Более того, взаимодействие между конвективными процессами и повышенной влажностью почвы вызывает активную транспирацию, дополнительно к тому, что осадки задерживаются густым растительным покровом. Данная сукцессия влечет за собой повторяющуюся каждодневную климатическую динамику, проявляющуюся в виде теплого и влажного воздуха, туманного утра, вечерних дождей и конвективных бури.
Характерные типы почв для зоны влажных экваториальных лесов и особенности
Экваториальные леса занимают значительные территории в Центральной Африке, Южной Америке и Юго-Восточной Азии. Для начала, давайте проанализируем характеристики почв влажных экваториальных лесов, акцентируя внимание на наиболее распространенных типах — красновато-желтых и красных почвах. Мы рассмотрим их происхождение, структуру, морфологические особенности и ключевые свойства. Также стоит выяснить, какая растительность обычно произрастает в этих лесах.
Дождевые леса наиболее распространены в экваториальной зоне, простирающейся к северу от экватора до 25° северной широты и к югу до 30° южной широты. Этот регион характеризуется стабильным климатом, с температурой в среднем превышающей 25° C в течение всего года и высокими показателями влажности с практически постоянными осадками. Годовое количество осадков здесь составляет более 2500 мл, что подчеркивает особенности данного экосистемного комплекса.
В подземных слоях формируются два основных типа почв — красно-желтые и красные. Их отличительной чертой является красно-оранжевый и темно-красный цвет, что обусловлено наличием оксидов железа и алюминия. В результате выщелачивающего действия воды, минералы, содержащиеся в этих почвах, не задерживаются в верхнем слое, а вымываются в более глубокие горизонты.
Распространенные типы
На территории лесов Эквадора можно выделить два типа почв — красно-желтые и красные. У этих типов почв наблюдаются схожие характеристики, но также существуют и ключевые различия.
Красно-желтые
Красно-желтые почвы проявляют свои характеристики преимущественно в более теплых и влажных уголках экваториальной зоны. Содержание гумуса в верхних горизонтах составляет 4-5%, тогда как в нижних составляет менее 1%. Гумус, получаемый здесь, образуется из фульвосоединений, что и придает почве характерный желтоватый оттенок.
Структура профиля такой почвы включает лесную подстилку, гумусовый горизонт, который имеет толщину от 12 до 17 см, за которым следует красновато-коричневый слой, под ним располагается подпочва, окрас которого варьируется от красного до кирпично-красного. Все слои показывают свою кислую природу, тогда как интенсивность поглощения представляется незначительной. Преобладающими поглощенными соединениями являются водород и алюминий, а содержание кремнезема сравнительно низкое. Такие почвы подходят для уникальных экваториальных видов деревьев, обеспечивая им высокую продуктивность.
Красные
Красные почвы формируются в экваториальной зоне, где наблюдается обильное количество осадков и чередующиеся сухие сезоны длительностью 3-4 месяца, что приводит к периодическому высыханию почвы. Их характерный красный цвет формируется благодаря термическому воздействию оксидов железа, которые в больших количествах присутствуют в почвенных слоях. Толщина верхнего слоя этих почв колеблется от 30 до 40 см, а содержание гумуса составляет около 4%.
Процесс формирования красных почв включает латеритизацию, в ходе которой происходит вымывание соединений железа из почвенных растворов. В условиях гидроморфности нижние горизонты отличаются плотностью и значительной толщиной. При высыхании они становятся жесткими и могут выходить на поверхность. В таком состоянии красные почвы лишены пригодности для сельскохозяйственного применения, однако их можно использовать как строительные материалы.
Растительность
Влажность и теплота экваториального климата обеспечивают бесконечное буйство растительности; из-за густого растительного покрова тропические леса все еще остаются для человека труднодоступными и малоизученными. Климатические условия этому способствуют.
Экваториальные леса представляют собой сложные экосистемы, включающие сотни видов растений, насекомых и животных. На одной единице площади, равной одному гектару, может расти 200-300 видов растений.
