Классификация сообществ

Для разделения сообществ растений и обитающих в них животных на отдельные типы используют понятие биом.Биом –это группа наземных экосистем данной территории, которые имеют сходную структуру и внешний облик, определяемый по растительности, примерно одинаковые условия среды, что находит отражение в составе, структуре и характеристиках их животного населения. Название биомов дается по растительным сообществам. Так, биомами на территории Брянской области являются еловые, сосновые, широколиственные леса, пойменные луга, болота и др.

Главный тип сообществ любого континента, выделяемого по физиономическим (внешним) признакам, – есть биом или растительно-животная формация. Термин растительная формация используется в тех случаях, когда речь идет только о растительных сообществах, а биом подразумевает участие растений и животных.

Лесные биомы играют исключительно важную роль в биосфере. Масштаб фотосинтетической работы лесных биомов грандиозен. В ходе его стабилизируется газовый состав атмосферы и создается энергетическая основа для гетеротрофного блока экосистемы. Леса играют ведущую роль в круговороте воды в биосфере. Прямо или косвенно вода единственный источник кислорода, выделяемого в атмосферу растениями при фотосинтезе. Ежегодная потребность растений в воде составляет 6,5∙10¹⁰ т. В Центральной Европе 1 га леса синтезирует за сутки от 75 до 300 кг глюкозы, исключая расход на дыхание. По данным Г. Постера (1950) чистый фотосинтез изменяется от 2,8 до 77 кг/га в сутки. Лес – незаменимый союзник в охране почв от смыва и размыва. Лес в значительной мере содействует очищению воздуха от пыли и препятствует ее дальнейшему распространению. Из-за снижения скорости ветра в лесу пыль оседает на листьях, стволах и ветвях. Таким образом, лес выступает как важный географический фактор, оказывающий большое влияние на все типы ландшафтов. Роль леса хорошо отражена в девизе Международного конгресса лесоводов (Индия, 1954): «Лес – это вода, вода – урожай, урожай – жизнь».

По биосферной роли леса Брянской области разделены на три группы. Леса первой группы – водо-охранные. Они располагаются вдоль рек, в зеленых зонах городов, заповедниках. Леса водо-охранного значения должны из года в год обеспечивать нормальное питание рек и удовлетворять потребности растений в воде в вегетационные периоды путем перевода поверхностного стока в грунтовый. Таким образом, эта группа лесов улучшает водный режим речных бассейнов и защищает почву от эрозии. Леса второй группы называютзащитно-эксплуатационными. В этих лесах проводят рубки, но выборочно, чтобы происходило самовосстановление древостоя. Третья группа лесов – эксплуатационные. В этих лесах древостой полностью вырубается, а на месте вырубки проводят посадку деревьев или же оставляют отдельные деревья как источники семян для самовосстановления естественным путем.

Лес важный объект хозяйственной деятельности человека. Очевидна роль леса как источника древесины. Заготовка древесины – главное лесопользование. Но есть и не древесные ресурсы леса. Это грибы, ягоды, лекарственные растения, орехи. В лесах обитают промысловые звери и птицы. Сбор грибов и ягод, промысел зверя и птицы – это побочное лесопользование. Леса имеют и рекреационное значение. Это место отдыха городского и сельского населения.

Леса области занимают 1274 тыс. га, при этом на леса первой группы приходится – 630,1 тыс. га, а второй – 643,9 тыс. га, из них на долю хвойных – 50,8 %, широколиственных – 6,8 % и мелколиственных – 42,4%. К сожалению, 228,5 тыс. га (30 %) лесов заражено радионуклидами. По степени загрязнения: 1–5 Kи/км² – 159,6 тыс. га, 5–15 Kи/км² – 24 тыс. га, 15–40 Kи/км² – 42,4 тыс. га, более 40 Kи/км² – 2,5 тыс. га. Вести сбор грибов, ягод или лекарственных растений, как и охоту, в этих лесах запрещено.

Леса области отличаются высокой продуктивностью. В среднем ежегодный прирост древесины равен 2,9 млн. м, в то время как вырубается ежегодно 1,3 млн. м³ . Общий запас древесины составляет 118 млн. м³. Ниже дается краткая характеристика основных биомов Брянской области.

