Содержание
Основные черты природы влажных тропических лесов
Влажные тропические леса всех типов сходны не только по экологии, но и по общему облику. Ствол у деревьев стройный и прямой, корневая система поверхностная. Характерной особенностью многих пород являются досковидные или ходульные корни. Кора обычно светлая и тонкая. Деревья не имеют годичных колец, их максимальный возраст — 200—250 лет. Кроны небольшие, ветвление начинается ближе к вершине. Листья большинства деревьев среднего размера, кожистые, нередко очень жесткие. Многим видам (около 1000) свойственна каулифлория—образование цветков, а затем и плодов на стволах и толстых ветвях. Цветки обычно невзрачные. Вертикальная структура леса также своеобразна. Древостой образует сплошной полог на высоте около 35 м. Над ним возвышаются отдельные очень высокие (до 80 м) деревья — эмердженты.
Сам полог не разбит на ярусы, деревья, образующие его, имеют разную высоту и заполняют все вертикальное пространство. Причины плохой выраженной ярусности—оптимальные условия роста и древность этого биоценоза: в течение длительного времени деревья разных видов приспособились к совместному проживанию. Число видов древесных растений, способных совместно произрастать, велико: одну ассоциацию могут образовывать несколько десятков и, возможно, сотен видов. Кустарниковый ярус отсутствует, подрост представлен невысокими деревцами.
Животные тропического леса. Описание, названия и особенности животных тропического леса
Травяной покров редкий, его формируют тенелюбивые растения: папоротники, бегонии и широколиственные злаки, а также сапрофитные и паразитные растения (раффлезия). Нижние ярусы становятся густыми только там, где в пологе возникают просветы. Огромные территории Африки, Азии, Америки и ряда островов, лежащие по обе стороны от экватора, заняты тропическими лесами. Животный мир этих лесов богат и многообразен. На различных материках фауна тропических лесов формировалась самостоятельно и изолированно и потому имеет свои отличительные черты.
В то же время очень сходные условия обитания привели к тому, что на этих разобщенных территориях сложился единый тип фауны.
В этих лесах отмечается самое большое биологическое разнообразие: здесь обитает свыше 50%сех видов всего живого на нашей планете. Основная причина такого многообразия и богатства природы- оптимальные для жизни температура и влажность. В сухой сезон (зимой) многие деревья сбрасывают листву. Почвы преимущественно красные. Несмотря на бурную растительность, качество почвы в таких лесах оставляет желать лучшего. Быстрое гниение, вызванное бактериями, мешает накоплению гумусного слоя. Концентрация оксидов железа и алюминия вследствие латеризации почвы (процесс уменьшения содержания кремнезёма в почве с одновременным увеличением окисей железа и алюминия) окрашивает почву в ярко-красный цвет и иногда образует месторождения минералов (например бокситов).
На молодых образованиях, особенно вулканического происхождения, почвы могут быть довольно плодородными. Влажные тропические леса, вечнозеленые, многоярусные, труднопроходимые, отличаются обилием видов, множеством внеярусных видов растений (лианы и эпифиты). Деревья в таких лесах стройны, достигают высоты 80 м и 3—} я в диаметре, со слаборазвитой корой (гладкой, блестящей, нередко зеленого цвета), иногда с досковидными корнями у оснований стволов. Листья у деревьев большие, кожистые, блестящие. Стволы деревьев, как правило, густо обвиты лианами, которые создают непроходимые “сети” в тропических лесах. Травянистый покров во влажных тропических лесах отсутствует и развит только по опушкам и полянам. Приведем краткое описание тропического леса на острове Суматра по В. Фольцу. “Высокие деревья перемешаны с низкими, тонкие— с толстыми, молодые — с древними. Они растут ярусами, достигают высоты 70—80 м и больше. Идя по лесу, трудно осознать их колоссальный рост.
Только когда река, змеясь по лесу, открывает вверху просвет или дерево, падая, пробивает в чаще брешь, получаешь представление о высоте деревьев. Стволы, высящиеся стройными колоннами, так широки, что пять-шесть человек едва могут их обхватить. Сколько видит глаз, на них нет ни одного сучка, ни одной ветки, они гладки, как мачты чудовищного корабля, и только на самом верху увенчаны лиственной кроной. Некоторые стволы, расчленившись, снова начинают расти книзу и, опираясь на пучкообразные корни, образуют огромные ниши… Листья умопомрачительно разнородны: одни нежные, тонкие, другие—грубые, похожие на тарелки; одни ланцетовидные, другие — острозубчатые. Но все имеют общий признак—все темно-зеленого цвета, толстые и блестящие, как будто кожаные. Земля густо заросла кустарником… Через сплошную заросль нельзя пробраться без помощи ножа. Не удивительно, что большей частью почва в лесу гола и покрыта сгнившими листьями. Густую траву можно увидеть очень редко, чаще мхи, лишаи и цветущие сорные травы. Малейшие промежутки между стволами заполнены лианами и ползучими растениями.