Существует множество эндемичных видов, которые не встречаются нигде более. Растительность представлена за счёт плотных деревьев, которые растут плотно друг к другу, в то время как кустарники и травянистая флора встречается значительно реже.
Покров почвы экваториального леса (красновато-желтый и красный) нектарен, поскольку его общая плодородность низка. Опыт обработки таких почв показал, что они не дают высоких урожаях. В большинстве случаев адекватная урожайность получается только в начальные несколько лет после их освоения; затем необходимо либо вычищать новые участки, либо прибегать к сложным агрономическим технологиям.
Почвы экваториальных лесов формируются под воздействием круглогодичного теплого и влажного климата, содержат значительное количество железа и не достаточно насыщены питательными веществами в урожайном слое. Поэтому их экономическая ценность является низкой.
Особенности
Для глубокого анализа почв экваториальных тропических лесов необходимо рассмотреть условия их существования и роста. Эти условия, несмотря на то, что в целом соответствуют одинаковым климатическим характеристикам, имеют значительные различия. Например, условия в лесной зоне Африки разнятся с ситуацией в Амазонской низменности, что также касается Индонезийского архипелага и южной части полуострова Малакка. Географически все эти регионы связаны тем, что находятся между 8-11 параллелями южных широт.
Климат в указанных районах стабильный в течение всего года. Смена сезонов не фиксируется даже при тщательном метеорологическом наблюдении. Температура воздуха не опускается ниже 25-28 градусов по Цельсию. Постоянно низкое атмосферное давление в данной природной зоне способствует равномерному выпадению осадков в любое время года. Годовая норма осадков составляет не менее 1500 мм; в прибрежных зонах она может превышать 10000 мм. Необходимой характеристикой экваториальных лесов является обилие травоядных насекомых. Таким образом, эти экосистемы являются одними из самых сложных на планете: на одном гектаре часто можно встретить 200-300 видов растений. Растительный покров экваториальных лесов, включает много видов, находящихся под охраной в Красной книге. Однако ожидать от него высокой биологической продуктивности вряд ли возможно.
Разработка экваториального леса представляется крайне сложным делом для достижения высоких урожай в этих условиях. Несмотря на богатую листву и накопление другой биомассы, тем не менее, накопление биологического материала в почве затруднено, так как сами растения постоянно его «разрушают». Кроме того, высокая влажность приводит к сильному выщелачиванию. Также, питательные вещества механически вымываются из плодородного горизонта почвы.
В большинстве случаев, хотя бы приличная урожайность достигается только в начале, а затем необходимо либо рассматривать новый участок, либо осуществлять сложные агрономические меры.
Муссонные леса обширно распространены в приливно-отливных зонах. Существуют такие сообщества:
- Индостан;
- Индокитай;
- северная и северо-восточная Австралия;
- Китай;
- тропические районы Африки и Америки.
В сезон дождей разница между муссонными и экваториальными лесами сравнительно невелика. Тем не менее, когда наступает засушливый период, вечнозеленые виды могутдаптироваться и сохраняться только в нижних слоях. В Юго-Восточной Азии тиковые леса занимают преобладающее положение. Кроме тика, там широко распространены эбеновое дерево и индийский лавр. Сухой сезон в муссонных лесах длится 4-5 месяцев в году.
Субконтинентальные муссонные леса иногда даже превосходят экваториальные леса по количеству годовых осадков. Температурный режим схож с саванной, однако летом здесь немного прохладнее, а континентальный характер менее выражен. Преобладают почвы черного выветривания, в горных районах формируются в основном латеритные магматические породы.
Какие типы распространены?
Красно-жёлтые
Эти почвы свойственны более теплым и влажным регионам, где воздух постоянно прогревается до 25-27 градусов по Цельсию. Содержание гумуса в верхнем слое составляет 4-5%. В нижних слоях его концентрация не превышает 1%. Данный гумус относится к весьма ценным типам почв.
