2

Глава 1. ЭКОСИСТЕМЫ ОСНОВНЫХ ландшафтных зон (ФОРМАЦИИ) ЗЕМНОГО ШАРА

С началом перестройки стал развиваться новый для России вид туризма, который в нашей стране ранее практически не существовал. Речь идет о международном туризме, о путешествиях в другие страны, о знакомстве с жизнью других народов, с природой континентов, об отдыхе в экзотических местах земного шара, о паломничестве к святым местам мира.

В связи с этим читателям предлагается краткая характеристика наиболее существенных черт основных формаций земного шара (рис.1.1), а также рассказывается о природных достопримечательностях ряда стран, пользующихся популярностью у туристов.

1.1. Экосистемы холодных арктических пустынь и тундр

Холодные арктические пустыни северного полушария занимают, главным образом, острова Северного Ледовитого океана. В пределах Евразии и Северной Америки эта зона захватывает также и узкую полосу по северным окраинам материков.

Условия жизни отличаются крайней суровостью: среднегодовая температура ниже 0°С, осадков выпадает не более 200 мм в год, зима очень холодная и продолжительная с маломощным снеговым покровом. Это способствует глубокому промерзанию грунта, который в течение короткого полярного лета не успевает полностью оттаять, и поэтому здесь существует многолетняя мерзлота, которая располагается очень близко к поверхности почвы. Сильные ветры сдувают снег с открытых участков, он скапливается в низинах, трещинах и других защищенных от ветра местах.

Растения ютятся лишь в этих укрытиях. Несмотря на столь неподходящие условия, здесь существует группа высших цветковых растений (полярная крупка, маки, лютики, некоторые осоки и злаки), которые за короткое лето все же успевают полностью пройти цикл развития. Оказывается, краткость вегетационного периода здесь компенсируется длительностью освещения: летом солнце светит почти круглые сутки, поэтому растения успевают получить количество света и тепла, необходимое для завершения цикла развития.

Скудная растительность, в составе которой преобладающее место занимают мхи и лишайники, покрывает не более 30% площади поверхности и развивает незначительную биомассу. Это обусловливает бедность животного мира. Практически все обитатели этого края так или иначе связаны с морем. Из крупных млекопитающих обычен белый медведь, житель морских льдов. Сейчас поголовье этого красивого зверя вследствие неумеренной охоты сильно сократилось, и он оказался в списке животных, требующих особой охраны. Белый медведь никогда не выходит за пределы зоны арктических пустынь и поэтому является эндемиком этой зоны1. (1 Эндемики - (endemos - местный) - виды растений и животных, свойственные относительно небольшой территории). Основной пищей белого медведя являются тюлени. Тюлени обитают в морях по окраинам Арктического бассейна, основная их пища - крабы и рыба. На прибрежных мелководьях кормятся моржи, отыскивая в илистом грунте дна моллюсков, червей и т.д. Морж, как и белый медведь, является эндемиком зоны. В результате усиленной охоты численность моржей также сильно сократилась, и поэтому охота на них запрещена.

Основная масса птиц Арктического бассейна также связана с морем. Многочисленны люрик, тупик, чайки (бургомистр, малая полярная, моевка, серебристая), гага и т.д. Часто из тундры сюда проникают птицы, не связанные с морем: пуночка, подорожник, а также млекопитающие - лемминги.

Из насекомых наиболее распространены шмели. Они являются практически единственными опылителями бобовых растений и поэтому селятся только там, где есть эти растения.

С юга к арктическим пустыням примыкает зона тундр. Тундровая зона относится уже не к Арктике, а к Субарктике и занимает северные окраины материков Евразии и Северной Америки.

Экологические условия здесь сравнительно более благоприятны для существования, чем в соседней зоне арктических пустынь, однако все еще достаточно суровы. Вегетационный период длится не более 2-2 1/2 месяцев, в любой летний день возможны температуры ниже 0°С. Средняя температура самого теплого месяца (июля) не превышает 4-14°С, количество осадков составляет 200-250 мм в год.

Снеговой покров сдувается с поверхности, и достаточно мощный слой снега образуется только по понижениям рельефа. Многолетняя мерзлота и здесь еще довольно близка к поверхности почвы, хотя и оттаивает летом на большую глубину, чем в арктических пустынях. Она оказывает большое влияние на тундровые почвы. Например, именно это обусловливает широкое распространение в зоне тундр заболоченных почв: плотный мерзлый грунт не пропускает воду вглубь и она застаивается на поверхности. Кроме того, мерзлота понижает температуру почвы, и поэтому она не превышает даже в середине лета +8 - +10°С. Вследствие этого процессы разложения мертвых растительных остатков идут очень медленно и почвы содержат мало гумуса: как правило, гумусированность почв не превышает 1-3%.

Как и в арктической зоне, сумму тепла и света, необходимую для прохождения цикла развития, растения получают за счет большой длительности освещения солнцем. Растительный мир значительно богаче, чем в Арктике. Вследствие того, что тундры занимают обширные территории с севера на юг, в этом направлении они неоднородны и делятся на подзоны арктических, мохово-лишайниковых, кустарниковых тундр и лесотундры. Во всех подзонах наиболее широко распространены лишайники и мхи, которые, как правило, занимают большую часть территории. Цветковые растения немногочисленны. Наиболее часто здесь встречаются вороника, брусника, куропаточья трава, кассиопе, альпийская толокнянка, голубика, багульник, водяника, морошка, осока, некоторые злаки, полярные маки и др. Из кустарников наиболее широко распространены ивы (круглолистная, полярная, травянистая, ледниковая и др.), кустарниковые формы березы, например карликовая березка. Наиболее широко кустарники встречаются в подзоне кустарниковой тундры, а также в лесотундре. Лесотундра характеризуется тем, что там встречаются редко разбросанные деревья, пространство между которыми занято зарослями кустарников, перемежающимися участками со сплошным ковром мхов и лишайников. На западе, в Скандинавии и на Кольском полуострове лесотундра образована березой извилистой, восточнее, до Урала - елью сибирской, за Уралом - лиственницей сибирской и лиственницей даурской.

