Глава 1. ЕКОСИСТЕМИ ОСНОВНИХ ландшафтних зон (формації) ЗЕМНОЇ КУЛІ
З початком перебудови став розвиватися новий для Росії вид туризму, який в нашій країні раніше практично не існував. Мова йде про міжнародний туризм, про подорожі в інші країни, про знайомство з життям інших народів, з природою континентів, про відпочинок в екзотичних місцях земної кулі, про паломництво до святих місць світу.У зв'язку з цим читачам пропонується коротка характеристика найбільш істотних рис основних формацій земної кулі (рис.1.1), а також розповідається про природні пам'ятки ряду країн, що користуються популярністю у туристів.
1.1. Екосистеми холодних арктичних пустель і тундри
Холодні арктичні пустелі північної півкулі займають, головним чином, острови Північного Льодовитого океану. У межах Євразії і Північної Америки ця зона захоплює також і вузьку смугу по північних околиць материків.Умови життя відрізняються крайньою суворістю: середньорічна температура нижче 0 ° С, опадів випадає не більше 200 мм на рік, зима дуже холодна і тривала з малопотужним сніговим покривом. Це сприяє глибокому промерзання грунту, який протягом короткого полярного літа не встигає повністю відтанути, і тому тут існує багаторічна мерзлота, яка розташовується дуже близько до поверхні грунту. Сильні вітри здувають сніг з відкритих ділянок, він накопичується в низинах, тріщинах та інших захищених від вітру місцях.
Рослини туляться лише в цих укриттях. Незважаючи на настільки невідповідні умови, тут існує група вищих квіткових рослин (полярна крупка, маки, жовтці, деякі осоки і злаки), які за короткий літо все ж встигають повністю пройти цикл розвитку. Виявляється, стислість вегетаційного періоду тут компенсується тривалістю освітлення: влітку сонце світить майже цілодобово, тому рослини встигають одержати кількість світла і тепла, необхідний для завершення циклу розвитку.
Убога рослинність, у складі якої переважає місце займають мохи та лишайники, покриває не більше 30% площі поверхні і розвиває незначну біомасу. Це обумовлює необхідність тваринного світу. Практично всі мешканці цього краю так чи інакше пов'язані з морем. З великих ссавців звичайний білий ведмідь, мешканець морських льодів. Зараз поголів'я цього красивого звіра внаслідок непомірного полювання сильно скоротилася, і він опинився в списку тварин, що вимагають особливої охорони. Білий ведмідь ніколи не виходить за межі зони арктичних пустель і тому є ендеміком цієї зони1. (1 Ендеміки - (endemos - місцевий) - види рослин і тварин, властиві відносно невеликій території). Основною їжею білого ведмедя є тюлені. Тюлені живуть у морях по околицях Арктичного басейну, основна їхня їжа - краби і риба. На прибережних мілководдях годуються моржі, відшукуючи в мулистому грунті дна молюсків, черв'яків і т.д. Морж, як і білий ведмідь, є ендеміком зони. У результаті посиленої полювання чисельність моржів також сильно скоротилася, і тому полювання на них заборонено.
Основна маса птахів Арктичного басейну також пов'язана з морем. Численні люріки, глухий кут, чайки (бургомістр, мала полярна, моевка, срібляста), гага і т.д. Часто з тундри сюди проникають птиці, не пов'язані з морем: пуночка, подорожник, а також ссавці - лемінги.
З комах найбільш поширені джмелі. Вони є практично єдиними обпилювачами бобових рослин і тому селяться тільки там, де є ці рослини.
З півдня до арктичних пустелях примикає зона тундри. Тундрова зона відноситься вже не до Арктики, а до Субарктіке і займає північні окраїни материків Євразії та Північної Америки.
Екологічні умови тут порівняно більш сприятливі для існування, ніж у сусідній зоні арктичних пустель, проте все ще досить суворі. Вегетаційний період триває не більше 2-2 1 / 2 місяців, в будь-який літній день можливі температури нижче 0 ° С. Середня температура самого теплого місяця (липня) не перевищує 4-14 ° С, кількість опадів становить 200-250 мм на рік.
Сніговий покрив здувається з поверхні, і досить потужний шар снігу утворюється лише по пониженнях рельєфу. Багаторічна мерзлота і тут ще досить близька до поверхні грунту, хоча і відтає влітку на велику глибину, ніж в арктичних пустелях. Вона має великий вплив на тундрові грунти. Наприклад, саме це обумовлює широке поширення в зоні тундри заболочених грунтів: щільний мерзлий грунт не пропускає воду всередину і вона застоюється на поверхні. Крім того, мерзлота знижує температуру грунту, і тому вона не перевищує навіть в середині літа +8 - +10 ° С. Внаслідок цього процеси розкладання мертвих рослинних залишків йдуть дуже повільно і грунти містять мало гумусу: як правило, гумусірованності грунтів не перевищує 1-3%.
Як і в арктичній зоні, суму тепла і світла, необхідну для проходження циклу розвитку, рослини отримують за рахунок великої тривалості освітлення сонцем. Рослинний світ значно багатший, ніж в Арктиці. Внаслідок того, що тундри займають великі території з півночі на південь, у цьому напрямку вони неоднорідні і діляться на підзони арктичних, мохово-лишайникових, чагарникових тундр і лісотундри. У всіх підзонах найбільш широко поширені лишайники і мохи, які, як правило, займають більшу частину території. Квіткові рослини нечисленні. Найбільш часто тут зустрічаються вороника, брусниця, куропаточья трава, Кассіопеї, альпійська мучниця, лохина, багно, водяника, морошка, осока, деякі злаки, полярні маки та ін З чагарників найбільш широко поширені верби (круглолиста, полярна, трав'яниста, льодовикова та ін .), чагарникові форми берези, наприклад карликова берізка. Найбільш широко чагарники зустрічаються в підзоні чагарникової тундри, а також в лісотундрі. Лісотундра характеризується тим, що там зустрічаються рідко розкидані дерева, простір між якими зайнято заростями чагарників, переміжними ділянками із суцільним килимом мохів та лишайників. На заході, в Скандинавії і на Кольському півострові лісотундра утворена березою звивистій, на схід, до Уралу - ялиною сибірської, за Уралом - модриною сибірської і модриною даурської.
Тундрові тварини мають ряд пристосувань, що допомагають їм боротися з холодом: товстий шар підшкірного жиру, густе хутро і т.д. З великих ссавців широко поширені північний олень (у Північній Америці - олень-карібу, близькоспоріднений вид північного оленя) і полярний вовк. Олені відомі як типові травоїдні тварини. Проте мало хто знає, що вони включають в свій раціон і тваринну їжу: охоче поїдають дрібних гризунів, птахів, пташині яйця, рибу, кухонні покидьки і т.д. Причина цього полягає в наступному. Природні води та грунту в зоні тундри дуже бідні розчиненими мінеральними речовинами, тому й рослини, особливо мохи та лишайники, містять їх мало. Олені, основу харчування яких складають лишайники, отримують внаслідок цього значно менше мінеральних сполук, ніж потрібно їх організму, і відчувають мінеральне голодування. Дефіцит мінеральних речовин вони заповнюють настільки незвичним для рослиноїдних тварин способом.
Північні олені є головним об'єктом полювання полярного вовка. Численні стада диких оленів, круглий рік кочують по безкрайньому тундрі, постійно супроводжують зграї вовків. Спеціальними дослідженнями зоологів було встановлено, що вовки в екосистемах тундр грають, загалом, корисну роль, якщо їх чисельність не дуже велика. По-перше, харчуючись оленями, хижаки обмежують їх чисельність, що в умовах тундри має важливе значення, оскільки зростання поголів'я диких оленів привів би до знищення і без того мізерної рослинності - основної кормової бази. За цим неминуче пішла б загибель від голоду великої кількості тварин. Крім того, внаслідок того, що лишайниковий покрив відновлюється вкрай повільно (підбуреним тваринами покрив лишайників повністю відновлюється тільки через кілька десятків років), кормова база була б підірвана на багато років вперед. По-друге, вовки (як, втім, взагалі всі хижаки) у першу чергу знищують хворих і слабких тварин, значить, сприяють відбору міцних і витривалих особин, тобто сприяють поліпшенню виду. Така роль вовків в екосистемах, слабо освоєних людиною. Однак у густонаселених районах з розвиненим тваринництвом вони завдають величезної шкоди сільському господарству. Тому в нашій країні вовк визнаний шкідливим тваринам і його чисельність підлягає регулюванню. Однак мова йде не про повне знищення вовка як біологічного виду, а про скорочення його чисельності настільки, щоб шкода, що наноситься їм народному господарству, був мінімальним.
У Канаді, на островах Канадського архіпелагу і на півночі Гренландії зустрічається інше велике ссавець - вівцебик, або мускусний бик. Ця тварина надійно захищене від жорстоких морозів густим щільним хутром, від вовків - міцними рогами, може знайти собі корм в будь-якому, здавалося б, самому бескормном місці. Невеликі стада вівцебиків завезені на півострів Таймир, острів Шпіцберген і добре там прижилися.
Вівцебики - стадні тварини. Вони не тікають від небезпеки, а займають "кругову оборону": самки з телятами збиваються в купу, а самці вишиковуються у коло, виставивши в бік ворога міцні роги. Самки і дитинчата виявляються надійно захищеними від нападу вовків. Але не від людини. На них полюють заради смачного м'яса і найціннішого хутра, точніше вовни. Звичка вівцебиків не тікати від нападника ворога, а зустрічати його рогами послужила їм цього разу погану службу. Озброєний гвинтівкою чоловік може підійти до стада впритул і впритул розстрілювати тварин. Одна людина може знищити все стадо, вистачило б патронів, благо жодна тварина так і не спробує втекти. Тому вівцебики так стрімко зникають з лиця Землі.
Сильна заболоченість і близькість "вічної" мерзлоти несприятливі для існування риючих тварин, і тому їх тут мало, зокрема, гризунів. Найбільш чудові гризуни в тундрах - це лемінги. Три види цього невеликого звірка, зовнішнім виглядом нагадує хом'яка, поширені по всій тундрової зоні Північної Америки, Гренландії та Євразії. Живе він, прориваючи ходи в товщі неглибокого снігу, а також викопуючи нори в самому верхньому шарі грунту. Раціон лемінгів дуже різноманітний: їжею їм служать практично всі рослини, які ростуть у тундрі, - лишайники, гриби, пагони трав і чагарників. Самі лемінги є основним джерелом їжі майже всіх хижаків тундри - песця, полярної сови, і навіть вовк при нагоді не погребує ними. Однак основний "споживач" лемінгів - це песець.
Коливання чисельності лемінгів супроводжуються коливаннями чисельності хижаків, що харчуються ними, в першу чергу песців і полярних сов. При великій кількості їжі песці посилено розмножуються, а при нестачі корму їх чисельність падає.
Крім лемінгів, в тундрі звичайні заєць-біляк, кілька видів полівок, з птахів - тундряная куріпка - родичка нашого тетерева.
Одноманітна і малоприваблива взимку, навесні і влітку тундра невпізнанно змінюється. Поверхня землі вкривається зеленим килимом трав, усіяним яскравими квітами полярних маків, лютиков, ломикаменів, місцями одягається білим покривалом квітучої морошки. Всюди голубіють озера найчистішої води. Все живе поспішає скористатися цілющим теплом, яке Сонце цілодобово посилає на Землю. З'являються численні перелітні птахи: гуси, казарки, лебеді, кулики (кулик-горобець, пісочник-красношейка, кулик-крас-нозобік, кулик-побережник), горобині - лапландські подорожники, пуночки, червонозобі ковзани, рогаті жайворонки, варакушкі, пеночки-Талівка і багато інших.
Разом з перелітними з'являються і хижі птахи: соколи (кречет, сапсан), яструб-тетерев'ятник, мохноногий канюк. Вся ця перната армія знаходить для себе достатньо корму. Основною їжею водоплавних і навколоводних птахів є ракоподібні, молюски, личинки комах, рослини. Багато інші птахи також годуються комахами, їхніми личинками, молюсками, ягодами, благо тундра в цей час буквально кишить ними. Песці і зимують пернаті хижаки харчуються пташиними яйцями, пташенятами, самими господарями гнізд. Яструб-тетерев'ятник і соколи ловлять водоплавних птахів, куріпок, куликів; мохноногий канюк в основному харчується лемінгами та іншими гризунами.
Різноманітний світ комах тундри. Основну масу складають двокрилі - комарі, мошки, різні мухи, долгоножкі. Багато з них є кровоссальними і харчуються кров'ю теплокровних тварин. Там, де є великі стада оленів, багато гедзів і оводів. Кровоссальні комахи сильно докучають цією твариною, і вони на літо откочевивают до узбережжя океану, ближче до прохолодних північним вітрам. По долинах річок, краще захищеним від вітрів, розселяються джмелі. На відміну від наших, північні джмелі покриті більш густим і довгими волосками. Крім того, темні поперечні смужки на черевці у тундрових джмелів ширші, ніж у їхніх південних родичів. Це сприяє кращому прогріванню тіла комахи сонячними променями, що має важливе значення в умовах суворого півночі.
На поверхні грунту, серед розкладаються рослинних залишків, мешкають невеликі стрибаючі комахи - ногохвостки. Ногохвостки, або коллемболи, - найдрібніші безкрилі комахи з розмірами 1-2 мм, вимогливі до вологості середовища і не вимогливі до тепла. Це властивість сприяло великого їх поширенню на всіх широтах, включаючи і Арктику. Харчуються ногохвостки, головним чином, мертвими рослинними залишками, є також невелике число видів, що живуть за рахунок живих рослинних організмів. Тому ці комахи концентруються у верхніх шарах грунту і шарі не повністю перегнилий рослинних залишків - так званої підстилці, за що їх називають грунтово-підстилковим організмами. Ногохвостки є однією з найбільш численних груп грунтово-підстилковий тварин і грають дуже велику роль в переробці спаду. Вони сприяють його розкладанню і поверненню в грунт мінеральних речовин, вилучених колись рослинами в процесі їх живлення. Таким чином, ногохвостки займають важливе місце в ланцюгах харчування екосистем, зокрема тундрових екосистем.
Неглибоко в грунті живуть дощові черв'яки, їжею яких є органічні речовини тундрових грунтів.
Внаслідок того, що умови тундрових грунтів несприятливі для мікроорганізмів, їх тут мало. Тому основна роль у мінералізації рослинного опаду і трупів тварин належить грибам. Такі, в загальних рисах, зв'язку в харчових ланцюгах (ланцюгах харчування), каналах передачі енергії і речовини в екосистемах тундр.
Характерною рисою тундрових екосистем є наявність тривалої (8-9 місяців) зимової паузи в продукції біомаси. У цей період використовується виключно енергія, збережена рослинами в літній час. Звідси стає зрозумілим і те, чому взимку тут обмежене число стережуть тварин: адже біомаса рослин дорівнює всього 25 ц / га і тундра просто не може прогодувати більшу кількість тварин.
Тундрові екосистеми відносяться до найбільш простим. Але це твердження справедливо лише в зимовий час, коли одна частина організмів, переважно комахи, впадає в стан зимової сплячки, а інша частина мігрує на південь. У цей час у тундрі залишається лише вкрай обмежене число стережуть видів. У літній же час, як ми бачили, харчові ланцюги стають досить складними.
У даної ландшафтної формації знаходиться, зокрема, територія Канади. Тут функціонують національні парки і ліси, під охороною територія яких становить близько 3,9 млн. км2; 46 національних фауністичних резерватів та 101 національне притулок для птахів. На півострові Юкон в 1972 р. засновано Національний парк Клуейн, який межує з національним парком Врангеля, розташованим на Алясці (США).
У м. Черчілл організований прийом туристів для спостереження за білими ведмедями. Спеціальні автобуси зі скляними кабінами дають можливість туристам безпечно спостерігати за тваринами.
Велику і складну екосистему утворюють в Канаді Скелясті гори. Тут ще в 1885 р. був оголошений перший національний парк Банфі - район джерел Сульфур-Маунтін. Крім Банфі в Скелястих горах функціонують ще три парки - Джаспер, Йохо і Кутене загальною площею 20700 км2. Ці парки відвідують зазвичай близько 5% всіх приїжджають до Канади туристів.
Близько 9% території Ісландії, країни гейзерів, лавових потоків, кратерів і геотермальних джерел, зайнято національними парками.
1.2. Екосистеми лісової зони помірних широт
Зона лісів в північній півкулі охоплює величезну територію на материках Північної Америки та Євразії. Тут вони тягнуться безперервною смугою від узбережжя Тихого до Атлантичного океану. У південній півкулі ліси займають невеликі площі на півдні Чилі та Аргентини, в Новій Зеландії, гірських районах Австралії і Тасманії.Кліматичні умови тут набагато більш сприятливі для існування рослинності, ніж в тундрі. Так, вегетаційний період триває близько 4 місяців, середня температура липня рівна +10 - +23 ° С. Кількість опадів від 250 мм в центральних частинах материків до 1000 мм на рік на узбережжі океанів, і, що особливо важливо, значна частина з них випадає влітку. Такий режим випадання опадів дуже сприятливий для деревної рослинності, і тому вона тут широко поширена. У межах зони виділяють екосистеми темнохвойних, светлохвойних, змішаних, широколистяних і мілколистної лісів, темнохвойні і светлохвойние ліси називають тайгою.
Деревна рослинність має великий вплив на навколишнє середовище і змінює її. Густі крони дерев затримують значну частину сонячних променів, і тому під пологом лісу завжди похмуро, крони дерев знижують швидкість вітру, і в лісі панує постійне затишшя, вологість повітря завжди висока, дощові і талі води добре вбираються пухкої лісовою підстилкою, і тому лісовий грунт добре зволожується. Вона ж надійно охороняє грунт від пересихання. Взимку в лісі сніговий покрив товщі, ніж на поруч розташованому луговому ділянці, тому лісовий грунт промерзає на незначну глибину.
