которым комфортно разрастаться в подобном климате. Самыми яркими представителями являются куркума, кардамон, перец, кунжут и мускатный орех.
Климат максимально комфортен для развития земледелия. Выращиваются плантации бананов, манго, кофе, папайя, сахарного тростника и многого другого. Основным занятием земледельцев является выращивание риса.
Субтропические переменно-влажные леса
Переменно-влажные леса субтропиков встречаются на побережьях материков с их восточной стороны. В Евразии это Восточный Китай, Япония с южной стороны, Южная Корея с юга, юго-восток Северной Америки, Бразилия с ее южной стороны, реки Уругвая, север Новой Зеландии, Африка и Австралия.
Количество осадков в годовом подсчёте не превышает 1600 мм, при этом испаряемость остаётся со значением 1200. Количество осадков больше, чем их испарение. Но при этом уменьшение количества испаряемых осадков происходит пропорционально с уменьшением объёма выпадаемых осадков. Эту зону можно частично назвать аналогом влажных лесов, но с учётом режимности, термическими и радиационными значениями.
Растительности характерна полидоминантность. Леса вечнозеленые с развитой и чётко прослеживаемой ярусностью. Максимально развиты лианы, травяной покров, широколиственные леса, которые в некоторых регионах создают тайгу. Смешивание растительных зон происходит хаотично.
Почвы, из-за климатических условий, имеют красный и жёлтый оттенки грунта. Гумусовый слой тонкий, но прослеживается отчетливо.
Переменно-влажные леса Северной Америки
Разновидность переменно-влажных лесов развита на территориях западного побережья Северной и Южной Америки, где воздушные массы с океана приносят тёплый воздух и среднегодовую норму осадков до 500 мм. Для западных областей Северной Америки характерны так же переменные сезонные осадки, обусловленные климатическим поясом, но в то же время существуют значительные смены температур. В дневные часы летнего периода года воздух может прогреваться до +28-32 градусов, а в зимние достигать лишь 0- +2 градусов.
Растения переменно-влажных лесов Северной Америки имеют в основном 3 яруса: высокие, низкие и средние. Но несмотря на такое обилие холодные зимы значительно уменьшают количественный показатель животных форм. А в сравнении с более влажными лесами экология наименее сложная. Самые высокие представители древесного яруса на западе Северной Америки представлены четырьмя основными разновидностями: тсуга, ель, пихта и туя. Взрослые их представители могут достигать в высоту до 84 метров. Наименее реже в переменно-влажных лесах встречается секвойя.
Уровень подстилки уплотнён слоем опавших листьев и хвойных иголок вперемешку с ветками и сгнившими деревьями. Все это расположено на поверхности соседствуя с лишайниками, несколькими разновидностями мхов, трав и водорослями. Местами можно увидеть скопление сапрофитов, активно участвующих в переработке поверхностного слоя.
За счёт большого количества органических веществ почва богата питательными веществами. Весь этот питательный материал медленно перерабатывается мельчайшими микроорганизмами. Благодаря обширным растениям и богатой почве животный мир разнообразен. Больший процент существующих на этой территории животных живут на земле или чуть выше ее уровня. Это обусловлено более простым способом добычи еды и лучшего укрытия от жары в период засухи.
Экологические проблемы переменно-влажных лесов
Переменно-влажные леса претерпевают ряд экологическим проблем, связанных с активной деятельностью человека. Экосистемы этих лесов, несмотря на общий климат, немного отличаются из-за территориального расположения, но схожи по своей структуре и содержат богатую биому. В настоящее время на месте расположения данной биомы ведутся активные работы по возделыванию сельскохозяйственных угодий.
Из-за сокращения процента дикой природы под ударом ежедневно оказываются сотни видов животных и пресмыкающихся, особенно это касается ключевых видов, от которых в той или иной степени зависит существование подвидов. Переменно-влажные леса, представляющие собой упрощенную версию влажных гилей, представляет собой некое подобие суперорганизма, где замена дикой природы на окультуренную невозможна.
