Ю. Одум - Основы экологии (1975) (1135319), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Растения и мелкие животные таких областей напоминают флору и фауну более сухих районов. Другие почвы на западных равнинах США так хорошо удерживают воду, что урожай можно вырастить, даже если за весь вегетационный период не упадет ни единой капли дождя; растения прн этом используют воду, накопленную за время зимних дождей. Круговорот воды подробно рассматривался в гл.
4, в которой шла речь о важной и все еще недостаточно хорошо понятой взаимосвязи между поверхностными н грунтовыми водами, а также между дождями и атмосферными и океанскими резервуарами воды. Экологи придерживаются единого мнения о том, что нам необходимо знать больше о водных запасах и научиться лучше ими управлять, прежде чем всерьез обсуждать возможности управления осадками. Взявшись управлять поверхностными водами и осадками, мы можем оказаться в неприятном положении.
И без того чрезмерное удаление растительного покрова и порочная практика землепользования вызвали разрушение почвенной структуры и усиление эрозии, в результате чего сток во многих местах так возрос, что в областях с достаточным количеством осадков возникли местные пустыни. Правда, ирригационные сооружения помогли увеличить местные запасы воды. Однако, сколь бы полезны ни были эти сооружения, они никогда не заменят разумного земледелия и лесоводства, благодаря которым вода улавливается вблизи ее источников, чем достигается ее наиболее полное использование растениямн„животными и человеком.
Экологическая точка зрения, согласно которой вода представляет собой обрашающийся в целой экосистеме неотъемлемый ее компонент, имеет чрезвычайно важное значение. Тот, кто думает, что все наши проблемы с наводнениями, эрозией почв и использованием воды можно разрешить лишь строительством больших плотин или других ирригационных сооружений, очевидно, правильно оценивает успехи ГЛ 5 ЛИМИТИРУЮШИЕ ФАКТОРЫ ° !в! инженерного искусства, но ему необходимо освежить свои знания пэ экологии. В гл. 2 впервые была высказана мысль о том, что водосборный бассейн представляет собой как бы элементарную экосистему, которую следует рассматривать кап целое при правильном ведении хозяйства; далее в книге приведены примеры важных исследований, основанных на изучении водосборных бассейнов в целом.
Исследования на экспериментальных водосборных бассейнах (на фиг. 6 показан такой экопериментальный участок) дали весьма ценную информацию, которая позволила бы сохранить природу и сэкономить много средств, если бы только разного рода политические деятели и предприниматели, от которых многое зависит, захотели принять ее к сведению! Например. лесовозные дороги часто больше вредят облесеиным водосборным бассейнам, чем сами лесоразработки. Если лесовозные дороги правильно спланированы и построены (фиг. 209), то вред от эрозии уменьшается и ускоряется восстановление, да и эксплуатация этих дорог оказывается дешевле Другие эксперименты показали, как важно ие нарушать активное взаимодействие растений, животных и микроорганизмов, создающих из поверхности грунта «живую губку», способную удерживать воду и отдавать ее постепенно, без большой потери ценных веществ. Естественную растительность можно изменять разным образом, чтобы она давала различные продукты или служила другим целям человека, ие разрушая при этом «здоровья» биотического сообщества, что необходимо для будущей продуктивности.
Роса нередко представляет собой значительный, а в областях с малым количеством осадков и очень важный вклад в общий водный баланс. Роса и приземный туман играют существенную роль не только в лесах побережий, где осадки выпадают именно в этой форме, а не в виде дождя (гл. 14, равд. 7), но и в пустынях. Недавно появившиеся усовершенствованные приборы, в том числе лизиметры с автоматическим взвешиванием, позволили значительно повысить точность измерений. Во многих случаях годовое потребление воды растениями и их способность использовать воду оказались больше, чем считалось ранее 4. Совместное действие температуры и влажности. Начав обсуждение экологических концепций с рассмотрения концепции экосистемы, мы стремились к тому, чтобы у читателя ие сложилось впечатления, будто факторы среды действуют независимо друг от друга.
В этой главе мы стараемся показать, что рассмотрение отдельных факторов — это не конечная цель экологического исследования, а способ подойти к сложным экологическим проблемам. Его задача — оценить сравнительную важность различных факторов, действующих совместно в реальных экосистемах. Температура и влажность имеют такое всеобщее значение в наземных местообитаниях и так тесно взаимосвязаны, что их обычно считают самыми важными климатическими факторами. Взаимодействие температуры и влажности, ка~к и взаимодействие большинства других факторов, зависит не только от относительной, но и от абсолютной величины обоих факторов. Так, температура оказывает более выраженное лимитирующее влияние на организмы, если условия влажности близки к критическим, т е если влажность очень высока илн очень низка.
Точно так же влажность играет более критическую роль, если температура близка к предельным значениям. Таков еще один аспект рассмотренного выше принципа взаимодействия факторов. Например, хлопковый долгоносик переносит более высокие температуры при низкой и умеренной влажности, чем при очень высокои.