Великий вплив роблять дерева і на чагарникові і трав'янисті рослини, які ростуть у лісі. Ліси помірних широт мають ярусну будову. Перший ярус складають високі дерева, у другому ярусі розташовані чагарники, третій - утворюють трав'янисті рослини. Іноді розрізняють навіть два яруси деревних рослин: ярус високих і ярус низьких дерев. Часто мохи, що покривають поверхню грунту зеленим килимом, утворюють окремий ярус. Коріння теж розташовуються по ярусах, утворюючи так звану підземну ярусність. Таке багатоповерхове будова допомагає рослинам повніше використовувати ресурси середовища проживання - світло, вологу, їжу і одночасно послабити конкуренцію за них. Дійсно, якщо б всі рослини (дерева, чагарники і трави) брали воду і поживні елементи з однаковою глибини, то конкурентна боротьба була б дуже гострою. При ярусному розташуванні кореневих систем дерева беруть воду і їжу з найбільш глибоких горизонтів, чагарники з середніх, а трав'янисті рослини - з самих верхніх. Таким чином вони створюють мінімальні перешкоди один одному.
Фітоценози1 лісів значно багатше видами, ніж тундрові. Основними видами, які утворюють перший ярус, є ялина, ялиця, модрина, сосна, дуб, клен, ясен, липа, бук. (1Фітоценоз - рослинне співтовариство). Ліси, утворені цими деревами, приурочені до різних географічних районах у залежності від особливостей їх кліматичних умов.
Хвойні ліси Євразії (тайга) і Північної Америки займають території з найбільш суворими кліматичними умовами, вони утворюють північну частину лісового поясу. Європейські та західносибірські тайгові ліси утворені головним чином ялиною та ялицею з деякою домішкою сосни і частково модрини. Це так звана темнохвойна тайга. На схід від долини Єнісею розташована светлохвойная тайга. Основною породою, що утворює ці ліси, є модрина.
У Європі, на Далекому Сході і в Північній Америці з півдня до зони хвойних лісів примикають широколистяні ліси. Тут перехід від хвойних лісів до широколистяним відбувається не відразу. Між ними розташована велика смуга змішаних лісів, яка тягнеться на сході до Уралу. Ці ліси утворені і хвойними, і широколистяними породами дерев, що і відображено в їх назві.
Широколистяні ліси займають великі простори від Британських островів на Заході до Уралу на сході. На схід Уралу їх змінюють дрібнолисті ліси. Знову широколистяні ліси з'являються вже на Далекому Сході, на узбережжі Тихого океану. Як відомо, чим далі від океану розташована дана територія, тим менше вона отримує вологи. Тому в глибинних частинах материків Євразії та Північної Америки річна кількість опадів значно менше, ніж у приокеанических районах. У залежності від цього розподіляється і рослинність широколистяних лісів. У Західній Європі широко поширені вологолюбні букові ліси, які схід змінюються більш сухолюбивой дубовими. Разом з дубом тут ростуть граб, клен, ясен, липа, в'яз, ільм.
Притихоокеанська широколистяні ліси сходу Азії значно багатше видами, ніж європейські. Вони утворені видами дуба, горіха, клена, липи, ясена, граба, в'яза. У південній частині території зустрічаються також пальми, саговники і ін
Узбережжя Атлантичного океану Північної Америки зайнято буковими лісами, а в більш континентальних частинах поширені дубові ліси. Особливістю північноамериканських широколистяних лісів є різноманітність деревних порід, які їх складають. Так, якщо європейські широколистяні ліси включають не більше ніж 10-15 видів дерев, то тільки в букових лісах Північної Америки росте більше 40 видів дерев.
Другий ярус, або, як ще його називають, підлісок, в широколистяних лісах Європи утворюють такі види, як ліщина, горобина, жимолость, бересклет бородавчастий. У ярусі трав'янистих рослин широко поширені мятліки, куцоніжка, осоки, копитняк, снить, медунка, дзвіночки і інші види. У тайгових лісах частіше зустрічаються такі види, як грушанка, брусниця, чорниця, багно та ін
У широколистяних лісах помірних широт зустрічаються ліани: хміль, дикий виноград, плющ, ломонос. Дуже цікавою особливістю цих лісів є наявність групи ефемероїдів. Ефемероїдами називають багаторічні рослини, що розвиваються тільки навесні, до розпускання листя на деревах. До того моменту, коли на деревах першого ярусу розпуститься листя і в лісі запанує зелений сутінок, ефемероїди вже повністю закінчують цикл розвитку. В кінці травня - початку червня вони зникають зі складу травостою і зберігаються в грунті до наступної весни у вигляді цибулин, бульб, кореневищ і т.д. Ефемероїди всім добре відомі. Як тільки зійде сніг, на проталинах з'являються перші весняні квіти - блакитні проліски, жовті анемони, чистяк, лілові рясту, рожеві зубянка та інші, які місцями вистилають землю суцільним різнобарвним килимом. Але вже через два-три тижні, коли на деревах розпуститься листя, вони повністю відцвітають і зникають зі складу травостою.
Розвиток весняних ефемероїдів, як і ярусну будову, є пристосуванням до більш повного використання умов місцезростання: сніг вже зійшов, світла і тепла достатньо, а вегетація основних рослин ще не почалася і, якщо б не було ефемероїдів, сприятливий час використовувалося б біоценозом1 не повністю. (1 Біоценоз - сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, що населяють дану ділянку суші або водоймища і характеризуються певними стосунками між собою і пристосованістю до умов навколишнього середовища).
Ліси дають більш різноманітні умови для проживання тварин, ніж тундра: вони можуть харчуватися хвоєю, листям дерев, їх нирками, насінням, корою, деревиною, опадом, корінням, пилком і нектаром, стеблами, пагонами, листям трав'янистих рослин і т.д. Ліс надає безліч зручних укриттів і місць для влаштування гнізд в кронах дерев, під корою, під впали стовбурами дерев, у старих пнях, у грунті. Тому й фауна лісів значно багатшими тундрової.
У лісових екосистемах основним споживачем живих частин рослин є лось, заєць-біляк, козуля, ізюбр (на Далекому Сході), серпа, зубр, руда полівка, в прирічкових лісах бобер і багато інших. З птахів листям, ягодами, сережками, квітками, хвоєю харчуються рябчик, глухар, тетерев (з тетерячих). Живими частинами рослин харчується численна армія комах, наприклад гусениці різних метеликів. Серед них є, і дуже небезпечні шкідники, такі, як гусениці сибірського шовкопряда і непарного шовкопряда. Перша харчується хвоєю, а гусениця непарного шовкопряда - листям дерев. Сибірський шовкопряд поширений в основному в азіатській частині, а непарний шовкопряд - в європейській частині континенту. Ці шкідники в інші роки з незрозумілих причин розмножуються у величезних кількостях і здатні знищити крони дерев на великих територіях. Напад гусениць завдає лісів не меншої шкоди, ніж пожежі. Численні також ложногусеніци пилильщиков, листоїди та їхні гусениці, хрущі і інші хрущі. Корою і тканинами дерев харчуються короїди, личинки вусачів, златок. Цикадові, попелиці, листоблішки харчуються соками живих тканин пагонів і коренів; личинки довгоносиків, хруща та інші виїдають коріння. Багато рослин лісів помірних широт розмножуються насінням і тому регулярно і рясно плодоносять. Їх плоди (жолуді, горіхи, дрібні горішки та насіння) містять велику кількість жирів та інших поживних речовин, тому в лісах широко поширені семеноядние тварини. Серед великих ссавців типових семеноедов немає. Можна згадати лише дикого кабана, в раціоні якого помітне місце займають жолуді дуба. З дрібніших тварин численні білки, лісові і желтогорлая миші, соні, руда полівка. Цим тваринам насіння служать основним кормом. Серед птахів найбільш відомі семеноеди - це тетерячих, сойки, клестеловік. Крім того, помітними семеноедамі є деякі дятли, наприклад великий строкатий дятел. У зимовий час він харчується насінням хвойних дерев. Деяку шкоду, що наноситься дятлами внаслідок знищення насіння, з лишком окупається тим, що в інші пори року вони активно знищують таких небезпечних шкідників лісу, як короїди, слоники, гусениці шовкопрядів. Не випадково в народі дятла називають доктором лісу.
З комах багато видів довгоносиків спеціалізуються на поїданні насіння, наприклад: жолудевою довгоносик, ліщинові довгоносик, Шишкова смілка та ін Так, жолудевою довгоносик в інші роки знищує до 70-80% урожаю жолудів.
Більшість дерев у лісах помірних широт відноситься до анемофільним, тобто вітрозапилюваних. З деревних рослин наших лісів тільки липа і клен пристосовані до запилення комахами, в основному бджолами. Трав'янисті рослини, навпаки, в переважній більшості запилюються комахами. Виняток становлять злаки, осоки. Серед комах багато видів антофілов ("любителів квіток"). Антофіли харчуються пилком або нектаром квітів і попутно запилюють їх. Найбільш широко поширеними антофіламі є бджоли і джмелі, метелики, різні мухи, жуки-наїзники.
У екосистемах широколистяних лісів є група рослин, які втратили здатність до фотосинтезу і паразитують на інших рослинах. З вищих квіткових рослин це петрів хрест, повитиця. Паразитують на рослинах і деякі види грибів, наприклад, трутовик, що широко зустрічається в наших лісах, а також віруси.
Неспожитий частина первинної продукції відмирає і переходить в опад, переробкою та розкладанням якого зайнята величезна армія грунтових безхребетних, бактерій, грибів і актіноміцетов1.
(1 Актиноміцети - порядок бактерій, що утворюють розгалужені клітини. Поширені в грунті, водоймах, у повітрі і на рослинних залишках). Серед них переважає біомаса дощових черв'яків. Переробкою рослинного опаду зайняті також личинки тіпулід та інших двокрилих, личинки щелкунов, хрущів, дуже дрібні (менше одного міліметра) нематоди з класу круглих черв'яків, панцирні кліщики і безкрилі комахи - коллемболи. Панцирні кліщики і коллемболи і за чисельністю, і за біомасою переважають серед дрібних членистоногих, що харчуються рослинною опадом. Тому їх роль в екосистемах лісів дуже велика.
Грунтові безхребетні виробляють первинну "грубу" переробку опади. У такому вигляді опад вступає у "розпорядження" бактерій, мікроскопічних грибів і актиноміцетів, які доводять розкладання органічної маси до форми, доступної рослинам.
Досить різноманітна група хижих тварин. З великих ссавців сюди відноситься в першу чергу вовк, жертвами якого є лось, козуля, бобер, заєць-біляк. У деяких районах поширена найбільша кішка помірних широт - рись, а також лисиця, горностай, ласка, тхір, їжак, кріт, землерийка. Ці тварини є "чистими" хижаками, тому що вони харчуються виключно тваринною їжею. Крім того, деякі хижаки в залежності від пори року та наявності їжі можуть переключатися з тваринної їжі на рослинну і навпаки. Такий, наприклад, бурий ведмідь. Найбільш характерними пернатими хижаками є сови, пугачі, яструби, соколи. Основна їхня їжа - різні птахи і гризуни. Фактично хижаками за типом харчування є і численні співочі комахоїдні птахи: славки (садова, чорноголова, сіра), синиці (велика, лазоревка, московка, гаїчка), дрозди (горобинник, півчий, білобровик, деряба та ін), зяблик, горихвістка, зозуля, кропив'яник, мухоловки (форель, мала і ін.) Деякі з них можуть тимчасово переходити на інший тип харчування, наприклад, поїдати ягоди при відсутності комах. Тільки тваринною їжею харчуються плазуни та земноводні: гадюка, живородна ящірка, жаби, жаби, вужі.
З хижих членистоногих найбільш численні павуки. Численні також мурашки. Однак на відміну від павуків, мурашки не є "чистими" (облігатними) хижаками. Вони відносяться до групи так званих факультативних хижаків. Значну частину їх раціону становлять насіння, ягоди і т.д. Цікаво, що серед рослин є види, спеціально пристосувалися до поширення комахами. Це чистотіл, деякі фіалки, ряст, рослина-паразит петрів хрест, гусячий цибулю і багато інших. Ці рослини об'єднують у групу мірмекохоров, тобто "Розповсюджуваних мурашками". Мурахи живляться насінням, які розтягують, при цьому частина з них неминуче втрачається, і таким чином рослина поширюється на ще не зайняті ділянки. Помітними хижаками є оси. З хижаків, що мешкають в підстилці, не численні літобііди, геофіліди, деякі нематоди. Є хижі види і серед найпростіших. Це амеби і інфузорії.
Личинки грибних комариків, молюски, деякі жуки, що харчуються в основному грибами, хоча і не є хижаками в точному сенсі цього слова, тим не менш, в екосистемах лісів ставляться до рівня хижаків, точніше, гетеротрофов1, а не рослинних тварин, так як гриби існують за рахунок готових органічних речовин. (1 Гетеротрофи - організми, які використовують для свого харчування готові органічні речовини).
Ми коротко розглянули основні групи організмів, що входять до складу харчових ланцюгів екосистем лісів помірних широт. Порівнюючи їх з екосистемами тундр, ми могли переконатися, що лісові екосистеми влаштовані набагато складніше, ніж тундрові. Вони включають більшу кількість видів, причому досить велика частина їх має змішаний тип живлення (бурий ведмідь, кабан, тетерячих птиці та ін.) У результаті в простій і чіткою схемою рослина - рослиноїдна тварина - хижак виникають численні розгалуження. Однак загальний принцип будови екосистем, звичайно ж, зберігається.
Таку принципову схему будови харчових ланцюгів мають практично всі без винятку екосистеми Землі. Запаси біомаси в лісах значно більше, ніж у тундрі. Вони становлять 200-500 т / га, продуктивність дорівнює 40-200 т / га. Поряд з більш сприятливими в порівнянні з тундрами екологічними умовами це дає можливість існувати тут більшій кількості організмів. У зимовий час продукція біомаси повністю припиняється, запаси харчових ресурсів скорочуються. Тому на цей час значна частина тварин відкочовує. Наприклад, перелітні птахи (відлітають всі комахоїдні птахи, за винятком синиць, дятлів і деяких інших. Синиці здобувають собі прожиток, відшукуючи сховалися на зиму комах, гусениць, лялечок в тріщинах кори і стовбурів дерев, в старих пнях. А дятли в пошуках гусениць- древоточцев продовбують стовбури дерев. Услід за комахоїдними летять і хижі птахи, але тільки ті, основною їжею яких є перелітні. Сови, наприклад, які харчуються гризунами, не впадають у зимову сплячку, залишаються. Частина тварин (їжак, борсук, ведмідь) впадає в сплячку, або зимовий сон. Про те, що головною причиною відльоту птахів є відсутність їжі в зимовий час, говорять численні випадки благополучної їх зимівлі в середніх широтах, коли їжі було достатньо.
Ландшафти, слабоізмененние господарською діяльністю людини, збереглися на півночі Європи. Тут на території Швеції в 1909 р. були створені національні парки - Сарек і Стуроо-Шефаллет.
Одна з найбільших територій незайманої природи розташована за полярним колом і представлена двома національними парками - Лемменйокі (Фінляндія) і Евре-Анарйок-ка (Норвегія). Загальна площа цієї території, що охороняється становить 4000 км2. А в 1821 р. був заснований один з найстаріших національних парків Європи, який розкинувся на суміжних територіях Польщі та Білорусії. Польська частина території в даний час представлена національним парком Біловежжі (54 км2), а Білоруська - національним парком Біловезька пуща (880 км2). Ряд національних парків розташовується в зоні мішаних лісів США, в районі Великих озер. У штаті Мічиган до них відноситься національне озерне узбережжі Сліпінг-Беар-Дюнс, що лежить на схід від озера Мічиган. У районі Верхнього озера розташовані два національних парку - Пікчер-Рокс і Айл-Ройал.
У зоні широколистяних лісів США знаходяться два привабливих за красою парку - Маунт-Рейнір і Олімпік (штат Вашингтон). Національний парк Маунт-Рейнір був створений ще в 1899 г для охорони привабливих ландшафтів з древніми лісами, водоспадами і льодовиками. Загальна довжина стежок тут перевищує 450 км. Особливу привабливість має маршрут Ван-дерленд, який огинає схил найвищої вершини Каскадних гір Рейнір і дозволяє познайомитися з альпійськими луками, лісами, долинами, з 26 льодовиками. Довжина маршруту складає 150 км.
Спеціально розроблені маршрути для пішохідних екскурсій є і в національному парку Олімпік.
1.3. Екосистеми степів і прерії
Степами називають спільноти трав'янистих рослин, серед яких переважають злаки, особливо ковили. Степові території займають величезні площі в Євразії, в Північній Америці (тут їх називають преріями). Досить великі території займає степ і в Південній Америці. Це так звані пампаси або дампи Аргентини і Уругваю. Відносно невеликі площі степів є і на інших материках.Кліматичні умови, при яких існують степу на різних материках, вельми різноманітні. Так, в Євразії середньорічні температури коливаються від +0,5 ° С у Сибіру до +11 ° С па заході степової зони, а кількість опадів одно в різних районах від 250 до 500 мм / рік. У преріях середньорічні температури становлять +15 - +18 ° С, кількість опадів - 200-1000 мм / рік. Як бачимо, кліматичні умови в Євразії та Північній Америці сильно розрізняються, але і там, і тут існує однотипна степова рослинність. Чому ж це так? Місцями у преріях випадає опадів майже в два рази більше, ніж у деяких районах лісової зони. Виявляється, все залежить не від загальної кількості опадів, що випадають, а від їх розподілу за сезонами року. У лісовій зоні більшість опадів випадає в теплу пору року, а в степових районах, навпаки, в теплий сезон опадів випадає менше. Такий розподіл вологи несприятливо для деревної рослинності. Тому тут дерева не ростуть.