Тундровые животные имеют ряд приспособлений, помогающих им бороться с холодом: толстый слой подкожного жира, густой мех и т.д. Из крупных млекопитающих широко распространены северный олень (в Северной Америке - олень-карибу, близкородственный вид северному оленю) и полярный волк. Олени известны как типичные растительноядные животные. Однако мало кто знает, что они включают в свой рацион и животную пищу: охотно поедают мелких грызунов, птиц, птичьи яйца, рыбу, кухонные отбросы и т.д. Причина этого заключается в следующем. Природные воды и почвы в зоне тундр очень бедны растворенными минеральными веществами, поэтому и растения, особенно мхи и лишайники, содержат их мало. Олени, основу питания которых составляют лишайники, получают вследствие этого значительно меньше минеральных соединений, чем требуется их организму, и испытывают минеральное голодание. Дефицит минеральных веществ они восполняют столь необычным для растительноядных животных способом.

Северные олени являются главным объектом охоты полярного волка. Многочисленные стада диких оленей, круглый год кочующих по бескрайней тундре, постоянно сопровождают стаи волков. Специальными исследованиями зоологов было установлено, что волки в экосистемах тундр играют, в общем, полезную роль, если их численность не очень велика. Во-первых, питаясь оленями, хищники ограничивают их численность, что в условиях тундры имеет немаловажное значение, поскольку рост поголовья диких оленей привел бы к уничтожению и без того скудной растительности - основной кормовой базы. За этим неотвратимо последовала бы гибель от голода большого количества животных. Кроме того, вследствие того, что лишайниковый покров восстанавливается крайне медленно (стравленный животными покров лишайников полностью восстанавливается только через несколько десятков лет), кормовая база была бы подорвана на многие годы вперед. Во-вторых, волки (как, впрочем, вообще все хищники) в первую очередь уничтожают больных и слабых животных, значит, способствуют отбору крепких и выносливых особей, т.е. способствуют улучшению вида. Такова роль волков в экосистемах, слабо освоенных человеком. Однако в густонаселенных районах с развитым животноводством они наносят огромный урон сельскому хозяйству. Поэтому в нашей стране волк признан вредным животным и его численность подлежит регулированию. Однако речь идет не о полном уничтожении волка как биологического вида, а о сокращении его численности настолько, чтобы вред, наносимый им народному хозяйству, был минимальным.

В Канаде, на островах Канадского архипелага и на севере Гренландии встречается другое крупное млекопитающее - овцебык, или мускусный бык. Это животное надежно защищено от жестоких морозов густым плотным мехом, от волков - крепкими рогами, может найти себе корм в любом, казалось бы, самом бескормном месте. Небольшие стада овцебыков завезены на полуостров Таймыр, остров Шпицберген и хорошо там прижились.

Овцебыки - стадные животные. Они не убегают от опасности, а занимают "круговую оборону": самки с телятами сбиваются в кучу, а самцы выстраиваются в круг, выставив в сторону врага крепкие рога. Самки и детеныши оказываются надежно защищенными от нападения волков. Но не от человека. На них охотятся ради вкусного мяса и ценнейшего меха, точнее шерсти. Привычка овцебыков не убегать от нападающего врага, а встречать его рогами сослужила им на этот раз плохую службу. Вооруженный винтовкой человек может подойти к стаду вплотную и в упор расстреливать животных. Один человек может уничтожить все стадо, хватило бы патронов, благо ни одно животное так и не попытается убежать. Поэтому овцебыки так стремительно исчезают с лица Земли.

Сильная заболоченность и близость "вечной" мерзлоты неблагоприятны для существования роющих животных, и потому их здесь мало, в частности, грызунов. Наиболее замечательные грызуны в тундрах - это лемминги. Три вида этого небольшого зверька, внешним обликом напоминающего хомячка, распространены по всей тундровой зоне Северной Америки, Гренландии и Евразии. Живет он, прорывая ходы в толще неглубокого снега, а также выкапывая норы в самом верхнем слое почвы. Рацион леммингов очень разнообразен: пищей им служат практически все растения, произрастающие в тундре, - лишайники, грибы, побеги трав и кустарников. Сами лемминги являются основным источником пищи почти всех хищников тундры - песца, полярной совы, и даже волк при случае не побрезгует ими. Однако основной "потребитель" леммингов - это песец.

Колебания численности леммингов сопровождаются колебаниями численности хищников, питающихся ими, в первую очередь песцов и полярных сов. При обилии пищи песцы усиленно размножаются, а при недостатке корма их численность падает.

Кроме леммингов, в тундре обычны заяц-беляк, несколько видов полевок, из птиц - тундряная куропатка - родственница нашего тетерева.

Однообразная и малопривлекательная зимой, весной и летом тундра неузнаваемо преображается. Поверхность земли покрывается зеленым ковром трав, усеянным яркими цветами полярных маков, лютиков, камнеломок, местами одевается белым покрывалом цветущей морошки. Повсюду голубеют озера чистейшей воды. Все живое спешит воспользоваться живительным теплом, которое Солнце круглосуточно посылает на Землю. Появляются многочисленные перелетные птицы: гуси, казарки, лебеди, кулики (кулик-воробей, песочник-красношейка, кулик-крас-нозобик, кулик-чернозобик), воробьиные - лапландские подорожники, пуночки, краснозобые коньки, рогатые жаворонки, варакушки, пеночки-таловки и многие другие.

Вместе с перелетными появляются и хищные птицы: соколы (кречет, сапсан), ястреб-тетеревятник, мохноногий канюк. Вся эта пернатая армия находит для себя достаточно корма. Основной пищей водоплавающих и околоводных птиц являются ракообразные, моллюски, личинки насекомых, растения. Многие другие птицы также кормятся насекомыми, их личинками, моллюсками, ягодами, благо тундра в это время буквально кишит ими. Песцы и зимующие пернатые хищники питаются птичьими яйцами, птенцами, самими хозяевами гнезд. Ястреб-тетеревятник и соколы ловят водоплавающих птиц, куропаток, куликов; мохноногий канюк в основном питается леммингами и другими грызунами.