Параллельно с тотальной вырубкой деревьев исчезают разновидности насекомых, деревьев, растений, птиц, представителей фауны, деградируют почвы. Изменение структур почвы происходит из-за сезонности климата. В обильные осадки, без травяного и кустарникового покрова, земля вымывается, оставляя лишь непригодные минералы, а в период засухи она иссушается без возможности создания гумусового слоя.
Уменьшая процент объёма леса вырубкой и возделыванием земли под сельскохозяйственные нужды меняется без права на возрождение весь биом, гидрология и микроклимат. Вырубка приводит так же к более глобальным проблемам человечества — новым формам вирусов, ранее не известных и распространяющихся по миру. Так экологические проблемы переменно-влажных лесов поспособствовали распространению вируса Эбола.
«Почвы тропических лесов умеренного пояса тихоокеанского побережья Северной Америки» Данбара Н. Карпентера, Джеймса Г. Бокхейма и др.
- < Предыдущая статья
- Следующая статья >
Авторы
Данбар Н. Карпентер , University of Wisconsin-Madison Follow 1 , 60018 Следуйте 2014 Geoderma 23012 (2014), PP 2015013), PP 2015013), PP 2015. –264; doi: 10.1016/j.geoderma.2014.04.023 Тропические леса умеренного пояса имеют высокую природоохранную и природно-ресурсную ценность, но почвы этого биорегиона ранее не изучались как единое целое. Здесь мы исследуем почвы тихоокеанских прибрежных тропических лесов умеренного пояса Северной Америки, используя базы данных Службы охраны природных ресурсов США и Канадского центра исследований земельных и биологических ресурсов, чтобы (i) определить почвенные таксоны, (ii) оценить свойства почвы, и (iii) сравнить почвы в умеренных и тропических лесах. В этих тропических лесах умеренного пояса наблюдаются сильные климатические градиенты: средняя температура снижается с 11,7 ° C до 6,1 ° C, а среднегодовое количество осадков увеличивается с 1500 мм до примерно 3000 мм от северной Калифорнии (Калифорния) до северо-запада Британской Колумбии (Британская Колумбия) и юго-востока. Аляска (АК). В этом регионе также наблюдается высокое педоразнообразие: почвы представляют 8 отрядов и 31 подотряд, а в части США — 65 больших групп, 142 подгруппы и 482 серии почв. Двадцать шесть процентов описанных рядов почв являются эндемиками тропических лесов умеренного пояса в американской части региона, причем их доля уменьшается с широтой. Доминирующие почвенные подотряды варьируются по широтному градиенту от Humults-Udalfs/Ustalfs-Udepts-Udults в CA до Udands-Udepts-Udands Humults в западном Орегоне (OR) и Washington (WA), до Orthods-Folists в Британской Колумбии и Cryods-Saprists. в АК. Доминирующими диагностическими горизонтами являются охристо-аргиллитовый (CA), умбровый/камбический (OR, WA) и альби-гистический/сподический (BC, AK). В то время как почвы в СА, Британской Колумбии и АК, как правило, имеют смешанный минералогический состав, почвы северного ОР и ЗА обычно образуются из вулканокластических материалов и имеют ферригидритовый или изотический минералогический состав. Почвы в этом районе, как правило, мощные, содержат большое количество влаги, не подвержены глубокому промерзанию, богаты извлекаемыми Fe и Al. Содержание органического углерода и общего азота в целом высокое, но также изменчиво с правым распределением. По сравнению с почвами тропических лесов Тихоокеанского бассейна тропические леса тихоокеанского умеренного пояса имеют больше выветриваемых минералов, способность к катионному обмену, органический углерод почвы и общее количество обменных основных катионов. Однако почвы обоих биорегионов имеют тенденцию быть глубокими, кислыми, насыщенными Al, и могут иметь большие резервуары N. Это исследование обеспечивает основу для более единого понимания почв глобально значимого биорегиона. Дополнительные файлы данных (электронные таблицы) прилагаются ниже. ЗАГРУЗКИ С 19 мая 2014 г. Общество лесной биологии, Другие ресурсы по экологии и эволюционной биологии МОНЕТЫ
James G. Bockheim University ofMadison
Пол Ф. Рейх , Служба сохранения природных ресурсов USDA, Beltsville, MD Следуйте Дата этой версии
Citation
Abstract
Скачать Включено в
Влияние травоядных на состав почвы в тропических лесах