С ветки на ветвь, со ствола на ствол тянутся они, заползают в каждую щель, поднимаются до самых верхушек. Они бывают тонкие, как нитки, едва покрытые листьями, толстые, как канаты, как эластичные стволы. Они свешиваются с деревьев узлами и петлями, цепко обвивают деревья узкими спиралями, сжимают так крепко, что душат их, и, глубоко впиваясь в кору, обрекают на смерть. Ползучие растения заткали сплошными зелеными пестроцветными коврами сучья, стволы и ветви”. Растительность тропических лесов на разных материках весьма различна. Для влажных тропических лесов Африки, например, характерны деревья из семейства бобовых, комбретовых, ананасовых и др. В подлеске — дерево кофе, а также лекарственная лиана —строфант, каучуконосная ландольфия и из эпифитов —папоротники. Широко распространена масличная пальма, алеуритес; из лиан — пальма ротанг, ломонос, жасмин, сассапариль, текома; из эпифитов — разные виды орхидей и папоротников. В бескрайнем море зелени тропических лесов, богатых сочными и вкусными плодами, обитает множество чрезвычайно разнообразных животных.
От исполинского слона до едва заметного насекомого — все находят себе здесь убежище, уют и пищу.
Географическое распространение влажных тропических лесов
В экваториальных районах, где выпадает не менее 400 мм осадков и держатся высокие температуры, распространены богатейшие влажные тропические леса. В Африке влажные тропические леса растут по берегам Гвинейского залива до гор Камеруна. В Африке в западном тропическом районе наиболее ценны влажные экваториальные вечнозеленые леса. Они сосредоточены на двух крупных участках вдоль берегов Гвинейского залива и занимают юго-западные и южные части территорий Сенегала, Гамбии, Гвинеи-Бисау, Гвинеи, Сьерра-Леоне, Либерии, Берега слоновой кости, Ганы, Того, Бенина, Нигер ии, Комеруна, ЦАР, а также северные части Конго, Заира и Анголы. По исследованиям А. Обревилля, девственные вечнозеленые леса сохранились только в трудно доступных горных районах Камеруна, в бассейнах верхних притоков Конго(Заир) вдали от дорог. В Южной и Центральной Америке — в бассейне р. Амазонки. Тропические дождевые леса распространены в экваториальном поясе, а также на север до 25 ° с.ш. и на юг до 30 ° ю.ш.
Крупнейшие тропические дождевые леса распространены в бассейне реки Амазонки (тропический лес Амазонии или сельва), в Центральной Америке от Колумбии до юга полуострова Юкатан, на островах Вест-Индии и некоторых участках на территории США, в экваториальной Африке от Камеруна до Демократической Республики Конго, в многих районах Юго-Восточной Азии от Мьянмы до Индонезии и Папуа-Новой Гвинеи, на востоке провинции Квинсленд в Австралии.
В Азии эти леса распространены по долинам рек Ганга и Брамапутры, по восточному побережью Бенгальского залива, на полуострове Малакка, на островах Цейлон, Суматра и Ява. В Австралии влажные тропические леса встречаются по Тихоокеанскому побережью. а Австралийском материке влажные тропические (дождевые) леса произрастают только к северу от 20° ю.ш., занимая наибольшую площадь на восточном побережье полуострова Кейп-Йорк, где выпадают, обильные и регулярные осадки.
На севере Австралии по долинам рек влажный тропический лес проникает в область распространения саванн и редколесий, покрывающих водоразделы.
Факторы формирования ландшафтов влажных экваториальных и постоянно влажных тропических лесов
Влажные тропические леса подразделяются на первичные и вторичные. Первичный тропический лес вполне проходим, даже несмотря на большое разнообразие древесной растительности и лиан. А вот вторичные леса, расположенные по берегам рек и на местах частых пожаров, образуют труднопроходимые заросли из хаотического нагромождения бамбука, трав, различных кустарников и деревьев, переплетенных многочисленными лианами. Во вторичном лесу многоярусность практически не выражена. Здесь на большом расстоянии друг от друга растут огромные деревья, которые возвышаются над более низким общим уровнем растительности. Такие леса имеют широкое распространение по всем влажным тропикам.
Для влажных тропических лесов характерны следующие геохимические классы ландшафтов:
— кислые;
— кислые глеевые(лесные болота-лапаки);
— сернокислые(на горных породах с сульфидами тяжелых металлов);
— кальциевые(маргалитные ландшафты)- на кальцевосодержащих породах;
— соленосно-сульфидные(мангры)-солоновато водные прибрежные лесные болота.
Кислые ландшафты влажных тропических лесов являются наиболее распространенными. Эти ландшафты формируются на водораздельных поверхностях, сложенных изверженными, метаморфическими и осадочными силикатными породами. Из-за разложения большой массы органических соединении почвенные воды обогащаются СО2 и органическими кислотами. Для их нейтрализации не хватает катионов, грунтовые и почвенные воды имеют кислую реакцию и энергично выветривают горные породы, выщелачивая подвижные соединения на большую глубину. Из почв и коры выветривания выносится кальций, натрии, магний и калий, выщелачиваются также редкие щелочи — литий, барий, стронций, цезий. В результате они относительно обогащаются инертными в данной обстановке элементами — железом, алюминием, остаточным кварцем и редкими элементами из группы инертных — танталом, редкими землями, цирконием. Кальция очень мало — 0,1%. Почвы приобретают характерную красную, оранжевую окраску.
