Екологія довкілля. Охорона природи - Грицик В. - Морські екосистеми

Біом - велика регіональна чи субконтинентальна система. Класифікація наземних екосистем за біомами базується на типах рослинності та основних незмінних фізичних характеристиках ландшафту. Географічне поширення біомів відповідає ґрунтово-кліматичним зонам материків. Вони існують тривалий час і достатньо пристосовані до конкретних фізико-географічних умов середовища. Наводимо стислий опис основних наземних біомів світу.

Тундри розміщені в полярних широтах північної півкулі, між тайговими лісами на півдні та полярними льодами на півночі. Загальна площа арктичних тундр - близько 8 млн. км2. Невеликі за площею, але екологічно подібні райони трапляються у високогір'ї вище верхньої межі поширення лісів. Основними лімітуючими факторами тут є низькі температури і короткий вегетаційний період (середня річна температура нижче 0°С). Ґрунт, за винятком тонкого верхнього шару, постійно залишається замерзлим ("вічна мерзлота"). Тундра - це по суті вологі арктичні луки з рослинністю, що складається із злаків, осок, чагарничків, і на сухіших місцях - лишайників ("оленячий мох").

Бореальні хвойні (тайгові) ліси простягаються широкою смугою через всю Євразію та Північну Америку. Вони займають площу понад 10 млн. км2. Гірські райони з такими лісами трапляються навіть у тропіках. Основні деревні породи представлені тут хвойними вічнозеленими деревами - різними видами ялини, ялиці, сосни тощо. Протягом цілого року в таких лісах панує густа тінь, тому чагарниковий і трав'яний яруси звичайно розвинуті слабо. Проте суцільний зелений покрив, що містить хлорофіл, зберігається весь рік, і тому, незважаючи на низькі температури протягом 2/3 року (середня річна температура від -10 до +4°С), для цього біому характерний достатньо високий рівень річної продукції. Хвойні ліси - найбільші в світі постачальники лісоматеріалів.

Мішані ліси помірного поясу займають області з відносно великою кількістю і рівномірним розподілом опадів (600-1500 мм за рік) та помірною середньорічною температурою (4- 16°С), для якої, як правило, характерні чіткі сезонні коливання. Деревну рослинність цих лісів складають різноманітні види хвойних та листяних дерев: сосни, дуби, буки, клени, в'язи та багато інших. Тут добре розвинуті чагарниковий та трав'яний яруси, а також ґрунтова біота. Такі ліси вкривали понад 12 млн. км2, зокрема всю Середню Європу, схід Північної Америки, Східну Азію, частини Південної Америки, Австралії та Нову Зеландію. В міру просування з вищих широт до нижчих у лісах збільшується частка вічнозелених листяних деревних порід, що дало підставу окремим авторам для розділу даного біому на листопадні ліси помірного поясу і вологі вічнозелені ліси теплого помірного (субтропічного) поясу. Проте між цими двома лісовими типами рослинності немає чітких біогеографічних меж, а другий з них не утворює виразної географічної зони. Мішані ліси помірного поясу є найважливішими біотичними областями світу, оскільки саме в цих районах цивілізація сягнула найвищого розвитку. В результаті даний біом сильно змінився під впливом людської діяльності, а понад 75% його площі замінено культурними угрупованнями.

Твердолистяні вічнозелені ліси розвиваються в областях з теплим помірним (субтропічним) кліматом, де дощі випадають взимку, а літо сухе. Рослинність складається з хвойних та листяних дерев і чагарників з жорстким вічнозеленим листям. Це різні види вічнозелених дубів, а також сосни, кедри, кипариси, евкаліпти (в Австралії), араукарії (в Чилі) та багато інших. Такі угруповання поширені в Середземномор'ї, Каліфорнії, Мексиці, Південній Африці, Чилі та Південній Австралії. Площа їхнього первинного поширення не перевищувала 1,5 млн. км2. Внаслідок антропогенного впливу більша частина цих лісів зараз представлена деградованими чагарниковими заростями (т.зв. маквіс - у Середземномор'ї, чапараль - у Північній Америці).

Степи помірного поясу розташовані там, де при помірних середньорічних температурах (0-16°С) випадає недостатня для розвитку лісової рослинності кількість опадів (250-750 мм). Обширні степові простори займають 9 млн. км2 у внутрішніх частинах Євразії, Північної Америки, на півдні Південної Америки і в Австралії. Основу рослинного покриву степів становлять трав'янисті рослини - злаки, а також складноцвіти, бобові та ін. У степових екосистемах розвиваються надзвичайно родючі чорноземні ґрунти, тому значну їх частину зараз займають орні землі. Характерна особливість природних степів - наявність великих травоїдних тварин (бізонів, антилоп, сайгаків тощо), що разом з періодичними пожежами сприяє підтриманню структури степових екосистем.

Тропічні савани (степи з рідкостійними деревами чи групами дерев) розташовані в теплих областях (середньорічна температура вище 16°С), де протягом року випадає велика кількість опадів (1000-1500 мм), але є 1-2 тривалих сухих сезонів, коли виникають пожежі, що є важливим фактором середовища. Обширні області цього типу знаходяться в Африці, Південній Америці та Австралії (загалом близько 15 млн. км2). У рослинному покриві переважають різноманітні злаки. Ландшафт африканської савани всіяний мальовничими акаціями, баобабами, деревовидними молочаями й пальмами. Африканська савана не має собі рівні за чисельністю й різноманітністю травоїдних тварин.