Зональные биомы

Еловые леса

Биом еловых лесов распространен в северной и северо-западной части Брянской области. В составе древостоя господствует ель европейская, иногда с редкой примесью березы пушистой и осины. Ель европейская не отличается большой долговечностью. Обычно 250–300 лет составляют её предельный возраст. Наилучшие еловые древостой имеют высоту 28–30 м. В отношении минерального состава почвы ель не отличается высокой требовательностью. Она хорошо растет на свежей суглинистой почве, а также на влажных супесях.

Ель европейская исключительно теневынослива и образует густые древостои. Под полог елового леса проникает 8–12 % солнечного света от общей освещенности. Даже в солнечный день в еловом лесу царит полумрак и сыро. Сообщества еловых лесов состоят из 3, реже 4 ярусов. В связи с большой затененностью, которую создает древесный ярус, кустарниковый ярус или подлесок слабо развит. В нем рассеяно растут крушина ломкая и рябина обыкновенная, иногда ива пепельная. В травяно-кустарничковом ярусе доминируют типичные таежные (бореальные) виды: черника, брусника, кислица обыкновенная, седмичник европейский, майник двулистный, грушанки.

Своеобразная экологическая обстановка в еловом лесу, создаваемая елью, сильно влияет на травянистые растения. Из-за сильного затенения семенное размножение растений затруднено, поэтому преобладает вегетативное размножение. Многие виды дают длинные подземные побеги с почками на верхушке (кислица, седмичник, линнея северная и др.). Наиболее типичные растения этих лесов с зимне-зелеными, т. е. не отмирающими на зиму, листьями и так называемые вечнозеленые растения – с листьями, не отмирающими несколько лет. К вечнозеленым растениям относятся: плауны, грушанки, брусника; к зимне-зеленым – вероника лекарственная, ожика волосистая, зеленчук желтый и др. Вследствие скудного освещения часть видов перешла на сапрофитный способ питания (подъельник обыкновенный, ладьян трехнадрезанный). Характерна белая окраска венчиков цветков, что делает их более заметными в тени леса. Распространение семян имеет также ряд особенностей. Семена очень мелкие и могут распространяться токами воздуха. Обычно это семена орхидных. Например, семя гудайеры ползучей (семейство Орхидные) весит 0,000002 г, а семя одноцветки крупноцветковой (семейство Грушанковые) – 0,000004 г. Крупные семена обычно имеют мясистый придаток, привлекающий муравьев, которые их и распространяют. Таким образом, в еловом лесу, в результате длительной конкуренции, подобрались растения приспособившиеся жить в данной экологической обстановке. Это приспособленность не только к слабой освещенности, но и к тем условиям, которые создаются здесь господством сплошного мохового яруса.

Моховой ярус или покров – одна из характерных особенностей еловых лесов. Его формируют такие виды: Плеврозиум Шребера (обычно доминирует), Ритидиадельф трехгранный, Гилокомий блестящий, Дикранум волнистый, Кукушкин лен (Политрихум) обыкновенный и можжевельниковый. Другие виды играют меньшую роль. Моховой покров, а также отмершие части мхов, образующие слой толщиной в несколько сантиметров, создают особые экологические условия, в которых не каждое растение способно расти.

С ярусной структурой растительного сообщества связано и ярусное распределение животного населения. Обычно четко выделяются 4 яруса животного населения. Почвенно-подстилочный ярус населен панцирными клещами, ногохвостками (коллемболами) и нематодами. Ведущая роль принадлежит клещам, они составляют 85 % всего населения этого яруса. В нем почти отсутствую дождевые черви. В почвенно-подстилочном ярусе в 45-летнем ельнике-кисличнике на 1 м² насчитывается 375 клещей, 48 пауков, 8 многоножек, 18 проволочников, брюхоногих моллюсков – 53 экземпляра. Панцирные клещи, ногохвостки и нематоды, численность которых составляет 100 тыс. на 1 м², а в суммарной биомассе 1–2 г на м², в теплое время питаются растительным опадом, а зимой впадают в состояние анабиоза. Этот ярус населяют личинки различных двукрылых, питающиеся перегнивающим опадом: комаров-долгоножек, галлиц, толстоножек. Различные личинки насекомых, обитающие в почве, потребляют живые ткани растений. Особенно характерны личинки жуков-щелкунов. Из хищных млекопитающих в почвенно-подстилочном ярусе многочисленны землеройки-бурозубки. Многочисленны в наземном и подстилочном ярусах хищные беспозвоночные: мелкие жужелицы и жуки-стафилины. Наиболее широко распространены рыжие лесные муравьи. В наземном ярусе обитают и мелкие хищники из семейства куньих – ласка. Лисица, волк и бурый медведь также обитают в еловых лесах.