На плоских равнинах, где просачивание атмосферных вод медленное и возможно их застаивание, развиваются процессы оглеения и возникает окислительно-восстановительная зональность: окислительная зона красного цвета сменяется книзу глеевой зоной белого или пестрого цвета. В депрессиях рельефа, в нижних частях склонов, речных долинах и озерных котловинах грунтовые воды застаиваются близко от поверхности и формируются супераквальные ландшафты — лесные болота с кислым оглеением (Н- Fe — класс). Тропические болота имеют низкий рН — менее 4 (до 2), в них наблюдается концентрация сидерита и других минералов железа. Влажные экваториальные леса развиваются в условиях влажного оранжерейного климата, для которого характерно постоянное обилие увлажнения и ровного температурного фона. Солнечная радиация понижена из-за густого облачного покрова, но радиационный баланс высокий. Часть радиационного баланса расходуется на испарение. Средняя месячная температура составляет 27-28 С, суточная амплитуда составляет 10-12 рад.
Средне годовое количество осадков велико, достигает 1000-1200 мм и более. Отличается равномерным распределением. Влажность воздуха также очень высокая составляет 60-70%, (особенно под пологом леса). Влажные тропические леса, как ни один другой ландшафт изменяет климатические условия, формируя свой фито климат под пологом леса. Освещение составляет менее 1% дневной нормы. Леса насыщены фитонцидами. В воздухе содержится много газообразных продуктов гниения. До 50-70% осадков расходуются на сток, годовой слой которого составляет более 1000 мм. Речная сеть густая, реки полноводные с ровным режимом. Активность денудационных процессов сдерживается лесной растительностью. Стабильный в течении последних геологических периодов гидротермический режим с обилием тепла способствовал формированию мощной 15-40( до 120 м) кислой ферраллитной коры выветривания. На ней формируются желтые и красно-желтые ферраллитные почвы, для них характерны:( небольшая гумусность, сильная выщелаченность, кислая реакция, недостаток Са, Р, К накопление полуторных окислов Fe и Al. Почвы имеют слабо дифференцированный профиль и глинистый состав.
Образованные вечнозелеными крупнолистными деревьями, влажные тропические леса отличаются поразительной густотой и разнообразием флористического состава древесных пород. На Калимантане известно не менее 10-11 тыс. видов растений, на Малакке — около 7,5 тыс. Всего здесь насчитывают до 40 тыс. видов высших растений. В систематическом отношении деревья влажного тропического леса представлены преимущественно бобовыми, миртовыми, мальгипиевыми, встречаются также пальмы и древовидные папоротники. Обилие лиан и эпифитов сочетается с отсутствием или слабым развитием травянистого покрова, деревья образуют до 5 ярусов, верхний из которых имеет высоту 35-45 м, но некоторые достигают в Евразии 60м, в Африке — до 80м, в Южной Америке — до 90 м. Верхний ярус не сомкнут, ветвиться они начинают на высоте 25-30 м, ветки растут не горизонтально, а тянутся вверх. Деревья имеют досковидные корни. Деревья среднего яруса образуют сплошной полог из узких сомкнутых крон на высоте 20 — 40м.
Здесь преобладают быстрорастущие виды с мягкой древесиной. Нижний ярус представлен медленно растущими теневыносливыми деревьями высотой 10-15 м, чаще с твердой и тяжелой древесиной — эбеновое дерево, санталовое, каучуконосы, пальмы масличная и винная, кофейные деревья (Африка).
В Южной Америке нижний ярус представлен густыми, высотой до 2-4 м зарослями из ананасовых, банановых папоротниковых и других растений. Зона экваториальных лесов -это природная зона экваториального пояса, в естественных ландшафтах которой преобладают леса. Занимает главным образом низменности по обе стороны от экватора (в бассейне Амазонки, в Экваториальной Африке, на островах Малайского архипелага и на Новой Гвинее). Характерны мало меняющаяся продолжительность дня, отсутствие сезонных ритмов развития природы, экваториальный климат, мощная кора выветривания. Густые вечнозелёные леса с богатым видовым составом, обилием пальм, лиан и эпифитов. Во внешних частях зоны — леса с примесью листопадных деревьев.. В зоне гилей иногда выделяют две подзоны: постоянно влажных экваториальных лесов и экваториальных лесов с кратким (2—3 мес.) засушливым периодом; последняя распространена во внешних (от экватора) частях пояса и в восточных секторах, попадающих под воздействие континентальных пассатов. Химический состав тропических растений весьма специфичен.
Углеводов в тканях растений тропиков накапливается больше, чем в растениях умеренной зоны. Известно обильное скопление углеводов в стволе саговой пальмы, в плодах бананов, хлебного дерева. Белков в семенах и плодах тропических растений мало. Минеральных веществ растения автономных ландшафтов содержат немного, зольность прироста колеблется от 2,5 до 5% (в тайге 1,6-2,5%). В листьях тропических деревьев среди водных мигрантов первое место принадлежит кремнию — у бамбуков в золе содержится до 90% двуокиси кремния. Поэтому влажные тропические леса относят к кремниевому типу химизма. Влажный и жаркий климат определяет очень быстрое разложение растительных остатков и интенсивный вынос основных биофильных элементов: калия, кремния, кальция на фоне относительного накопления железа и марганца.
