Влажный тропический лес

Вла́жный тропи́ческий лес, тропи́ческий дождево́й лес^[1], влажный экваториа́льный лес^[2], или гиле́я, — биом; лес в экваториальном, субэкваториальных и тропических районах с влажным климатом (2000—7000 мм осадков в год). Это преобладающий тип леса среди тропических лесов и дождевых лесов, и наиболее богатая видами растительная формация на Земле. Влажные тропические леса характеризуются очень высоким биоразнообразием. Здесь обитает большое количество собственных, в том числе и эндемичных, видов животных и растений, а также мигрирующие животные^[1].

Во влажных тропических лесах живёт две трети всех видов животных и растений планеты. Предполагается, что миллионы видов животных и растений до сих пор не описаны.

Во влажных тропических лесах недостаток солнечного света на нижнем ярусе, как правило, сильно препятствует образованию подлеска. Это позволяет человеку и животным достаточно легко продвигаться по лесу. Если же по какой-либо причине лиственный навес отсутствует или ослаблен, нижний ярус быстро покрывается плотной, труднопроходимой зарослью лиан, кустарников и небольших деревьев — такое образование называется джунглями.

Тропические дождевые леса распространены в экваториальном поясе — на север от экватора до 25° с. ш. и на юг до 30° ю. ш.

В Америке они произрастают от побережья Мексиканского залива в Мексике и юга Флориды (США), занимают полуостров Юкатан, большую часть Центральной Америки, острова Вест-Индии.

Южноамериканские тропические дождевые леса (их ещё называют сельва или гилея) находятся в бассейне реки Амазонки (дождевые леса Амазонии — крупнейший дождевой лес), на севере Южной Америки, распространены на атлантическом побережье Бразилии (Атлантический лес). В Африке они произрастают на западе экваториальной части от побережья Гвинейского залива до бассейна реки Конго (в том числе Атлантические экваториальные прибрежные леса), а также на Мадагаскаре.

Кроме того, тропические дождевые леса имеются в Азии от юга Индии, многих районах Юго-Восточной Азии от Мьянмы и южного Китая и простираются до востока штата Квинсленд в Австралии, захватывая острова Индонезии и Новой Гвинеи. Они также произрастают на островах Тихого океана.

В горах равнинные влажные тропические леса произрастают до высоты 800 м над уровнем моря. Выше видовой состав беднеет, изменяется структура леса. Так как тропический горный вечнозелёный лес растёт в полосе конденсации туманов, его называют туманный лес^[3][4].

Для влажных тропических лесов характерны:

• наличие 4—5 древесных ярусов, практическое отсутствие кустарников, большое количество лиан;
• преобладание вечнозелёных деревьев с крупными вечнозелёными листьями, слабо развитой корой, почками, не защищёнными почечными чешуями;
• образование цветков, а затем плодов непосредственно на стволах и толстых ветвях (каулифлория)^[2].

Деревья во влажных тропических лесах имеют несколько общих характеристик, которые не наблюдаются у растений менее влажных климатов.

Основание ствола у многих видов имеет широкие, деревянистые выступы. Ранее предполагалось, что эти выступы помогают дереву удерживать равновесие, сейчас же считают, что по этим выступам вода с растворёнными питательными веществами стекает к корням дерева. