Л. 2.3. Природные экосистемы.

1.Ландша́ фт, биом

2.Биомная классификация экосистем

3. Типы лесов.

4. Влияние леса на процессы в биосфере

5.Водно-болотные угодья в природе и жизни человека

6. Критерии значимости водноболотных угодий

7. Проблемы биоразнообразия

8.Уязвимость к изменению климата.

Классификации природных систем биосферы базируются на ландшафтном подходе, так как экосистемы — неотъемлемая часть природных географических ландшафтов, образующих географическую (ландшафтную) оболочку Земли. Природный ландшафт — это пространственная среда, в пределах которой основные ландшафтные компоненты сформировались и существуют без участия человека.

Ландша́ фт (Landschaft, вид местности) — конкретный индивидуальный природно-территориальный комплекс, как неповторимый комплекс, имеющий географическое название и точное положение на карте. Под ландшафтом в географии подразумевают участки земли и их свойства, обусловленные взаимодействием рельефа, климата, геологической структуры, почв, растительного и животного мира и человеческой деятельности. Ландшафтная экология — раздел экологии, посвященный причинам и следствиям пространственной разнородности (Форман, 1995).Разнородность — критерий того, как части ландшафта отличаются друг от друга. Ландшафтная экология следит, как геопространственная структура влияет на изобилие организмов ландшафтного уровня, а также за поведением и функционирования ландшафта в целом. Это включает изучение образца, или внутреннего порядка ландшафта, в процессе, или непрерывном действии функционирования организмов (Тернер 1989). Биом — совокупность экосистем одной природно-климатической зоны. Биомы представляют собой отдельные зоны ландшафта с разным рельефом, растениями и блоками, составляющими ландшафт.

Биомная классификация экосистем.

Наземные биомы:

· Тундра: арктическая и альпийская

· Хвойные леса

· Листопадный лес умеренной зоны

· Степь умеренной зоны

· Тропические гарсленд и саванна

· Пустыня: травянистая и кустарниковая

· Вечнозеленый тропический дождевой лес

Пресноводные экосистемы:

· Лентические (стоячие воды): озера, пруды и т.д.

· Логические (текучие воды): реки, ручьи и т.д.

· Заболоченные угодья: болота и болотистые леса

Морские экосистемы:

· Открытый океан (пелагическая)

· Воды континентального шельфа (прибрежные воды)

· Регионы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством)

· Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек и т.д.)

Использование в экосистемах различных источников энергии – Солнца, химического топлива – позволило выделить четыре фундаментальных вида экосистем по энергетическому признаку.

· Движимые солнцем несубсидируемые экосистемы - природные системы, полностью зависящие от прямого солнечного излучения. К их числу относятся открытые участки океанов, крупные участки горных лесов и большие глубокие озера. Экосистемы этого типа получают мало энергии и имеют малую продуктивность. Однако они крайне важны, так как занимают огромные площади. Это основной модуль жизнеобеспечения биосферы. Здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот вода, формируются климатические условия и т. д.

· Экосистемы, движимые Солнцем, но субсидируемые другими естественными источниками. Примерами такой экосистемы являются эстуарии рек, морские проливы и лагуны. Приливы и течения способствуют более быстрому круговороту минеральных элементов питания, поэтому эстуарии более плодородны, чем прилегающие участки океана или суши.

· Экосистемы, движимые Солнцем и субсидируемые человеком. Примером их являются агроэкосистемы (поля, коровники, свинарники, птицефабрики и т.д.).

· Экосистема, движимая топливом – индустриально-городская экосистема, в которой энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию. Потребность в энергии плотно заселенных городов на 2–3 порядка больше того потока энергии, который поддерживает жизнь в естественных экосистемах, движимых Солнцем. Поэтому на небольшой площади города может жить большое количество людей.

Леса и растительный мир

Лес - это совокупность земли, древесной, кустарниковой и травянистой растительности, животных, микроорганизмов, и других компонентов окружающей среды, биологически взаимосвязанных и влияющих друг на друга в своем развитии.

Лес — аккумулятор солнечной энергии. Лист — это «зе­леная фабрика», переводящая энергию лучей Солнца в по­тенциальную, скрытую энергию древесины, плодов, семян. Поверхность листьев сомкну­того древостоя во много раз превосходит площадь, занятую этим древостоем. Например, поверхность всех листьев в дубо­во-буковом лесу с грабом на 1 га равна примерно 4, 5 га. Пло­щадь всех листьев на 1 га дубового леса равна 6 га. Боль­шинство видов хвойных древесных пород не сбрасывают еже­годно свою хвою, она остается на дереве от 3 до 5—7 лет, а в отдельных случаях и дольше. Поэтому поверхность хвои на 1 га елового леса составляет 16 га, а соснового — 17 га. Общая площадь лесных земель несколько больше 4 млрд. га. В составе общей лесной выделяют площадь, покрытую лесом. Последняя не включает участки под полянами, дорогами, сенокосами, просеках в пределах лесной территории. Она оценивается примерно в 3 млрд. га. В расчете на одного человека общая лесная площадь составляет около 0, 8 га.
Суммарная мировая биомасса лесов оценивается примерно в 2000 млрд. т. Доля северных хвойных лесов (в основном это Россия, Канада и США) составляет 14-15%, тропических – 55-60%. Лесные площади и ресурсы древесины на душу населения, соответственно, в Канаде – 9, 4 га, 815 м, России – 5, 2 га, 560 м, Финляндии – 4, 9 га, 351 м, Швеции – 2, 5 га, 313 м, США – 0, 9 га, 88 м. Общая площадь земель лесного фонда России составляет 1180, 9 млн. га, или 69% суши страны. Россия обладает почти 25% мировых запасов древесины и 50% ценных хвойных лесов мира. Самым заселенным европейским государством является Финляндия, где лесами покрыто 70% территории. Беднее всех в этом отношении Великобритания – там на леса приходиться менее 6% площади страны. По-прежнему обширные лесные массивы сохраняются в Азии – в сибирских низменностях и на горных склонах, а также в тропических и субтропических областях на юго-востоке континента. Леса покрывают около двух третьих площади Северной и Южной Америки: на севере – хвойная тайга, в субтропиках – хвойные и лиственные леса и пальмы, в экваториальной зоне – вечнозеленые дождевые, или влажно-тропические леса. Кроме того леса, остаются доминирующим биомом на четвертой части территории Африки и приблизительно пятой части Австралии.