Разнообразен мир насекомых тундры. Основную массу составляют двукрылые - комары, мошки, различные мухи, долгоножки. Многие из них являются кровососущими и питаются кровью теплокровных животных. Там, где имеются большие стада оленей, много слепней и оводов. Кровососущие насекомые сильно докучают этим животным, и они на лето откочевывают к побережью океана, поближе к прохладным северным ветрам. По долинам рек, лучше защищенным от ветров, расселяются шмели. В отличие от наших, северные шмели покрыты более густыми и длинными волосками. Кроме того, темные поперечные полоски на брюшке у тундровых шмелей более широкие, чем у их более южных сородичей. Это способствует лучшему прогреванию тела насекомого солнечными лучами, что имеет немаловажное значение в условиях сурового севера.

На поверхности почвы, среди разлагающихся растительных остатков, обитают небольшие прыгающие насекомые - ногохвостки. Ногохвостки, или коллемболы, - мельчайшие бескрылые насекомые с размерами 1-2 мм, требовательные к влажности среды и не требовательные к теплу. Это свойство способствовало большому их распространению на всех широтах, включая и Арктику. Питаются ногохвостки, главным образом, мертвыми растительными остатками, есть также небольшое число видов, живущих за счет живых растительных организмов. Поэтому эти насекомые концентрируются в верхних слоях почвы и слое не полностью перегнивших растительных остатков - так называемой подстилке, за что их называют почвенно-подстилочными организмами. Ногохвостки являются одной из наиболее многочисленных групп почвенно-подстилочных животных и играют очень большую роль в переработке спада. Они способствуют его разложению и возврату в почву минеральных веществ, изъятых когда-то растениями в процессе их питания. Таким образом, ногохвостки занимают важное место в цепях питания экосистем, в частности тундровых экосистем.

Неглубоко в почве живут дождевые черви, пищей которых являются органические вещества тундровых почв.

Вследствие того, что условия тундровых почв неблагоприятны для микроорганизмов, их здесь мало. Поэтому основная роль в минерализации растительного опада и трупов животных принадлежит грибам. Таковы, в общих чертах, связи в пищевых цепях (цепях питания), каналах передачи энергии и вещества в экосистемах тундр.

Характернейшей чертой тундровых экосистем является наличие длительной (8-9 месяцев) зимней паузы в продукции биомассы. В этот период используется исключительно энергия, запасенная растениями в летнее время. Отсюда становится понятным и то, почему зимой здесь ограничено число бодрствующих животных: ведь биомасса растений равна всего 25 ц/га и тундра попросту не может прокормить большее число животных.

Тундровые экосистемы относятся к наиболее простым. Но это утверждение справедливо только в зимнее время, когда одна часть организмов, преимущественно насекомые, впадает в состояние зимней спячки, а другая часть мигрирует на юг. В это время в тундре остается только крайне ограниченное число бодрствующих видов. В летнее же время, как мы видели, пищевые цепи становятся достаточно сложными.

В данной ландшафтной формации находится, в частности, территория Канады. Здесь функционируют национальные парки и леса, охраняемая территория которых составляет около 3,9 млн. км2; 46 национальных фаунистических резерватов и 101 национальное убежище для птиц. На полуострове Юкон в 1972 г. основан Национальный парк Клуэйн, который граничит с национальным парком Врангеля, расположенным на Аляске (США).

В г. Черчилл организован прием туристов для наблюдения за белыми медведями. Специальные автобусы со стеклянными кабинами дают возможность туристам безопасно наблюдать за животными.

Большую и сложную экосистему образуют в Канаде Скалистые горы. Здесь еще в 1885 г. был объявлен первый национальный парк БАНФ - район источников Сульфур-Маунтин. Кроме БАНФа в Скалистых горах функционируют еще три парка - Джаспер, Йохо и Кутеней общей площадью 20700 км2. Эти парки посещают обычно около 5% всех приезжающих в Канаду туристов.

На северо-востоке Аляски находится самый большой в США Арктический национальный фаунистический резерват (78000 км2), который охраняет 135 видов птиц, северных медведей и арктических лис. А в национальном парке и заповеднике Ворота Арктики шесть бурных горных рек обеспечивают хорошие возможности для лодочных походов.

Около 9% территории Исландии, страны гейзеров, лавовых потоков, кратеров и геотермальных источников, занято национальными парками.

1.2. Экосистемы лесной зоны умеренных широт

Зона лесов в северном полушарии охватывает громадную территорию на материках Северной Америки и Евразии. Здесь они тянутся непрерывной полосой от побережья Тихого до Атлантического океана. В южном полушарии леса занимают небольшие площади на юге Чили и Аргентины, в Новой Зеландии, горных районах Австралии и Тасмании.

Климатические условия здесь гораздо более благоприятны для существования растительности, чем в тундрах. Так, вегетационный период длится около 4 месяцев, средняя температура июля равна +10 - +23°С. Количество осадков от 250 мм в центральных частях материков до 1000 мм в год на побережьях океанов, и, что особенно важно, значительная часть из них выпадает летом. Такой режим выпадения осадков очень благоприятен для древесной растительности, и поэтому она здесь широко распространена. В пределах зоны выделяют экосистемы темнохвойных, светлохвойных, смешанных, широколиственных и мелколиственных лесов, Темнохвойные и светлохвойные леса называют тайгой.

Древесная растительность оказывает большое воздействие на окружающую среду и изменяет ее. Густые кроны деревьев задерживают значительную часть солнечных лучей, и поэтому под пологом леса всегда сумрачно, кроны деревьев снижают скорость ветра, и в лесу царит постоянное затишье, влажность воздуха всегда высока, дождевые и талые воды хорошо впитываются рыхлой лесной подстилкой, и поэтому лесная почва хорошо увлажняется. Она же надежно предохраняет почву от пересыхания. Зимой в лесу снежный покров толще, чем на рядом расположенном луговом участке, поэтому лесная почва промерзает на незначительную глубину.