Важнейшими водными мигрантами БИКа (биохимический круговорот), являются кремний и кальций, ко второй группе относятся калий, магний, алюминий, железо, к третьей — марганец и сера. Надземные части растений могут поглощать аммиак и окислы азота, выделяемые надземной растительностью и поступающие в приземную атмосферу. Под пологом леса создается таким образом почти замкнутый круговорот газообразных соединений азота. Грунтовые воды ландшафтов влажных тропических лесов относят к глеевому классу, они обогащены железом и марганцем, мигрирующим в виде бикарбонатов или органических комплексов. В местах выхода таких вод на поверхность или их встречи с кислородными водами возникает кислородный геохимический барьер, на котором осаждаются гидроокислы железа и формируются знаменитые кирасы (железный панцирь). Хотя растения влажных тропиков содержат много железа, но человек плохо усваивает этот элемент из растительной пищи, поэтому в этих ландшафтах широко распространено малокровие, вызванное недостатком железа в пище. Недостаток кальция сказывается, вероятно, на росте животных. Так, окапи в экваториальной Африке имеет рост 1,5-2 м, а родственные ему жирафы саванн ( кальциевые ландшафты) — около 6 м. Гиппопотам имеет 1,5 в длину, а в саваннах — 4 м. Малые размеры характерны и для шимпанзе, кур, собак, других диких и домашних животных. Таким образом, происходит приспособление организмов к дефициту кальция. Но благодаря большому количеству ультрафиолетового излучения формирование витамина Д происходит в достаточном количестве и в организм закрепляется кальций и фосфор и рахит редок. Другим приспособлением к дефициту кальция является "кальцефобия" у ряда растений. Эти растения довольствуются очень небольшими количествами кальция и избегают почв, содержащих много кальция (например, чай).
Особенности природных условий регионов распространения влажных тропических лесов
Влажные тропические леса распространены в основном, по обе стороны от экватора. Они покрывают обширные территории – особенно в Южной Америке, Юго-Восточной Азии и Африке. Самая крупная из таких областей – низменность бассейна Амазонки и ее притоков. Этот огромный район еще который еще Александр Гумбольдт назвал гилеей (местностью, покрытой лесом), считается своеобразным образцом, эталоном тропического влажного леса. С запада на восток он простирается на 3600 км, а с севера на юг – на 2800 км. Другой крупный район влажных тропических лесов находится на восточном побережье Бразилии. В Азии влажный тропический лес простирается от Бирмы и Таиланда через Малайзию, Индонезию и Филиппины до Северной Австралии. В Африке сплошной массив таких лесов протянулся по прибрежным территориям от Гвинеи до устья Конго. Людям, привыкшим к сменам сезонов года, очень трудно себе представить, что где-то есть места на Земле, где не существует зима и лето, осень и весна. А между тем влажный тропический лес – как раз такое место. Необычайно ровные, слабо колеблющиеся на протяжении года температуры, а также обильные осадки, количество которых почти не меняется независимо от сезонов, – вот те условия, в которых произрастают тропические влажные леса. Однако было бы заблуждением полагать, что климат в этих районах крайне жаркий. Абсолютные максимумы температуры (самые высокие их отметки) находятся между 33ºи 36° С, т.е. едва превышают свойственные нашим средним широтам. Но особенно характерно, что здесь в течение всего года среднемесячные температуры остаются практически неизменными: 24° – 28º С. Почти то же самое можно сказать и об осадках. Вблизи экватора нет и сезонных различий в продолжительности дня, там каждое утро солнце восходит около в ч и поднимается в сияющем голубом небе к зениту. В первой половине дня появляются кучевые облака, и затем, обычно после полудня, разражается гроза с сильным ливнем.
Вскоре небо вновь проясняется, ярко сияет солнце, и температура повышается. Такая смена погоды может ещё раз повториться до захода солнца, которое примерно в 6 ч вечера быстро скатывается за горизонт. И так изо дня в день, практически без исключений, каждый месяц, каждый год. Почвы влажных тропических лесов – это «патриархи» среди почв, исключительно древние образования, возникновение которых часто восходит к третичному периоду. Тысячелетиями вода, воздух, корни растений и лапы зверей разрушали материнские горные породы. Отсюда такая высокая степень их разрушенности: мощность перемолотого ими слоя (коры выветривания) местами достигает 20 метров. Обильные дожди в сочетании с круглогодичным теплом способствуют моментальному вымыванию части химических веществ из почвы, в результате чего почва насыщается окислами железа. Животный мир влажных экваториальных лесов отличается огромным разнообразием видов. Например, в африканском дождевом лесу основная жизнь сосредоточена в кронах деревьев, причем животные обитают на разных «этажах», не мешая друг другу. Во всех ярусах живут термиты, муравьи и другие насекомые. В рыхлой почве и лесной подстилке много беспозвоночных и землероек. В наземном ярусе водятся змеи, ящерицы, грызуны, среди млекопитающих обычны кистеухая свинья, африканский оленёк и антилопы — дукеры. На опушках леса встречается родственник жирафа — окапи. Здесь обитают человекообразные обезьяны — гориллы и шимпанзе, а из крупных хищников — только леопард. В кронах деревьев живут обезьяны колобусы, мартышки, грызуны (шипохвосты, белки, сони), летучие мыши (крыланы) и птицы (бананосды, турако, птицы-носороги). В густой массе листвы и эпифитов находят приют многие виды лягушек, гекконов, хамелеонов и змей. Среди цветущих растений порхают нектарницы. В кронах деревьев обитают виверры и мангусты, на муравьев и термитов охотятся древесные панголины. Африканская масличная пальма высотой до 30 м — самое урожайное из всех масличных растений в мире.
Нектарницы — очень мелкие птички (весом до 20 г) — имеют дугообразно изогнутый клюв, который помогает им добывать нектар и пыльцу из цветов. Обитают в тропических лесах й саваннах Восточного полушария, а похожие на них колибри — в Западном полушарии.
