Строение и структура. Дать обобщенное описание структуры влажного тропического леса практически невозможно: это сложнейшее растительное сообщество обнаруживает такое разнообразие типов, что их не в состоянии отразить и самые подробные описания. Еще несколько десятилетий назад полагали, что влажный лес - это всегда непроходимые заросли деревьев, кустарников, наземных трав, лиан и эпифитов, поскольку в основном судили о нем по описаниям горных влажных лесов. Лишь сравнительно недавно стало известно, что в некоторых влажных тропических лесах из-за плотной сомкнутости крон высоких деревьев солнечный свет почти не доходит до почвы, поэтому подрост здесь скудный, и через такие леса можно пройти почти беспрепятственно.
Принято особо подчеркивать видовое разнообразие влажного тропического леса. Часто отмечают, что в нем едва ли найдешь два экземпляра деревьев одного и того же вида. Это - явное преувеличение, но вместе с тем отнюдь нередко на площади в 1 гектар можно встретить 50-100 видов деревьев.
Но имеются и относительно бедные видами, "монотонные" влажные леса. К ним относятся, например, особые леса, состоящие в основном из деревьев семейства двукрылоплодниковых (Dipterocarpaceae), растущие в очень богатых осадками областях Индонезии. Их существование свидетельствует о том, что в этих областях стадия оптимального развития влажных тропических лесов уже пройдена. Крайнее обилие осадков затрудняет аэрацию почвы, в результате произошел отбор растений, приспособившихся к обитанию в таких местах. Сходные условия существования можно встретить также в некоторых сырых районах Южной Америки и бассейна Конго.
Господствующий компонент влажного тропического леса - деревья разного внешнего вида и разной высоты; они составляют около 70% всех встречающихся здесь видов высших растений. Различают три яруса деревьев - верхний, средний и нижний, которые, правда, редко выражены четко. Верхний ярус представлен отдельными гигантскими деревьями; их высота, как правило, достигает 50-60 м, а кроны развиваются над кронами деревьев ниже расположенных ярусов. Кроны таких деревьев не смыкаются, во многих случаях эти деревья рассеяны в виде отдельных экземпляров, кажущихся переростками. Напротив, кроны деревьев среднего яруса, имеющих высоту 20-30 м, обычно образуют сомкнутый полог. Из-за взаимовлияния соседних деревьев их кроны бывают не столь широкими, как у деревьев верхнего яруса. Степень развития нижнего древесного яруса зависит от освещенности. Его составляют деревья, достигающие в среднем примерно 10-метровой высоты. Встречающимся в разных ярусах леса лианам и эпифитам будет посвящен особый раздел книги (стр. 100-101).
Часто имеются также ярус кустарников и один- два яруса травянистых растений, их составляют представители видов, способных развиваться при минимальной освещенности. Поскольку влажность окружающего воздуха постоянно высока, устьица этих растений остаются открытыми в течение всего дня и растениям не грозит увядание. Таким образом, они постоянно ассимилируют.
По интенсивности и характеру роста деревья влажного тропического леса можно разделить на три группы. Первую составляют виды, представители которых быстро растут, но недолго живут; они первыми развиваются там, где в лесу либо естественным путем, либо в результате деятельности человека образуются осветленные участки. Эти светолюбивые растения прекращают свой рост примерно лет через 20 и уступают место другим видам. К числу таких растений относятся, например, южноамериканские бальзовое дерево (Ochroma lagopus ) и многочисленные мирмекофильные виды цекропии (Cecropia ), африканский вид Musanga cecropioides и произрастающие в тропической Азии представители семейства молочайных, относящиеся к роду Macaranga .
Вторая группа охватывает виды, представители которых на ранних стадиях развития также растут быстро, но их рост в высоту продолжается дольше, и по его окончании они способны жить еще очень долго, вероятно, не одно столетие. Это наиболее характерные деревья верхнего яруса, кроны которых обычно не затенены. В их число входят многие хозяйственно важные деревья, древесину которых принято называть "красным деревом", например виды, относящиеся к родам Swietenia (тропическая Америка), Khaya и Entandrophragma (тропическая Африка).
Наконец, третья группа включает в себя представителей теневыносливых видов, растущих медленно и долгоживущих. Их древесина обычно очень тяжелая и твердая, обрабатывать ее трудно, и поэтому она не находит столь широкого применения, как древесина деревьев второй группы. Тем не менее к третьей группе относятся виды, дающие благородную древесину, в частности Tieghemella heckelii или Aucoumea klainiana , древесина которого используется в качестве заменителя красного дерева.
Для большинства деревьев характерны прямые, колоннобразные стволы, которые часто, не ветвясь, поднимаются более чем на 30-метровую высоту. Только там у отдельно стоящих гигантских деревьев развивается раскидистая крона, тогда как в нижних ярусах, как уже упоминалось, деревья из-за тесного их расположения образуют лишь узкие кроны.
У некоторых видов деревьев около оснований стволов образуются досковидные корни (см. рисунок), порой достигающие высоты до 8 м. Они придают деревьям большую устойчивость, поскольку корневые системы, развивающиеся неглубоко, не обеспечивают достаточно прочного закрепления этих огромных растений. Образование досковидных корней обусловлено генетически. У представителей одних семейств, например у Моrасеае (тутовых), Mimosaceae (мимозовых), Sterculiaceae, Bombacaceae, Meliaceae, Bignoniaceae, Combretaceae, они встречаются довольно часто, а у других, например Sapindaceae, Apocynaceae, Sapotaceae, их вовсе нет.