Большое воздействие оказывают деревья и на кустарниковые и травянистые растения, произрастающие в лесу. Леса умеренных широт имеют ярусное строение. Первый ярус составляют высокие деревья, во втором ярусе расположены кустарники, третий - образуют травянистые растения. Иногда различают даже два яруса древесных растений: ярус высоких и ярус низких деревьев. Часто мхи, покрывающие поверхность почвы зеленым ковром, образуют отдельный ярус. Корни тоже располагаются по ярусам, образуя так называемую подземную ярусность. Такое многоэтажное строение помогает растениям полнее использовать ресурсы среды обитания - свет, влагу, пищу и одновременно ослабить конкуренцию за них. Действительно, если бы все растения (деревья, кустарники и травы) брали воду и питательные элементы с одинаковой глубины, то конкурентная борьба была бы очень острой. При ярусном расположении корневых систем деревья берут воду и пищу из наиболее глубоких горизонтов, кустарники из средних, а травянистые растения - из самых верхних. Таким образом они создают минимальные помехи друг другу.

Фитоценозы1 лесов значительно богаче видами, чем тундровые. Основными видами, образующими первый ярус, являются ель, пихта, лиственница, сосна, дуб, клен, ясень, липа, бук. (1Фитоценоз - растительное сообщество). Леса, образованные этими деревьями, приурочены к различным географическим районам в зависимости от особенностей их климатических условий.

Хвойные леса Евразии (тайга) и Северной Америки занимают территории с наиболее суровыми климатическими условиями, они образуют северную часть лесного пояса. Европейские и западносибирские таежные леса образованы главным образом елью и пихтой с некоторой примесью сосны и частично лиственницы. Это так называемая темнохвойная тайга. К востоку от долины Енисея расположена светлохвойная тайга. Основной породой, образующей эти леса, является лиственница.

В Европе, на Дальнем Востоке и в Северной Америке с юга к зоне хвойных лесов примыкают широколиственные леса. Здесь переход от хвойных лесов к широколиственным совершается не сразу. Между ними расположена обширная полоса смешанных лесов, которая простирается на востоке до Урала. Эти леса образованы и хвойными, и широколиственными породами деревьев, что и отражено в их названии.

Широколиственные леса занимают обширные пространства от Британских островов на Западе до Урала на востоке. Восточнее Урала их сменяют мелколиственные леса. Вновь широколиственные леса появляются уже на Дальнем Востоке, на побережье Тихого океана. Как известно, чем дальше от океана расположена данная территория, тем меньше она получает влаги. Поэтому в глубинных частях материков Евразии и Северной Америки годовое количество осадков значительно меньше, чем в приокеанических районах. В зависимости от этого распределяется и растительность широколиственных лесов. В Западной Европе широко распространены влаголюбивые буковые леса, которые восточнее сменяются более сухолюбивыми дубовыми. Вместе с дубом здесь произрастают граб, клен, ясень, липа, вяз, ильм.

Мелколиственные леса Сибири образованы так называемыми мелколиственными породами - березой и осиной.

Притихоокеанские широколиственные леса востока Азии значительно богаче видами, чем европейские. Они образованы видами дуба, ореха, клена, липы, ясеня, граба, вяза. В южной части территории встречаются также пальмы, саговники и др.

Побережье Атлантического океана Северной Америки занято буковыми лесами, а в более континентальных частях распространены дубовые леса. Особенностью североамериканских широколиственных лесов является разнообразие древесных пород, которые их слагают. Так, если европейские широколиственные леса включают не более чем 10-15 видов деревьев, то только в буковых лесах Северной Америки произрастает более 40 видов деревьев.

Второй ярус, или, как еще его называют, подлесок, в широколиственных лесах Европы образуют такие виды, как орешник, рябина, жимолость, бересклет бородавчатый. В ярусе травянистых растений широко распространены мятлики, коротконожка, осоки, копытень, сныть, медуница, колокольчики и другие виды. В таежных лесах чаще встречаются такие виды, как грушанки, брусника, черника, багульник и др.

В широколиственных лесах умеренных широт встречаются лианы: хмель, дикий виноград, плющ, ломонос. Очень интересной особенностью этих лесов является наличие группы эфемероидов. Эфемероидами называют многолетние растения, развивающиеся только весной, до распускания листьев на деревьях. К тому моменту, когда на деревьях первого яруса распустятся листья и в лесу воцарится зеленый сумрак, эфемероиды уже полностью заканчивают цикл развития. В конце мая - начале июня они исчезают из состава травостоя и сохраняются в почве до следующей весны в виде луковиц, клубней, корневищ и т.д. Эфемероиды всем хорошо известны. Как только сойдет снег, на проталинах появляются первые весенние цветы - лазоревые подснежники, желтые ветреницы, чистяк, лиловые хохлатки, розовые зубянки и др., которые местами устилают землю сплошным разноцветным ковром. Но уже через две-три недели, когда на деревьях распустятся листья, они полностью отцветают и исчезают из состава травостоя.

Развитие весенних эфемероидов, как и ярусное строение, является приспособлением к более полному использованию условий местообитания: снег уже сошел, света и тепла достаточно, а вегетация основных растений еще не началась и, если бы не было эфемероидов, благоприятное время использовалось бы биоценозом1 не полностью. (1 Биоценоз - совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды).

Леса дают более разнообразные условия для обитания животных, чем тундра: они могут питаться хвоей, листьями деревьев, их почками, семенами, корой, древесиной, опадом, корнями, пыльцой и нектаром, стеблями, побегами, листьями травянистых растений и т.д. Лес предоставляет множество удобных укрытий и мест для устройства гнезд в кронах деревьев, под корой, под упавшими стволами деревьев, в старых пнях, в почве. Потому и фауна лесов значительно богаче тундровой.