Особенности влажного тропического леса
Влажный тропический лес, или гилея, который у нас не совсем правильно принято называть джунглями. Они тянутся широкой лентой вдоль экватора и некогда опоясывали мир, а теперь сохранились главным образом в бассейне реки Амазонки, в Центральной Америке, на некоторых островах Карибского моря, в бассейне реки Конго, на побережье Гвинейского залива, на полуострове Малакка, на Новой Гвинее, Зондских, Филиппинских и некоторых других островах Индийского и Тихого океанов.
Остатки гилеи еще существуют в Восточной Индии, в Индокитае и в Шри Ланке.
Для влажных тропических лесов характерен строго постоянный климат. Самая примечательная черта этих лесов – высокая влажность. Ее создают ежедневные дожди, в иных местах приносящие до 12 метров годовых осадков. Это очень много. Ведь растущие здесь растения способны усвоить лишь от 1/12 до 1/6 части обрушивающейся на лес воды. Часть выпавших осадков временно аккумулируется в пазухах листьев, различными эпифитами и мхами. Остальную влагу листья деревьев испаряют в воздух, или она уходит в глубь почвы.
Обычно к утру джунгли обволакивает густой туман. Лишь часам к девяти солнечные лучи сгоняют его с «лесной крыши» и рассеивают тучи. Именно тогда в кроны поднимаются многие животные, чтобы принять солнечную ванну, так необходимую для большинства обитателей лесных дебрей.
В азиатских джунглях первыми здесь оказываются человекообразные обезьяны-гиббоны, живущие небольшими семьями. Рассевшись на ветвях лицом к солнцу, подперев голову коленями и на всякий случай уцепившись руками за ближайшие сучья, они начинают свое удивительное утреннее хоровое пение. В концерте участвуют и солидные главы семей и несмышленыши-дети. Обезьяны поют самозабвенно и нередко доводят себя до экстаза. Гимны солнцу звучат 1,5—2 часа. Когда становится жарко, семьи гиббонов скрываются в густой листве.
Под жгучими лучами солнца быстро увеличивается испарение, влажность воздуха над пологом леса стремительно возрастает, и к двум часам дня, когда водяных паров накопится много, они сгущаются в грозовые тучи, а в пять на зеленую крышу обрушивается очередной ливень, который будет бушевать остальную часть дня, а может быть, и всю ночь. Здесь совсем не редкость ураганы, когда за час выпадает 150 миллиметров воды. Вот почему под пологом экваториального леса влажность воздуха держится на уровне 90 и даже 100 процентов, а сами дебри получили название влажного леса. Правда, во многих районах джунглей хоть раз в году бывает непродолжительный сухой период, когда осадков выпадает мало, но и в это время влажность воздуха никогда не падает ниже 40 процентов.
Постоянно мокрая земля и влажный воздух позволили некоторым беспозвоночным переселиться из водоемов, где они обычно обитают, на сушу. Из них самые не-приятные пиявки, которые, рассевшись по ветвям, терпеливо поджидают жертву.
Другая характерная черта экваториального леса – постоянно высокая температура воздуха. Не следует думать, что она достигает здесь экстремальных величин. Жара за 50 градусов, какая случается, например, в пустынях, здесь невозможна, однако низко температура никогда не падает и в джунглях не бывает холодно. В приземном ярусе конголезских дебрей она никогда не поднимается выше 36 и не опускается ниже 18 градусов. Среднегодовые температуры первого этажа обычно колеблются в пределах 25—28, а среднемесячные разнятся всего на 1—2 градуса. Чуть больше, но тоже невелики суточные колебания, обычно не превышающие 10 градусов. В джунглях более прохладными бывают предутренние часы, а самым жарким временем суток – конец первой половины дня. Более резкие колебания температуры и влажности наблюдаются в «чердачных помещениях» и на самой «крыше».
Продолжительность дня в экваториальном поясе весьма постоянная. Она колеблется от 10,5 до 13,5 часа, однако под пологом тропического леса даже в полдень царит полумрак. Буйно разросшаяся листва древесных крон использует для нужд фотосинтеза большую часть энергии дневного светила и почти не пропускает на землю солнечных лучей. Ведь суммарная площадь листьев в 7—12 раз превышает площадь самого леса. На его первом этаже явно не хватает ультрафиолета, вот почему у обитателей джунглей такая потребность в солнечных ваннах.
Здесь, внизу, в наиболее затемненных местах, интенсивность света составляет всего 0,2—0,3 процента от интенсивности полной дневной освещенности. Это очень мало. Чтобы зеленые растения могли выжить, должно быть значительно светлее. Лишь очень немногие из них способны довольствоваться 0,8 процента светового потока. Жизнь растений под пологом тропического леса была бы совершенно невозможна, не будь здесь редкого кружева солнечных бликов, крохотных оазисов света. Их совсем немного. Освещено 0,5—2,5 процента площади лесной подстилки, да и то обычно недолго. Хорошо если 2—3 часа в день. К тому же и интенсивность света в них невелика, всего лишь 10—72 процента.
Деревья тропического леса в свои младенческие и юношеские годы способны мириться с недостатком освещенности, однако, повзрослев, становятся самыми чувствительными к нехваткам света растениями джунглей. Лесные гиганты недолговечны. Естественная продолжительность их жизни совсем не велика – от 15—20 до 80—100 лет. При такой короткой жизни и относительно высокой потребности в свете самовозобновление джунглей оказалось бы невозможным, если бы крыша леса была чуть-чуть прочнее. Но именно надежности ей и не хватает.