Типичные профили выглядят следующим образом:
- лесная подстилка;
- гумусовый горизонт толщиной от 120 до 170 мм, имеющий коричнево-серый (иногда желтовато-бурый или красно-бурый) цвет;
- буровато-красный слой, пронизанный почвенными ходами;
- тёмно-красная или тёмно-кирпичная почвообразующая порода.
Весь профиль красновато-желтой почвы представляет собой кислотный слой. Кислотно-основной баланс составляет от 4 до 5,5. Интенсивность поглощения остается низкой, однако среди поглощенных оснований превосходят алюминий и водород.
Оксиды железа и алюминия равномерно распределены по всей толщине красновато-желтой почвы, тогда как содержание кремнезема относительно невелико.
Красные
Красные почвы возникают в условиях, где наблюдается значительное количество осадков (от 1300 до 1800 мм), но также необходим сухой период продолжительностью три, а желательно четыре месяца. В это время происходит глубокое высыхание почвы, что и приводит к формированию ярко-красных верхних горизонтов, ранее обладающих термическим разложением оксидов железа. Толщина горизонта А1 варьируется от 300 до 400 мм, содержание гумуса может превышать 4%, иногда достигая 10%; гумус в основном состоит из фульвокислот.
Красные почвы содержат различные сцементированные прослойки и горизонты. Это обусловлено осаждением гидроксидов железа, процесс, известный как латеритизация. Латеритизация наиболее ярко выражена вблизи экватора. Этот сложный процесс включает в себя разбавление соединений железа в грунтовых растворах и боковой сток; осаждение гидроксидов происходит в основном из-за геохимических барьеров, где изменяется характер реакции или регулируется окислительно-восстановительный потенциал.
При формировании отдельных железных конкреций в красной почве происходит процесс пенообразования. Глубокие горизонты в условиях водосборов плотные и толстые; в увлажнённом состоянии они легко обрабатываются. Когда же почва высыхает, она становится значительно более твердой и формирует своеобразный «панцирь». При выходе этих слоев на поверхность они в большинстве случаев непригодны для ведения сельского хозяйства, однако их возможно использовать как строительный материал.
Растительность
В экваториальном климате образуется плотная растительность в виде густого растительного слоя. Деревья слабо ветвятся, а высокие стволы деревьев встречаются редко. На более низких высотах произрастает обильная растительность, создающая густую тень. Вечнозеленые деревья экваториальной зоны характеризуются корнями, напоминающими корни растений другого вида, длинными и прямыми стволами; их кроны чаще всего распространяются только в верхней части, где доступно много света. Когда на экваторе растет высокое дерево, оно обычно имеет плотные и жесткие листья, что является следствием адаптации к усиливающейся солнечной радиации и постоянным осадкам. На верхнем ярусе часто встречаются такие растения, как пальмы и фикусы, в то время как нижние, затенённые ярусы, куда проникает мало света, характеризуются тонкими и мягкими листьями. Средний ярус состоит в основном из банановых и какао-деревьев.
На стволах деревьев в экваториальных лесах часто встречаются мхи, папоротники и лианы, что свидетельствует о разнообразии флоры. Южноамериканский лес превосходит его африканский аналог по видовому разнообразию и обилию животного мира, и именно там находится понятие «Джунгли». Как и другие тропические леса, экваториальные имеют много уровней: деревья растут в 3-5 ярусов, а подлеска почти отсутствует. В Малайзии экваториальные леса преобладают на равнинах; в них часто можно увидеть такие растения, как ченгалы, балау, панданус, капур, пальмы и бамбук. В Индонезии экваториальные леса занимают до 60% земельной площади. Они охватывают как низменности, так и горные районы.
На высоте до 1,5 км доминируют фикусы, двудольные растения, панданусы, пальмы и бамбук. На высоте от 2,5 до 3 км образуются горные тропические леса, в которых преобладают вечнозеленые лиственные и хвойные виды. Слои выше покрывают горные кустарники, которые перемешаны с кустарниками и травами. Существенной проблемой остается активное экономическое развитие и вырубка лесов в Индонезии.