Найбільш поширені грунти степової зони - чорноземи, унікальні за родючістю. Їх відрізняє, по-перше, висока гумусірованності (вміст гумусу сягає 14-16%), по-друге, велика потужність гумусового горизонту, що перевищує іноді 120 см, по-третє, збалансований вміст хімічних елементів. Вони містяться в чорноземах в найбільш сприятливих для рослин і тварин співвідношеннях.
У степах виділяється ясно виражений період зимового спокою у вегетації рослинності, викликаний низькими температурами, і літня пауза, викликана нестачею вологи.
Навесні й на початку літа степові рослини буйно вегетують. У цей час степ представляє безкрайнє зелене море, строкате від квітучих тюльпанів, маків, фіалок, анемона, прострілу, серебрящимися від величного розгойданому ковили. Повітря дзвенить від співу птахів, сюрчання комах. У чистому блакитному небі щедро світить величезне сонце, хвилюється розпечене повітря. Зрідка в небі з'явиться самотнє хмара та й покропить землю дощем. Через кілька хвилин дощ припиняється, і поховалися було птахи і комахи знову оглушають всю округу імпровізованим концертом. У цвітінні рослин є певний ритм і порядок: вони цвітуть не всі одночасно, а в строгій послідовності. Тому за 2-21/2 місяці змінюється кілька барвистих відтінків (аспектів). Біомаса степових співтовариств дорівнює 120-150 ц / га, але більшу її частину становлять підземні частини рослин. Первинна продукція становить 80-160 ц / га. У преріях ці показники набагато вищі.
На відміну від лісів, в степах немає такого розмаїття умов для влаштування гнізд і виведення потомства. Тому степові тварини влаштовують гнізда і ховаються від ворогів в траві і в норах. Велика кількість кормів навесні і на початку літа визначає і досить велика різноманітність рослиноїдних тварин. З хребетних це заєць-русак, ховрахи, бабаки полівки. Вони поїдають наземні частини рослин. В азійських степах часто зустрічається степова пищуха, або сеноставка. Сеноставкі зазвичай живуть великими колоніями і заготовляють собі на зиму сіно. Під час заготівлі сіна територія, зайнята колонією, буває часто заставлена копешкамі підсихаючою сіна. Самі "заготівельники" стирчать тут і там і уважно дивляться по місцевість, виглядаючи ворогів. При наближенні до колонії людини звірята з панічним писком ховаються в норах. Сеноставкі дуже добре відчувають зміни погоди і при наближенні дощу поспішно ховають непросохлий сіно в укриттях.
Підземні частини - корені, кореневища, цибулини - поїдають слепушонка і цокорамі, а з безхребетних тварин - нематоди. Зелені надземні частини поїдають численні саранові, жуки (чернотелки, хрущі, ковалики), гусениці різних метеликів. Іноді зелені частини рослин поїдають жайворонки (степовий, малий, сірий, білокрилий, чорний). Попелиці, цикадки, клопи харчуються соками живих рослин.
Багато степові рослини розмножуються насінням, і тому тут досить багато тварин, спеціалізованих на харчуванні насінням: гризуни, жайворонки, дрохва, стрепет, мурашки. Опадом харчуються різні жуки (чернотелки, хрущі, ковалики), грунтові нематоди, дощові черв'яки, бактерії.
Найбільш великі хижаки - це вовк і лисиця. Широко поширені ласка і тхір. Основною здобиччю вовка є степові копитні (антилопа-сайгак, дзерен), бабаки, ховрахи. Ласка, степовий тхір і лисиця теж харчуються в основному гризунами. Взагалі гризуни є основною кормовою базою практично всіх степових хижаків. Крім чотириногих, на них полюють пернаті хижаки: орли, канюк-курганник, соколи (боривітра, кібчик), лунь; з плазунів - щитомордник, степова гадюка. Степові жайворонки, перепілки, куріпки і дрохви включають в свій раціон, крім рослинної їжі, також і комах, особливо саранових. Частково харчуються комахами кібчик, боривітер, сови, луні.
Різнобарвна ящірка з плазунів у великих кількостях поїдає жуків, мурашок, саранових. Сама різнобарвна ящірка є жертвою щитомордника і степової гадюки. Багато хижаків і серед степових комах. Мурахи - всеїдні комахи. Поряд з рослинною їжею вони поїдають велику кількість комах. Павуки, скорпіони є облігатними (обов'язковими) хижаками. Вони харчуються тільки тваринною їжею. Панцирні кліщі і ногохвостки (з мешканців грунту), що харчуються в основному грибами, теж можуть бути віднесені до рівня хижаків. У грунті, крім панцирних кліщів і ногохвосток, живуть і справжні безхребетні хижаки - це хижі нематоди, що харчуються рослиноїдних нематодами, багатоніжки-геофіли, поїдають дощових черв'яків, жуків-чорнишів, хрущів, хижі найпростіші, поїдають бактерій.
Для багатьох степових тварин характерне утворення великих колоній, таких, як степові бабаки, Пищуха-сеноставкі, полівка Брандта та ін У цьому є певний сенс. У великій колонії легше організувати "вартову службу". У той час як один звір стоїть на посту, інші можуть спокійно займатися своїми справами, знаючи, що при необхідності сигнал тривоги буде поданий вчасно. І дійсно, хто намагався непоміченим підібратися до колонії бабаків, той міг переконатися, як важко це зробити. При одиночному способі життя вижити бабакам було б значно важче. Тоді кожен звір у відкритому степу, повної ворогів, був би наданий тільки самому собі, і, звичайно, у нього було б значно менше шансів залишитися в живих. Цікаво, що колоніальну життя ведуть тільки степові тварини, а їх найближчі родичі, мешканці лісів, як правило, не збираються в колонії. У лісі неможливо здалеку побачити підкрадається ворога, тому вони і не утворюють великих зграй. У тих випадках, коли степові хижаки живуть зграями, вони влаштовують організовану полювання. Наприклад, вовки. Їх зграї нараховують 5-6, рідко - 10 звірів. Але знову-таки це продиктовано умовами життя. Головною жертвою вовків є великі швидконогі степові тварини, які до того ж збиваються у великі стада. У таких випадках полювання поодинці важка і навіть небезпечна, і успішно нападати можна тільки зграєю.
До цих пір ми говорили про екосистеми степів у їх природному стані. Проте зараз природні степові ділянки збереглися хіба тільки в небагатьох заповідниках, а вся інша територія майже повністю розорана і зайнята посівами сільськогосподарських культур. Відповідно докорінно змінився і склад степової фауни: частина степових тварин в умовах, що змінилися не змогла вижити й вимерла, частина була змушена переселитися в мало порушені людиною сухі степи і пустелі. Так, наприклад, з азійських степів були витіснені копитні з групи полуослов - кулани. На межі знищення була антилопа сайгак. Після ленінського декрету, підписаного в 1919 р., це тварина було взято під сувору охорону закону. Така міра дозволила не тільки зберегти вигляд, але і значно збільшити його поголів'я: зараз чисельність сайгака наблизилася до двох мільйонів і на нього частково дозволена промислова полювання. У пустельних степах Центральної Монголії мешкала дикий кінь Пржевальського. У Європі в минулому столітті вимер (точніше, був знищений людиною) інший вид дикого коня - тарпана, що мешкав в степах України. Набагато раніше був винищений дикий степовий бик - тур. Поступово зникають степові птахи, такі як стрепет і дрохва.
Велика кількість зернового корму викликало збільшення чисельності гризунів, зерноядних птахів і комах, таких, як польові миші, хом'яки, ховрахи, сірі полівки, голуби, горобці, клоп-черепашка та багато інших. Паралельно збільшується поголів'я хижаків: сов, канюків, тхорів, лисиць, що харчуються гризунами. Ці хижаки надають людині неоціненну послугу, знищуючи гризунів, тому їх не тільки не можна вбивати, а, навпаки, потрібно взяти під особливу охорону.
1.4. Екосистеми пустель
Великі площі суші займають пустелі. Найбільш великі масиви їх є в Центральній Азії (Гобі, Такла-Макан, Алашань), Середньої Азії (Каракуми, Кизилкум), на всьому Аравійському півострові, в Африці (Калахарі, Наміб, Сахара), у південній та центральній частинах Північної Америки, в Південній Америці (Атакама), в Австралії (Велика Піщана пустеля).Кліматичні умови пустель відрізняються вкрай несприятливою для рослин. Кількість опадів не перевищує 200 мм / рік, а в деяких пустелях опади не випадають роками (Наміб в Південній Африці, Атакама в Південній Америці). У таких пустелях убога рослинність існує тільки за рахунок вологи, що конденсується в грунті з повітря, або за рахунок грунтових вод, якщо вони знаходяться в межах досяжності коренів. Характерні різкі коливання добових температур. Наприклад, в Намібе вночі температура іноді падає нижче 0 ° С, а вдень піднімається до +40 - +45 ° С. Дефіцит вологи досягає величезних величин. Так, в Алжирській Сахарі протягом року може випаруватися води в 50-60 разів більше, ніж кількість опадів, що випали за цей же час; в Лівійській пустелі за рік міг би випаруватися шар води в 4000 мм, а дощі тут випадають лише раз у 5 -6 років. Прогрівання поверхні грунту сонячними променями до температури +70 ° С і навіть вище, а також сильні сухі вітри, дуже часто дмуть в пустелі (наприклад, самум у Сахарі, афганець в Каракумах і т.д.), роблять ще більш гострою проблему постачання організмів водою. Тому всі живі організми, що мешкають в пустелі, виробили найрізноманітніші пристосування для економного її витрачання. Розрізняють рослини, активно і пасивно борються з нестачею вологи і високою температурою. Пасивно борються - це ефемери і ефемероїди. Ці рослини, як тільки випадають дощі, швидко починають рости, розвиваються і до початку сухого сезону повністю проходять цикл розвитку до цвітіння і утворення насіння. Різниця між ними полягає лише в тому, що ефемери - це однорічні рослини, що переживають сухий період у вигляді насіння, а ефемероїди, як ми вже відзначали вище, - це багаторічні, переживають несприятливі умови у вигляді кореневищ, бульб або цибулин. Таким чином, ці рослини просто "тікають" від посухи і "не бачать" пустелі. Найбільш поширені ефемери середньоазіатських пустель СНД - це маки, вероніка, мор-тук, Малькольм; ефемероїди - афганський цибулю, ірис, ревінь, тонконіг живородящий, пустельна осока. Навесні після випадання опадів пустеля покривається суцільним зеленим килимом з часто розкиданими блакитними, білими, рожевими, червоними цяточками квітучих рослин. Але вже до середини травня запас вологи в грунті виснажується, соковита зелень зникає і встановлюється однотонна буре забарвлення, яка зберігається аж до наступної весни. У цей час тільки зарості багаторічних пустельних рослин кілька урізноманітнюють сумну картину. Всі рослини, активно пристосувалися до пустельним умовам, є багатолітниками. Трав'янисті рослини цієї групи - це колючі сухі трави з широко розгалуженої поверхневою кореневою системою, здатною уловлювати та невелика кількість вологи, що утворюється в грунті при конденсації водяної пари. Такий, наприклад, злак Арістіда. Частина рослин має потужну, глибоко вкорінюється кореневу систему, що проникає до рівня грунтових вод. Наприклад, коріння саксаулом досягають 10-12 м глибини. Ці рослини зовсім не мають листя, і фотосинтез у них відбувається в зелених однорічних пагонах. Є ціла група рослин, що запасають воду у своєму тілі, наприклад кактуси, молочаї. З рослин середньоазіатських пустель такою здатністю володіють види, що виростають на солончаках: солонець, солянка м'ясиста і ін водозапасаючу рослини об'єднуються під загальною назвою сукуленти. Сукуленти дуже економно витрачають воду. Так, в одному досвіді кулястий кактус масою 37 кг не поливали протягом шести років. За цей час він втратив 11 кг, але все-таки залишився живим.
Пустельні тварини теж мають різноманітні пристосування для економії води. Деякі тварини мають життєвий ритм, синхронний з річним ритмом: вони діяльні лише в певний, сприятливий для них період, а при настанні несприятливого періоду впадають в сплячку, наприклад середньоазіатська черепаха. Інші пристосувалися до добових ритмів. Оригінальні пустельні і сухостепова гризуни-тушканчики вдень ховаються в тимчасових норах з єдиним ходом, а в сутінки і вночі ведуть активний спосіб життя. Тушканчики задовольняються тієї вологою, яка потрапляє в їх організм з їжею, і за все своє життя не випивають ні краплі води. Типові пустельні аборигени, такі, як ящірка, теж не переносять високої температури і ховаються вдень від сонця в товщі піску або в тіні. Якщо витягти ящірка з укриття і потримати декілька хвилин на сонці, то вона гине від перегріву. У жаркий час дня найвища температура буває на поверхні грунту. Тут вона досягає +70 - +80 ° С, а на висоті декількох десятків сантиметрів значно нижче, та й вітром обдуває. Це відмінно знають мешканці пустелі. У полуденний час вони вилазять на гілки пустельних чагарників, саксаулу і там чекають вечірньої прохолоди. Так роблять деякі змії, степова агама, комахи.
Є тварини, яким постійно потрібна вода. Це верблюди, антилопи, пустельні птиці. Всі вони є хорошими бігунами або літунами і в пошуках води здатні пробігати або пролітати величезні відстані. Їх організм теж пристосований до економного витрачання води. Найбільш цікавий в цьому відношенні верблюд. Він відрізняється рекордною стійкістю до втрати води організмом: якщо всі інші ссавці гинуть при втраті 20% води, що міститься в їх організмі, то верблюд гине лише при втраті 40% води. Зате, діставшись до води, він випиває її у величезних кількостях. Організм верблюда здатний до терморегуляції. Як і інші тварини, для того щоб уникнути перегріву, верблюд потіє. Однак якщо інші хребетні починають потіти вже при +37 ° С, то верблюд потіє тільки при досягненні температури тіла +41 ° С. Це теж в якійсь мірі допомагає економити воду. Вночі температура тіла верблюда підтримується на 10 ° нижче в порівнянні з денною.
Розглянемо ланцюга харчування пустельних екосистем. Зеленими частинами рослин харчуються джейрани, заєць-пісковик, тушканчики, черепахи, тонкопалий ховрашок, піщанки. З комах-фітофагов1 найбільш поширені жуки-златки, жуки-чернотелки, снігові хрущі. (Фітофаги - тварини, що харчуються тільки рослинами). Досить багато зерноядних птахів (пустинне саксаульная горобці, буланий в'юрок). Вони поїдають насіння чагарників і трав. Підземні частини рослин поїдають тушканчики, деякі жуки-чернотелки, личинки різних комах. Опад рослин переробляють переважно пустельні мокриці. Мінералізацію органічних залишків проводять, в основному, бактерії.
Справжніх хижаків у пустелі порівняно небагато. Більшість з них - це тварини невеликого розміру: пустельний вовк, маленька пустельна лисичка корсак; в Сахарі це лисичка фенек і большеухая лисиця; є кілька видів пустельних котів: бархани, манул, довгохвоста степова кішка, пустельна рись каракал і кращий бігун світу - гепард. Останні два види тепер рідкісні. В азійських пустелях широко поширена перев'язка - строкатий, дуже рухливий звірятко, поселяющийся прямо в колоніях гризунів-піщанок, "в будинку" своєї жертви. Пернаті хижаки пустель - стерв'ятники, грифи, білоголові сипи, орел-беркут, пустельний ворон. Орел-беркут і пустельний ворон в основному поїдають гризунів і більших тварин, а перші три види спеціалізуються на поїданні падалі. З плазунів на гризунів полюють змії, сірий варан.
Комах поїдають птахи - бормотушкі, скотоцеркі та ін гусеницями, метеликами, дрібними Хрущов та інші харчуються ящірки: сітчасті ящірка, круглоголовки. На нічних комах полюють гекони і хижі членистоногі (тарантули, скорпіони, фаланги, жужелиці). Вони поїдають комах та їх личинки, а фаланги справляються і з дрібними ящірками.
З хижаків другого порядку (хижаки, що поїдають хижаків) можна назвати деяких змій - ефу, стрілу-змію, піщаного удав; з комах такі велика жужелиця-Антей, личинки мурашиних левів. Жужелиця-Антей влаштовує засідку біля входу в мурашник і спритно вистачає вибігаючих мурах. Личинка мурашиного лева викопує в піску воронкообразное поглиблення, а сама влаштовується на його дні. Зазівалися мураха скочується вниз і потрапляє прямо в щелепи хижака.
У цілому запаси біомаси і продуктивність пустельної рослинності невеликі і в залежності від типу рослинності коливаються від 25 ц / га до 150 ц / га. Тільки на ділянках, порослих саксаулом білим, біомаса може досягати 500 ц / га. Річна продуктивність також невелика - 10-50 ц / га, в белосаксаульніках - до 80 ц / га. Низька продуктивність обмежує чисельність мешканців пустель.
Таким чином, екосистеми пустель існують в екстремальних умовах. Набір видів, що входять до складу екосистем, обмежений, і вони практично не можуть замінити один одного в харчових цілях. Тому пустельні екосистеми легко вивести з рівноважного стану і зруйнувати, причому самовідновлення рівноваги не відбувається. Наприклад, якщо порушити перевипасання худоби рослинний покрив пустелі, то дуже швидко прийдуть у рух піски, і пустельна рослинність вже не зможе повторно їх закріпити.