Деревья с досковидными корнями чаще всего растут на сырых почвах. Возможно, развитие досковидных корней связано с характерной для таких почв плохой аэрацией, препятствующей вторичному приросту древесины на внутренних сторонах боковых корней (она образуется только с наружных их сторон). Во всяком случае, у деревьев, растущих на пропускающих влагу и хорошо аэрированных почвах горных дождевых тропических лесов, досковидных корней нет.
Для деревьев других видов характерны ходульные корни; они образуются выше основания ствола как придаточные и особенно часто встречаются у деревьев нижнего яруса, также растущих преимущественно в сырых местообитаниях.
Различия в микроклимате, свойственные разным ярусам влажного тропического леса, отражаются и на строении листьев. В то время как деревья верхних ярусов обычно имеют эллиптические или ланцетные в очертаниях, гладкие и плотные кожистые листья типа листьев лавра (см. рисунок на стр. 112), способные переносить в течение суток чередование сухих и влажных периодов времени, листья деревьев нижнего яруса обнаруживают признаки, свидетельствующие об интенсивной транспирации и быстром удалении влаги с их поверхности. Они обычно более крупные; их пластинки имеют особые заострения, на которых собирается вода, а затем падает с них каплями, поэтому на поверхности листа нет водной пленки, которая препятствовала бы транспирации.
На смену листвы у деревьев влажных тропических лесов не влияют внешние факторы, в частности засуха или холод, хотя и здесь можно заменить известную периодичность, варьирующую у разных видов. Кроме того, проявляется некоторая самостоятельность отдельных побегов или ветвей, поэтому безлистным бывает не все дерево сразу, а лишь часть его.
Особенности климата влажного тропического леса сказываются также на развитии листвы. Поскольку здесь нет необходимости защищать точки роста от холода или засухи, как в областях с умеренным климатом, почки выражены сравнительно слабо и не окружены почечными чешуями. При развитии новых побегов у многих деревьев влажного тропического леса наблюдается "поникание" листьев, что вызвано исключительно быстрым увеличением их поверхности. Из-за того что механические ткани не формируются столь же быстро, молодые черешки сначала, словно подвядшие, свисают вниз, листва как бы поникает. Образование зеленого пигмента - хлорофилла - при этом также может замедляться, и молодые листья оказываются беловатыми или - что обусловлено содержанием пигмента антоциана - красноватыми (см. рисунок вверху).
"Поникание" молодых листьев у шоколадного дерева (Theobroma cacao)
Следующая особенность некоторых деревьев влажных тропических лесов - каулифлория, то есть образование цветков на стволах и безлистных участках ветвей. Поскольку это явление наблюдается прежде всего у деревьев нижнего яруса леса, ученые трактуют его как приспособление к нередко встречающемуся в этих местообитаниях опылению с помощью летучих мышей (хироптерофилия): животным-опылителям - летучим мышам и летучим собакам - при подлете к дереву удобнее ухватываться за цветки.
Существенную роль в переносе пыльцы с цветка на цветок играют и птицы (это явление носит название "орнитофилия"). Орнитофильные растения заметны благодаря яркой окраске их цветков (красной, оранжевой, желтой), тогда как у хиропте рофильных растений цветки обычно невзрачные, зеленоватые или коричневатые.
Четкого различия между ярусами кустарников и трав, как это, например, характерно для лесов наших широт, во влажных тропических лесах практически не существует. Можно лишь отметить верхний ярус, в состав которого наряду с высокими крупнолистными представителями семейств банановых, марантовых, имбирных и ароидных входят кустарники и молодой подрост деревьев, а также нижний ярус, представленный низкорослыми, крайне теневыносливыми травами. По числу видов травянистые растения во влажном тропическом лесу уступают деревьям; но встречаются и такие равнинные влажные леса, не испытавшие воздействия человека, в которых вообще развит только один бедный видами ярус трав.
Обращает на себя внимание пока не нашедший объяснения факт пестролистности, а также наличия металлически-блестящих или матово-бархатистых участков поверхности у листьев растений, обитающих в припочвенном ярусе трав влажного тропического леса. Очевидно, эти явления в какой-то степени связаны с оптимальным использованием того минимума солнечного света, который доходит до таких местообитаний. Многие "пестролистные" растения нижнего яруса трав влажного тропического леса стали излюбленными комнатными декоративными растениями, например виды родов Zebrina, Tradescantia, Setcreasea, Maranta, Calathea, Coleus, Fittonia, Sanchezia, Begonia, Pilea и др. (рисунок на стр. 101). В глубокой тени доминируют разные папоротники, плаунки (Selaginella ) и мхи; число их видов здесь особенно велико. Так, большинство видов плаунков (а их около 700) встречаются во влажных тропических лесах.
Примечательны также живущие на почве влажных тропических лесов сапрофитные (то есть использующие разлагающиеся органические вещества) грибы семейств Clathraceae и Phallaceae. Они имеют своеобразные плодовые тела - "грибы-цветки" (см. рисунок на стр. 102).
Лианы. Если плыть через тропический влажный лес по реке, бросается в глаза обилие лиан (взбирающихся по деревьям растений с одревесневающими стеблями) - они, точно плотным занавесом, покрывают растущие по берегам деревья. Лианы - один из самых удивительных компонентов растительного покрова тропических районов: свыше 90% всех их видов встречается только в тропиках. Большинство растет во влажных лесах, хотя для своего развития они требуют хорошего освещения. Вот почему не везде они встречаются с одинаковой частотой. Прежде всего их можно видеть по лесным опушкам, на естественно образовавшихся осветленных участках леса и - по крайней мере иногда - в проницаемых для солнечных лучей ярусах древесных растений (см. рисунок на стр. 106). Особенно обильны они на плантациях, заложенных в области влажных тропических лесов, и во вторичных лесах, появляющихся на вырубках. В равнинных же влажных лесах, не испытавших на себе влияния человека, где густые, хорошо развившиеся кроны деревьев плотно сомкнуты, лианы встречаются сравнительно редко.