На Суматре насчитывается до 10 000 видов растений.
Почвы
В структуре природного комплекса тропических лесов доминируют желтые и красновато-желтые почвы, которые обрели свой насыщенный цвет благодаря высокой концентрации оксидов алюминия и железа.
Одной из характерных особенностей этих почв является минерализация и быстрое разложение растительных остатков, что происходит благодаря активной жизнедеятельности микроорганизмов. Это приводит к тому, что содержание гумуса в почве остаётся крайне низким. Однако существуют факторы, которые не препятствуют буйному росту растительности.
Не только микроорганизмы и мелкие организмы являются причиной низкого содержания гумуса в верхнем слое почвы тропических лесов. Постоянный распашка и вырубка также способствуют потере питательной ценности местной почвы.
Растительный мир
Экваториальные леса отличаются удивительным разнообразием растительного мира. Густые джунгли до сих пор затрудняют более детальное изучение местной флоры, однако лишь небольшая часть ее была описана и классифицирована. Тем не менее, неоспорим фактом является то, что более двух третей мирового видового разнообразия растений сосредоточено именно в экваториальных тропических лесах.
Такой невероятной плотностью растительности обусловлено явление «ярусности», когда деревья и кустарники растут на различных уровнях. Верхний ярус состоит из настоящих гигантов — деревьев, высота которых достигает 100 метров.
В течение всего года деревья постепенно сбрасывают листву, в то время как развитие новых листьев, цветение и плодоношение происходят синхронно. Здесь часто встречаются деревья с одновременно молодыми и увядшими листьями, цветами и плодами.
Густые верхушки деревьев почти не пропускают солнечный свет, что приводит к тому, что под их сенью минимально развито травяное и кустарниковое покрытие. Однако для данной экосистемы характерно значительное количество лиан, которые смогли адаптироваться к борьбе за солнечный свет.
Животный мир
Фауна экваториальных лесов столь же разнообразна, как и флора. Все уровни джунглей плотно населены местными жителями: обезьянами, ленивцами, лемурами, млекопитающими разного размера, включая хищников, удавов и различных змей. Здесь также проживают крупные млекопитающие, такие как носороги, слоны, тапиры и буйволы. Обилие насекомых и рептилий также впечатляет, среди них много ядовитых видов.
Обычно, большинство животных, обитающих в тропических лесах, имеют относительно незначительные размеры, что позволяет им свободно перемещаться по непроходимым джунглям.
Растения и животные экваториального пояса
Экваториальная зона характеризуется обилием флоры и фауны. К экономически полезным растениям можно отнести каучуковое дерево (включая масло), дерево какао, хлебное дерево, а также разнообразные виды пальм и деревья, обладающие ценной древесиной.
Животные, населяющие леса экваториальной зоны, адаптировались к жизни на деревьях. К ним относятся обезьяны, лемуры, ленивцы и некоторые представители семейства кошачьих. Из наземных животных в экваториальной зоне можно встретить тапиров, носорогов, пекари и бегемотов. Кроме того, на этой территории обитает множество птиц, рептилий и насекомых.
Читайте также:
Животные экваториальных лесов
Обитатели экваториальных лесов не новость — среди них много наземных животных и птиц. Африканские млекопитающие включают боксбиста и больших лесных боровов, карликовых бегемотов, африканских оленей, дукеров и множество других видов карликовых антилоп. Окапи предпочитают шевелится по границам леса, где в изобилии трава и кустарники, тогда как гориллы также склонны обитать в похожих местах. В Южной Америке свиней заменяют пекари, антилоп — небольшие олени мазама, а тапиров можно считать аналогами бегемота. Последние обитают и в Юго-Восточной Азии, где также участвуют в жизни маленькие олени и свиньи.
