ПідТема: «Екосистеми пустель та їх характеристика»

План: 1. Поширення пустель та причини виникнення. 2. Класифікація пустель. 3. Характеристика продуцентів.. 4. Характеристика консументів. 5. Агроценози в пустелях. 6. Опустелювання та його причини.

Мета. Розкрити основні екологічні характеристики пустельних екосистем, їх органічного світу та висвітлити проблеми охорони природи.

1. Поширення пустель. Пустелі – це місця з невеликою кількістю опадів (менш ніж 250 мм/рік) і з високою випарованістю вологи.

Причини виникнення:

а) високий субтропічний атмосферний тиск (Сахара, Велика Пустеля і Вікторія в Австралії);

б) географічне розташування у “дощовому затінку” (захід Північної Америки);

в) значна висота над рівнем моря (Тібет, Гобі, Болівія...).

У більшості пустель упродовж року випадає певна к-ть опадів; якщо едафічні умови не дуже суворі, з`являється рідка рослинність (часто є рухомі дюни та бархани). Відомо, що опадів практично не буває у центрі Сахари та на півночі Чилі (пустиня Атакама). Аридність пустель вираховують за коефіцієнтом зволоження В.В.Докучаєва-Г.Н.Висоцького-М.М.Іванова:

, де r – річна сума опадів, Е – річне випаровуванняз відкритої водної поверхні. Чим більша аридність- тим менший коефіцієнт.

2. Класифікація пустель. Існує 3 типи пустель:

§ жаркі в тропічних і субтропічних широтах;

§ внутрішньоконтинентальні в середніх;

§ прохолодні прибережні (на західних берегах континентів у тропічних широтах – Наміб, Атакама, приатлантичні р-ни Сахари).

Причинами виникнення пустель в останньому випадку є:

а) поява біля берегів холодної води із Антарктики (течії Гумбольдта та Перуанська);

б) апвелінг холодної води із глибин океану.

Це сприяє утворенню щільних хмар, туманів, морських бризів у бік берега – зниження температури.

На основі температурного режиму віділяють жаркі та холодні пустелі. В Азії найбільш значними є тропічні пустелі Аравійського п-ова – соняна радіація становить 180 ккал/см² на рік (баланс 70). Чиста продукція в пустелях ПдСх Африки менша ніж 1 т сухої речовини/ га або 220 ккал/см² на рік.

3. Характеристика продуцентів. Скрізь дуже багато ксерофітів, на лужних грунах – солянок. Типові 3 життєвих форми рослин: а) однорічники, що уникають засухи; б) сукуленти (САМ-фотосинтез); г) пустельні чагарники з численними тонкими гілочками, товстим дрібним листям та коротким основним стовбуром (за тривалої засухи, листя в них відпадають).

САМ-метаболізм: У деяких сукулентів устя в жаркі дні закриті і відкриваються за прохолодної ночі. При цьому СО2 поглинається через них і накопичується у вигляді органічних кислот, а фіксується упродовж наступного дня у вигляді вуглеводнів. Це зменшує денні витрати води та посилює здатність сукулентів зберігати запаси води та підтримувати водний баланс

За зовнішнім виглядом чагарники в пустелях всього світу дуже подібні між собою і можуть належати до різних таксономічних груп.

Скрізь дуже своєрідним є їх поширення:

а) окремі рослини;

б) рідкі кущі на великій відстані один від одного (конкуренція – алелопатія – антибіотики). В жарких пустелях на південному-заході Північної Америки (Сонора)- чагарник Larrea, в північних холодних – Artemisia.

4. Характеристика консументів. Тварини по-різному адаптовані до нестачі води:

а) комахи і рептилії мають щільний покрив і сухі екскректи (сечова к-та та гуанін) – багато жуків здатні (чорнотілки) здатні утворювати метаболічну воду за дуже низької вологості;

б) ссавці утворюють сечовину і слабо адаптовані до браку води – економія за рахунок висококонцентровнаої сечі (тушканчики, кенгурові криси, лучні собачки, ховрахи); мають характерну поведінку – сплячка жовтого ховраха, стійкість верблюдів до гідратації і високої температури, крупні ссавці (вилоріг, орікс, аддакс-міграції, невеликі стада;

в) птахи– здатність пити солонувату воду (жайворонки, кам`янки, дрофа, страуси, джек) та літати на велику відстань за нею (рябки).