По способу закрепления на растениях, служащих им опорой, лианы можно подразделить на разные группы. Например, опирающиеся лианы могут удерживаться на других растениях с помощью опорных (цепляющихся) побегов или листьев, шипов, колючек или особых выростов типа крючков. Типичными примерами таких растений могут служить пальмы-ротанги рода Calamus , 340 видов которого распространены в тропиках Азии и Америки (см. рисунок на стр. 103).
Закрепляющиеся корнями лианы удерживаются на опоре с помощью множества мелких придаточных корешков или охватывают ее более длинными и толстыми корнями. Таковы многие теневыносливые лианы из семейства ароидных, например виды родов Philodendron, Monstera, Raphidophora, Syngonium, Pothos, Scindapsus , а также ваниль (Vanilla ) - род из семейства орхидных.
Вьющиеся лианы охватывают опору сильно разрастающимися в длину междоузлиями. Обычно в результате последующего утолщения и одревеснения такие побеги закрепляются плотно. К группе вьющихся относится большинство тропических лиан, например представители богатых видами и распространенных по всем тропикам семейства мимозовых и родственного ему семейства цезальпиниевых, в частности энтада лазящая (Entada scandens ); бобы последней достигают 2 м в длину (см. рисунок на стр. 104). К этой же группе принадлежат так называемая обезьянья лестница, или баугиния сассапарелевидная (Bauhinia smilacina ), образующая толстые одревесневающие побеги, а также лианы с причудливыми цветками (виды кирказона, Aristolochia; семейство кирказоновых) (см. рисунок на стр. 103).
Наконец, прикрепляющиеся усиками лианы образуют одревесневающие усики - ими они цепляются за растения, служащие им опорой. К их числу относятся представители распространенного по всем тропикам рода Cissus из семейства Виноградовых, разные виды бобовых, в частности (см. рисунок), а также виды страстоцвета (Passiflora ; семейство страстоцветных).
Эпифиты. Чрезвычайно интересны приспособления к условиям существования во влажных тропических лесах у так называемых эпифитов - растений, живущих на деревьях. Число их видов очень велико. Они обильно покрывают стволы и ветви деревьев, благодаря чему оказываются достаточно хорошо освещенными. Развиваясь высоко на деревьях, они теряют возможность получать влагу из почвы, поэтому снабжение водой становится для них жизненно важным фактором. Не удивительно, что особенно много видов эпифитов там, где осадки обильны, а воздух влажен, но для оптимального их развития решающее значение имеет не абсолютное количество выпадающей влаги, а число дождливых и туманных дней. Неодинаковый микроклимат верхнего и нижнего древесного ярусов оказывается также причиной того, что обитающие там сообщества растений-эпифитов очень сильно различаются видовым составом. В наружных частях крон доминируют светолюбивые эпифиты, тогда как теневыносливые господствуют внутри, в постоянно влажных местообитаниях. Светолюбивые эпифиты хорошо приспособлены к смене сухих и влажных периодов времени, происходящей в течение суток. Как показывают приведенные далее примеры, для этого они используют разные возможности (рисунок на стр. 105).
У орхидных, представленных огромным числом видов (а большинство из 20 000-25 000 видов орхидей - это эпифиты), органами, запасающими воду и питательные вещества, служат утолщенные участки побегов (так называемые бульбы), листовые пластинки или корни. Такому образу жизни способствует также образование воздушных корней, которые снаружи покрыты слоями клеток, быстро поглощающих воду (velamen).
Растения влажного тропического леса, развивающиеся в припочвенном ярусе
Семейство бромелиевых, или ананасовых (Bromeliaceae), представители которого распространены, за одним исключением, в Северной и Южной Америке, состоит почти только из эпифитов, чьи розетки листьев, похожие на воронки, служат водосборными резервуарами; из них вода и растворенные в ней питательные вещества могут всасываться чешуйками, находящимися у оснований листьев. Корни же служат только как органы, прикрепляющие растения.
Даже кактусы (например, виды родов Epiphyllum, Rhipsalis, Hylocereus и Deamia ) в горных влажных тропических лесах растут как эпифиты. За исключением немногих видов рода Rhipsalis , встречающихся также в Африке, на Мадагаскаре и в Шри Ланке, все они растут только в Америке.
Некоторые папоротники, например, папоротник- птичье гнездо, или асплениум гнездовой (Aspleniumnidus ), и папоротник-оленьи рога, или платицериум оленерогий (Platycerium ), благодаря тому что у первого листья образуют воронкообразную розетку, а у второго имеются специальные листья, прилегающие к стволу дерева-опоры, подобно накладным карманам (рисунок на стр. 105), даже способны создавать похожий на почву, постоянно влажный субстрат, в который врастают их корни.
Эпифиты, развивающиеся в затененных местообитаниях, представлены прежде всего так называемыми гигроморфными папоротниками и мхами, которые приспособились к существованию во влажной атмосфере. Наиболее характерные компоненты таких сообществ эпифитных растений, особенно ярко выраженных в горных влажных лесах, - это гименофилловые, или тонколистниковые, папоротники (Hymenophyllaceae), например, представители родов Hymenophyllum и Trichomanes . Что же касается лишайников, то они из-за медленного роста не играют столь большой роли. Из цветковых растений в этих сообществах встречаются виды родов Peperomia и Begonia .
Даже листья, и прежде всего листья деревьев нижних ярусов влажного тропического леса, где постоянно высока влажность воздуха, могут быть заселены разными низшими растениями. Это явление называют эпифиллией. Поселяются на листьях преимущественно лишайники, печеночные мхи и водоросли, образующие характерные сообщества.