В лесных экосистемах основным потребителем живых частей растений являются лось, заяц-беляк, косуля, изюбр (на Дальнем Востоке), серпа, зубр, рыжая полевка, в приречных лесах бобр и многие другие. Из птиц листьями, ягодами, сережками, цветками, хвоей питаются рябчик, глухарь, тетерев (из тетеревиных). Живыми частями растений питается многочисленная армия насекомых, например гусеницы различных бабочек. Среди них есть, и очень опасные вредители, такие, как гусеницы сибирского шелкопряда и непарного шелкопряда. Первая питается хвоей, а гусеница непарного шелкопряда - листьями деревьев. Сибирский шелкопряд распространен в основном в азиатской части, а непарный шелкопряд - в европейской части континента. Эти вредители в иные годы по неясным причинам размножаются в огромных количествах и способны уничтожить кроны деревьев на обширных территориях. Нападение гусениц наносит лесам не меньший урон, чем пожары. Многочисленны также ложногусеницы пилильщиков, листоеды и их гусеницы, майские жуки и другие хрущи. Корой и тканями деревьев питаются короеды, личинки усачей, златок. Цикадовые, тли, листоблошки питаются соками живых тканей побегов и корней; личинки долгоносиков, майского жука и другие выедают корни. Многие растения лесов умеренных широт размножаются семенами и поэтому регулярно и обильно плодоносят. Их плоды (желуди, орехи, мелкие орешки и семена) содержат большое количество жиров и других питательных веществ, поэтому в лесах широко распространены семеноядные животные. Среди крупных млекопитающих типичных семеноедов нет. Можно упомянуть только дикого кабана, в рационе которого заметное место занимают желуди дуба. Из более мелких животных многочисленны белки, лесные и желтогорлые мыши, сони, рыжая полевка. Этим животным семена служат основным кормом. Среди птиц наиболее известные семеноеды - это тетеревиные, сойки, клестеловик. Кроме того, заметными семеноедами являются некоторые дятлы, например большой пестрый дятел. В зимнее время он питается семенами хвойных деревьев. Некоторый вред, наносимый дятлами вследствие уничтожения семян, с лихвой окупается тем, что в остальное время года они активно уничтожают таких опасных вредителей леса, как короеды, слоники, гусеницы шелкопрядов. Не случайно в народе дятла называют доктором леса.

Из насекомых многие виды долгоносиков специализируются на поедании семян, например: желудевый долгоносик, орешниковый долгоносик, шишковая смолевка и др. Так, желудевый долгоносик в иные годы уничтожает до 70-80% урожая желудей.

Большинство деревьев в лесах умеренных широт относится к анемофильным, т.е. ветроопыляемым. Из древесных растений наших лесов только липа и клен приспособлены к опылению насекомыми, в основном пчелами. Травянистые растения, наоборот, в подавляющем большинстве опыляются насекомыми. Исключение составляют злаки, осоки. Среди насекомых много видов антофилов ("любителей цветков"). Антофилы питаются пыльцой или нектаром цветов и попутно опыляют их. Наиболее широко распространенными антофилами являются пчелы и шмели, бабочки, различные мухи, жуки-наездники.

В экосистемах широколиственных лесов есть группа растений, потерявших способность к фотосинтезу и паразитирующих на других растениях. Из высших цветковых растений это петров крест, повилика. Паразитируют на растениях и некоторые виды грибов, например, трутовик, широко встречающийся в наших лесах, а также вирусы.

Непотребленная часть первичной продукции отмирает и переходит в опад, переработкой и разложением которого занята огромная армия почвенных беспозвоночных, бактерий, грибов и актиномицетов1.

(1 Актиномицеты - порядок бактерий, образующих ветвящиеся клетки. Распространены в почве, водоемах, в воздухе и на растительных остатках). Среди них преобладает биомасса дождевых червей. Переработкой растительного опада заняты также личинки типулид и других двукрылых, личинки щелкунов, хрущей, очень мелкие (менее одного миллиметра) нематоды из класса круглых червей, панцирные клещики и бескрылые насекомые - коллемболы. Панцирные клещики и коллемболы и по численности, и по биомассе преобладают среди мелких членистоногих, питающихся растительным опадом. Поэтому их роль в экосистемах лесов очень большая.

Почвенные беспозвоночные производят первичную "грубую" переработку опада. В таком виде опад поступает в "распоряжение" бактерий, микроскопических грибов и актиномицетов, которые доводят разложение органической массы до формы, доступной растениям.

Довольно разнообразна группа хищных животных. Из крупных млекопитающих сюда относится в первую очередь волк, жертвами которого являются лось, косуля, бобр, заяц-беляк. В некоторых районах распространена самая крупная кошка умеренных широт - рысь, а также лисица, горностай, ласка, хорек, еж, крот, землеройка. Эти животные являются "чистыми" хищниками, т. к. они питаются исключительно животной пищей. Кроме того, некоторые хищники в зависимости от времени года и наличия пищи могут переключаться с животной пищи на растительную и наоборот. Таков, например, бурый медведь. Наиболее характерными пернатыми хищниками являются совы, филины, ястребы, соколы. Основная их пища - различные птицы и грызуны. Фактически хищниками по типу питания являются и многочисленные певчие насекомоядные птицы: славки (садовая, черноголовая, серая), синицы (большая, лазоревка, московка, гаичка), дрозды (рябинник, певчий, белобровик, деряба и др.), зяблик, горихвостка, кукушка, крапивник, мухоловки (пеструшка, малая и др.). Некоторые из них могут временно переходить на другой тип питания, например, поедать ягоды при отсутствии насекомых. Только животной пищей питаются пресмыкающиеся и земноводные: гадюка, живородящая ящерица, лягушки, жабы, ужи.