Несмотря на то, что деревья в тропических лесах могут возвышаться на высоту более 100 футов, в некоторых тропических лесах невероятно бедная почва, и растения, которые там живут, быстро истощают питательные вещества в почве. Недостаток доступных питательных веществ часто обсуждается в контексте антропогенных изменений в тропических лесах, а это означает, что продуктивность и эффективность тропических лесов как поглотителей CO2 потенциально могут быть ограничены или ограничены наличием питательных веществ в почве (Сайер и др., 2012). Влажные тропические леса играют важную роль в поддержании здоровья планеты, однако они вырубаются быстрее, чем могут вырасти заново. Лесовосстановление часто затруднено из-за нехватки доступных питательных веществ. После удаления деревьев остается мало подстилки, которая может быть разложена на почву и питательные вещества (Parsons et al., 2014). Поскольку в тропических лесах такой проблемой является ограничение питательных веществ, важно понимать факторы, определяющие, какие питательные вещества перерабатываются из листьев и попадают в почву (Sayer et al., 2012). Понимание того, что определяет состав питательных веществ и качество почвы в тропических лесах, может внести важный вклад в усилия по лесовосстановлению.
Наличие питательных веществ в почве влажных тропических лесов часто объясняется опадом, его объемом и химическим составом (Parsons et al., 2014). Опад — это, по сути, опавшие листья, которые разлагаются на лесной подстилке, образуя слой почвы, содержащий питательные вещества, используемые различными растениями (Parsons et al., 2014). На него влияет множество переменных, в том числе сезонность, которая определяет временное распределение и то, насколько поддающимся разложению является подстилка (Parsons et al. , 2014). Разлагаемость листьев также может зависеть от растительноядности листьев кроны (Schweitzer et al., 2005). Травоядность возникает, когда травоядные животные поедают надземных первичных продуцентов (Schweitzer et al., 2005). Многие растения тропических лесов вырабатывают средства защиты для борьбы с травоядными, такие как рост более жестких или толстых листьев или создание химических соединений для сдерживания травоядных (Cárdenas et al., 2015). Эти изменения в составе листьев могут затем изменить состав почвы и доступность питательных веществ (Schowalter et al., 2011). Травоядные могут также изменить способность к разложению опада, потому что кусочки листьев, падающие на лесную подстилку, могут быть меньше или более фрагментированы после частичного поедания (Schowalter, Fonte, & Wang, 2011). Все эти изменения в составе подстилки влияют на состав почвы.
Поэтому имеет смысл предположить, что понимание роли, которую травоядные животные играют в почвах тропических лесов, может быть ценным инструментом для усилий по лесовосстановлению. Роль травоядных в составе почвы плохо изучена, и многие исследования в этой области тропической биологии расходятся во мнениях относительно масштабов и масштабов воздействия травоядных. Однако большинство исследований показывают, что травоядные животные каким-то образом влияют на состав почвы. В этой статье будут обобщены и обобщены документы, относящиеся к этой проблеме, чтобы определить, какое влияние травоядные животные оказывают на почву тропических лесов и насколько важно это воздействие.
Есть несколько способов, которыми травоядные могут изменить состав листьев и, следовательно, опадать. Взаимосвязь между вкусовыми качествами растений и травоядностью диктует, что высокое содержание азота делает растения более вероятными мишенями для травоядных (Cárdenas et al., 2014). Это означает, что растения с высоким уровнем азота в листьях будут потребляться намного быстрее, чем растения с низким содержанием азота (Kurokawa & Nakashizuka, 2008). Однако азот является важным питательным веществом в почве, поэтому листья должны содержать достаточное количество азота, чтобы поддерживать уровень почвы, и оказывается, что уровень азота значительно влияет на скорость разложения (Kurokawa & Nakashizuka, 2008). Фиксация азота является наиболее распространенным источником азота в тропической экосистеме, и оказывается, что почва имеет самые высокие уровни доступного азота (Reed, Cleveland, & Townsend, 2008). Также было обнаружено, что виды деревьев в тропических районах влияют на уровень доступности азота в экосистемах, контролируя количество азота в листьях, которые они теряют (Reed, Cleveland, & Townsend, 2008). По сути, травоядные могут изменять состав почвы и скорость разложения, заставляя растения изменять химический состав своих листьев. Разложение листьев создает почву, из которой деревья получают питательные вещества. Это важно, потому что состав почвы влияет не только на деревья, но и на всю экосистему тропического леса.