В древесном ярусе довольно обычны гусеницы различных бабочек, питающиеся хвоей. Многочисленна и группа насекомых поедающих древесину – это личинки жуков-короедов, усачей, златок. Эти личинки легко можно обнаружить в древесине и под корой старых, усыхающих и упавших деревьев. Как живую, так и отмершую древесину поедают личинки перепончатокрылых насекомых – рогохвостов. Самка елового рогохвоста, пропилив яйцекладом яйцевой ход, откладывает на его дно яйцо и одновременно из особой пазухи, в основании яйцеклада, заносит споры гриба, вызывающего красную гниль древесины. Гифы гриба распространяются по личиночному ходу, и личинка потом поедает древесину, пораженную грибом. Установлено, что 180 видов насекомых пищевыми цепями связаны с елью, используя в пищу хвою, почки и древесину.

Семенами ели, почками, побегами и ягодами различных кустарников и кустарничков питаются снегирь и щур. Поедают ветви и кору деревьев, травянистые растения лось и заяц-беляк.

Насекомоядные птицы очень разнообразны в летний период, когда на гнездование прилетают дрозды, горихвостки, славки и др. На зиму остается группа насекомоядных птиц, способных добывать себе пищу из-под коры деревьев, прежде всего синицы-гаечки, пищухи и поползни. Остаются на зиму и дятлы.

Все названные группы растений и животных взаимно приспособлены к совместному обитанию и образуют биом елового леса.

Общие запасы биомассы в еловых лесах определяются видовым составом и сомкнутостью древостоя. Обычно общая биомасса составляет 350–400 т/га, а годовая продуктивность 8–10 т/га. Основная биомасса остается законсервированной в древесине и медленно включается в биологический круговорот.

В пределах биома лес неоднороден. С изменением почвы, гидрологических условий существенно изменяются состав и продуктивность отдельных участков. Такие участки выделяются в пределах биома как типы леса или биогеоценозы.Тип леса– это объединение участков леса или лесных фитоценозов, имеющих одинаковое число ярусов и одни и те же виды-доминанты в них, однородные и по комплексу почвенно-гидрологических условий и фауне. Название типа леса дается по видам-доминантам древесного и травяно-кустарничкового ярусов.

На территории Брянской области наиболее широко распространены следующие типы биогеоценозов еловых лесов.

Ельник-кисличник. В травяно-кустарничковом ярусе доминирует кислица обыкновенная с участием майника двулистного и примесью видов широкотравья: копытня европейского, зеленчука желтого, медуницы неясной. Занимает хорошо дренированные, плодородные почвы. Из мхов куртинами встречается плеврозиум Шребера с участием ритидиадельфа трехгранного.

Ельник-черничник. Опознается по доминированию в травяно-кустарничковом ярусе черники. Кислица отсутствует, или встречается редко. Занимает влажные местообитания с плохой аэрацией почвы. Древостои в них более низкие и дает запасы древесины меньше, чем в ельниках-кисличниках. Из мхов также обилен плеврозиум Шребера, но возрастает обилие и кукушкина льна обыкновенного.

Ельник-долгомошник. Занимает избыточно увлажненные местообитания. Рост ели в этих условиях гораздо хуже, чем в предыдущих типах. Травяно-кустарничковый ярус беднее. Зато мощный моховой покров из кукушкина льна обыкновенного.

Наиболее широко распространен ельник-кисличник.