Своеобразную промежуточную ступень между эпифитами и лианами представляют собой гемиэпифиты. Они либо растут сначала как эпифиты на ветвях деревьев, а по мере образования воздушных корней, доходящих до почвы, становятся самостоятельно укрепляющимися в почве растениями, либо на ранних стадиях развиваются как лианы, но затем теряют связь с почвой и таким образом превращаются в эпифиты. К первой группе относятся так называемые деревья-душители; их воздушные корни, словно сетью, охватывают ствол дерева-опоры и, разрастаясь, настолько препятствуют его утолщению, что дерево в конце концов отмирает А совокупность воздушных корней становится после этого как бы системой "стволов" самостоятельного дерева, на ранних стадиях развития бывшего эпифитом. Наиболее характерными примерами деревьев-душителей могут служить в Азии виды рода Ficus (семейство тутовых), а в Америке - представители рода Clusia (семейство зверобойных). Ко второй группе относятся виды семейства ароидных.
Вечнозеленые влажные тропические леса низменностей. Хотя флористический состав влажных тропических лесов в разных районах земного шара весьма различен, и три основные области таких лесов обнаруживают в этом отношении лишь незначительное сходство, все же в характере их растительного покрова повсюду можно выявить аналогичные модификации основного типа.
Прототипом влажного тропического леса считают вечнозеленый влажный тропический лес незатопляемых низменностей, не бывающих продолжительное время сырыми. Это, так сказать, нормальный тип леса, о структуре и особенностях которого мы уже говорили. Лесные сообщества речных пойм и затопляемых низин, а также болот отличаются от него обычно менее богатым видовым составом и присутствием растений, которые приспособились к существованию в таких местообитаниях.
Пойменные влажные тропические леса встречаются в непосредственной близости к рекам на регулярно затопляемых территориях. Они развиваются, в местообитаниях, образовавшихся в результате ежегодного отложения богатых питательными веществами речных наносов - принесенных рекой взвешенных в воде и затем осевших мельчайших частиц. Эту мутную воду так называемые "беловодные" реки приносят преимущественно из безлесных районов своих бассейнов * . Оптимальное содержание питательных веществ в почве и относительная обеспеченность проточной воды кислородом обусловливают высокую продуктивность растительных сообществ, развивающихся в таких местообитаниях. Пойменные тропические леса труднодоступны для освоения их человеком, поэтому они и поныне в основном сохранили свою первозданность.
* (Реки, авторами этой книги называемые "беловодными", в Бразилии принято называть белыми (rios blancos), а "черновод- ными" - черными (rios negros). Белые реки несут мутную воду, богатую взвешенными частицами, но цвет воды в них может быть не только белым, но и серым, желтым и т. д. Вообще для рек бассейна Амазонки характерно удивительное разнообразие окраски вод. Черные реки обычно глубокие; в них воды прозрачные - они кажутся темными только потому, что в них нет взвешенных частиц, отражающих свет. Растворенные в воде гумусовые вещества лишь усиливают этот эффект и, по-видимому, влияют на оттенок окраски. )
Лианы влажного тропического леса
Продвигаясь от самого берега реки поперек поймы до ее края, можно выявить характерную последовательность растительных сообществ, обусловленную постепенным понижением уровня поверхности почвы от высоких прирусловых валов к краю поймы. На редко затапливаемых прирусловых валах растет богатый лианами прирусловый лес, далее от реки переходящий в настоящий заливаемый лес. У дальнего от берега края поймы встречаются озера, окруженные тростниковыми или травяными болотами.
Болотистый дождевой лес. В местообитаниях, почвы которых почти постоянно покрыты стоячей или медленно текущей водой, растут болотистые тропические дождевые леса. Их можно обнаружить преимущественно около так называемых "черноводных" рек, истоки которых находятся в облесенных районах. Поэтому их воды не несут взвешенных частиц и имеют окраску от оливковой до черно-коричневой из-за содержания в них гумусовых веществ. Самая известная "черноводная" река - Риу Негру, один из важнейших притоков Амазонки; она собирает воду с огромной территории, имеющей подзолистые почвы.
В отличие от пойменного влажного тропического леса болотистый лес, как правило, покрывает всю долину реки. Здесь происходит не отложение насосов, а, напротив, лишь равномерное вымывание, поэтому поверхность долины такой реки ровная.
Из-за необеспеченности местообитаний питательными веществами болотистые дождевые леса не столь пышны, как пойменные, а из-за недостатка воздуха в почве здесь часто встречаются растения с воздушными и ходульными корнями. По этой же причине разложение органических веществ происходит медленно, что способствует образованию мощных торфоподобных слоев, чаще всего состоящих из более или менее разложившейся древесины.
Полувечнозеленые влажные леса низменностей. Для некоторых областей дождевых тропических лесов характерны короткие засушливые периоды, вызывающие смену листвы у деревьев верхнего яруса леса. При этом нижние древесные ярусы остаются вечнозелеными. Такая переходная ступень к облиствленным в период дождей сухим лесам (см. стр. 120) получила название "полувечнозеленые, или полулистопадные, влажные леса низменностей". В засушливые периоды здесь может происходить передвижение влаги в почве снизу вверх, поэтому такие леса получают достаточно питательных веществ и оказываются весьма продуктивными.
Эпифиты тропического влажного леса
Сверху Асплениум гнездовой Asplenium nidus и снизу Cattleya citrina
Горные тропические влажные леса. Описанным выше лесам, существование которых определяется присутствием воды, можно противопоставить такие варианты влажного тропического леса, образование которых связано с понижением температуры; они в основном встречаются на влажных местообитаниях, находящихся в разных высотных поясах горных областей тропических регионов. В предгорном поясе, на высоте примерно 400-1000 м над уровнем моря, влажный тропический лес почти не отличается от леса низменностей. В нем имеются только два яруса деревьев, а деревья верхнего яруса не такие высокие.