Над джунглями любят гулять свирепые ураганы, обладающие чудовищной разрушительной силой. Они не только ломают вершины деревьев, поднимающихся над пологом леса, не только проламывают «крышу», но нередко с корнем выдирают исполинов из земли, создавая огромные прогалины размером до 50—80 гектаров. Это объясняется не только сокрушительной силой ветра, но и характером корневой системы самих деревьев. Ведь почвенный слой под ними тонок, а поэтому их корни не проникают глубоко. Всего на 10—30, редко на 50 сантиметров и держат некрепко. Сквозь дыры в пологе леса, образовавшиеся после урагана, врывается поток света, и здесь начинается бурный рост.
На таких прогалинах одновременно поднимается много новых растений. Деревья-сверстники тянутся вверх и растут наперегонки, стараясь урвать побольше света. Поэтому у них нет кроны, точнее, она узкая и сильно вытянута вверх. Когда дерево достигает зрелого возраста и его дальнейший рост приостанавливается, начинают набирать силу, разрастаться несколько крупных ветвей, и крона расширяется, если это позволяют сделать соседи – рядом стоящие деревья.
Насколько джунгли богаты деревьями, настолько они бедны травой. Здесь деревьев бывает от нескольких десятков до полутора сотен видов, а трав от 2 до 20. Это прямая противоположность тому, что мы видим на севере, где обычно леса составлены двумя-тремя или пятью видами деревьев, а травы и кустарники достаточно многообразны. В дождевых тропических лесах трава не образует сплошного покрова, да и сами травянистые растения в нашем обыденном понимании на травы совсем не похожи. Одни из них вьющиеся и тянутся вверх. У других одеревеневающие, как у бамбука, и почти не ветвящиеся стебли. Эти многолетние растения могут достигать в высоту 2—6 метров. Трудно назвать такие гиганты травой. Наконец, огромные с мясистыми листьями бананы, а они здесь не редкость, это тоже разновидность травы.
К травянистым растениям относятся папоротники и немного похожие на них селягинеллы. Обычно это ползучие формы с воздушными корнями, старающиеся забраться как можно выше. Нет здесь кустарников, какие мы привыкли видеть на севере. На нижнем этаже, в сумраке тропического леса, растения тянутся вверх, а не вширь. Но это не значит, что пространство у основания древесных стволов свободно. Напротив, без топора или острого мачете – длинного ножа, которым рубят не слишком толстые ветви и стволы молодых деревьев, здесь не сделать и шагу. Главные виновники – лианы, а также воздушные и дополнительные опорные корни.
Корни отходят от стволов и крупных ветвей на высоте 1—2 метра или выше, спускаются вниз и здесь ветвятся, уходя в землю далеко от самого ствола. Столбообразные корни-подпорки и доскообразные корневые выросты у основания древесных стволов частенько срастаются между собой.
В этот хаос вносят свою лепту воздушные корни, спускающиеся откуда-то сверху. Им навстречу, вверх к солнцу устремляются лианы, оплетающие все и вся. Они так облепляют древесные стволы, что тех подчас и не видно, поднимаются в кроны, густо покрывают ветви, перекидываются с дерева на дерево, иногда спускаются обратно на землю, дотягиваются до соседнего дерева и вновь устремляются к небу. Длина лиан впечатляет: 60—100, а ротанговые пальмы тянутся более чем на 200 метров. Среди лиан встречаются убийцы. Добравшись до вершины дерева-великана, они за короткий срок наращивают такое количество листвы, размещающейся здесь асимметрично, что опора не выдерживает непомерной тяжести, и дерево падает. Рухнув на землю, оно калечит и лиану. Однако чаще убийца выживает и, дотянувшись до соседнего дерева, вновь устремляется к солнцу.
Лианы-душители, обвившись удавкой вокруг древесного ствола, стискивают его, прекращают движение соков. Нередко в надежных объятиях лианы, перекинувшейся на соседние стволы и укрепившейся там, погибшее дерево остается стоять, пока не истлеет и не развалится.
Если в этом хаосе переплетающихся корней и стеблей еще остается свободное пространство, его заполняют эпифиты и растения-паразиты, поселяющиеся на более крупных растениях. В отличие от паразитов, сосущих соки своих благодетелей и наносящих им ощутимый вред, эпифитам нужно только пристанище, место для жилья. Эти верхолазы обзавелись многочисленными приспособлениями, позволяющими селиться поближе к «крыше».
Особенности влажного тропического леса
Одни эпифиты имеют широкие листья. Во время дождя в их пазухах скапливается вода. В миниатюрных водоемах возникают своеобразные флора и фауна. Обладатели бассейнов направляют сюда свои воздушные корни. Умение запасать воду позволяет им жить на большой высоте, где значительно суше, чем у подножия деревьев. Другие эпифиты оплетают стволы своими корнями или одевают их футляром из плотно прилегающих листьев. Под ним постепенно возникает почвенный слой, накапливающий воду и снабжающий растения питательными веществами.
Как уже упоминалось, деревья тропических джунглей достигают чудовищной величины. Под стать длине и толщина стволов. Здесь достаточно обыденно выглядят великаны, достигающие на высоте человеческого роста трех метров в диаметре, а встречаются и более толстые. В сомкнутых дебрях все тянется вверх к солнцу. Поэтому стволы прямые. Нижние боковые ветви отмирают рано, и у взрослых деревьев они начинаются на головокружительной высоте, ни в коем случае не ниже, чем в 20 метрах от земли.