Хотя травоядные могут изменить состав почвы, влияя на уровень определенных питательных веществ, они также могут влиять на почву, изменяя физические свойства листьев и почвы. В этом ключе Fleury et al. (2015) обнаружили, что само присутствие травоядных в тропических лесах может изменить состав почвы. Это связано с тем, что вытаптывание почвы травоядными животными приводит к аноксии почвы, а выщелачивание питательных веществ может привести к образованию кислых и неплодородных почв (Fleury et al., 2015). Эти неплодородные почвы ограничивали выживаемость саженцев, растущих в этих районах, и сильно пострадали от травоядных из-за нехватки питательных веществ в почве. В конечном итоге это ограничило чистую продуктивность тропических лесов (Alvarez-Clare et al., 2014). Точно так же оказывается, что не все питательные вещества, необходимые растениям, поглощаются из почвы. Было показано, что деревья повторно поглощают питательные вещества из зрелых листьев до того, как они опадают (Metcalfe et al., 2013). Однако травоядные, как правило, предпочитают более молодые и мягкие листья, поэтому реабсорбция из более старых листьев существенно не изменит потери питательных веществ (Metcalfe et al., 2013). Это будет означать, что в таких экосистемах, как тропические леса, отложения фекалий травоядных будут иметь высокие концентрации основных питательных веществ и могут вносить значительный вклад в уровни питательных веществ в почве (Metcalfe et al. , 2013). Шоуолтер и др. (2011) добавили фекалии, собранные у травоядных, на участок тропического леса и обнаружили, что отложения травоядных действительно влияют на потоки питательных веществ в почве, но также снижают скорость разложения опада.
Наряду с этим Меткалф и соавт. (2013) обнаружили, что многие тропические деревья производят подстилку низкого качества, которая разлагается довольно медленно. Это может быть связано с активной стратегией растений по голоданию других основных конкурентов в поглощении питательных веществ, микробов. Это означает, что травоядные вносят свой вклад в состав почвы, но делают это таким образом, что помогают почвенным микробам и потенциально вредны для деревьев. Это связано с тем, что травоядные животные усугубляют нехватку питательных веществ в деревьях, поедая наиболее богатые питательными веществами листья и откладывая эти питательные вещества для потребления микробами до того, как питательные вещества достигнут почвы (Metcalfe et al., 2013). Низкокачественная, медленно разлагающаяся подстилка, необходимая для травоядных, оказывает негативное влияние на флору тропических лесов.
Помимо химического изменения состава подстилки в тропических лесах, травоядные животные механически изменяют подстилку путем жевания и фрагментации листьев до того, как они достигнут лесной подстилки. Такое измельчение растительного вещества ускоряет разложение подстилки (Cárdenas & Dangles, 2012). Это связано с тем, что фрагментация увеличивает площадь поверхности листьев, поэтому для разложения фрагмента требуется меньше времени, чем для разложения всего листа. Cárdenas and Dangles (2012) обнаружили, что механически поврежденный опад разлагается быстрее, чем неповрежденный, из-за доступности краев листьев для микробов, ответственных за разложение листьев в почву. Понимание связи этого геометрического манипулирования листьями с разлагаемостью листьев дает представление о других способах, которыми травоядные животные вносят свой вклад в почву тропических лесов. Точно так же, как у деревьев есть способы ограничить химическое воздействие травоядных на листья; они могут изменять свои физические свойства, чтобы ограничить механические воздействия. Деревья часто делают это, увеличивая прочность своих листьев, что снижает уровень растительноядности деревьев (Kurikawa & Nakashizuka, 2008). Прочность листьев является эффективной защитой от травоядных и отрицательно коррелирует с разложением подстилки (Kurikawa & Nakashizuka, 2008). Это показывает, что существует компромисс между защитой от травоядных и качеством почвы, потому что по мере того, как листья становятся более жесткими для сдерживания травоядных, они медленнее превращаются в почву.