Зато тропический влажный лес горного пояса, или, как принято говорить, горный влажный лес, растущий на высоте 1000-2500 м, обнаруживает более существенные отличия. Он также имеет два древесных яруса, но часто их трудно выявить, а верхняя их граница нередко не превышает 20 м. Кроме того, здесь меньше видов деревьев, чем во влажных лесах низменностей, отсутствуют и некоторые характерные особенности деревьев таких лесов, в частности и ходульные корни, а также каулифлория. Листья деревьев обычно более мелкие и не имеют заострений для удаления капель воды.
В ярусах кустарников и трав часто преобладают папоротники и виды бамбука. Очень обильны эпифиты, тогда как крупные лианы встречаются редко.
На еще больших высотах постоянно влажных тропиков (2500-4000 м) горные влажные леса сменяются субальпийскими горными лесами, развивающимися на уровне облаков (см. т. 2).
Планеты. Предполагается, что миллионы видов животных и растений до сих пор не описаны. Эти леса иногда называют «драгоценностями Земли » и «самой большой аптекой мира », поскольку большое количество природных медицинских средств было найдено здесь. Их ещё также называют «лёгкими Земли », однако это утверждение спорно, поскольку не имеет научного обоснования, так как эти леса либо совсем не вырабатывают кислород, либо вырабатывают его крайне мало . Но следует иметь ввиду, что влажный климат способствует эффективной фильтрации воздуха, благодаря конденсации флаги на микрочастицах загрязнений, что оказывает в целом благоприятное воздействие на атмосферу.
Образование подлеска в тропических лесах сильно ограничено во многих местах ввиду недостатка солнечного света на нижнем ярусе. Это позволяет человеку и животным продвигаться по лесу. Если по какой-либо причине лиственный навес отсутствует или ослаблен, нижний ярус быстро покрывается плотной зарослью винограда, кустарников и небольших деревьев - такое образование называется джунглями .
Распространение
Распространение влажных тропических лесов в мире.
Самые большие тропические дождевые леса существуют в бассейне реки Амазонки (Амазонский Тропический Лес), в Никарагуа , в южной части полуострова Юкатан (Гватемала , Белиз), в большей части Центральной Америки (где они называются «сельва »), в экваториальной Африке от Камеруна до Демократической Республики Конго , во многих районах Юго-Восточной Азии от Мьянмы до Индонезии и Папуа-Новой Гвинеи , в австралийском штате Квинсленд .
Общая характеристика
Для влажных тропических лесов характерны:
- непрерывная вегетация растительности в течение года;
- разнообразие флоры, преобладание двудольных ;
- наличие 4-5 древесных ярусов, отсутствие кустарников, большое количество эпифитов , эпифаллов и лиан ;
- преобладание вечнозеленых деревьев с крупными вечнозелеными листьями, слабо развитой корой, почками, не защищенными почечными чешуями, в муссонных лесах - листопадные деревья;
- образование цветков, а затем плодов непосредственно на стволах и толстых ветвях (каулифлория).
Деревья
Деревья во влажных тропических лесах имеют несколько общих характеристик, которые не наблюдаются у растений менее влажных климатов.
Основание ствола у многих видов имеет широкие, дровянистые выступы. Ранее предполагалось, что эти выступы помогают дереву удерживать равновесие, сейчас же считают, что по этим выступам вода с растворёнными питательными веществами стекает к корням дерева. Широкие листья также являются обычным делом у деревьев, кустарников и трав нижних ярусов леса. Высокие молодые деревья, еще не достигшие верхнего яруса, также имеют более широкую листву, которая затем уменьшается с высотой. Широкие листья помогают растениям лучше усваивать солнечный свет под кромками деревьев леса, и они сверху защищены от воздействия ветра. Листья верхнего яруса, образующие навес, обычно меньше размером и сильно изрезаны, чтобы уменьшить давление ветра. На нижних этажах листья часто сужены на концах так, что это способствует быстрому стеканию воды и препятствует размножению на них микробов и мха, разрушающих листья.
Другими характеристиками влажного тропического леса могут служить необычайно тонкая (1-2 мм) кора деревьев, иногда покрытая острыми шипами либо колючками; наличие цветов и фруктов, растущих прямо на стволах деревьев; большое разнообразие сочных фруктов, привлекающих птиц , млекопитающих и даже рыб , питающихся распылёнными частицами.
Фауна
Во влажных тропических лесах встречаются неполнозубые (семейства ленивцев, муравьедов и броненосцев), широконосые обезьяны, ряд семейств грызунов, рукокрылые, ламы, сумчатые, несколько отрядов птиц, а также некоторые пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и беспозвоночные. На деревьях живут многие животные с цепкими хвостами - цепкохвостые обезьяны, карликовые и четырёхпалые муравьеды, опоссумы, цепкохвостые дикобразы, ленивцы. Очень много насекомых, особенно бабочек, (одна из самых богатых фаун в мире ) и жуков (более 100 видов); много рыб (целых 2000 видов это приблизительно одна треть пресноводной фауны мира ).
Почва
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 в следствие 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.
Уровни влажного тропического леса
Тропический лес разделён на четыре основных уровня, каждый из которых обладает своими особенностями, имеет различную флору и фауну.