У деревьев влажного тропического леса кора чаще всего гладкая и светлая. С гладкой дождевая вода стекает полностью, а в шероховатой ее задерживалось бы слишком много, могли бы возникнуть гнилостные процессы или поселиться грибы, разрушающие древесину. А светлая она для того, чтобы солнечные лучи, если они сюда доберутся, более полно отражались и не слишком нагревали стволы.
Цветы у растений тропического леса обычно окрашены ярко и обладают сильным ароматом. Интересно, что они чаще всего располагаются прямо па стволах и крупных ветвях. И цвет, и запах, и местоположение – это все приспособлено для того, чтобы насекомые и другие животные-опылители легче их обнаруживали. В море листвы разыскать цветы было бы трудно.
Листья, особенно у наиболее высоких деревьев дождевого тропического леса, крупные, плотные, кожистые, с «капельными», оттянутыми вниз концами. Они должны противостоять силе ураганов, выдерживать натиск ливней и не мешать воде как можно быстрее стекать вниз. Листья недолговечны, не многие живут больше 12 месяцев. Их смена происходит постепенно и продолжается круглый год. Величина опада может достигать 10 процентов от общей биомассы леса, но слой подстилки не бывает толще 1—2 сантиметров, да и встречается не везде, так как гниение протекает интенсивно. Однако обогащения почвы не происходит, так как потоки воды вымывают питательные вещества в нижние, недоступные корням горизонты. Буйство растительности, каким представляется влажный тропический лес, создается на чрезвычайно бедных почвах.
Какие бы ураганы ни обрушивались на джунгли, на дне зеленого океана движение воздуха почти не ощущается. Теплый и влажный воздух совсем не обновляется. Здесь, как в термостате, идеальные условия для жизни всевозможных микробов, особенно гнилостных. Тут все гниет и бурно разлагается. Поэтому, несмотря на массу цветущих растений, в глубине леса ощутимо попахивает гнилью.
Вечное лето создает благоприятные условия для беспрерывного роста, поэтому на распилах древесных стволов часто отсутствуют так хорошо нам знакомые годовые кольца. Для джунглей является обычным одновременное сосуществование растений, находящихся в разных стадиях плодоношения. Плоды на одном из деревьев могут уже дозревать, а на соседнем только еще закладываются цветочные почки. Беспрерывная активность свойственна далеко не всем. Некоторым деревьям необходим короткий отдых, и на этот период они могут даже сбрасывать листья, чем незамедлительно пользуются соседи, успевающие урвать чуть больше света.
Возможность расти круглый год, способность «выхватывать» из почвы все ценное, что еще не унесла вода, позволяет даже на бедных почвах создавать огромную биомассу, рекордную для биосферы земли. Обычно она составляет от 3,5 до 7 тысяч тонн на гектар, но кое-где достигает 17 тысяч тонн! Из этой массы 70—80 процентов падает на кору и древесину, 15—20 составляют подземные части корневой системы и лишь 4—9 приходится па листья и прочие зеленые части растений. А животных совсем немного, только 0,02 процента, иными словами, лишь 200 килограммов. Это вес всех животных, обитающих на 1 гектаре леса! Ежегодная прибавка составляет
6—50 тонн на гектар, 1—10 процентов от общей биомассы джунглей. Вот что такое суперлес – влажные тропические дебри!
Ландшафты влажных тропических лесов. Тот кому посчастливится лететь из Лимы в Икитос, административный центр департамента Лоретте на востоке Перу, пересечет по воздуху белые вершины Сьерра-Бланка и увидит, как перед ним внезапно откроется гигантское зеленое море – огромная область влажных (дождевых) тропических лесов бассейна реки Амазонки. Словно волны прибоя, вздымается темная зелень на восточных склонах Анд, образуя кайму горных влажных лесов, которую перуанцы поэтично называют Ceja de la montana – «Бровь горы».
Зеленый ковер простирается до горизонта; его разрывают лишь светло-коричневые извивающиеся ленты рек и пойменные озера, покрытые плавающими на поверхности водными растениями.
Влажные тропические леса распространены в основном около экватора, по обе стороны от него. Они покрывают обширные территории – особенно в Южной Америке, Юго-Восточной Азии и Африке. Самая крупная из таких областей – низменность бассейна Амазонки и ее притоков. Этот огромный район еще который еще Александр Гумбольдт назвал гилеей (местностью, покрытой лесом), считается своеобразным образцом, эталоном тропического влажного леса. С запада на восток он простирается на 3600 км, а с севера на юг – на 2800 км. Другой крупный район влажных тропических лесов находится на восточном побережье Бразилии. В Азии влажный тропический лес простирается от Бирмы и Таиланда через Малайзию, Индонезию и Филиппины до Северной Австралии. В Африке сплошной массив таких лесов протянулся по прибрежным территориям от Гвинеи до устья Конго.
Людям, привыкшим к сменам сезонов года, очень трудно себе представить, что где-то есть места на Земле, где не существует зимы и лета, осени и весны. А между тем влажный тропический лес – как раз такое место. Необычайно ровные, слабо колеблющиеся на протяжении года температуры, а также обильные осадки, количество которых почти не меняется независимо от сезонов, – вот те условия, в которых произрастают влажные тропические леса.