Из хищных членистоногих наиболее многочисленны пауки. Многочисленны также муравьи. Однако в отличие от пауков, муравьи не являются "чистыми" (облигатными) хищниками. Они относятся к группе так называемых факультативных хищников. Значительную часть их рациона составляют семена, ягоды и т.д. Интересно, что среди растений есть виды, специально приспособившиеся к распространению насекомыми. Это чистотел, некоторые фиалки, хохлатка, растение-паразит петров крест, гусиный лук и многие другие. Эти растения объединяются в группу мирмекохоров, т.е. "распространяемых муравьями". Муравьи питаются семенами, которые растаскивают, при этом часть из них неизбежно теряется, и таким образом растение распространяется на еще не занятые участки. Заметными хищниками являются осы. Из хищников, обитающих в подстилке, не многочисленны литобииды, геофилиды, некоторые нематоды. Есть хищные виды и среди простейших. Это амебы и инфузории.

Личинки грибных комариков, моллюски, некоторые жуки, питающиеся в основном грибами, хотя и не являются хищниками в точном смысле этого слова, тем не менее, в экосистемах лесов относятся к уровню хищников, точнее, гетеротрофов1, а не растительных животных, так как грибы существуют за счет готовых органических веществ. (1 Гетеротрофы - организмы, которые используют для своего питания готовые органические вещества).

Мы кратко рассмотрели основные группы организмов, входящих в состав пищевых цепей экосистем лесов умеренных широт. Сравнивая их с экосистемами тундр, мы могли убедиться, что лесные экосистемы устроены намного сложнее, чем тундровые. Они включают большее число видов, причем довольно большая часть их имеет смешанный тип питания (бурый медведь, кабан, тетеревиные птицы и др.). В результате в простой и четкой схеме растение - растительноядное животное - хищник возникают многочисленные разветвления. Однако общий принцип строения экосистем, конечно же, сохраняется.

Такую принципиальную схему строения пищевых цепей имеют практически все без исключения экосистемы Земли. Запасы биомассы в лесах значительно больше, чем в тундре. Они составляют 200-500 т/га, продуктивность равна 40-200 т/га. Наряду с более благоприятными по сравнению с тундрами экологическими условиями это дает возможность существовать здесь большему количеству организмов. В зимнее время продукция биомассы полностью прекращается, запасы пищевых ресурсов сокращаются. Поэтому на это время значительная часть животных откочевывает. Например, перелетные птицы (улетают все насекомоядные птицы, за исключением синиц, дятлов и некоторых других. Синицы добывают себе пропитание, отыскивая спрятавшихся на зиму насекомых, гусениц, куколок в трещинах коры и стволов деревьев, в старых пнях. А дятлы в поисках гусениц-древоточцев продалбливают стволы деревьев. Вслед за насекомоядными улетают и хищные птицы, но только те, основной пищей которых являются перелетные. Совы, например, которые питаются грызунами, не впадающими в зимнюю спячку, остаются. Часть животных (еж, барсук, медведь) впадает в спячку, или зимний сон. О том, что главной причиной отлета птиц является отсутствие пищи в зимнее время, говорят многочисленные случаи благополучной их зимовки в средних широтах, когда пищи было достаточно.

Ландшафты, слабоизмененные хозяйственной деятельностью человека, сохранились на севере Европы. Здесь на территории Швеции в 1909 г. были созданы национальные парки - Сарек и Стуроо-Шефаллет.

Одна из самых больших территорий нетронутой природы расположена за полярным кругом и представлена двумя национальными парками - Лемменйоки (Финляндия) и Эвре-Анарйок-ка (Норвегия). Общая площадь этой охраняемой территории составляет 4000 км2. А в 1821 г. был основан один из старейших национальных парков Европы, который раскинулся на смежных территориях Польши и Белоруссии. Польская часть территории в настоящее время представлена национальным парком Беловежье (54 км2), а Белорусская - национальным парком Беловежская пуща (880 км2). Ряд национальных парков располагается в зоне смешанных лесов США, в районе Великих озер. В штате Мичиган к ним относится национальное озерное побережье Слипинг-Беар-Дюнс, лежащее к востоку от озера Мичиган. В районе Верхнего озера расположены два национальных парка - Пикчер-Рокс и Айл-Ройал.

В зоне широколиственных лесов США находятся два привлекательных по красоте парка - Маунт-Рейнир и Олимпик (штат Вашингтон). Национальный парк Маунт-Рейнир был создан еще в 1899 г для охраны привлекательных ландшафтов с древними лесами, водопадами и ледниками. Общая длина троп здесь превышает 450 км. Особую привлекательность имеет маршрут Ван-дерлэнд, который огибает склон самой высокой вершины Каскадных гор Рейнир и позволяет познакомиться с альпийскими лугами, лесами, долинами, с 26 ледниками. Длина маршрута составляет 150 км.

Специально разработанные маршруты для пешеходных экскурсий имеются и в национальном парке Олимпик.

1.3. Экосистемы степей и прерии

Степями называют сообщества травянистых растений, среди которых преобладают злаки, в особенности ковыли. Степные территории занимают огромные площади в Евразии, в Северной Америке (здесь их называют прериями). Достаточно большие территории занимает степь и в Южной Америке. Это так называемые пампасы или дампы Аргентины и Уругвая. Относительно небольшие площади степей есть и на других материках.

Климатические условия, при которых существуют степи на разных материках, весьма разнообразны. Так, в Евразии среднегодовые температуры колеблются от +0,5°С в Сибири до +11°С па западе степной зоны, а количество осадков равно в разных районах от 250 до 500 мм/год. В прериях среднегодовые температуры составляют +15 - +18°С, количество осадков - 200-1000 мм/ год. Как видим, климатические условия в Евразии и Северной Америке сильно различаются, но и там, и тут существует однотипная степная растительность. Почему же это так? Местами в прериях выпадает осадков почти в два раза больше, чем в некоторых районах лесной зоны. Оказывается, все зависит не от общего количества выпадающих осадков, а от их распределения по сезонам года. В лесной зоне большинство осадков выпадает в теплое время года, а в степных районах, наоборот, в теплый сезон осадков выпадает меньше. Такое распределение влаги неблагоприятно для древесной растительности. Поэтому здесь деревья не растут.