Встановлено, що в даний час Сахара розширюється на південь, у бік екватора, щорічно нарощуючи свою площу на 100 тис. га, і причиною цього є знищення саваною рослинності і вирубання екваторіальних лісів. Що відбувається зараз, могло статися і в давнину.
Однією з країн, в якій пустельні формації отримали широке поширення, є Австралія, що користується популярністю у російських туристів.
Австралія. Держава розташована на материку Австралія, включає о. Тасманія і безліч дрібних островів.
Австралія переважно рівнинний континент. Близько 95% його поверхні не перевищує 600 м над рівнем моря. Найбільш вологі і родючі райони розташовані вздовж узбережжя. 'Дві третини Західної Австралії займає велике плато, внутрішня частина якого являє собою пустелю (Гібсона, Велика Піщана, Вікторія, Сімпсон). Уздовж південного узбережжя Австралії простяглася безлюдна рівнина Налларбор з безліччю тунелів і печер, на південно-сході країни розташовуються кратери погаслих вулканів. У центральній низовині знаходиться найнижче місце Австралії - гірко-солоне озеро Ейр ("мертве серце країни"). Тут можна побачити сольові освіти неймовірною форми, вигадливі рослини, дивовижні тварини, морські раковини.
Клімат країни визначається її географічним положенням в південній півкулі: жаркий час в листопаді-січні, щодо холодне - в червні-серпні. Середні літні температури +20 - +28 ° С, зимові - +12 - +24 ° С. У субтропіках Південно-заходу знаходяться житниці і сади Австралії, тут клімат нагадує середземноморський. Самим м'яким і вологим є клімат на о. Тасманія.
Флора Австралії характерна тільки для неї. З 22 тис. видів рослин майже дев'ять десятих більше ніде не зустрічаються. Найбільш типові для країни евкаліпти і акації. Перших налічується більше 500 видів, висота окремих дерев сягає 90 м. Квітка золотий австралійської акації є національним символом країни і зображений на її гербі.
У сухих внутрішніх частинах Австралії переважають зарості чагарників (скребом) і трави-злаки, що є особливістю країни. Найбільше значення серед рослинності мають природні пасовища в областях саван і напівпустель. Ліси товарного значення займають всього 2% території і складаються з евкаліптів, які дають тверду, не піддається гниттю деревину, цінні олії і камедь.
Багато тварин цієї країни небезпечні. До них відносяться: чорна і рифова акули, медуза австралійська (морська оса), дотик якої може закінчитися трагічно, морська змія до 3 м в довжину, укус якої смертельний; бородавчаста риба і блакитний восьминіг.
Серед комах особливо примітні гігантські терміти, а гігантські земляні хробаки в штаті Вікторія є найбільшими у світі - від 0,9 до 3,7 м в довжину.
Природні визначні пам'ятки Австралії охороняються в національних парках (рис.1.2). На даному малюнку зображено й інші заповідні місця країни. Основний дохід в економіку вносять сільське господарство і гірничодобувна промисловість.
В Австралії є величезні родовища корисних копалин: урану, бокситів, алмазів, свинцю, залізної руди, вугілля, вольфраму, марганцю, олова, нафти і природного газу. Країна перетворилася на одну з провідних світових держав з видобутку та переробки корисних копалин.
Головною експортної сільськогосподарською продукцією є вовна, м'ясо, молочні продукти. З молочних продуктів виробляються масло і сири (одне з перших місць у світі по експорту). Важливе місце займає сфера обслуговування, де зайнята велика частина активного населення. Сюди входить, зокрема, і сфера туризму.
Відкриття Австралії довгий час приписували сумно відомому капітанові Джеймсу Куку, але насправді він потрапив до Австралії лише через 150 років після її справжнього відкриття голландським мореплавцем Янсзону.
На острові Тасманія корінного населення немає, всього десять років знадобилося висадився на його берег білим переселенцям, щоб фактично знищити всіх корінних тасманійцев.
Рис.1.2. Заповідні місця Австралії.
Національний парк какаду - внесений до списків у 1981, 1987, 1992 рр..
Національний парк Улуру Ката-Тьюта - внесений до списків у 1987 р.
Акулячий затока - внесений до списків у 1992 р.
Вологі тропіки - внесено до списків в 1988 р.
Західна Тасманийский пустеля - внесена до списків у 1982 р.
Острів Фрейзера - внесений до списків у 1992 р.
Вілландскіе озера - внесено до списків в 1982 р.
Кам'янисті області: Ріверслей і Наракурте - внесені до списків в1994 р.
Остання тасманійка померла тут в 1876 р. А от на террітр-рії Австралійського материка корінне населення живе і до цього дня, правда, його дуже мало, всього 1% від загального населення материка.
Про своєрідність природи Австралії не знає тільки людина, яка ніколи не вчився в школі, не прочитав жодної книги, жодного разу не дивився телевізор. Кенгуру давно і міцно став символом Австралії незалежно від того, чи подобається це австралійцям або самому кенгуру. Кенгуру зображений на гербі Австралії.
Сумчасті тварини (крім кенгуру це сумчастий вовк, сумчастий ведмідь - коала, вомбати, кускус, опосуми) збереглися на цьому континенті через його ізольованості. З тієї ж, ймовірно, причини на ньому немає ссавців, крім собаки дінго і примітивних качкодзьоба і єхидни - унікальних тварини, що живуть тільки в Австралії.
На острові Тасманія мешкає своя дивина - так званий сумчастий диявол, хижак, який перебуває зараз під охороною держави.
Ніде, крім Австралії, не побачиш казуара - величезного птаха півтораметрової висоти. Втім, австралійський страус ему теж не малий за розмірами - вага дорослого страуса більше 60 кг.
Відвідавши Австралію, неодмінно треба побувати в її столиці - Канберрі, що в перекладі з мови аборигенів означає "місце зустрічей". Вона розташована в мальовничій долині, серед пагорбів, зарослих евкаліптовими лісами. Канберра - зовсім невелике містечко, в якому живуть всього 200 тис. жителів. Вона побудована в 1913 р. за проектом американського архітектора Б. Гріффіна. Канберра - ретельно сплановане місто-сад, несхожий ні на одну столицю світу. У його парках посаджені дерева з різних районів світу, а вздовж автострад - яскраві чагарники, для кожного району свій вигляд. Канберра - це діловий і урядовий центр Австралії, тихий і спокійний місто. У центрі міста знаходиться штучне озеро з семідесятіметровой фонтаном "Капітан Кук". Через озеро перекинуть самий справжній міст Ватерлоо, який австралійці купили у англійців, вивезли з Лондона і встановили у своїй столиці.
Найбільший і самий старий місто Австралії - Сідней. Його населення становить 3 млн. чоловік. Поряд з прямими, але дуже вузькими вуличками сусідять прекрасні парки і сади з фонтанами нами і великою кількістю птахів, квітучих дерев. У Сіднеї можна побачити один з найдовших мостів у світі - чотирикілометровий міст через затоку Порт-Джексон. По ньому прокладено шестисмугова залізниця, споруджені пішохідні тротуари. Сіднейський оперний театр здалеку схожий на екзотичну раковину, спливаючу з вод затоки, на самому березі якого він вибудуваний.
Центральна Австралія відрізняється від її східного узбережжя дуже суворим кліматом. Це практично безлюдні місця, в яких розташовані майже всі пустелі Австралії. Тим не менш, саме сюди дуже часто відправляються групи туристів, щоб побувати в національних парках Айерс-Рок і Маунт-Ольга, па території яких знаходяться так звані "правоохоронці пустелі" - останцеві гори, яким процеси вивітрювання надали найхимерніші форми.
Особливо популярний Айерс-Рок, потужний кварцитовий моноліт з крутими схилами, на 350 метрів піднімається над навколишньою його пустельній рівниною. З ним пов'язано безліч старовинних легенд, для аборигенів цей масив був об'єктом поклоніння. На його схилах часто можна побачити наскальні малюнки. У залежності від часу доби схили Айерс-Рок беруть різне забарвлення: вранці його скелі блакитно-бузкового кольору, вдень - цегельного, ввечері - криваво-червоного.
Величезні простору екосистем пустель знаходяться, зокрема, на Південно-Заході США. Вони являють собою великі рівнини з піднімається над ними колонами кактусів, глибокими каньйонами, високими лісовими плато, масивами різнобарвного пісковика.
Тут, у південній частині штату Юта і північній частині штату Арізона, розташовані три національні парки - Брайс-Каньйон, Зайон, Гранд-Каньйон.
Найбільш привабливі для туристів ландшафти парку Гранд-Каньйон, розташованого в північній частині штату Арізона. У цьому місці річка Колорадо утворила унікальне ущелині (Гранд-Каньйон) глибиною 1,6 км, довжиною 460 км і шириною 30 км. Численні пішохідні стежки дозволяють познайомитися з природними пам'ятками каньйону. Щорічно парк відвідує понад 5 млн. туристів.
На жаль, ряд екологічних проблем створюють тут забруднення повітря тепловими електростанціями (ТЕЦ), які працюють на вугіллі, а також уранові рудники.
Пустельні і напівпустельні ландшафти характерні і для ряду країн Африки. Другий у світі за величиною (50 000 км2) заказник Сентрал-Калахарі розташований на території Ботсвани, він був створений в 1961 р. в пустелі Калахарі і має перш за все етнічне призначення - тут бушмени ведуть традиційне господарство.
А в Намібії знаходиться один з найбільших національних парків Африки - Етоша (22268 км2). Основною визначною пам'яткою парку є велика кількість крупних рівнинних тварин.
У північній частині пустелі Калахарі лежить великий оазис - дельта Окаванго. Він займає фауністичний резерват Море-ми. Одним з перспективних об'єктів екологічного туризму є і пустеля Гобі (Монголія).
1.5. Екосистеми саван і рідколісь
Території, зайняті саваною рослинністю, розташовуються в тих частинах материків, де цілий рік тримається висока температура повітря, а опади випадають нерівномірно: є чітко виражений сухий сезон (зимові місяці) і сезон дощів (літні місяці). Середньорічна температура в савані +20 - +30 ° С, кількість опадів - 900-1500 мм на рік.
Найбільші за площею і найбільш типові екосистеми саван розташовані на Африканському континенті. Тут вони подковообразно охоплюють з півночі, сходу і з півдня територію, зайняту вологими екваторіальними лісами (у басейні річки Конго). В Австралії рослинність, близька до саваною, розташована на півночі і частково на північному сході материка. В Азії саванновідная рослинність займає частину півострова Індостан та Південно-Східної Азії. У Південній Америці найбільш близькі до саваннам Льянос в басейні річки Оріноко і в деяких інших районах з вираженою сезонністю випадання опадів.
Грунти саван, як правило, мають червонуватий або червоний, іноді помаранчевий або жовтий колір. Це пояснюється тим, що мінеральні сполуки, які входять до складу грунту, дуже багаті окисом заліза (Ре2О3), яка має червоний колір. Ці грунти так і називаються - червоні грунти. Вміст гумусу в них невисока - 1-4%, вміст хімічних елементів також порівняно невисока, і тому грунти саван відомі як малородючі. Типова савана являє собою рівнинну територію, зайняту трав'янистою рослинністю, в складі якої переважають високі злаки з рідко розкиданими, окремими деревами.
Однією з найцікавіших країн, розташованих у межах формації саван, є Уганда (Африка). Різноманітність природних умов цієї країни, розташованої між східною і західною краями Великий Рифтової долини, є причиною надзвичайно високого розмаїття життєвих форм.
На південному заході країни розташований національний парк Куїн-Елізабет, південніше - національний парк і лісовий заказник Двінді.
Інтерес для мисливців представляють національні парки Кабалі-Форест і Мерчісон-Фоль. На сході Південної Африки на кордоні з Мозамбіком розташований національний парк Крюгера. У сухий сезон (з грудня по березень) тут збираються представники африканської фауни - леви, слони, чорні носороги, буйволи і леопарди.
До даної ландшафтної зону земної кулі відносяться території Індії і Таїланду. В Індії функціонує 55 національних парків і 247 природних резерватів, що займають 4% всього земельного фонду країни. Особливо привабливі для гірських туристів Гімалаї, де 30 вершин перевищують 7000 м. А однією з найпопулярніших країн Азії для мандрівників, що віддають перевагу гірський туризм, є Непал. У країні є кілька національних парків та заповідників, що охороняють сніжного барса, ведмедя-Губача, руду панду та інших рідкісних ссавців.
У Таїланді функціонують 58 національних парків, які займають п'яту частину території охорони. Найбільш популярні у туристів 40 островів, розкиданих в бухті Фанг-Нга, біля західного узбережжя Таїланду. Острови рясніють печерами, потрапити в які вдається тільки в строго певний час припливу, коли вода досягає потрібної позначки.
У В'єтнамі існує 10 національних парків і 49 природних резерватів, покликаних охороняти унікальну природу країни. Найважливіші і найбільш відомі парки В'єтнаму - Кун-Фионг і Ка-Ба.
До формації рідколісь (твердолисті вічнозелені ліси і чагарники) відносяться, зокрема, території Іспанії, Італії, Греції.
Ландшафти південної Іспанії - традиційна територія екологічного туризму в Європі. Так, в провінції Естремадура функціонують два національні парки - С'єрра-де-Гредос і Монфраг. Найзнаменитіший національний парк в Іспанії - Кото-Доньяна (Андалузія).
Привабливим об'єктом екотуризму в Греції є острів Крит. У 1962 р. тут статус національного парку отримав каньйон Самарія в Білих горах.
1.6. Екосистеми влажнотрогмческпх лісів
Вологотропічних лісу ростуть при найбільш сприятливих кліматичних умовах: температура тут цілий рік коливається в межах +25 - +30 ° С, кількість опадів в середньому дорівнює 2000-4000 мм на рік. Протягом всього року опади випадають рівномірно, і тому тут відсутня посушливий сезон. Найбільш великі масиви таких лісів розташовані в Африці в басейні річки Конго, в Південній Америці в басейні річки Амазонки, Гвіані, на острові Нова Гвінея, на тихоокеанських островах.У цій зоні найбільш широко поширені грунти червоного або близького до нього кольору, і тому ці грунти називаються червоними, помаранчевими та жовтими. Грунти вологотропічних лісів малородючі, гумусовий горизонт має товщину всього кілька (5-7) сантиметрів, який до того ж містить дуже мало (всього кілька відсотків) гумусу. Бідні вони і різними елементами мінерального живлення рослин, зокрема, містять дуже мало кальцію. У той же час, як ми побачимо трохи нижче, саме на цих територіях поширена найбільш потужна рослинність. Більша частина запасів хімічних елементів, необхідних для живлення рослин, міститься не в грунті, як у ландшафтах інших природних зон, а в складі органічних речовин в тілах живих рослин. За даними Ю. Одума, в тропічному лісі більше 58% загального азоту укладено у біомасі, в той час як в сосновому лісі, що зростав в Англії, у біомасі дерев міститься всього 6% запасу азоту, інша частина "зберігається" в грунті. Загиблі рослини в умовах постійно вологого і жаркого клімату дуже швидко перегнивають, згнивають, минерализуются, і що містяться в них хімічні елементи повертаються в грунт. Тут вони швидко перехоплюються корінням живих рослин і знову включаються до складу органічних речовин. Якби хімічні елементи не захоплювалися відразу корінням рослин, то дуже швидко були б вимиті з грунту потужними тропічними зливами. Таким чином, в результаті енергійного кругообігу одне і те ж кількість хімічних елементів в екосистемах вологотропічних лісів за відносно короткий термін проходить більше циклів біологічного кругообігу (грунт - рослина - грунт -..) І в результаті бере участь у створенні більшої біомаси, ніж, скажімо, у згаданому вже сосновому лісі.
Дерева у вологотропічних лісах мають стрункі високі стовбури, початківці гілкуватися тільки у самої верхівки. Високо над землею їх крони так густо переплітаються, що утворюють практично непроникний для сонячних променів полог. Тому тут завжди панує зелений сутінок. Дуже цікаво будову листя високих дерев. Вони мають склерофільного будова, тобто пристосовані до економного витрачання вологи: дуже жорсткі, покриті зверху щільною блискучою шкіркою, іноді навіть волосками. І це у дерев, що ростуть у районах, де випадає найбільша кількість опадів на Землі! Пояснюється цей парадокс наступним чином. Вдень через сильного нагрівання сонячними променями листя посилено випаровують воду, вона не встигає в ці години підніматися до листя в достатній кількості, листя відчувають дефіцит вологи. Тому дерева пристосувалися економити воду. Така будова мають тільки листя високих дерев, що піддаються нагріванню прямими сонячними променями, а листя рослин, які ростуть під наметом лісу, м'які і ніжні, як і в лісах помірних широт. Цікавою особливістю, характерною тільки для дерев, які ростуть у вологотропічних лісах, є наявність досковіднимі коренів. Вони відходять в усі боки від основи стовбура, нагадуючи дошки, поставлені на ребро, за що і отримали свою назву. Призначення цих коренів ще не з'ясовано, але вважають, що вони допомагають деревах краще закріплюватися в грунті. Справа в тому, що грунти тут, як правило, малопотужні і коріння дерев не заглиблюються більше ніж на півметра. Досковіднимі коріння збільшують площу опори дерева і таким чином підвищують його стійкість. Для багатьох дерев характерна також кауліфлорія, тобто розташування квіток, а потім і плодів не на кінчиках гілок, як у наших лісах, а прямо на стовбурах. Яке значення це має, теж до цього часу не з'ясовано, але вважають, що розташування квіток на стовбурах, можливо, полегшує запилення їх численними комахами, повзаючими по стовбуру.