Самый верхний уровень
Этот слой состоит из небольшого количества очень высоких деревьев, достигающих высоты 45-55 метров (редкие виды достигают 60 - 70 метров). Чаще всего деревья вечнозелёные, но некоторые сбрасывают свою листву в засушливое время года. Такие деревья должны выдерживать суровые температуры и сильные ветры. На этом уровне обитают орлы , летучие мыши , некоторые виды обезьян и бабочки .
Уровень Канопи
Уровень канопи образуют большинство высоких деревьев, обычно высотой 30 - 45 метров. Это самый плотный уровень, известный во всём земном биоразнообразии, более или менее непрерывный слой листвы, образуемый соседними деревьями.
По некоторым подсчётам, растения этого слоя составляют примерно 40 процентов видов всех растений планеты - возможно, здесь можно найти половину всей флоры Земли. Фауна схожа с верхним уровнем, но более разнообразна. Считается, что четверть всех видов насекомых обитает здесь.
Учёные давно подозревали о разнообразии жизни на этом уровне, но лишь недавно разработали практические методы исследования. Только в 1917 году американский натуралист Уильям Бид (англ. William Beede ) заявил, что «еще один континент жизни остаётся неизведанным, не на Земле, а в 200 футах над её поверхностью, распространяясь на тысячи квадратных миль».
Настоящее исследование этого слоя началась только в 1980-е годы, когда учёные разработали методы, чтобы достать до канопи, такие как выстреливание канатов в верхушки деревьев из арбалетов. Исследование канопи до сих пор находится на ранней стадии. Другие методы исследования включают в себя путешествия на воздушных шарах или воздушных суднах. Наука, занимающаяся доступом к верхушкам деревьев, называется дендронавтика (англ. Dendronautics ).
Средний уровень
Между кромками деревьев уровня канопи и лесной подстилкой существует ещё один уровень, называемый средним либо подпотолочным . В нём обитает ряд птиц , змей и ящериц . Жизнь насекомых на этом уровне также очень обширна. Листья в этом слое гораздо шире чем на уровне канопи.
Лесная подстилка
Это территория получает только 2 процента всего солнечного света, здесь стоит полумрак. Таким образом, только специально адаптированные растения могут расти здесь. Вдали от берегов рек, болот и открытых пространств, где растёт густая низкорослая растительность, лесная подстилка относительно свободна от растений. На этом уровне можно увидеть гниющие растения и останки животных, которые быстро исчезают благодаря тёплому, влажному климату, способствующему быстрому разложению.
Воздействие человека
Вопреки расхожему мнению, влажные тропические леса не являются крупными потребителями углекислого газа и, как и другие сложившиеся леса, нейтральны к углекислому газу . Недавние исследования показывают, что большинство дождевых лесов наоборот вырабатывают углекислый газ. Тем не менее, эти леса играют значительную роль в обороте углекислого газа, поскольку являются его устоявшимися бассейнами, и вырубка таких лесов ведёт к увеличению углекислого газа в атмосфере Земли. Влажные тропические леса также играют роль в охлаждении воздуха, который проходит через них. Поэтому влажные тропические леса - одна из важнейших экосистем планеты, уничтожение лесов приводит к эрозии почвы, сокращению видов флоры и фауны, смещениям экологического баланса на больших территориях и на планете в целом.
Влажные тропические леса часто сводятся под плантации хинного и кофейного дерева, кокосовой пальмы , каучуконосов. В Южной Америке для влажных тропических лесов также серьезную угрозу представляет нерациональная добыча полезных ископаемых.
Же растения и животные приспособились к его банным условиям?
Как приспособились листья?
На протяжении жизни листья у некоторых тропических растений изменяют форму. У молодых деревьев, пока они их ещё закрывают кроны деревьев верхнего яруса, листья широкие мягкие. Они приспособлены улавливать малейшие лучики света, прорывающие сквозь верхний полог. Они имеют желтоватый или красноватый оттенок. Так они пытаются спастись от пожирания животными. Красный или жёлтый цвет может показаться им несъедобным.
Когда дерево дорастает до первого яруса, то его листья уменьшаются в размере и словно покрываются воском. Сейчас света много и у листьев другая задача. Вода должна полностью стекать с них, не привлекая к себе мелких животных.
Листья некоторых растений могут регулировать потоки солнечного света. Чтобы не перегреваться при ярком свете они встают параллельно к солнечным лучам. Когда солнце затеняет облако, листья поворачиваются горизонтально, чтобы больше забрать солнечную энергию для фотосинтеза.
Опыление цветов
Для опыления цветы должны привлечь к себе насекомых, птиц или летучих мышей. Они привлекают своей яркой окраской, запахом и вкусным нектаром. Для привлечения своих опылителей даже растения верхнего яруса украшают себя красивыми цветами. Более того, на время цветения они даже сбрасывают часть своих листьев, чтобы заметнее выделялись их цветы.
Орхидеи для привлечения насекомых выделяют нектар, от которого пчёлы пьянеют. Они вынужденно ползают по цветку, опыляя его. Другие виды орхидеи просто захлопываются, обсыпая насекомое пыльцой.
Но мало, опылить цветы, необходимо ещё разнести семена. Семена разносятся животными. Для их привлечения растения предлагают им вкусные плоды со спрятанными внутри семенами. Животное съедает плод, а семечко выходит из него вместе с экскрементами, вполне способное к прорастанию.
Иногда растения размножаются с помощью только одного вида животного. Так американский орех размножается только с помощью крупного грызуна агути. Хотя агути орехи съедают полностью, но часть их них они зарывают в земле. Такой запас делают и наши белки. Забытые семена прорастают.
Еда животных в тропиках
Животным среди изобилия пищи еды не достаточно. Растения научились защищать себя колючками, ядами, горькими веществами. Животные за годы эволюции нашли свой способ приспособления к обитанию в тропических лесах. Они обитают в определённом месте и ведут ту жизнь, которая обеспечивают ему выживание.