Наиболее распространенные почвы степной зоны - черноземы, уникальные по плодородию. Их отличает, во-первых, высокая гумусированность (содержание гумуса достигает 14-16%), во-вторых, большая мощность гумусового горизонта, превышающая иногда 120 см, в-третьих, сбалансированное содержание химических элементов. Они содержатся в черноземах в наиболее благоприятных для растений и животных соотношениях.

В степях выделяется ясно выраженный период зимнего покоя в вегетации растительности, вызванный низкими температурами, и летняя пауза, вызванная недостатком влаги.

Весной и в начале лета степные растения буйно вегетируют. В это время степь представляет бескрайнее зеленое море, пестрое от цветущих тюльпанов, маков, фиалок, анемон, прострела, серебрящееся от величественного колышущегося ковыля. Воздух звенит от пения птиц, стрекотания насекомых. В чистом голубом небе щедро светит огромное солнце, волнуется раскаленный воздух. Изредка в небе появится одинокое облако и окропит землю дождем. Через несколько минут дождь прекращается, и попрятавшиеся было птицы и насекомые снова оглушают всю округу импровизированным концертом. В цветении растений имеется определенный ритм и порядок: они цветут не все одновременно, а в строгой последовательности. Поэтому за 2-21/2 месяца сменяется несколько красочных оттенков (аспектов). Биомасса степных сообществ равна 120-150 ц/га, но большую ее часть составляют подземные части растений. Первичная продукция составляет 80-160 ц/га. В прериях эти показатели намного выше.

В отличие от лесов, в степях нет такого разнообразия условий для устройства гнезд и выведения потомства. Поэтому степные животные устраивают гнезда и прячутся от врагов в траве и в норах. Обилие кормов весной и в начале лета определяет и достаточно большое разнообразие растительноядных животных. Из позвоночных это заяц-русак, суслики, сурки полевки. Они поедают наземные части растений. В азиатских степях часто встречается степная пищуха, или сеноставка. Сеноставки обычно живут большими колониями и заготовляют себе на зиму сено. Во время заготовки сена территория, занятая колонией, бывает сплошь заставлена копешками подсыхающего сена. Сами "заготовители" торчат тут и там и внимательно обозревают местность, высматривая врагов. При приближении к колонии человека зверьки с паническим писком скрываются в норах. Сеноставки очень хорошо чувствуют изменения погоды и при приближении дождя поспешно прячут непросохшее сено в укрытиях.

Подземные части - корни, корневища, луковицы - поедают слепушонки и цокоры, а из беспозвоночных животных - нематоды. Зеленые надземные части поедают многочисленные саранчовые, жуки (чернотелки, хрущи, щелкуны), гусеницы различных бабочек. Иногда зеленые части растений поедают жаворонки (степной, малый, серый, белокрылый, черный). Тли, цикадки, клопы питаются соками живых растений.

Многие степные растения размножаются семенами, и потому здесь довольно много животных, специализированных на питании семенами: грызуны, жаворонки, дрофа, стрепет, муравьи. Опадом питаются различные жуки (чернотелки, хрущи, щелкуны), почвенные нематоды, дождевые черви, бактерии.

Самые крупные хищники - это волк и лисица. Широко распространены ласка и хорь. Основной добычей волка являются степные копытные (антилопа-сайгак, дзерен), сурки, суслики. Ласка, степной хорек и лисица тоже питаются в основном грызунами. Вообще грызуны являются основной кормовой базой практически всех степных хищников. Кроме четвероногих, на них охотятся пернатые хищники: орлы, канюк-курганник, соколы (пустельги, кобчик), лунь; из пресмыкающихся - щитомордник, степная гадюка. Степные жаворонки, перепелки, куропатки и дрофы включают в свой рацион, кроме растительной пищи, также и насекомых, особенно саранчовых. Частично питаются насекомыми кобчик, пустельга, совы, луни.

Разноцветная ящурка из пресмыкающихся в больших количествах поедает жуков, муравьев, саранчовых. Сама разноцветная ящурка является жертвой щитомордника и степной гадюки. Много хищников и среди степных насекомых. Муравьи - всеядные насекомые. Наряду с растительной пищей они поедают большое количество насекомых. Пауки, скорпионы являются облигатными (обязательными) хищниками. Они питаются только животной пищей. Панцирные клещи и ногохвостки (из обитателей почвы), питающиеся в основном грибами, тоже могут быть отнесены к уровню хищников. В почве, кроме панцирных клещей и ногохвосток, живут и настоящие беспозвоночные хищники - это хищные нематоды, питающиеся растительноядными нематодами, многоножки-геофилы, поедающие дождевых червей, жуков-чернотелок, хрущей, хищные простейшие, поедающие бактерий.

Для многих степных животных характерно образование больших колоний, таких, как степные сурки, пищухи-сеноставки, полевка Брандта и др. В этом есть определенный смысл. В большой колонии легче организовать "караульную службу". В то время как один зверек стоит на посту, остальные могут спокойно заниматься своими делами, зная, что при необходимости сигнал тревоги будет подан своевременно. И действительно, кто пытался незамеченным подобраться к колонии сурков, тот мог убедиться, как трудно это сделать. При одиночном образе жизни выжить суркам было бы значительно труднее. Тогда каждый зверек в открытой степи, полной врагов, был бы предоставлен только самому себе, и, конечно, у него было бы значительно меньше шансов остаться в живых. Интересно, что колониальную жизнь ведут только степные животные, а их ближайшие родичи, обитатели лесов, как правило, не собираются в колонии. В лесу невозможно издалека увидеть подкрадывающегося врага, поэтому они и не образуют больших стай. В тех случаях, когда степные хищники живут стаями, они устраивают организованную охоту. Например, волки. Их стаи насчитывают 5-6, редко - 10 зверей. Но опять-таки это продиктовано условиями жизни. Главной жертвой волков являются крупные быстроногие степные животные, которые к тому же сбиваются в большие стада. В таких случаях охота в одиночку трудна и даже опасна, и успешно нападать можно только стаей.