Характерною особливістю вологотропічних лісу є невиразність ярусів. Тому тут весь простір по вертикалі, від землі і до крон найвищих дерев, тобто до 40-60 м, рівномірно заповнений кронами різних рослин. У видовому відношенні ці ліси є найбагатшими рослинними співтовариствами Землі. Як пишуть дослідники, які працювали в цих лісах, тут простіше знайти 100 видів, ніж сто примірників одного виду. У книзі "У тропічній Африці" ботанік П.А. Баранов пише, що на 1 га лісу припадає 400-700 великих дерев, що належать приблизно до 100 видів.
На різних материках основні породи, що утворюють волого-тропічні ліси, різні. В Африці переважають види з сімейства бобових, наприклад, залізне дерево, лофіра тонкокорих, в Південній Америці також багато видів з бобових, але переважають пальми. Тут росте знаменитий каучуконос-гевея. В Азії та на островах Океанії поширені ліси, у складі яких є такі цінні породи, як камфорна дерево, дерево тика. З трав'янистих рослин тут багато бамбука.
Дуже помітним компонентом вологотропічних лісів є ліани і епіфіти. Сама чудова ліана - пальма ротанга. Довжина її стебла сягає 300 м. Крім пальм, є ліани з родів фікуса, перцю, ванілі. Іноді ліани своїми стеблами суцільно обвивають дерева на великих площах так, що можна пройти значні відстані, жодного разу не ступивши на землю. Епіфіти поселяються на стовбурах дерев, закріпившись за тріщини і нерівності кори. Живильні елементи вони отримують з дощової води, що стікає по стовбуру, а також з пилу і органічних залишків, які осідають тут в невеликих кількостях. Найбільша кількість епіфітів відноситься до роду орхідей. Епіфіти є і серед чагарників, і навіть серед дерев. Епіфітами є рослини - "душителі" з роду фікусів. Спочатку фікус, що оселився на дереві, не заподіює йому шкоди, а використовує його лише в якості опори. Але потім починається посилений ріст коренів. Щільно притискаючись до стовбура дерева, його коріння спускаються до землі і вкорінюються. Поступово коріння товщають настільки, що "душать" господаря і воно відмирає. Вважається, що і епіфіти, і ліани - це форми пристосування рослин для виживання в умовах нестачі світла під пологом вологотропічних лісу. Використовуючи інші рослини як опори, вони виносять свої крони ближче до світла.
З трав'янистих рослин тут найбільш цікавий бамбук - гігант серед трав. Крім бамбука, поширені численні папороті, банани.
Вологотропічних ліси мають найбільшу біомасу, що перевищує біомаси всіх інших типів рослинності. Продуктивність їх також рекордно висока. У середньому біомаса дорівнює 600-700 т / га, а в сельві Південної Америки, в басейні річки Амазонки, вона досягає 1700 т / га; продуктивність цих спільнот - 30-50 т / га сухої маси на рік.
Настільки висока продуктивність і сприятливі кліматичні умови роблять можливим існування великої кількості різноманітних тварин. Харчові зв'язку вологотропічних лісів дуже складні і вивчені ще далеко не повністю.
Таких великих тварин, як в савані, ні серед рослиноїдних, ні серед хижих тут немає. Споживачі зеленої маси - це горила, мавпи-колобуси, мавпи, шимпанзе, а також з копитних - дукери, африканський оленек, кістеухая свиня. Проте всі вони в тій чи іншій мірі урізноманітнюють свій раціон і за допомогою тваринної їжі: поїдають комах, хробаків, молюсків і навіть дрібних тварин і птахів. Так, лісові антилопи - дукери і оленек - годуються молодими пагонами трав, гілок, що впали плодами і обов'язково дрібними тваринами: комахами, молюсками, крабами, дрібними гризунами. У неволі вони ловлять і поїдають курчат, голубів.
Дуже різноманітна і численна група комах-фітофагів. Листя поїдають хрущі, жуки-листоїди, їх личинки, личинки численних метеликів, лісові саранові, палочники. Палочники виробили з метою маскування дивовижну здатність приймати форму, колір і навіть малюнок сучків і листя. У залежності від обстановки і настрою ці комахи можуть міняти забарвлення. Численні види, які смокчуть соки з листя, гілок чи коренів. Найбільш відомі з них півчі цикади, їх личинки. Крім того, подібним чином харчуються горбатки, фонарніци, попелиці, червці і багато клопи. В Екваторіальній Африці, наприклад, налічується близько 10 тис. видів комах.
Під пологом вологотропічних лісу майже ніколи не буває вітру, і тому тут дуже важливу роль грають тварини-запилювачі (антофіли). Найважливіші з них - медоносні бджоли і бджоли-древогризи. Крім того, в запиленні беруть участь різні мухи, метелики, мурашки. Деякі рослини запилюються птахами і летючими мишами.
Найпоширеніші комахи, що харчуються відмерлої рослинною масою, - це терміти. Їх роль в екосистемах вологотропічних лісів настільки велика, що якщо б вони з яких-небудь причин зникли тут, то дуже скоро дерева повністю використали б запаси мінеральних речовин грунту, на грунті накопичився б товстий шар непереробленого опаду (листя, гілки та впалі стовбури дерев, відмерлі залишки трав'янистих рослин і т.д.) і ліс припинив би своє існування. Як було вже сказано вище, самі терміти не здатні засвоювати клітковину деревини, якої вони харчуються. У їх кишечнику живуть одноклітинні найпростіші з джгутикових, вони-то і розщеплюють клітковину на прості вуглеводи (цукру), які й засвоюються організмом комахи. Джгутикові можуть існувати тільки в кишечнику терміта, в іншому середовищі вони гинуть. Тут ми бачимо приклад найтіснішого симбіозу: ні терміти без найпростіших, ні найпростіші поза кишкою термітів не можуть існувати. Крім термітів, рослинним опадом харчуються численні види: таргани, щипавки, цвіркуни, цукрові жуки, бронзовкі, нематоди. Мінералізацію органічного опаду виробляють бактерії.
Великих хижаків у волого-тропічному лісі небагато. З ссавців це леопард, основним об'єктом полювання якого є кістеухая свиня. Крім леопарда, тут мешкає своєрідний, що нагадує велику ялинову шишку панголіни. Це виключно деревне звір. Панголіни розоряє гнізда мурашок і термітів і злизує метання господарів гнізд своїм довгим липким мовою. В основному на гризунів, рептилій і амфібій полюють віверри.
За способом живлення фактичними хижаками є всі рептилії і амфібії. Веслоногі жаби, лазающая жаба поїдають різноманітних комах. Подібним чином харчуються гекони, хамелеони. Рептилії тут дуже різноманітні. Дрібні кі змії полюють на ящірок, дрібних звірів і птахів. Самий великий представник рептилій - іерогліфовий пітон. Його звичайна довжина 3-5 м, а найбільш великі екземпляри досягають 9 м і навіть більше. Основна їхня їжа - мавпи. Прямо в гніздах термітів і мурах поселяються двуходкі і слепозмейка, які поїдають цих комах. Однак комахи не чіпають своїх лютих ворогів, ті навіть безперешкодно і розмножуються. Виявляється, ці тварини виділяють особливі речовини, запах яких збиває з пантелику комах, і ті просто не помічають своїх ворогів.
Численна група хижих комах. У підстилці, під деревами, що впали і в дуплах ховаються великі багатоніжки - сколопендри, що досягають довжини до 20-25 см, скорпіони, численні павуки, жужелиці, бабки (поблизу водойм), хижі оси і великі мухи-ктирі. Але найчисленнішою групою хижих комах є мурашки. Взагалі, як ми вже згадували вище, мурашки не є хижаками в точному сенсі цього слова. Вони отримують їжу, наприклад, від попелиць у вигляді солодких виділень, поїдають соковиті плоди, пилок, нектар. Але значне місце в їх раціоні займає і тваринна їжа, в основному різні комахи. Під вологотропічних лісах Африки в даний час виявлено близько 600 видів мурах. Серед них є й такі, які будують мурашники і живуть осіло, є і бродячі. Останні не мають постійних гнізд. Вони безперервно кочують, шикуючись в довгі колони, винищуючи по шляху все живе. Ніщо не може зупинити руху такої колони. При появі мурашок все живе тікає у страшній паніці.
На закінчення короткого огляду харчових зв'язків екосистем вологотропічних лісів зазначимо таке. У результаті того, що зволоження і температура тут перебувають у найбільш сприятливих співвідношеннях протягом усього року, то немає таких різких коливань в продукції біомаси, отже, і чисельності тварин, які можливі практично у всіх інших наземних екосистемах. Різноманітність видового складу тварин екосистем вологотропічних лісів і здатність багатьох з них харчуватися як рослинною, так і тваринною їжею підвищує взаємозамінність окремих елементів екосистем, отже, підвищує їх стійкість. Один з найбільших на планеті масивів вологотропічних лісів знаходиться в басейні р.. Амазонки (екваторіальна частина Південної Америки). Він займає площу 8 млн. км2. У цих дощових лісах живе 1000 видів птахів, у водах - 3000 видів риб, а на одному акрі землі зростає понад 500 видів тропічних дерев. У басейні Амазонки функціонує національний парк Ману (18900 км2), який оголошений біосферним заповідником ЮНЕСКО та пам'ятником усесвітньої спадщини.
Для екологічного туризму дуже привабливі острова Карибського басейну, більшу частину яких покривають вологі і змінно-вологі тропічні ліси (джунглі). Розташоване на сході Карибського перешийка держава Беліз в даний час перетворюється в центр екотуризму Карибського басейну. Тут колись виникла цивілізація майя. Державою охороняються окремі частини Бар'єрного рифа. Колишні піратські гавані вздовж стрічки коралових островів охоче відвідуються туристами, яких розвозять на човнах з прозорим дном.
У Белізі функціонує перший в світі заповідник ягуарів (резерват Кокскоум-Бейсін). Місцевими фермерами організовано притулок для мавп-ревунів, популяція яких скорочується.
Привертає туристів і держава Коста-Ріка з її унікальними ландшафтами. Близько 30% території охороняється (національні парки, заказники фауністичні, резервати).
Найбільшою популярністю серед туристів користуються національні парки Торт-Геро і Мігель-Антоніо, розташовані відповідно на узбережжях Карибського моря і Тихого океану. У названих парках представлені екосистеми дощових тропічних лісів, мангри та інших. На схилах хребта Кордильєри-де-Тіларан розташований біологічний резерват вологих туманних лісів Монтеверде. Для ознайомлення з лісами та їх мешканцями побудовані спеціальні підвісні дороги.
На півночі Гватемали розташований національний парк Тікаль (600 км2). Він створений для збереження унікального храмового комплексу цивілізації майя - Тікаль, розташованого в сухому тропічному лісі. Тут десятикілометрова стежка веде через джунглі до основних будівель Тікаля - Великий площі, Північному акрополю, Храму посвяти.
У південно-східній частині Венесуели розташоване Гвіанське плоскогір'я, де над кромкою дощових лісів підносяться 100 гір з плоскими вершинами. У цій місцевості розташований найвищий у світі водоспад Анхель, який падає з крутого обриву Ауян-Тепун (Гори диявола). Національний парк Канайма охороняє територію в 30 000 км2, що включає гору Рорайма і водоспад Анхель, а також багатющу флору і фауну, в тому числі хижих сарренцій і грибів, що вбивають свою здобич за допомогою отрути.
Особливо цікавий для екотуристів острів Ямайка. У морському парку Монтего-Бей можна познайомитися з рідкісними представниками морської фауни, на Роклаунской біологічної станції - з барвистим світом тропічних птахів, в гористій і болотистій місцевості Кокпіт-Кантрі - з крокодилами і водоплавними птахами.
На острові Пуерто-Ріко розташований один з найцікавіших тропічних резерватів - Карибський національний ліс. Тут по схилу гори Ель-Торо прокладена гірська стежка довжиною 10 км, яка проходить через чотири екосистеми тропічних лісів парку. Острів рясніє гарячими джерелами і водоспадами.
Великий інтерес для туристів представляє острів Мадагаскар, розташований в 400 км від східного узбережжя Африки. На острові знаходиться велика кількість ендеміків, які не зустрічаються більше ніде.
На Мадагаскарі функціонує 13 національних парків і резерватів. Найбільш доступний для туристів парк-резерват - перина-Аналама Зоатра, розташований на пагорбах, покритих дощовими тропічними лісами. Дивиною Мадагаскару є долина вапнякових скель, що розкинулася на плато Анкарана в північній частині острова. У каньйонах між вапняковими скелями ростуть баобаби і фігові дерева. У печерах, що лежать глибоко внизу, в прохолодних водах підземних річок мешкають крокодили і агресивні мурени.
Тихий океан. Територія складає 178 700 000 км2 (з морями), середня глибина - 3976 м, максимальна глибина - 11 022 м (Маріанський жолоб). Мінеральні ресурси представлені нафтою і газом. Морські промисли становлять краби, риба, молюски, тюлені, водорості, перли.
У Тихому океані водяться найрізноманітніші представники підводного царства - від найбільшої у світі риби (китової акули) до літаючих риб, кальмарів, морських левів.
У тропічних широтах мешкає не менше 2000 видів риб, у далекосхідних морях - близько 800. На ці регіони припадає понад 50% усього світового видобутку риби та морепродуктів. На тихоокеанських рифах мешкають сотні різних видів коралів. У цих місцях прокладені життєво важливі морські та повітряні шляхи, що зв'язують чотири материка.
Розвиток туристської індустрії, забруднення навколишнього середовища загрожують природному балансу і екосистемам Тихого океану.
Індійський океан. Територія океану становить 76,17 млн км 2, середня глибина - 3711 м, максимальна глибина - 7729 м (Занускій жолоб).
Клімат північної частини океану мусонний. У тропічних і субтропічних широтах південної частини панують пасати, в помірних ("ревуть сорокові") - циклони, що досягають великої сили. Температура води на поверхні вище 20 ° С, на крайньому півдні - нижче 0 ° С.
У водах океану живуть різноманітні представники тваринного світу, включаючи корали, риб, у тому числі акул (біла сягає 11 м в довжину), китів, черепах, медуз. В даний час під загрозою зникнення перебуває гребенястий крокодил. Рибальство ведеться в основному в прибережній зоні.
Атлантичний океан. Територія океану становить 41,6 млн км2, середня глибина - 3597 м, найбільша глибина - 8742 м (жолоб Пуерто-Ріко).
Атлантичний океан - наймолодший з океанів, названий на честь бога Атласу, якому поклонялися древні греки. Змішання холодної води з полюсів Землі з теплою водою екваторіальних районів призводить до виникнення в океані потужних течій. У північній частині океану це теплі течії Північно-Пасатне, Гольфстрім і Північно-Атлантичний; холодні - Лабрадорское і Канарська. У південній частині - теплі Південно-Пасатне і Бразіевское, а холодні - Західних вітрів і бенгальські.
Найбільша висота припливів, рівна 18 м, відзначена в затоці Фанді і північній частині затоки Мен.
Температура води на поверхні у екватора 28 ° С, на крайньому півночі вода місцями замерзає взимку.
Води Атлантичного океану багаті планктоном, що служить їжею для китів, тюленів, морських птахів і тисяч видів різних риб. У водах океану розвинене рибальство.
Проте раніше широко поширені горбаті і інші види китів опинилися під загрозою зникнення. В даний час полювання на них обмежена.
У зоні Атлантичного океану пролягають найважливіші морські і повітряні шляхи.
Північний Льодовитий океан. Територія океану становить 14,75 млн. км2, середня глибина 1220 м, максимальна глибина 5527 м.
Шельфовая область є найбільшою серед океанів і займає 50,3% площі дна. Близько 9 / 10 акваторії взимку покрито дрейфуючими льодами. У цей час над територією опускається довга полярна ніч, яка висвітлюється тільки сполохами північного сяйва.
Теплі течії - Норвезьке і його гілки - Шпицбергенскому і Нордкапское дозволяють деяких дільницях океану залишатися незамерзаючими.
Температура води на поверхні океану близько 1 ° С взимку і від 0 до 5 ° С влітку. В акваторії океану багато островів. Води океану багаті планктоном. У льодах мешкають моржі, тюлені, білі ведмеді. У південній частині океану вздовж берегів Росії прокладено Північний морський шлях, по якому відбувається перевезення вантажів за допомогою криголамів в літній час.
Океани і моря як середовище проживання рослинних і тваринних організмів характеризуються значним своєрідністю екологічних умов. Велике значення для морських організмів мають такі фактори як тиск, температура, солоність, вертикальне і горизонтальне перемішування вод, умови освітленості.
Загальна площа морів і океанів дорівнює 361 млн. км2 (понад 70% поверхні планети). Розрізняють прибережну мілководну частину (шельф) і глибоководну частину. Шельф оздоблює материки і являє собою пологу підводну рівнину, нахилену від берега у бік відкритого моря. Як правило, глибини на шельфі не перевищують 200 м, а ширина коливається від декількох десятків до 1300 км. Сумарна площа шельфів всіх океанів дорівнює приблизно 8% від площі дна Світового океану. У екологічних умовах материкової обмілини (шельф має і таку назву) і глибоководної частини спостерігаються значні відмінності, і за цією ознакою в Світовому океані виділяють прибережну область, або літораль; і область глибоководді - пелагіаль. Літораль найбільш сприятлива для розвитку органічного життя: товща води добре освітлюється і прогрівається, вода багата киснем, тому що внаслідок постійного перемішування хвилями і течіями збіднені киснем придонні води виносяться до поверхні, а на їх місце опускаються насичені газом поверхневі води. Сюди річки виносять величезну кількість різних речовин у розчиненому і зваженому стані, багато з них використовуються морськими організмами в якості їжі. І нарешті, дно тут рясніє великою кількістю різноманітних нерівностей, які можуть бути використані організмами як в якості субстрату для закріплення, так і притулку, де вони ховаються від переслідування ворогів. Все це обумовлює високу щільність і різноманітність життя в літоралі та її високу продуктивність. За підрахунками деяких вчених, тут зосереджено більше 58% біомаси донних тварин Світового океану, хоча, повторюємо, площа її дорівнює всього 8% від площі дна океану.