Однако было бы заблуждением полагать, что климат в этих районах крайне жаркий. Абсолютные максимумы температуры (самые высокие их отметки) находятся между 33 и 36 С, т.е. едва превышают свойственные средним широтам. Но особенно характерно, что здесь в течение всего года среднемесячные температуры остаются практически неизменными: 24 – 28 С. Почти то же самое можно сказать и об осадках. Вблизи экватора нет и сезонных различий в продолжительности дня, там каждое утро солнце восходит около 6 часов и поднимается в сияющем голубом небе к зениту. В первой половине дня появляются кучевые облака, и затем, обычно после полудня, разражается гроза с сильным ливнем. Вскоре небо вновь проясняется, ярко сияет солнце, и температура повышается. Такая смена погоды может еще раз повториться до захода солнца, которое примерно в 6 ч вечера быстро скатывается за горизонт. И так изо дня в день, практически без исключений, каждый месяц, каждый год.
Почвы влажных тропических лесов – это «патриархи» среди почв, исключительно древние образования, возникновение которых часто восходит к третичному периоду. Тысячелетиями вода, воздух, корни растений и лапы зверей разрушали материнские горные породы. Отсюда такая высокая степень их разрушенности: мощность перемолотого ими слоя (коры выветривания) местами достигает 20 метров.
Обильные дожди в сочетании с круглогодичным теплом способствуют моментальному вымыванию части химических веществ из почвы, в результате чего почва насыщается окислами железа.
Эти окислы окрашивают почву в кирпично-красный цвет, за что она и получила название кремнезема, или ферралитной почвы (от лат. «феррум» – «железо»). Эти почвы вроде бы должны быть сказочно богаты питательными веществами. Ведь тепло, влага, огромное количество ежегодно отмирающей растительной массы – самые лучшие Условия для образования плодородного гумуса. Но «се совершенно наоборот. В этих почвах нет (или почти нет) кальция, азота, фосфора, так необходимых растениям. За сотни веков почти все питательные вещества из почвы перешли в растительность, которая и стала основным хранилищем, аккумулятором питательных веществ в ландшафте. А отмершие части растений настолько быстро распадаются в этом благоприятном климате, что, не успев накопиться, сразу попадают в «лапы» корневым системам деревьев и вновь вступают в биологический круговорот.
Еще несколько десятилетий назад полагали, что влажный тропический лес – это всегда непроходимые заросли деревьев, кустарников, наземных трав, лиан и эпифитов (растений, живущих на других растениях). Лишь сравнительно недавно стало известно, что в некоторых влажных тропических лесах кроны высоких деревьев образуют настолько плотную крышу, что солнечный свет почти не доходит до почвы, «запутываясь» на самом верху. Под таким зонтиком находится мало желающих поселиться, и через такие леса можно пройти почти беспрепятственно.
Люди, побывавшие первый раз во влажном тропическом лесу, часто с восторгом рассказывают о том, что в нем едва ли найдешь два экземпляра деревьев одного и того же вида. Это – явное преувеличение, но вместе с тем нередко на площади в один гектар можно встретить 50 – 100 видов деревьев. Но бывают и относительно бедные видами, «монотонные» влажные леса, как, например, в Индонезии или в особенно сырых районах бассейна Конго.
Настоящие хозяева влажного тропического леса, конечно, деревья – разного внешнего вида и разной высоты; они составляют около 70% всех встречающихся здесь видов высших растений. Принято различать в тропическом дождевом лесу три яруса деревьев – верхний, средний и нижний, которые, правда, редко выражены четко. Верхний ярус — гиганты высотой 50 – 60 м (два десятиэтажных дома!), которые, как дозорные, возвышаются над основным пологом леса, находясь довольно далеко друг от друга. Напротив, кроны деревьев среднего яруса, имеющих высоту 20 –30 м, обычно образуют сомкнутый полог и сверху похожи на пушистый густой зеленый ковер.
Влажные тропические леса. Краткая физико-географическая характеристика
Нижний, 10-метровый древесный ярус может быть развит очень плохо, а может и совсем отсутствовать – солнца на всех не хватает, даже на экваторе.
Подчиненное положение занимают ярусы кустарников и трав. Это виды-аскеты, способные развиваться при очень слабой освещенности. Если плыть через тропический влажный лес по реке, бросается в глаза обилие лиан – взбирающихся по деревьям растений с гибкими и извилистыми стволами. Они, точно плотным театральным занавесом, свисают с растущих по берегам деревьев. Лианы – одни из самых удивительных созданий природы в экваториальных районах. Прежде всего 90% их видов встречается только во влажных тропических лесах. Они очень изобретательно закрепляются на других растениях с помощью специальных корней, а также стволов и листьев. По длине они иногда в несколько раз превышают своего хозяина, но, как дитя-переросток, крепко обнимают его, пока тот не упадет.
Кроме многочисленных лиан во влажном тропическом лесу живут и другие хитрецы. Они даже умудряются не пускать корни в почву – поселяются целиком на высоком дереве. Влагу и питательные вещества высасывают прямо из воздуха, при этом часто запасливые растения накапливают их в благоприятные периоды, а потом расходуют крайне экономно. Для накопления влаги все они выработали оригинальные приспособления: кто имеет воздушные корни, кто резервуар из листьев вроде бассейна, где влага скапливается после дождей, а некоторые для тех же целей имеют полые утолщения на стебле.