Сухая жаркая погода в хлопководческих районах — сигнал для хлопкоробов приготовить опрыскиватели и следить, не возрастет ли численность долгоносика, Жаркая влажная погода менее благоприятна для долгоносина, но, к ЧАСТЬ ) ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГНЧЕСКНЕ ПРИНЦНПЫ И КОНЦЕПЦНН (О (6 М пг (О О О в г ЯФМАМИИАСОНДЯ ЯФМАМИИА — Натенциальная ввалстрансннралил — — Осайки СО ИДЯ ЯФМАМИИА СОНДЯ (11)Ш) Нвбытск ведь( ~ Нснааьзованме почвенной вдави (ЕЩ Дтрат почвенной авави ЯД НИостатск есйм Фиг. 5П Соотношение между осадками н потенциальной эвапотранспирацией (испарение из почвы + транспнрация растений) в трех местообитаниях, соответствующих трем резко различным экологическим областям (Торнтуайт, )955). Участки с косой штриховкой (« недостаток воды» ) соответствуют сезону, в течение которого зада служит лимитирующим фактором; вертикальная протяженность этнх участков служит показателем относительной силы этого лимитирующего эффекта.
А Листопадный лес умеренной зоны (Сибрук, Нью-иорк). Е Чапарраль — область с знмиимв дождями (Берклн, Калнфоримя) В. Пустыня (Альбукерке, Нью-мексико). сожалению, она не так хороша и для хлопчатника! Крупные водоемы значительно смягчают климат суши, поскольку для воды характерна большая скрытая теплота парообразования и таяния (гл. 11, равд. 1). Действительно, мы можем выделить два основных типа климата, а именно континентальный, характеризующийся крайними значениями температуры и влажности, и морской, которому свойственны менее резкие,колебания, что объясняется смягчающим влиянием крупных водоемов (поэтому вблизи болыпих озер создаются местные «морские климаты»).
Современные классификации климата, такие, как классификации Кеппена или Торнтуайта (1931; 1948), основаны главным образом на измерениях температуры и влажности и учитывают эффективность атмосферных осадков и температуры (проявляющуюся в длительности вегетационного периода), а также их распределение по временам года и средние значения.
Сравнение количества осадков с потенциальной эвапотранспирацией (зависящей от температуры) дает особенно четкую картину климата. На фиг. 51 сравниваются климаты трех явно различных биомов (карты географического распространения этих биомов даны на фиг. 183 и 184). «Период использования почвенной влаги» вЂ” это основной период производства первичной продукции для сообщества в целом. Им определяется размер доступного запаса пищи для консументов и редуцентов на весь годовой цикл.
Заметим, что в зоне листопадных лесов, особенно в ее южной части, вода служит лимитирующим фактором лишь в конце лета. Дикая растительность адаптирована к периодическим летним засухам, но некоторые сельскохозяйственные культуры, выращиваемые в этой зоне, не адаптированы к засухам. Фермеры на юге США, которые приобрели горький опыт после неоднократной гибели урожая осенью, начинают наконец переходить на орошение в конце лета.
В зоне зимних дождей основной продуктивный сезон — конец зимы и весна; в пустыне эффективный вегетационный период сильно сокращен. В общем классификация типов климата, основанная на комбинации температуры и влажности, хорошо коррелирует с сельскохозяйственными зонами (Клейгс, 1942) и зонами растительности. Однако типы клима- )63 гл 0 лимитирующив Фдкторы та, выделяемые климатологами, нередко оказываются понятиями слишком широкими для эколога в конкретной местной ситуации, так что часто приходится вводить подтипы в зависимости от биотических сообществ (Добенмайр, 1959). Удобным способом графического изображения взаимосвязи температуры и влажности служит построение климаграмм.
При построении климаграмм «температура — осадки» или «температура — влажности» откладывают по оси ординат средние месячные величины температуры, а по оси абсцисс — средние месячные величины количества осадков или влажности (фиг. 52). Месяцы обозначены цифрами. Получающийся двенадцатиугольник дает представление об условиях температуры и влажности и позволяет графически сравнивать одну совокупность условий с другой. Климаграьрмы полезны для сравнения разных районов 25 го ЯО 15 фв ЬО )ы 15 1О м и. 5 ьы, % Р 25Р 500 750 1000 1250 гэ Кола«вство салонов, мм ВП 70 ВО РП Б Относмтвльнал влажность, 1ь' 20 го 'ч ь.
1О 500 75) 1000 1250 1500 1750 Б Количвство осадмов, мм Фнг. 52. Клнмаграммы «температура — влажность». Л. Средняе месячнь|е температуры н количество осадков в Хавре, штат Монтана НЬ где уснешно размножнлзсь янтродуцнрованная серая куропатка, в в колумбвн, штат мнссурн (и).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