Пустелі поширені в тих областях, де загалом протягом року випадає менше 250 мм опадів. Вони займають близько 30 млн. км2 на всіх материках світу. Рослини і тварини пустель по-різному пристосовані до нестачі води. Розріджений рослинний покрив складається з однорічних рослин, ефемерів, сукулентів та пустельних чагарників. Обширні ділянки "голого ґрунту" пустель не обов'язково позбавлені життя. Тут можуть існувати мохи, водорості й лишайники. Тваринний світ пустель теж досить багатий: це різноманітні комахи, плазуни, птахи і ссавці.

Вологі листопадні тропічні ліси поширені в областях із вологим тропічним кліматом (середньорічні температури вище 20°С, річна кількість опадів перевищує 1500 мм), де виражений сухий сезон, протягом якого більшість дерев втрачають листя. Основним фактором тут є сезонні коливання у випаданні достатньо значних протягом року опадів. За своїм видовим складом сезонно-вологі тропічні ліси займають друге місце після дощових тропічних лісів. Вони займали площу понад 7,5 млн. км2 у тропічних Азії, Африці й Америці.

Вологі вічнозелені (дощові) тропічні ліси є тими екосистемами, де різноманіття життя сягає максимуму. Тут випадає понад 2000 мм опадів, які більш-менш рівномірно розподілені протягом року. Дощові ліси світу зосереджені в трьох головних областях: басейни Амазонки і Оріноко в Південній Америці та Центральноамериканський перешийок; басейни Конго і Нігеру в Центральній і Західній Африці; Малайський півострів і острови Південно-Східної Азії та Нова Гвінея. У цих екосистемах зосереджено понад 50% всього біотичного різноманіття планети. Первинна область їх поширення охоплювала близько 12 млн. км2, проте за станом на 1990 р. площа дощових лісів (разом із вторинними лісами на їх місці) становила всього 7 млн. км2 (World Resources 1994-95). Зведення тропічних лісів є одною з головних екологічних проблем сучасного світу.

Іронічний скреб, або сухий тропічний ліс трапляється там, де умови зволоження проміжні між пустелею і саваною чи сезонно-вологим тропічним лісом. Така рослинність займає значні площі в Тропічній Африці, Південній Азії, Австралії та Південній Америці (понад 2 млн. км2). Основним кліматичним фактором тут є несприятливий розподіл загалом достатньої кількості опадів. Це ліси або рідколісся, що складаються з невеликих листяних дерев і чагарників, які часто бувають колючими.

Гірські екосистеми доцільніше віднести до провінційних, оскільки вони мають досить своєрідний характер унаслідок різноманітності фізичних умов та особливостей рельєфу. їхні угруповання розташовані у вигляді висотних поясів. Зокрема, в Карпатах виділяють висотні пояси дубових (широколистяних) лісів (до 400 м), букових і мішаних лісів (400 - 1000 м), смерекових лісів (1000 1300 м), субальпійських лук і сланців (1300- 1800 м), альпійських лук (вище 1800 м). Рослинність кожного поясу має аналоги у рівнинних біомах (наприклад, альпійські луки за екологічними особливостями нагадують тундру, смерекові ліси - тайгу). Разом з тим ізоляція гірських екосистем одна від одної та від їхніх рівнинних аналогів, а також специфічні умови рельєфу та клімату спричиняють високий рівень ендемізму біоти (тобто значної кількості видів рослин і тварин, які поширені на невеликих обмежених територіях).

Прісноводні екосистеми зручно поділяти на три групи:

1) непроточні, або лентичні (від лат. lenis - спокійний) екосистеми - озера і ставки;

2) проточні, або лотичні (від лат. lotus - омиваючий) екосистеми - струмки й річки;

3) болотні екосистеми.

Порівняно з морськими та наземними прісноводні екосистеми займають незначну частину поверхні Землі, але їхнє значення для людини величезне. Прісні води є найзручнішим і найдешевшим джерелом води для побутових і промислових потреб. Крім того, вони є зручною й дешевою системою переробки відходів. Майже всі найбільші міста світу розміщені на великих ріках, озерах чи лиманах, які служать безплатними колекторами. Людство настільки зловживало використанням цього природного ресурсу, що тепер вода загрожує стати основним лімітуючим фактором для людини як біологічного виду.

Морські екосистеми

Найцікавішими з екологічної точки зору є наступні характеристики морського середовища:

1) світовий океан займає 70 % поверхні Землі;

2) життя спостерігається на всіх глибинах океанів, проте біля материків і островів води заселені найбільш густо;

3) море неперервне і не поділяється на ізольовані області, як суша чи прісні води;

4) у морі відбувається постійна циркуляція води завдяки горизонтальним та вертикальним течіям;

5) на морі панують різного виду хвилі, відбуваються припливи й відпливи, викликані тяжінням Місяця й Сонця;

6) середня солоність морської води становить 3,5 % (прісних вод - менше 0,05 %);

7) морська вода має лужну реакцію (в нормі рН = 8,2), але часто бідна на життєво важливі поживні елементи.

У Світовому океані виділяють океанічні області (більша частина відкритого океану), області континентального шельфу (прибережні райони, де найбільш сприятливі умови для життя) і області апвеллінгу (там, де на поверхню піднімаються холодні глибинні води, багаті біогенними елементами). Біоми апвеллінгу підтримують колосальні популяції риб і морських птахів. Вони розмішені вздовж західного узбережжя Африки й Америк.

Як видно навіть із цього стислого опису, біосфера планети складається з різноманітних екосистем, функціонування яких відбувається за загальними законами перетворення енергії та кругообігу речовин. Всі природні екосистеми мають спільну рису - їхня біота не лише максимально пристосована до конкретних фізичних умов середовища, але й одночасно справляє певний вплив на це середовище, реалізуючи енергетичні, біогеохімічні, водотрансформаційні, організаційні та середовищетвірні функції біосфери.