Бывает, что хищник поедает жуков определённого вида. Он научился ловить жуков быстро, затрачивая на охоту минимум времени и силы. Хищник и его жертва приноровились друг другу. Если не станет жука, то вымрет и хищник, поедающий их.
Приспособление животных к обитанию в субтропиках
В тропиках пища растёт и порхает круглый год, но её недостаточно. Для беспозвоночных в лесу созданы все условии, и они вырастают до больших размеров. Это многоножки, улитки и палочники. Млекопитающие мелкие. Травоядных животных в лесу обитает мало. Там для них недостаточно еды. Значит мало и питающих ими, хищников. Тут нет животных, у которых длинные рога. С ними трудно перемещаться по тропикам. Млекопитающие тихо двигаются. Таким образом, они спасаются от перегревания.
Отлично живётся в тропиках ловким обезьянам. Они быстро передвигаются по лесу, выискивая места, где много выросло фруктов. Хвост у обезьяны заменяет им пятую конечность. Хватательный хвост есть и у муравьеда, у дикобраза иглошерста. Животные, не способные хорошо лазить, научились хорошо летать. Они легко планируют. У них есть кожистая перепонка, которая соединяет передние и задние ноги.
Союз дерева с муравьями
В тропиках растут деревья, у которых полые ветки. В полости веток обитают муравьи. Они защищают своё дерево от травоядных животных. Муравьи дают дереву достаточно света. Они объедают листья лиан в близстоящих деревьев, заслоняющих свет для своего дерева-хозяина. Муравьи поедают все листья, которые не похожи на листья их родного дерева. Они даже удаляют всю органику из его кроны. Дерево стоит ухоженное, словно у садовника. За это насекомые имеют сухое жильё и безопасность.
Как приспособились лягушки?
Высокая влажность воздуха позволяет обитать жабам и лягушкам вдали от реки. Они прекрасно живут, обитая в верхних ярусах леса. Для водоёма лягушки выбрали дупла деревьев. Они изнутри обмазывают его смолой и ждут, когда оно наполнится дождевой водой. Затем лягушка откладывает туда яйца. Древолазов, устраивает для своего потомства ямки во влажной земле.
Самец остаётся охранять кладку. Затем переносит головастиков в образовавшийся водоём, образовавшийся между листьями бромелии. Некоторые лягушки откладывают яйца в гнездо из пены. Они лепят гнездо на ветках, свисающих над рекой. Вылупившиеся головастики сразу падают в речку. Другие лягушки откладывают яйца в влажную землю. Они выходят оттуда уже молодыми особями.
Маскировка животных
Животные в лесу пытаются стать незаметными для своих хищников. Под пологом леса идёт постоянная игра света и тени. Такие пятнистые шкурки у окапи, антилоп, бонго. Пятнистость размывает контуры их тела и делает их трудно различимыми. Очень удачно можно маскироваться под листья. Если животное похоже на лист и не шевелиться, то его трудно разглядеть. Потому многие насекомые и лягушки зелёного или коричневого цвета. К тому же они мало двигаются. А палочники маскируются под прутик.
Многие животные наоборот имеют яркую окраску. Они имитируют окраску ядовитых животных, имеющих ядовитую кожу. Хищники не нападают на безобидных животных. Они предполагают, что они ядовитые. Некоторые членистоногие похожи на муравья. Сочетание чёрного и жёлтого цвета, хищники считают предупреждающей окраской. Крылья бабочек и кузнечиков украшают яркие, похожие на глаза, пятна.
Брачный период у животных
Животным нужно привлечь к себе партнёра и не привлекать к себе опасное внимание хищников. Для этого они используют сигналы, используя звук и свет. Раскрашенные птицы имеют способность отражать падающий на них, свет. Светлячки приспособились испускать мигающие огоньки. Они расположены на конце их брюшка. Светлячки вспыхивают и гаснут одновременно, наполняя воздух загадочным светом. Некоторые животные для привлечение внимания противоположного пола издают громкие не продолжительные крики. Они опасаются, чтобы по голосу их не могли найти хищники. А лягушки не опасаясь поют хором.
К сожалению, тропических лесов становиться всё меньше. Их уничтожают в основном из-за ценной древесины. На месте тропических лесов образуются пустыни. Люди хотят спасти тропические леса. Движение в защиты лесов началось в Германии, Колумбии, Швеции. Ведь, сохранение тропических лесов в интересах всего человечества.
Удивительный экзотический мир экваториального леса - довольно богатая и сложная в плане растительности экосистема нашей планеты. Располагается она в самом жарком климатическом поясе. Произрастают здесь деревья с ценнейшей древесиной, чудодейственные лекарственные растения, кусты и деревья с экзотическими фруктами, сказочные цветы. Местности эти, особенно леса, труднопроходимы, поэтому их фауна и флора недостаточно изучены.
Растения экваториальных лесов представлены как минимум 3 тысячами деревьями и более 20 тысячами цветковых видов растений.
Распространение экваториальных лесов
Леса экваториальные занимают широкую полосу территорий разных континентов. Флора здесь произрастает в довольно влажных и жарких условиях, что и обеспечивает ее разнообразие. Огромное множество деревьев самой разной высоты и форм, цветы и прочие растения - это удивительный мир лесов, простирающихся в зонах экваториального пояса. Места эти практически не тронуты человеком, и поэтому выглядят очень красиво и экзотично.
Влажные экваториальные леса находятся в следующих частях света :
- в Азии (Юго-Восток);
- в Африке;
- в Южной Америке.
Основная их доля приходится на Африку и Южную Америку, а в Евразии они встречаются в большей степени на островах. К сожалению, увеличение площадей вырубок резко сокращают площади экзотической растительности.