Пелагіаль значно біднішими життям. Тут основна маса організмів зосереджена у верхньому 150-метровому шарі, а решта багатокілометрова товща води заселена незначно. Концентрація життя у верхньому шарі пояснюється наступними причинами. Єдиним джерелом первинної продукції в пелагіалі є мікроскопічні водорості - фітопланктон, а він розташовується на глибинах, що не перевищують глибину проникнення сонячних променів. Разом з фітопланктоном в цьому ж шарі розташовується і його основний споживач - зоопланктон. Він являє собою скупчення найпростіших тварин і дрібних рачків. Зоопланктон, у свою чергу, служить їжею деяким великим, активно пересуваються морським тваринам: рибам, китам. Всі глибоководні організми є гетеротрофами. Вони або хижацтво, або харчуються трупами, що падають з верхніх горизонтів води. Харчові ланцюги екосистем морів і океанів настільки ж складні, що й ланцюги живлення наземних екосистем, і поки що вивчені слабко. Продуцентами в літоральних екосистемах є фітопланктон і фітобентос. Наприклад, в холодних північних морях у складі фітопланктону переважають діатомові водорості. У складі фітобентосу найбільш широко поширені водорості ламінарії, фукуси, аскофіллюми. Найбільш поширені в складі зоопланктону мікроскопічні одноклітинні - глобігеріна, з багатоклітинних тварин - червоний калянус, що відноситься до веслоногих ракоподібних. Біомаса зоопланктону досягає значної величини - 6-8 г на 1 м3 води. Зоопланктон є основою харчування, наприклад, оселедця. Сама оселедець є жертвою різноманітних хижаків, зокрема нерпи, а нерпа, у свою чергу, є улюбленим об'єктом полювання найбільшого сухопутного хижака Арктики - білого ведмедя. Тюлень - головна, але не єдина жертва білого ведмедя. Він охоче ловить і поїдає рибу на мілководдях, на березі - лемінгів, песців та, коли голодує, харчується падаллю, ягодами, лишайниками і мохами.
Освоєння безкрайніх просторів Світового океану дозволить багаторазово збільшити кількість вироблених продуктів харчування та забезпечити в майбутньому їжею багато мільярдів людей. Причому для отримання цих продуктів буде потрібно набагато менше витрат, ніж для отримання продукції на суші, так як у морі не потрібно піклуватися про обробку грунту, не треба будувати дорогих приміщень для худоби і т.д. Основне, що потрібно тут, - це удобрювати море вчасно і вчасно знімати урожай. Врожаї морських рослин будуть дуже стійкими, оскільки тут практично немає коливань погоди, які заважають сільському господарству на суші. Таким чином, "морегосподарства" з часом стане таким же поширеним, як зараз сільське господарство.
На виставці в Дубаї можна побачити макет океанського міста майбутнього, будівництво якого вже почалося.
Таких гігантських плаваючих об'єктів, як це місто, що отримав назву "фрідом" (свобода), який простягнеться від носа до корми на півтора кілометра, Світовий океан ще не бачив. Його ширина складе дві довжини футбольного поля. Вся верхня палуба, яка підніметься вище 25-го поверху, стане аеродромом. Число жителів такого "океанополіса" поступово досягне 115 тис. чоловік, включаючи 15 тис. службовців і 20 тис. очікуваних гостей-туристів.
Його резиденти будуть розміщуватися в 17 тис. будинків-квартир і користуватися 4 тис. бізнес-центрів. На вулицях його палуб завжди буде літо, тому що з жовтня по березень "фрідом" буде спускатися по Тихому океану вздовж обох Америк, потім підніматися на північ і в серпні відзначиться в одній зі східних точок Північного моря. В кінці року він відвідає Середземномор'ї, взимку обігне Африку і Австралію і, провівши літо у водах південно-східній Азії, розпрощається з ним в Японії, щоб зустріти осінь біля берегів США і знову відправитися в латиноамериканське літо, починаючи свій черговий дворічний круїз.
Чудо-корабель, будівництво якого обійдеться компанії в 6 млрд. дол, буде екологічно чистим. Він буде працювати по замкнутому циклу як безвідходне виробництво.
Всесвітній фонд захисту природи в своїй доповіді недавно (2000 р) попередив про тих катастрофічні наслідки, які несе для мешканців морського дна неконтрольований вилов рідкісних видів коралових риб і інших тварин - восьминогів, каракатиць, черепах. Тільки в китайських ресторанах Сінгапуру щорічно з'їдається не менше 500 кг живої делікатесної риби. Якщо в 1989 р. в Південно-Східній Азії споживачам до столу доставили 400 т екзотичної живої риби, то вже в 1995 р. попит підштовхнув цей показник вгору десятикратно: гурмани спожили 5 тис. т живої риби. У результаті порожніють підводні "пасовища" навколо індонезійських островів, на Філіппінах, у водах навколо Малайзії. До зникнення рідкісних порід риб веде також деградація рифів, їх руйнування, варварські методи промислу з використанням динаміту, отруйних хімічних речовин.
Як переконані експерти Всесвітнього фонду захисту природи, тільки поєднання спільних зусиль урядів і неурядових організацій у проведенні роз'яснювальних компаній, введення лімітів на розміри видобуваються коралових риб і жорстких квот на вилов здатне зупинити тенденцію їх зникнення.
Відпочиваючі на Канарах отримали можливість спостерігати за китами, облюбували південне узбережжя острова Тенеріфе. Однак неподалік звідти проходять маршрути швидкісних поромів, які відлякують китів звуковими сигналами, і вони можуть змінити місця "базування". У водах поблизу Канарських островів щорічно від зіткнень з поромами гинуть 20-40 китів, тому фахівці університету в місті Лас-Пальмас розробили спеціальну акустичну систему, що гарантує китам повну безпеку. Нова система являє собою мережу акустичних буїв, встановлених на морському дні, завдяки яким наближення кита до зони, де пролягають маршрути поромів, фіксується спеціальної екологічної службою. Черговому оператору системи залишається попередити екіпаж порома про наближення кита, щоб скорегувати маршрут судна.
Автономні влади Канарських островів попередили власників поромів, що тих, хто спробує ігнорувати вказівки нової екологічної служби, будуть чекати найбільші - санкції.
Контрольні питання
Назвіть загальні принципи побудови екосистем ландшафтних зон землі.
Охарактеризуйте умови життя пустель.
Які представники тваринного світу тропічних лісів найбільш небезпечні для людини?
Наведіть приклад традиційної території або об'єкта екологічного туризму в Північній Америці.
Назвіть традиційні природні об'єкти туризму в Австралії.
Яка країна в Європі називається країною-заповідником?
Яку країну світу називають ботанічним раєм?
Частково використовуючи цю доповідь, коротко зупинимося на екологічних проблемах і ситуаціях у світі.
Парникове потепління клімату. У 1962 р. відомий кліматолог і метеоролог М.І. Будико вперше опублікував свої міркування про те, що спалювання величезної кількості різноманітних палив, особливо збільшене в другій половині XX століття, неминуче має призвести до збільшення вмісту в атмосфері вуглекислого газу. Воно ж, як відомо, затримує віддачу поверхнею Землі в космос сонячного і глибинного тепла, тобто виробляє той же ефект, який ми спостерігаємо в засклених парниках. На парниковий ефект вперше звернув увагу шведський хімік С. Арреніус в 1896 р. Внаслідок цього ефекту середня температура приземного шару атмосфери повинна поступово підвищуватися.
Відповідно до названого вище доповіді потепління клімату до 2100 р. має скласти 2 ° С (з розкидом від 1 до 3,5 ° С).
Однак питання - чи є парниковий ефект і, отже, зростання в атмосфері концентрації вуглекислого газу, мета на і закису азоту причиною потепління або його наслідком, не вирішено і залишається поки що предметом наукових дискусій кліматологів і геологів. Якщо, все-таки, парникове потепління у XXI столітті відбудеться, то катастрофою для біосфери буде сама його швидкість. Відповідність біотичної зональності кліматичної, безумовне для біосфери, буде порушено. Кліматичні зони в перші десятки років можуть зміститися на північ (у північній півкулі) до 300 км, а лісові та степові біоценози, адаптовані до клімату XX століття, опиняться в чужої їм, перш за все за умов зволоження і за характером грунтів, обстановці. Перш за все це викличе аридизації нині степової зони і в Євразії, і в Америці і, отже, катастрофічне зниження врожайності зернових культур.
Стан озонового шару Землі. Проблема озонових дір Також дискусійним.
У 1985 р. загальну увагу привернула руйнівний вплив на озоновий шар хлорованих і фторованих вуглеводнів (ХФУ) і галогенованих сполук (галонов), коли англійські вчені виявили 40-відсоткове зниження весняного рівня озону над Антарктикою.
ХФУ, відкриті ще в 1930 р., отримали широке застосування в автомобільних кондиціонерах, холодильниках, при виготовленні пластикового посуду одноразового вживання, аерозольних розпилювачів, пінопластових подушок, ізоляції і очищувачів для електронного обладнання.
Повільно диффундируя в стратосферу, ЬХФУ під дією сонячної УФ-радіації (довжиною хвилі близько 190 мм) вивільняють атоми хлору (або брому), каталітично руйнують озон в газоподібних реакціях.
Однак не всі послідовники першопричиною зменшення озонового шару, особливо над полюсами, вважають зростання фреонів. На жаль, відомостей про хімію, склад і динаміку озоносфери, накопичених за 15 років досліджень, виявилося недостатньо для пояснення причин появи так званих "озонових дір". Тому на сьогоднішній день немає однозначних пояснень названим вище явищам.
І тим не менш не викликає сумніву, що в аномальному поведінку озону все більшу роль починає грати антропогенний чинник. Так чи інакше, зменшення вмісту озону в атмосфері, поява "озонових дір", говорить про необхідність захисних заходів.
Завдяки Монреальського протоколу викид хлорфторуглеводородов (ХФУ) в атмосферу вже почав скорочуватися. Тому очікується, що до 2050 р. озоновий екран відновиться до рівня 1980 р. Таким чином, рішення озонової проблеми дійсно є прикладом реальних успіхів людства у справі охорони навколишнього середовища.
Розроблено комплексну програму дослідження озоносфери і спостереження за її станом. У ній враховані всі аспекти цієї проблеми, в тому числі дослідження впливів довготривалих змін озонового шару на здоров'я людини і стан екосистем, клімат, продуктивність сільськогосподарських культур і Світового океану, а також розробка альтернативних речовин і екологічно безпечних технологій.
Діє моніторинг озоносфери, який здійснюється із супутників і на наземної спостережної мережі. Глобальна наземна мережа нараховує близько 120 станцій, з них на території Росії функціонує 29.
Закисление навколишнього середовища (кислотні дощі). Пов'язано з транскордонним перенесенням забруднюючих речовин.
На транскордонне забруднення атмосфери великий вплив мають перш за все з'єднання сірки, окислів азоту та летючих органічних сполук. Сполуки, що містять атоми вуглецю, водню, сірки та азоту, потрапляючи в атмосферу, перетворюються в стабільні довгоживучі сполуки (наприклад, вуглекислий газ) або на короткоживучі з'єднання кислотного характеру (оксиди азоту та сірки), які беруть участь в рідинних процесах з утворенням кислот, що видаляються з атмосфери з опадами. Це і є кислотні дощі. Термін "кислотні дощі" з'явився вперше в 1872 р. Його ввів у практику англійський інженер Роберт Сміт, який опублікував книгу "Повітря і дощ: початок хімічної кліматології". Детальними, по-справжньому науковими дослідженнями кислотних дощів стали займатися тільки в кінці 60-х років минулого століття.
Кислотні дощі є найбільш важкою формою забруднення навколишнього середовища. Негативний ефект кислотні дощі завдають повітряного і водного середовища, педосфери, а також флорі і фауні. Наприклад, в Канаді через часті кислотних дощів стали мертвими більше 4000 озер, а 12 000 озер знаходяться на межі загибелі.
У ФРН та деяких районах Швейцарії загинула третина всіх ялин. Масову загибель соснових посадок і природного лісу можна спостерігати в районі м. Люберці (Московська область). Тут на екологію істотно впливає ТЕЦ-22, викиди шкідливих речовин якої складають щорічно близько 80 тис. т.
Проблема ацідіфікаціі - закислення навколишнього середовища - може за своїми наслідками бути порівнянна з порушеннями кругообігу вуглецю. Кислотні дощі, зростання концентрації нітратів у грунті (до десятка разів на США), повсюдна евтрофікація водойм і прибережних - вод морів кардинально порушили біоцикл азоту. В умовах загрози голоду припинити нарощування виробництва мінеральних добрив людство не може, тому вирішення проблеми азоту являє собою важке завдання.
У зв'язку з тим що транскордонний перенос і "експорт" забруднень зачіпає інтереси багатьох суміжних країн, як широке міжнаціональну співпрацю дозволить з максимальною економією витрат і часу забезпечити екологічно безпечну діяльність людини.
Урбанізація зараз стає однією з головних екологічних проблем. Вже половина населення світу, а в Європі та Америці - 70%, живе в містах, та екологічний вплив їх на навколишнє середовище добре видно з Космосу. Так, екологічний слід Лондона в 125 разів перевищує площу самого міста. У 1990 р. у світі було 326 міст з населенням більше 1 млн. чоловік. Щоденний приріст населення в містах складає 160 тис. При цьому більш 1 млрд. жителів, тобто кожен третій, відчуває небезпечне для здоров'я забруднення повітря. Так, в 11 містах Китаю дрібні частинки вугілля стають причиною 50 тис. випадків передчасної смерті та 400 тис. захворювань бронхів щорічно. Тому деякі міста в Європі та Америці стали вводити обмеження на рух приватних автомобілів. Багато міст світу перевищили також межі витрачання артезіанської води.
Екологічні проблеми Світового океану. Освоєння морських ресурсів, розвиток судноплавства, інші види господарської діяльності повсюдно супроводжується швидким забрудненням океанських вод (рис.2.1).
Світовий океан забруднюється побутовими відходами судів (у тому числі пластиками); важкими металами (переважно свинцем), що потрапляють з суші; нафтою (в основному за рахунок функціонування танкерного флоту); радіоактивними відходами та ін Одним з основних забруднювачів Світового океану є нафта і нафтопродукти . Витік нафти в морі відбувається під час навантаження та розвантаження танкерів, заправки нафтовим паливом суден у морі, при аваріях та катастрофах танкерів, скиданні танкерами залишків нафтового вантажу з баластної водою, в інших випадках.
З початку розвитку атомної промисловості моря і океани стали розглядатися як об'єкти для захоронення радіоактивних відходів (РАВ). У 1946 р. перший скидання в море виробили США, в 1949 р. - Великобританія, у 1955 р. - Японія, в 1965 р. - Нідерланди, а колишній СРСР - швидше за все не пізніше 1964 Як за кордоном, так і у нас всі скидання проводилися за спеціальними дозволами, без будь-якого нагляду і контролю з боку міжнародних організацій.
Рис.2.1. Глобальне забруднення Світового океану:
1 - постійне забруднення з локальною акумуляцією;
2 - тимчасове забруднення; 3 - можливе забруднення нафтою
та іншими нафтопродуктами на судноплавних лініях;
4 - деякі океанічні поверхневі течії
Лондонська конвенція 1972 р., до якої наша країна приєдналася у 1979 р., визначила категорію високорадіоактивних матеріалів, заборонених до скидання в море, до яких відносяться відпрацьоване опромінене паливо, рідкі високоактивні відходи.
Особливо вразливою шельфової зони Світового океану, що займає близько 13% його акваторії. На цій прибережній смузі шириною близько 20 миль океан виробляє до 50% всієї синтезується в ньому первинної продукції органічної речовини. Тут же ловиться велика частина риби, що видобувається в світі.
Морські і прибережні зони Світового океану, у смузі 100 миль від яких проживає більше половини населення світу і розташована більшість найбільших мегаполісів, за останні десятиліття також зазнали забруднень, а організми в них - деградації. Зокрема, з великою швидкістю йде деградація водно-болотних угідь, мангрових заростей, бар'єрних коралових рифів, заповнення і отруєння усть річок і лиманів небезпечними відходами. У результаті забруднення поверхні океану і морів нафтовою плівкою скорочується продуктивність фітопланктону, що є основою всіх харчових ланцюгів в морях. Більш того, скорочується і продукція поставляється їм в атмосферу кисню (в кругообігу кисню він становить 70% балансу). Вилов риби в світі за 20 років, з 1975 по 1995 р., зріс з 50 млн. до 97 млн. т і досяг межі. Цінні види риб вже зникають навіть у нових місцях лову.
До проблем світового значення належить також скорочення лісових ресурсів і ресурсів прісних вод.
Лісові ресурси винищені зараз на 80% площі лісів, що покривали Землю в доцивилизованной період - близько 5-6 тис. років тому. Тільки за 5 років, з 1990 по 1995 р., на Землі зникло 65 млн. га лісів, а штучні посадки в розвинених країнах склали всього 9 млн. га. У всьому світі зараз залишилося 3,5 млрд. га лісових угідь, з них половина в тропіках, і не більше 50% водно-болотних угідь. Відповідно під загрозою зникнення перебуває близько половини відомих видів тварин.