До сих пор мы говорили об экосистемах степей в их естественном состоянии. Однако сейчас естественные степные участки сохранились разве только в немногих заповедниках, а вся остальная территория почти полностью распахана и занята посевами сельскохозяйственных культур. Соответственно коренным образом изменился и состав степной фауны: часть степных животных в изменившихся условиях не смогла выжить и вымерла, часть была вынуждена переселиться в мало затронутые человеком сухие степи и пустыни. Так, например, из азиатских степей были вытеснены копытные из группы полуослов - куланы. На грани уничтожения была антилопа сайгак. После ленинского декрета, подписанного в 1919 г., это животное было взято под строгую охрану закона. Такая мера позволила не только сохранить вид, но и значительно увеличить его поголовье: сейчас численность сайгака приблизилась к двум миллионам и на него частично разрешена промысловая охота. В пустынных степях Центральной Монголии обитала дикая лошадь Пржевальского. В Европе в прошлом веке вымер (точнее, был уничтожен человеком) другой вид дикой лошади - тарпан, обитавший в степях Украины. Намного раньше был истреблен дикий степной бык - тур. Постепенно исчезают степные птицы, такие как стрепет и дрофа.

Обилие зернового корма вызвало увеличение численности грызунов, зерноядных птиц и насекомых, таких, как полевые мыши, хомяки, суслики, серые полевки, голуби, воробьи, клоп-черепашка и многие другие. Параллельно увеличивается поголовье хищников: сов, канюков, хорьков, лисиц, питающихся грызунами. Эти хищники оказывают человеку неоценимую услугу, уничтожая грызунов, поэтому их не только нельзя убивать, а, наоборот, нужно взять под особую охрану.

1.4. Экосистемы пустынь

Обширные площади суши занимают пустыни. Наиболее крупные массивы их имеются в Центральной Азии (Гоби, Такла-Макан, Алашань), Средней Азии (Каракумы, Кызылкум), на всем Аравийском полуострове, в Африке (Калахари, Намиб, Сахара), в южной и центральной частях Северной Америки, в Южной Америке (Атакама), в Австралии (Большая Песчаная пустыня).

Климатические условия пустынь отличаются крайней неблагоприятностью для растений. Количество осадков не превышает 200 мм/год, а в некоторых пустынях осадки не выпадают годами (Намиб в Южной Африке, Атакама в Южной Америке). В таких пустынях скудная растительность существует только за счёт влаги, конденсирующейся в грунте из воздуха, или за счет грунтовых вод, если они находятся в пределах досягаемости корней. Характерны резкие колебания суточных температур. Например, в Намибе ночью температура иногда падает ниже 0°С, а днем поднимается до +40 - +45°С. Дефицит влаги достигает огромных величин. Так, в Алжирской Сахаре в течение года может испариться воды в 50-60 раз больше, чем количество осадков, выпавших за это же время; в Ливийской пустыне за год мог бы испариться слой воды в 4000 мм, а дожди здесь выпадают лишь раз в 5-6 лет. Прогревание поверхности почвы солнечными лучами до температуры +70°С и даже выше, а также сильные сухие ветры, очень часто дующие в пустыне (например, самум в Сахаре, афганец в Каракумах и т.д.), делают еще более острой проблему снабжения организмов водой. Поэтому все живые организмы, обитающие в пустыне, выработали разнообразнейшие приспособления для экономного ее расходования. Различают растения, активно и пассивно борющиеся с недостатком влаги и высокой температурой. Пассивно борющиеся - это эфемеры и эфемероиды. Эти растения, как только выпадают дожди, быстро начинают расти, развиваются и к началу сухого сезона полностью проходят цикл развития до цветения и образования семян. Разница между ними заключается лишь в том, что эфемеры - это однолетние растения, переживающие сухой период в виде семян, а эфемероиды, как мы уже отмечали выше, - это многолетники, переживающие неблагоприятные условия в виде корневищ, клубней или луковиц. Таким образом, эти растения попросту "убегают" от засухи и "не видят" пустыни. Наиболее распространенные эфемеры среднеазиатских пустынь СНГ - это маки, вероника, мор-тук, малькольмия; эфемероиды - афганский лук, ирис, ревень, мятлик живородящий, пустынная осока. Весной после выпадения осадков пустыня покрывается сплошным зеленым ковром с часто разбросанными голубыми, белыми, розовыми, красными крапинками цветущих растений. Но уже к середине мая запас влаги в почве истощается, сочная зелень исчезает и устанавливается однотонная бурая окраска, которая сохраняется вплоть до следующей весны. В это время только заросли многолетних пустынных растений несколько разнообразят унылую картину. Все растения, активно приспособившиеся к пустынным условиям, являются многолетниками. Травянистые растения этой группы - это колючие сухие травы с широко разветвленной поверхностной корневой системой, способной улавливать то небольшое количество влаги, которое образуется в почве при конденсации водяных паров. Таков, например, злак аристида. Часть растений имеет мощную, глубоко укореняющуюся корневую систему, проникающую до уровня грунтовых вод. Например, корни саксаулов достигают 10-12 м глубины. Эти растения вовсе не имеют листьев, и фотосинтез у них совершается в зеленых однолетних побегах. Есть целая группа растений, запасающих воду в своем теле, например кактусы, молочаи. Из растений среднеазиатских пустынь такой способностью обладают виды, произрастающие на солончаках: солерос, солянка мясистая и др. Водозапасающие растения объединяются под общим названием суккуленты. Суккуленты очень экономно расходуют воду. Так, в одном опыте шаровидный кактус массой 37 кг не поливали в течение шести лет. За это время он потерял 11 кг, но все ...........