Тропические леса -густые леса с высоким древостоем, растущие в жарких влажных зонах в районе экватора. Основные тропические леса находятся в Африке, Центральной и Южной Америке и в Юго-Восточной Азии. Они составляют 50% всех лесов на Земле, вырабатывая в процессе фотосинтеза наибольшее количество кислорода. На тропические леса приходится 40% всей флоры и фауны Земли. Поэтому их уничтожение в больших масштабах (до 20 млн. га в год) для получения древесины и под сельскохозяйственные угодья является сегодня серьезной проблемой. Вырубка тропических лесов приводит также к парниковому эффекту и глобальному потеплению. В этих лесах произрастает большое количество видов широколиственных вечнозеленых деревьев, достигающих порой 60 м в высоту. Кроны других деревьев, до 45 м высотой, образуют верхний ярус леса. Более низкие деревья образуют нижний ярус. Вьющиеся растения связывают между собой различные уровни, являясь средой обитания многих видов птиц, млекопитающих и рептилий. Низкорослые травянистые растения произрастают в небольших количествах, так как к подножью деревьев проникает мало света. Тропические деревья обеспечивают людей разнообразными полезными материалами и продуктами питания, например, такими как бразильские орехи, орехи кешью, инжир и манго, а также волокнистый капок и лекарства хинин и кураре.

Тайга́ — биом, характеризующийся преобладанием хвойных лесов. Располагается в северной субарктической влажной географической зоне. Хвойные деревья составляют там основу растительной жизни. Тайга — самая большая по площади ландшафтная зона России. Её ширина в Европейской части достигает 800 километров, а в Западной и Восточной Сибири — 2150 километров. Таёжные зоны России стали формироваться ещё до наступления ледников.Тайга производит основную массу свободного кислорода.

На севере Европы (Финляндия, Швеция, Норвегия, Россия) преобладают еловые леса, в Северной Америке (Канада) — еловые леса с примесью лиственницы канадской. Для тайги Урала характерны светлохвойные леса из сосны обыкновенной. В Сибири и на Дальнем Востоке господствует редкостойная лиственничная тайга с подлеском из кедрового стланика, рододендрона даурского и др.

Животный мир тайги богаче и разнообразнее, чем животный мир тундры. Многочисленны и широко распространены: рысь, росомаха, бурундук, соболь, белка и др. Из копытных встречаются северный и благородный олени, лось, косуля; многочисленны грызуны: зайцы, бурозубки, мыши. Из птиц обычны: глухарь, рябчик, кедровка, клесты и др. Для тайги Северной Америки типичны американские виды тех же родов, что и в Евразии. В таёжном лесу по сравнению с лесотундрой благоприятнее условия для жизни животных. Здесь больше оседлых животных. Нигде в мире, кроме тайги, не водится столько пушных зверей. В зимний период подавляющее число видов беспозвоночных, все земноводные и пресмыкающиеся, а также некоторые виды млекопитающих погружаются в анабиоз и зимнюю спячку, снижается активность ряда других животных.

По видовому составу различают светлохвойную (сосна обыкновенная, некоторые американские виды сосны, лиственницы сибирская и даурская) и более характерную и распространенную темнохвойную тайгу (ель, пихта, кедровая сосна). Древесные породы могут образовывать чистые (еловые, лиственничные) и смешанные (елово-пихтовые) древостои.

Характеристика почвы. Дерново-подзолистая. Испаряемость 545 мм, осадки 550 мм, Средняя t° в июле 17°-20°С, зимой средняя t° января на западе -6° С, а на востоке -13° С. Увлажнённость достаточная. 1-6 % гумуса.

Тайгу Евразии, главным образом массивы сибирской тайги, называют зелеными «легкими» планеты (по аналогии с южноамериканской гилеей), так, как от состояния этих лесов зависит кислородный и углеродный баланс приземного слоя атмосферы. Для охраны и изучения типичных и уникальных природных ландшафтов тайги в Северной Америке и Евразии создан ряд заповедников и национальных парков, в том числе Вуд-Баффало, Баргузинский заповедник и др. В тайге сосредоточены запасы промышленной древесины, открыты и разрабатываются крупные месторождения полезных ископаемых (уголь, нефть, газ и др.). Также много ценной древесины. Традиционные занятия населения — охота на пушного зверя, сбор лекарственного сырья, дикорастущих плодов, орехов, ягод и грибов, ловля рыбы, лесопромысловое хозяйство, (строительство домов), скотоводство.