Наземные грызуны не очень многочисленны: в Африке можно встретить лишь несколько представителей семейства мышиных (мотыльковые мыши, ржавоносые крысы), а в Южной Америке самым крупным грызуном на планете считается капибара, наряду с более мелкими членами вида пака и агути, а также некоторыми видами Echimidae, напоминающими крыс или мышей.
Среди наземных хищников в Старом Свете выделяется леопард, а в Северной и Южной Америке ему соответствует ягуар. Меньшие хищники, такие как оцелот и ягуарundi, также распространены в американской фауне.
В эквадорских лесах в верхних ярусах деревьев обитает весьма разнообразная дикая природа. Здесь можно встретить различные виды обезьян, в том числе колибри, шимпанзе и мандрилы (в Африке), капуцины и пауобразные обезьяны (в Южной Америке), а также гиббоны и орангутаны (в Азии). Приспособления обезьян к жизни в древесных условиях являют собой липкие хвосты и пальцы, хорошо развитая мускулатура конечностей, а также предпочтение к таким ресурсам, как фрукты, цветы, листья и насекомые, которые обильно присутствуют на деревьях.
Грызуны из рода Hylidae также адаптировались к жизни между небом и землёй, многие из них способны перелетать с дерева на дерево, скользя, благодаря кожистой мембране, натянутой между конечностями и хвостом (в Африке — шипохвост). Среди грызунов можно выделить разнообразные виды белок, которые являются наиболее распространёнными представителями этой группы.
В Южной Америке на данный момент обитают листоеды-глюкодонты и вампиры-десмодусы, среди млекопитающих, предпочитающих животную пищу, насчитывается множество виверровых и тангалунгов на лесистых равнинах Африки и Азии. В Южной Америке обитают муравей-офагус тамандуа и мелкий хищник из семейства тайра.
Большинство птиц в этих лесах имеют предпочтение к фруктам, среди которых особенно выделяются попугаи. Африканские голуби, турако, птицы-носороги, банановые орлы и американские кряквы также питаются фруктами, в то время как амазонский гоацин предпочитает листья. В числе самых мелких из этих сладких плодов можно встретить нектарных птиц в Старом Свете и колибри в Новом Свете.
Эти птицы объединяет схожий образ жизни: они высасывают сладкий сок (к тому же, и ловят мелких насекомых) из цветочных крон. Однако насекомоядные птицы тоже встретятся не реже.
Почва экваториальных лесов
Благодаря высокому содержанию алюминия и железа почвы экваториальных лесов приобрели красновато-желтый цвет.
Несмотря на то, что экваториальные леса служат домом для множества видов растений, почвы в этой зоне сравнительно бедные и сухие. Это связано с теплым климатом, который способствует быстрой разложению растительности под воздействием бактерий, и, следовательно, препятствует образованию плодородного слоя (гумуса). Обильные осадки при этом закономерно ведут к выщелачиванию, когда вода вымывает растворимые соли и минералы, такие как кальций и магний.
Миллионы лет эрозии и обильных осадков привели к значительной потере питательных веществ из почвы.
Кроме того, постоянная вырубка лесов в последние десятилетия ухудшает ситуацию с вымыванием питательных веществ, необходимых растениям.
Что будет, если уничтожить растения экваториальных лесов?
Вырубая экваториальные леса, люди, зачастую не осознавая этого, уничтожают среду обитания многих животных и лишают термитов пищи. Более того, такие леса медленно препятствуют распространению пустынь, что является губительным для всего живого.
Однако это еще не всё. Важно понимать, что влажные экваториальные леса, хоть и занимают малую часть поверхности Земли, являются так называемыми зелеными лёгкими нашего мира, где производится около трети кислорода, необходимого для жизни. Уничтожение экваториальных лесов приведет к необратимым экологическим последствиям, включая увеличение концентрации углекислого газа. Последнее в свою очередь вызовет рост средней температуры, что увеличит вероятность таяния ледников и вызовет затопление многих плодородных земель.