Леса экваториальные занимают немалые территории Африки, Южной и Центральной Америки. Джунглями покрыты и остров Мадагаскар, и территория Больших Антильских островов, побережье Индии (юго-запад), полуострова Малакка и Индокитай, Филиппинские и большие Зандские острова, большая часть Гвинеи.
Характеристики влажных тропических (экваториальных) лесов
Влажный тропический лес произрастает в субэкваториальных (тропический переменно-влажный), экваториальном и тропическом районах с довольно влажным климатом. Годовое количество осадков 2000-7000 мм. Леса эти самые распространённые из всех тропических и дождевых. Характеризуются они большим биоразнообразием.
Зона эта является наиболее располагающей к жизни. Растения экваториальных лесов представлены огромным количеством собственных, в том числе и эндемичных видов.
Вечнозеленые влажные леса простираются пятнами и неширокими полосами вдоль экватора. Путешественники прошлых столетий называли эти места зелёным адом. Почему? Потому что высокие многоярусные леса стоят здесь сплошной непролазной стеной, а под густыми кронами растительности постоянно царит сумрак, высокая температура, чудовищная влажность. Здесь неразличимы сезоны, и постоянно обрушиваются ужасные ливни с огромными потоками воды. Эти территории на экваторе ещё называют постоянно-дождевыми.
Какие растения растут в экваториальных лесах? Это места обитания больше половины всех разновидностей растений. Есть предположения, что до сих пор миллионы видов представителей флоры не описаны.
Растительность
Флора экваториальных лесов представлена огромным множеством видов растений. Основой же являются деревья, растущие в несколько ярусов. Мощные их стволы обвиты гибкими лианами. Достигают они в высоту до 80 метров. У них очень тонкая кора и прямо на ней часто можно увидеть плоды и цветки. В лесах растут разные виды пальм и фикусов, папоротники и бамбуковые растения. В общей сложности здесь представлено примерно 700 видов орхидей.
Растут здесь кофейные и банановые деревья, какао (плоды применяются в медицине, косметологии и кулинарии), гевея бразильская (из которой добывают каучук), пальма масличная (производят масло), сейба (семена используют в мыловарении, а из его плодов производят волокно, используемое для набивания мебели и игрушек), растения имбирные и деревья мангровые. Все вышеперечисленное - растения самого высокого уровня.
Растительный мир лесов экваториальных нижнего и среднего ярусов представлен лишайниками, мхами и грибами, травами и папоротниками. Местами произрастают тростники. Кустарники здесь практически не встречаются. Растения эти имеют очень широкую листву, но по мере увеличения роста ширина уменьшается.
Температуры среднемесячные +24...+29 °C. Годовые температурные колебания не превышают 1-6 °C. Общая солнечная радиация за год больше показателей средней полосы в 2 раза.
Относительная влажность довольно высокая - 80-90 %. За год выпадает до 2,5 тыс. мм осадков, но количество их может достигать до 12 тыс. мм.
Южная Америка
Экваториальные влажные леса Южной Америки, особенно на берегах р. Амазонки - 60-метровой высоты лиственные деревья, переплетенные густыми кустарниками. Здесь широко развиты эпифиты, произрастающие на замшелых ветвях и стволах деревьев.
В таких не очень комфортных условиях джунглей все растения, как могут, борются за выживание. Они всю жизнь тянутся к солнечным лучам.
Африка
Растения экваториальных лесов Африки тоже богаты разнообразием произрастающих видов. Осадки в течение года выпадают равномерно, и составляют они более 2000 мм в год.
Зона экваториальных лесов влажных (иначе гилей) занимает 8 % от всей территории материка. Это побережье залива Гвинейского и бассейн р. Конго. Почвы ферраллитные красно-желтого цвета бедны на органические вещества, но достаточное количество влаги и тепла способствует хорошему развитию растительности. По своему богатству видов растений африканские экваториальные леса уступают лишь влажным зонам Южной Америки. Произрастают они в 4-5 ярусов.
Верхние уровни представлены следующими растениями:
- гигантские фикусы (ростом до 70 метров);
- пальмы винные и масличные;
- сейбы;
- колы.
Нижние ярусы:
- папоротники;
- бананы;
- деревья кофейные.
Среди лиан интересным видом является ландольфия (каучуконосная лиана) и ротанг (пальма-лиана ростом до 200 метров в длину). Последнее растение самое длинное во всем мире.
Есть и железное, красное, черное (эбеновое) деревья, обладающие ценной древесиной. Огромное множество и мхов, и орхидей.
Растительный мир юго-востока Азии
Произрастает в экваториальной зоне Азии огромное количество пальм (примерно 300 видов), папоротников древовидных, пандусов и бамбуков. Растительность горных склонов представлена смешанными и хвойными лесами у подножия и сочными альпийскими лугами на вершинах.
Тропические влажные зоны Азии отличаются обилием и видовым богатством полезных растений, культивируемых не только здесь на родине, но и на многих других материках.
Заключение
О растениях экваториальных лесов можно вести разговор бесконечно долго. Эта статья была направлена на то, чтобы читателей хоть немного познакомить с особенностями условий обитания представителей этого удивительного мира.
Растения таких лесов вызывают огромный интерес не только у ученых, но и у простых путешественников. Эти экзотические места привлекают внимание своей необычностью, разнообразием флоры. Растения лесов экваториальных Африки и Южной Америки совсем не похожи на цветы, травы, деревья, привычные для всех нас. Они и выглядят иначе, и цветут необычно, и ароматы от них исходят совершенно другие, поэтому вызывают любопытство и интерес.
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
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.
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.
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.