Катастрофічна ситуація з ресурсами прісних вод на Землі. Споживання води за XX століття зросла у 6 разів! Близько третини населення світу живе зараз на територіях, де водозабір прісної води становить від 20 до 40% і більше готівкових ресурсів. Притому ці запаси швидко забруднюються. Навіть у США 40 млн. чоловік в 1994 р. користувалися питною водою, в якій вміст нітратів перевищував ГДК. В Африці ж воно в природних артезіанських свердловинах перевищує допустимі рівні у 6-8 разів. У Японії 30% усіх запасів грунтових вод забруднено хлорованими розчинниками. Багато річок колишнього СРСР перетворилися на ланцюг евтрофіцірованних водосховищ і стали приймачем скидання неочищених вод. Якщо існуюча тенденція збережеться, то навіть у США промислове використання води збільшиться до 2025 р. удвічі, а рівень скидання забруднюючих речовин у водотоки підвищиться вчетверо. У Китаї промислове використання води збільшиться до 2030 р. більш ніж у 5 разів.
Так, для Африки визначальною проблемою навколишнього середовища є бідність, хронічна нестача продовольства, найвищі у світі темпи урбанізації і брак питної води і палива для приготування їжі.
До числа позитивних факторів віднесено введення екологічної освіти в шкільні програми більшості африканських країн, а також створення громадських центрів екологічної освіти.
Для Азіатсько-Тихоокеанського регіону характерні найвищі у світі темпи зростання економіки, що досягали в 1985 - 1995 рр.. в Китаї і Таїланді 8% на рік. Відповідно зростання ВВП для басейну Меконгу за 20 років склав 5,62% проти 3,09% середнього для регіону і 1,17% середнього світового зростання. Другою особливістю регіону є висока роль у ньому стихійних лих - землетрусів, повеней, торнадо і лісових пожеж, а також вітрової ерозії грунтів. Показовим для цього регіону є далеко заходило зведення лісів. У 1995 р. на душу населення тут припадало всього 0,17 га лісового покриву, що істотно нижче середньосвітового рівня в 0,61 га. Незайманих лісів практично не залишилося. Однак за останні 20 років тут вжито безпрецедентних заходів щодо створення охоронюваних територій (особливо в Австралії). Характерною рисою є також швидке зростання мегаполісів. Наприклад, усього за 15 років населення Джакарти зросла з 1 млн. чоловік до 8. Очікується, що в найближчі 40 років міське населення регіону збільшиться в 3 рази, а в містах Китаю буде проживати 832 млн. чоловік.
Для західноазіатські регіону характерною особливістю є дуже високий рівень опустелювання, гострий недолік прісної води і високий ступінь забрудненості земель і Перської затоки продуктами нафтовидобутку. Його екологічні проблеми поглиблюються зростанням населення, що збільшився за 50 років у 5 разів - з 20 до 92 млн. чоловік. Звертає на себе увагу державна політика заохочення громадського екологічного руху в Азії, і зокрема в Китаї, Таїланді та Південній Кореї. Так, в Китаї створено понад 60 тис. "зелених баз-садів", як правило, керованих жінками. У Японії створений потужний Фонд глобального навколишнього середовища міжнародної значимості.
Виняткова увага надається заходам з охорони навколишнього середовища і підтримує розвитку в Західній Азії. Тут пріоритетом користуються заходи із заощадження водних ресурсів та боротьбу з опустелюванням, зокрема, щодо вдосконалення технології зрошення. У всіх країнах регіону створені міністерства або управління з питань охорони навколишнього середовища, формуються неурядові екологічні організації, вводяться екологічні предмети в програми шкільної освіти.
Європа та Центральна Азія представляють собою відносно благополучні регіони в екологічному відношенні, але природа цього благополуччя принципово різна. Західна Європа - район з високим ВВП, за 20 років він зріс з 14 до 20 тис. дол на душу, в той час як у Східній Європі та Центральній Азії він стабілізувався на рівні всього 2000 дол на душу. Західна і Центральна Європа охоплені процесом інтеграції - виник Європейський союз, в якому "зелене" рух та екологічне законодавство мають високий статус. Це єдиний регіон світу, де площа лісонасаджень з 60-х років зросла на 10%. Східна Європа та Центральна Азія охоплені процесом дезінтеграції. І хоча на території СНД викиди токсичних відходів за останні 10 років теж знизилися, але з іншої причини - внаслідок катастрофічного спаду економічної активності. Характерною особливістю регіону є погіршення екологічного стану внутрішніх морів та водойм, особливо Каспійського, Азовського і Аральського морів.
У Європі, особливо в Німеччині, "зелена політика" і партії "зелених" стали традиційним елементом життя. Створено Комітет ОЕСР з природоохоронної політики. У Маастрихтський договір внесені спеціальні пункти про підтримує розвиток. Країнам Об'єднаної Європи рекомендується виділяти від 3 до 5% свого ВВП на природоохоронні цілі. Діють потужні фонди для допомоги країнам з перехідною економікою - ФАРЕ, ТАСІС та інші, їхній бюджет у 1994-1999 рр.. становив понад 150 млрд. екю. До ОЕСР успішно розвивається система екологічних "зелених податків" і прийнята П'ята програма дій з навколишнього середовища. Абсолютне лідерство з природоохоронної діяльності в Об'єднаній Європі займають Нідерланди з їх численними широко відомими фондами та клубами (Всесвітній фонд Природи, Клуб "Друзі Землі" та ін.)
Латинська Америка виділяється у світі як регіон, що зберіг найбільші запаси придатних для обробітку земель і найбільші площі природних лісів, зосереджених в Амазонії. На неї припадає 10% первинної біологічної продукції світу і близько 40% видів тварин і рослин, а прибережні моря дають 15% світового вилову риби.
У Латинській Америці діє більше 17 регіональних конвенцій БЕУ. При цьому джерелом фінансування часто є грошові компенсації країн-кредиторів у рамках механізму "борги в обмін на охоронювану природу". Створений Цетральноамеріканскій союз за підтримує розвиток та розроблені національні програми. Проте управління навколишнім середовищем в Латинській Америці все ще носить галузевий характер і не узгоджується із соціально-економічними програмами. Головні проблеми - у нестачі фінансування, технологій і кадрів.
1.7. Екосистеми океанів і морів
Світовий океан представлений Тихим, Індійським, Атлантичним і Північним Льодовитим океанами.Тихий океан. Територія складає 178 700 000 км2 (з морями), середня глибина - 3976 м, максимальна глибина - 11 022 м (Маріанський жолоб). Мінеральні ресурси представлені нафтою і газом. Морські промисли становлять краби, риба, молюски, тюлені, водорості, перли.
У Тихому океані водяться найрізноманітніші представники підводного царства - від найбільшої у світі риби (китової акули) до літаючих риб, кальмарів, морських левів.
У тропічних широтах мешкає не менше 2000 видів риб, у далекосхідних морях - близько 800. На ці регіони припадає понад 50% усього світового видобутку риби та морепродуктів. На тихоокеанських рифах мешкають сотні різних видів коралів. У цих місцях прокладені життєво важливі морські та повітряні шляхи, що зв'язують чотири материка.
Розвиток туристської індустрії, забруднення навколишнього середовища загрожують природному балансу і екосистемам Тихого океану.
Індійський океан. Територія океану становить 76,17 млн км 2, середня глибина - 3711 м, максимальна глибина - 7729 м (Занускій жолоб).
Клімат північної частини океану мусонний. У тропічних і субтропічних широтах південної частини панують пасати, в помірних ("ревуть сорокові") - циклони, що досягають великої сили. Температура води на поверхні вище 20 ° С, на крайньому півдні - нижче 0 ° С.
У водах океану живуть різноманітні представники тваринного світу, включаючи корали, риб, у тому числі акул (біла сягає 11 м в довжину), китів, черепах, медуз. В даний час під загрозою зникнення перебуває гребенястий крокодил. Рибальство ведеться в основному в прибережній зоні.
Атлантичний океан. Територія океану становить 41,6 млн км2, середня глибина - 3597 м, найбільша глибина - 8742 м (жолоб Пуерто-Ріко).
Атлантичний океан - наймолодший з океанів, названий на честь бога Атласу, якому поклонялися древні греки. Змішання холодної води з полюсів Землі з теплою водою екваторіальних районів призводить до виникнення в океані потужних течій. У північній частині океану це теплі течії Північно-Пасатне, Гольфстрім і Північно-Атлантичний; холодні - Лабрадорское і Канарська. У південній частині - теплі Південно-Пасатне і Бразіевское, а холодні - Західних вітрів і бенгальські.
Найбільша висота припливів, рівна 18 м, відзначена в затоці Фанді і північній частині затоки Мен.
Температура води на поверхні у екватора 28 ° С, на крайньому півночі вода місцями замерзає взимку.
Води Атлантичного океану багаті планктоном, що служить їжею для китів, тюленів, морських птахів і тисяч видів різних риб. У водах океану розвинене рибальство.
Проте раніше широко поширені горбаті і інші види китів опинилися під загрозою зникнення. В даний час полювання на них обмежена.
У зоні Атлантичного океану пролягають найважливіші морські і повітряні шляхи.
Північний Льодовитий океан. Територія океану становить 14,75 млн. км2, середня глибина 1220 м, максимальна глибина 5527 м.
Шельфовая область є найбільшою серед океанів і займає 50,3% площі дна. Близько 9 / 10 акваторії взимку покрито дрейфуючими льодами. У цей час над територією опускається довга полярна ніч, яка висвітлюється тільки сполохами північного сяйва.
Теплі течії - Норвезьке і його гілки - Шпицбергенскому і Нордкапское дозволяють деяких дільницях океану залишатися незамерзаючими.
Температура води на поверхні океану близько 1 ° С взимку і від 0 до 5 ° С влітку. В акваторії океану багато островів. Води океану багаті планктоном. У льодах мешкають моржі, тюлені, білі ведмеді. У південній частині океану вздовж берегів Росії прокладено Північний морський шлях, по якому відбувається перевезення вантажів за допомогою криголамів в літній час.
Океани і моря як середовище проживання рослинних і тваринних організмів характеризуються значним своєрідністю екологічних умов. Велике значення для морських організмів мають такі фактори як тиск, температура, солоність, вертикальне і горизонтальне перемішування вод, умови освітленості.
Загальна площа морів і океанів дорівнює 361 млн. км2 (понад 70% поверхні планети). Розрізняють прибережну мілководну частину (шельф) і глибоководну частину. Шельф оздоблює материки і являє собою пологу підводну рівнину, нахилену від берега у бік відкритого моря. Як правило, глибини на шельфі не перевищують 200 м, а ширина коливається від декількох десятків до 1300 км. Сумарна площа шельфів всіх океанів дорівнює приблизно 8% від площі дна Світового океану. У екологічних умовах материкової обмілини (шельф має і таку назву) і глибоководної частини спостерігаються значні відмінності, і за цією ознакою в Світовому океані виділяють прибережну область, або літораль; і область глибоководді - пелагіаль. Літораль найбільш сприятлива для розвитку органічного життя: товща води добре освітлюється і прогрівається, вода багата киснем, тому що внаслідок постійного перемішування хвилями і течіями збіднені киснем придонні води виносяться до поверхні, а на їх місце опускаються насичені газом поверхневі води. Сюди річки виносять величезну кількість різних речовин у розчиненому і зваженому стані, багато з них використовуються морськими організмами в якості їжі. І нарешті, дно тут рясніє великою кількістю різноманітних нерівностей, які можуть бути використані організмами як в якості субстрату для закріплення, так і притулку, де вони ховаються від переслідування ворогів. Все це обумовлює високу щільність і різноманітність життя в літоралі та її високу продуктивність. За підрахунками деяких вчених, тут зосереджено більше 58% біомаси донних тварин Світового океану, хоча, повторюємо, площа її дорівнює всього 8% від площі дна океану.
Пелагіаль значно біднішими життям. Тут основна маса організмів зосереджена у верхньому 150-метровому шарі, а решта багатокілометрова товща води заселена незначно. Концентрація життя у верхньому шарі пояснюється наступними причинами. Єдиним джерелом первинної продукції в пелагіалі є мікроскопічні водорості - фітопланктон, а він розташовується на глибинах, що не перевищують глибину проникнення сонячних променів. Разом з фітопланктоном в цьому ж шарі розташовується і його основний споживач - зоопланктон. Він являє собою скупчення найпростіших тварин і дрібних рачків. Зоопланктон, у свою чергу, служить їжею деяким великим, активно пересуваються морським тваринам: рибам, китам. Всі глибоководні організми є гетеротрофами. Вони або хижацтво, або харчуються трупами, що падають з верхніх горизонтів води. Харчові ланцюги екосистем морів і океанів настільки ж складні, що й ланцюги живлення наземних екосистем, і поки що вивчені слабко. Продуцентами в літоральних екосистемах є фітопланктон і фітобентос. Наприклад, в холодних північних морях у складі фітопланктону переважають діатомові водорості. У складі фітобентосу найбільш широко поширені водорості ламінарії, фукуси, аскофіллюми. Найбільш поширені в складі зоопланктону мікроскопічні одноклітинні - глобігеріна, з багатоклітинних тварин - червоний калянус, що відноситься до веслоногих ракоподібних. Біомаса зоопланктону досягає значної величини - 6-8 г на 1 м3 води. Зоопланктон є основою харчування, наприклад, оселедця. Сама оселедець є жертвою різноманітних хижаків, зокрема нерпи, а нерпа, у свою чергу, є улюбленим об'єктом полювання найбільшого сухопутного хижака Арктики - білого ведмедя. Тюлень - головна, але не єдина жертва білого ведмедя. Він охоче ловить і поїдає рибу на мілководдях, на березі - лемінгів, песців та, коли голодує, харчується падаллю, ягодами, лишайниками і мохами.
Освоєння безкрайніх просторів Світового океану дозволить багаторазово збільшити кількість вироблених продуктів харчування та забезпечити в майбутньому їжею багато мільярдів людей. Причому для отримання цих продуктів буде потрібно набагато менше витрат, ніж для отримання продукції на суші, так як у морі не потрібно піклуватися про обробку грунту, не треба будувати дорогих приміщень для худоби і т.д. Основне, що потрібно тут, - це удобрювати море вчасно і вчасно знімати урожай. Врожаї морських рослин будуть дуже стійкими, оскільки тут практично немає коливань погоди, які заважають сільському господарству на суші. Таким чином, "морегосподарства" з часом стане таким же поширеним, як зараз сільське господарство.
На виставці в Дубаї можна побачити макет океанського міста майбутнього, будівництво якого вже почалося.
Таких гігантських плаваючих об'єктів, як це місто, що отримав назву "фрідом" (свобода), який простягнеться від носа до корми на півтора кілометра, Світовий океан ще не бачив. Його ширина складе дві довжини футбольного поля. Вся верхня палуба, яка підніметься вище 25-го поверху, стане аеродромом. Число жителів такого "океанополіса" поступово досягне 115 тис. чоловік, включаючи 15 тис. службовців і 20 тис. очікуваних гостей-туристів.
Його резиденти будуть розміщуватися в 17 тис. будинків-квартир і користуватися 4 тис. бізнес-центрів. На вулицях його палуб завжди буде літо, тому що з жовтня по березень "фрідом" буде спускатися по Тихому океану вздовж обох Америк, потім підніматися на північ і в серпні відзначиться в одній зі східних точок Північного моря. В кінці року він відвідає Середземномор'ї, взимку обігне Африку і Австралію і, провівши літо у водах південно-східній Азії, розпрощається з ним в Японії, щоб зустріти осінь біля берегів США і знову відправитися в латиноамериканське літо, починаючи свій черговий дворічний круїз.
Чудо-корабель, будівництво якого обійдеться компанії в 6 млрд. дол, буде екологічно чистим. Він буде працювати по замкнутому циклу як безвідходне виробництво.
Всесвітній фонд захисту природи в своїй доповіді недавно (2000 р) попередив про тих катастрофічні наслідки, які несе для мешканців морського дна неконтрольований вилов рідкісних видів коралових риб і інших тварин - восьминогів, каракатиць, черепах. Тільки в китайських ресторанах Сінгапуру щорічно з'їдається не менше 500 кг живої делікатесної риби. Якщо в 1989 р. в Південно-Східній Азії споживачам до столу доставили 400 т екзотичної живої риби, то вже в 1995 р. попит підштовхнув цей показник вгору десятикратно: гурмани спожили 5 тис. т живої риби. У результаті порожніють підводні "пасовища" навколо індонезійських островів, на Філіппінах, у водах навколо Малайзії. До зникнення рідкісних порід риб веде також деградація рифів, їх руйнування, варварські методи промислу з використанням динаміту, отруйних хімічних речовин.
Як переконані експерти Всесвітнього фонду захисту природи, тільки поєднання спільних зусиль урядів і неурядових організацій у проведенні роз'яснювальних компаній, введення лімітів на розміри видобуваються коралових риб і жорстких квот на вилов здатне зупинити тенденцію їх зникнення.
Відпочиваючі на Канарах отримали можливість спостерігати за китами, облюбували південне узбережжя острова Тенеріфе. Однак неподалік звідти проходять маршрути швидкісних поромів, які відлякують китів звуковими сигналами, і вони можуть змінити місця "базування". У водах поблизу Канарських островів щорічно від зіткнень з поромами гинуть 20-40 китів, тому фахівці університету в місті Лас-Пальмас розробили спеціальну акустичну систему, що гарантує китам повну безпеку. Нова система являє собою мережу акустичних буїв, встановлених на морському дні, завдяки яким наближення кита до зони, де пролягають маршрути поромів, фіксується спеціальної екологічної службою. Черговому оператору системи залишається попередити екіпаж порома про наближення кита, щоб скорегувати маршрут судна.
Автономні влади Канарських островів попередили власників поромів, що тих, хто спробує ігнорувати вказівки нової екологічної служби, будуть чекати найбільші - санкції.