5. Агроценози в пустелях. На Землі понад 600 млн. людей мешкає на територіях з дефіцитом вологи. Тому завжди життя людей в пустелях було пов`язане з можливістю ведення с/г в оазах. Це добре видно на прикладі найбільшої пустелі світу Сахари. Неовочеві культури тут змушені пристосовувати до мінливих кліматичних умов. У древні віки тут вирощували дикий рис, просо, сорго, пшеницю. Дуже поширеними були: цибуля, арахіс і різні боби. Завжди особливо цінувались пальми, як джерело деревини для будівництва, харчування, енергії. У 19 ст. тут вирощували: табак, ячмінь, часник, коріандр, горох, моркву, томати, редиску, баклажані, буряк, перець, огірки, капусту, баштанні культури тощо. Окрім фінікової пальми, із деревних порід: інжир, лимон, апельсин, виноград, айва, персик, мигдаль, яблука та абрикос. Зустрічались посіви конюшини, люцерни, бавовни, індиго, тощо. До цього часу асортимент культур суттєво не змінився взимку вирощують європейсько-азіатські, влітку – африканські (ююба, лобія, кавун -колоцинт та ін.). В пустелях, за умов зрошення, вода перестає бути лімітуючим чинником, але структура грунту, наявність трофічних компонентів – о висока продуктивність агроценозів (Древній Єгипет, Месапотамія). У той же час – дорожнеча будівництва меліоративних систем, багато води на розсолення грунтів призводять до значного зростання собівартості продукції. По мірі старіння зрошувальних систем, збільшуються витрати на їх утримування та на боротьбу з негативними наслідками (підтоплення внаслідок дренажу, засолення навколишніх ланів тощо). Виникають проблеми відтворення старих та будівництва нових меліоративних систем – “спіраль інфляції”. Зростання інтенсивності використання підземних і наземних джерел води – крах древніх цивілізацій і приклад для сучасного людства. Внаслідок розвіданих запасів нафти і газу – ситуація змінилась на краще.

5. Опустелювання та його причини. Вважається, що наприкінці 60-на початку 70-х років на південній околиці Сахари розпочалося зростання аридності клімату. Однак багато з цим не згоден, оскільки кліматологи виділяють малі цикли: посуха в кінці першого десятиліття ХХ ст., нова засуха на початку 30-х років, і наприкінці 60-на початку 70-х. Можливо це пов`язано з 20-ти річним циклом. Але картину дуже ускладнює діяльність людини. Наприклад в Судані піщані дюни проникають до 8 º пн. ш, де в рік випадає понад 1 тис. мм опадів. Тому останнє і наприкінці 60-на початку 70-х. слід вважати за посуху, за якої:

а) не відбувалось вегетації ефемерів; б) не цвіли багаторічні рослини і мали мало листя; г) мігрувало багато диких тварин.

Внаслідок страшної посухи, в 1968-1977 рр.в Судансько-Сахельській частині Африки від голоду та хвороб загинуло біля 250 тис. людей, а 2 млн. кочівників втратили худобу. В 1968 р. межа Сахари просунулась на південь на 575 км, а за 1972-1978 рр. – ще на 550. Після сучасного зростання вологості – все відновилося. Але опустелювання може початися під впливом посухи, а потім його підтримують інші механізми. Серед них: вирубка чагарників, під якими виживають за спеки інші види, деградація пасовищ під впливом свійських тварин, чисельність яких збільшують у вологі роки, що підриває відтворювальні здатності екосистеми тощо. Для Сахари характерний кліматичний «Ефект Чарні»: при знищенні рослинності внаслідок перевипасу або вирубання дерев «на дрова», зростає «альбедо» регіону. В результаті температура над поверхнею знижується, тиск зростає, що скорочує вірогідність опадів. Є й інші причини: течія р. Нігер стала дуже нерівномірною через зменшення площі лісів у басейні водозбирання. Найбільш вірогідною причиною опустелювання, вважається перевипас за рахунок збільшення поголів`я свійської худоби.

Література

Основна [6, 10, 11, 14], додаткова [25, 27, 28, 29].

Контрольні питання

1. Розкажіть про розташування пустельних екосистем і охарактеризуйте клімат пустель?

2. Наведіть відомості про різноманіття та класифікацію пустельних екосистем та згадайте чим вони відрізняються між собою?

2. Дайте характеристику продуцентам пустельних екосистем?

3. Охарактеризуйте консументи пустельних екосистем та розкажіть про загрози для їх збереження?

4. Сільське господарство в пустелях?

5. Вплив людини на пустельні екосистеми та боротьба з опустелюванням?

 

Лекція № 10-8