У травоядных есть много способов повлиять на состав почвы тропических лесов. Хотя есть некоторые разногласия по поводу характера и масштабов этих эффектов, существует общее мнение, что травоядные действительно изменяют количество питательных веществ, доступных деревьям. Один из способов, которым травоядные животные делают это, — изменение скорости разложения опада за счет фрагментации листьев, падающих на лесную подстилку. Еще один способ, которым травоядные животные влияют на состав почвы, — это отложение высоких концентраций питательных веществ, которые используются почвенными микробами и редуцентами, создавая потоки питательных веществ в почве. Травоядные также вытаптывают лесную подстилку, что облегчает сток питательных веществ. Наконец, и, возможно, наиболее важным является тот факт, что растительноядность является движущей силой изменения состава питательных веществ самих растений, поэтому с листопадом теряется меньше питательных веществ, что ограничивает поглощаемые питательные вещества в почве тропических лесов. Понимание взаимосвязи между травоядными животными и питательными веществами почвы является важной частью понимания тонкого баланса, который тропические леса должны поддерживать, чтобы расти и быть здоровыми, что является важным шагом в усилиях по лесовосстановлению.
Каталожные номера
Альварес-Клэр, С., Мак, М.К., и Брукс, М. (2013). Прямая проверка ограничения азота и фосфора на чистую первичную продуктивность в низменных тропических влажных лесах. Экология, 94(7), 1540-1551.
Карденас, Р. Э., и Данглс, О. (2012). Облегчают ли травоядные растения растительноядные растения последующее разложение подстилки в почве? Пилотное исследование из неотропического облачного леса. Экологические исследования, 27(5), 975-981.
Карденас, Р. Э., Хэттеншвилер, С., Валенсия, Р., Арготи, А., и Данглс, О. (2015). Реакция травоядных растений посредством изменения качества листьев не влияет на последующее разложение опавших листьев в древесном сообществе неотропических дождевых лесов. Новый фитолог, 207(3), 817-829.
Карденас, Р. Э., Валенсия, Р., Крафт, Нью-Джерси, Арготи, А., и Данглс, О. (2014). Признаки растений предсказывают меж- и внутривидовые различия в восприимчивости к травоядным в гиперразнообразном сообществе деревьев тропических лесов Неотропического леса. Журнал экологии, 102(4), 939-952.
Флери, М., Силла, Ф., Родригес, Р.Р., ду Коуто, Х.Т., и Галетти, М. (2015). Судьба проростков в разных местообитаниях: влияние травоядности и плодородия почвы. Фундаментальная и прикладная экология, 16(2), 141-151.
Меткалф, Д. Б., Аснер, Г. П., Мартин, Р. Э., Сильва Эспехо, Х. Э., Уаско, У. Х., Фарфан Амескита, Ф. Ф., … и Киспе, Х. (2014). Травоядные вносят большой вклад в круговорот углерода и питательных веществ в экосистемах тропических лесов. Письма по экологии, 17(3), 324-332.
Парсонс, С.А., Вальдес-Рамирес, В., Конгдон, Р.А., и Уильямс, С.Э. (2014). Контрастные закономерности сезонности опада и сезонных изменений разлагаемости подстилки в регионе тропических лесов. Биогеонауки, 11(18), 5047-5056.
Сэйер, Э. Дж., Райт, С. Дж., Таннер, Э. В., Явитт, Дж. Б., Хармс, К. Э., Пауэрс, Дж. С., … и Тернер, Б. Л. (2012). Переменная реакция питательных веществ низинных тропических лесов на внесение удобрений и подстилку. Экосистемы, 15(3), 387-400.
Шоуолтер, Т.Д., Фонте, С.Дж., Гиган, Дж., и Ван, Дж. (2011). Влияние манипуляций с травоядными на поток питательных веществ и разложение в тропических лесах Пуэрто-Рико.