Контрольні питання
Назвіть загальні принципи побудови екосистем ландшафтних зон землі.
Охарактеризуйте умови життя пустель.
Які представники тваринного світу тропічних лісів найбільш небезпечні для людини?
Наведіть приклад традиційної території або об'єкта екологічного туризму в Північній Америці.
Назвіть традиційні природні об'єкти туризму в Австралії.
Яка країна в Європі називається країною-заповідником?
Яку країну світу називають ботанічним раєм?
Глава 2. ГЛОБАЛЬНІ І РЕГІОНАЛЬНІ ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ І СИТУАЦІЇ
2.1. Основні глобальні проблеми
Програмою ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП) був виданий підготовлений 850 авторами і 30 міжнародними організаціями доповідь "Глобальна екологічна перспектива - 2000", який був переведений на російську мову і оперативно видано у видавництві "Інтердіалект" малим тиражем.Частково використовуючи цю доповідь, коротко зупинимося на екологічних проблемах і ситуаціях у світі.
Парникове потепління клімату. У 1962 р. відомий кліматолог і метеоролог М.І. Будико вперше опублікував свої міркування про те, що спалювання величезної кількості різноманітних палив, особливо збільшене в другій половині XX століття, неминуче має призвести до збільшення вмісту в атмосфері вуглекислого газу. Воно ж, як відомо, затримує віддачу поверхнею Землі в космос сонячного і глибинного тепла, тобто виробляє той же ефект, який ми спостерігаємо в засклених парниках. На парниковий ефект вперше звернув увагу шведський хімік С. Арреніус в 1896 р. Внаслідок цього ефекту середня температура приземного шару атмосфери повинна поступово підвищуватися.
Відповідно до названого вище доповіді потепління клімату до 2100 р. має скласти 2 ° С (з розкидом від 1 до 3,5 ° С).
Однак питання - чи є парниковий ефект і, отже, зростання в атмосфері концентрації вуглекислого газу, мета на і закису азоту причиною потепління або його наслідком, не вирішено і залишається поки що предметом наукових дискусій кліматологів і геологів. Якщо, все-таки, парникове потепління у XXI столітті відбудеться, то катастрофою для біосфери буде сама його швидкість. Відповідність біотичної зональності кліматичної, безумовне для біосфери, буде порушено. Кліматичні зони в перші десятки років можуть зміститися на північ (у північній півкулі) до 300 км, а лісові та степові біоценози, адаптовані до клімату XX століття, опиняться в чужої їм, перш за все за умов зволоження і за характером грунтів, обстановці. Перш за все це викличе аридизації нині степової зони і в Євразії, і в Америці і, отже, катастрофічне зниження врожайності зернових культур.
Стан озонового шару Землі. Проблема озонових дір Також дискусійним.
У 1985 р. загальну увагу привернула руйнівний вплив на озоновий шар хлорованих і фторованих вуглеводнів (ХФУ) і галогенованих сполук (галонов), коли англійські вчені виявили 40-відсоткове зниження весняного рівня озону над Антарктикою.
ХФУ, відкриті ще в 1930 р., отримали широке застосування в автомобільних кондиціонерах, холодильниках, при виготовленні пластикового посуду одноразового вживання, аерозольних розпилювачів, пінопластових подушок, ізоляції і очищувачів для електронного обладнання.
Повільно диффундируя в стратосферу, ЬХФУ під дією сонячної УФ-радіації (довжиною хвилі близько 190 мм) вивільняють атоми хлору (або брому), каталітично руйнують озон в газоподібних реакціях.
Однак не всі послідовники першопричиною зменшення озонового шару, особливо над полюсами, вважають зростання фреонів. На жаль, відомостей про хімію, склад і динаміку озоносфери, накопичених за 15 років досліджень, виявилося недостатньо для пояснення причин появи так званих "озонових дір". Тому на сьогоднішній день немає однозначних пояснень названим вище явищам.
І тим не менш не викликає сумніву, що в аномальному поведінку озону все більшу роль починає грати антропогенний чинник. Так чи інакше, зменшення вмісту озону в атмосфері, поява "озонових дір", говорить про необхідність захисних заходів.
Завдяки Монреальського протоколу викид хлорфторуглеводородов (ХФУ) в атмосферу вже почав скорочуватися. Тому очікується, що до 2050 р. озоновий екран відновиться до рівня 1980 р. Таким чином, рішення озонової проблеми дійсно є прикладом реальних успіхів людства у справі охорони навколишнього середовища.
Розроблено комплексну програму дослідження озоносфери і спостереження за її станом. У ній враховані всі аспекти цієї проблеми, в тому числі дослідження впливів довготривалих змін озонового шару на здоров'я людини і стан екосистем, клімат, продуктивність сільськогосподарських культур і Світового океану, а також розробка альтернативних речовин і екологічно безпечних технологій.
Діє моніторинг озоносфери, який здійснюється із супутників і на наземної спостережної мережі. Глобальна наземна мережа нараховує близько 120 станцій, з них на території Росії функціонує 29.
Закисление навколишнього середовища (кислотні дощі). Пов'язано з транскордонним перенесенням забруднюючих речовин.
На транскордонне забруднення атмосфери великий вплив мають перш за все з'єднання сірки, окислів азоту та летючих органічних сполук. Сполуки, що містять атоми вуглецю, водню, сірки та азоту, потрапляючи в атмосферу, перетворюються в стабільні довгоживучі сполуки (наприклад, вуглекислий газ) або на короткоживучі з'єднання кислотного характеру (оксиди азоту та сірки), які беруть участь в рідинних процесах з утворенням кислот, що видаляються з атмосфери з опадами. Це і є кислотні дощі. Термін "кислотні дощі" з'явився вперше в 1872 р. Його ввів у практику англійський інженер Роберт Сміт, який опублікував книгу "Повітря і дощ: початок хімічної кліматології". Детальними, по-справжньому науковими дослідженнями кислотних дощів стали займатися тільки в кінці 60-х років минулого століття.
Кислотні дощі є найбільш важкою формою забруднення навколишнього середовища. Негативний ефект кислотні дощі завдають повітряного і водного середовища, педосфери, а також флорі і фауні. Наприклад, в Канаді через часті кислотних дощів стали мертвими більше 4000 озер, а 12 000 озер знаходяться на межі загибелі.
У ФРН та деяких районах Швейцарії загинула третина всіх ялин. Масову загибель соснових посадок і природного лісу можна спостерігати в районі м. Люберці (Московська область). Тут на екологію істотно впливає ТЕЦ-22, викиди шкідливих речовин якої складають щорічно близько 80 тис. т.
Проблема ацідіфікаціі - закислення навколишнього середовища - може за своїми наслідками бути порівнянна з порушеннями кругообігу вуглецю. Кислотні дощі, зростання концентрації нітратів у грунті (до десятка разів на США), повсюдна евтрофікація водойм і прибережних - вод морів кардинально порушили біоцикл азоту. В умовах загрози голоду припинити нарощування виробництва мінеральних добрив людство не може, тому вирішення проблеми азоту являє собою важке завдання.
У зв'язку з тим що транскордонний перенос і "експорт" забруднень зачіпає інтереси багатьох суміжних країн, як широке міжнаціональну співпрацю дозволить з максимальною економією витрат і часу забезпечити екологічно безпечну діяльність людини.
Урбанізація зараз стає однією з головних екологічних проблем. Вже половина населення світу, а в Європі та Америці - 70%, живе в містах, та екологічний вплив їх на навколишнє середовище добре видно з Космосу. Так, екологічний слід Лондона в 125 разів перевищує площу самого міста. У 1990 р. у світі було 326 міст з населенням більше 1 млн. чоловік. Щоденний приріст населення в містах складає 160 тис. При цьому більш 1 млрд. жителів, тобто кожен третій, відчуває небезпечне для здоров'я забруднення повітря. Так, в 11 містах Китаю дрібні частинки вугілля стають причиною 50 тис. випадків передчасної смерті та 400 тис. захворювань бронхів щорічно. Тому деякі міста в Європі та Америці стали вводити обмеження на рух приватних автомобілів. Багато міст світу перевищили також межі витрачання артезіанської води.
Екологічні проблеми Світового океану. Освоєння морських ресурсів, розвиток судноплавства, інші види господарської діяльності повсюдно супроводжується швидким забрудненням океанських вод (рис.2.1).
Світовий океан забруднюється побутовими відходами судів (у тому числі пластиками); важкими металами (переважно свинцем), що потрапляють з суші; нафтою (в основному за рахунок функціонування танкерного флоту); радіоактивними відходами та ін Одним з основних забруднювачів Світового океану є нафта і нафтопродукти . Витік нафти в морі відбувається під час навантаження та розвантаження танкерів, заправки нафтовим паливом суден у морі, при аваріях та катастрофах танкерів, скиданні танкерами залишків нафтового вантажу з баластної водою, в інших випадках.
З початку розвитку атомної промисловості моря і океани стали розглядатися як об'єкти для захоронення радіоактивних відходів (РАВ). У 1946 р. перший скидання в море виробили США, в 1949 р. - Великобританія, у 1955 р. - Японія, в 1965 р. - Нідерланди, а колишній СРСР - швидше за все не пізніше 1964 Як за кордоном, так і у нас всі скидання проводилися за спеціальними дозволами, без будь-якого нагляду і контролю з боку міжнародних організацій.
Рис.2.1. Глобальне забруднення Світового океану:
1 - постійне забруднення з локальною акумуляцією;
2 - тимчасове забруднення; 3 - можливе забруднення нафтою
та іншими нафтопродуктами на судноплавних лініях;
4 - деякі океанічні поверхневі течії
Лондонська конвенція 1972 р., до якої наша країна приєдналася у 1979 р., визначила категорію високорадіоактивних матеріалів, заборонених до скидання в море, до яких відносяться відпрацьоване опромінене паливо, рідкі високоактивні відходи.
Особливо вразливою шельфової зони Світового океану, що займає близько 13% його акваторії. На цій прибережній смузі шириною близько 20 миль океан виробляє до 50% всієї синтезується в ньому первинної продукції органічної речовини. Тут же ловиться велика частина риби, що видобувається в світі.
Морські і прибережні зони Світового океану, у смузі 100 миль від яких проживає більше половини населення світу і розташована більшість найбільших мегаполісів, за останні десятиліття також зазнали забруднень, а організми в них - деградації. Зокрема, з великою швидкістю йде деградація водно-болотних угідь, мангрових заростей, бар'єрних коралових рифів, заповнення і отруєння усть річок і лиманів небезпечними відходами. У результаті забруднення поверхні океану і морів нафтовою плівкою скорочується продуктивність фітопланктону, що є основою всіх харчових ланцюгів в морях. Більш того, скорочується і продукція поставляється їм в атмосферу кисню (в кругообігу кисню він становить 70% балансу). Вилов риби в світі за 20 років, з 1975 по 1995 р., зріс з 50 млн. до 97 млн. т і досяг межі. Цінні види риб вже зникають навіть у нових місцях лову.
До проблем світового значення належить також скорочення лісових ресурсів і ресурсів прісних вод.
Лісові ресурси винищені зараз на 80% площі лісів, що покривали Землю в доцивилизованной період - близько 5-6 тис. років тому. Тільки за 5 років, з 1990 по 1995 р., на Землі зникло 65 млн. га лісів, а штучні посадки в розвинених країнах склали всього 9 млн. га. У всьому світі зараз залишилося 3,5 млрд. га лісових угідь, з них половина в тропіках, і не більше 50% водно-болотних угідь. Відповідно під загрозою зникнення перебуває близько половини відомих видів тварин.
Катастрофічна ситуація з ресурсами прісних вод на Землі. Споживання води за XX століття зросла у 6 разів! Близько третини населення світу живе зараз на територіях, де водозабір прісної води становить від 20 до 40% і більше готівкових ресурсів. Притому ці запаси швидко забруднюються. Навіть у США 40 млн. чоловік в 1994 р. користувалися питною водою, в якій вміст нітратів перевищував ГДК. В Африці ж воно в природних артезіанських свердловинах перевищує допустимі рівні у 6-8 разів. У Японії 30% усіх запасів грунтових вод забруднено хлорованими розчинниками. Багато річок колишнього СРСР перетворилися на ланцюг евтрофіцірованних водосховищ і стали приймачем скидання неочищених вод. Якщо існуюча тенденція збережеться, то навіть у США промислове використання води збільшиться до 2025 р. удвічі, а рівень скидання забруднюючих речовин у водотоки підвищиться вчетверо. У Китаї промислове використання води збільшиться до 2030 р. більш ніж у 5 разів.
2.2. Порегіональний огляд стану навколишнього середовища в світі
Коротко зупинимося на огляді стану навколишнього середовища на континентах і в окремих країнах світу.Так, для Африки визначальною проблемою навколишнього середовища є бідність, хронічна нестача продовольства, найвищі у світі темпи урбанізації і брак питної води і палива для приготування їжі.
До числа позитивних факторів віднесено введення екологічної освіти в шкільні програми більшості африканських країн, а також створення громадських центрів екологічної освіти.
Для Азіатсько-Тихоокеанського регіону характерні найвищі у світі темпи зростання економіки, що досягали в 1985 - 1995 рр.. в Китаї і Таїланді 8% на рік. Відповідно зростання ВВП для басейну Меконгу за 20 років склав 5,62% проти 3,09% середнього для регіону і 1,17% середнього світового зростання. Другою особливістю регіону є висока роль у ньому стихійних лих - землетрусів, повеней, торнадо і лісових пожеж, а також вітрової ерозії грунтів. Показовим для цього регіону є далеко заходило зведення лісів. У 1995 р. на душу населення тут припадало всього 0,17 га лісового покриву, що істотно нижче середньосвітового рівня в 0,61 га. Незайманих лісів практично не залишилося. Однак за останні 20 років тут вжито безпрецедентних заходів щодо створення охоронюваних територій (особливо в Австралії). Характерною рисою є також швидке зростання мегаполісів. Наприклад, усього за 15 років населення Джакарти зросла з 1 млн. чоловік до 8. Очікується, що в найближчі 40 років міське населення регіону збільшиться в 3 рази, а в містах Китаю буде проживати 832 млн. чоловік.
Для західноазіатські регіону характерною особливістю є дуже високий рівень опустелювання, гострий недолік прісної води і високий ступінь забрудненості земель і Перської затоки продуктами нафтовидобутку. Його екологічні проблеми поглиблюються зростанням населення, що збільшився за 50 років у 5 разів - з 20 до 92 млн. чоловік. Звертає на себе увагу державна політика заохочення громадського екологічного руху в Азії, і зокрема в Китаї, Таїланді та Південній Кореї. Так, в Китаї створено понад 60 тис. "зелених баз-садів", як правило, керованих жінками. У Японії створений потужний Фонд глобального навколишнього середовища міжнародної значимості.
Виняткова увага надається заходам з охорони навколишнього середовища і підтримує розвитку в Західній Азії. Тут пріоритетом користуються заходи із заощадження водних ресурсів та боротьбу з опустелюванням, зокрема, щодо вдосконалення технології зрошення. У всіх країнах регіону створені міністерства або управління з питань охорони навколишнього середовища, формуються неурядові екологічні організації, вводяться екологічні предмети в програми шкільної освіти.
Європа та Центральна Азія представляють собою відносно благополучні регіони в екологічному відношенні, але природа цього благополуччя принципово різна. Західна Європа - район з високим ВВП, за 20 років він зріс з 14 до 20 тис. дол на душу, в той час як у Східній Європі та Центральній Азії він стабілізувався на рівні всього 2000 дол на душу. Західна і Центральна Європа охоплені процесом інтеграції - виник Європейський союз, в якому "зелене" рух та екологічне законодавство мають високий статус. Це єдиний регіон світу, де площа лісонасаджень з 60-х років зросла на 10%. Східна Європа та Центральна Азія охоплені процесом дезінтеграції. І хоча на території СНД викиди токсичних відходів за останні 10 років теж знизилися, але з іншої причини - внаслідок катастрофічного спаду економічної активності. Характерною особливістю регіону є погіршення екологічного стану внутрішніх морів та водойм, особливо Каспійського, Азовського і Аральського морів.
У Європі, особливо в Німеччині, "зелена політика" і партії "зелених" стали традиційним елементом життя. Створено Комітет ОЕСР з природоохоронної політики. У Маастрихтський договір внесені спеціальні пункти про підтримує розвиток. Країнам Об'єднаної Європи рекомендується виділяти від 3 до 5% свого ВВП на природоохоронні цілі. Діють потужні фонди для допомоги країнам з перехідною економікою - ФАРЕ, ТАСІС та інші, їхній бюджет у 1994-1999 рр.. становив понад 150 млрд. екю. До ОЕСР успішно розвивається система екологічних "зелених податків" і прийнята П'ята програма дій з навколишнього середовища. Абсолютне лідерство з природоохоронної діяльності в Об'єднаній Європі займають Нідерланди з їх численними широко відомими фондами та клубами (Всесвітній фонд Природи, Клуб "Друзі Землі" та ін.)
Латинська Америка виділяється у світі як регіон, що зберіг найбільші запаси придатних для обробітку земель і найбільші площі природних лісів, зосереджених в Амазонії. На неї припадає 10% первинної біологічної продукції світу і близько 40% видів тварин і рослин, а прибережні моря дають 15% світового вилову риби.
У Латинській Америці діє більше 17 регіональних конвенцій БЕУ. При цьому джерелом фінансування часто є грошові компенсації країн-кредиторів у рамках механізму "борги в обмін на охоронювану природу". Створений Цетральноамеріканскій союз за підтримує розвиток та розроблені національні програми. Проте управління навколишнім середовищем в Латинській Америці все ще носить галузевий характер і не узгоджується із соціально-економічними програмами. Головні проблеми - у нестачі фінансування, технологій і кадрів.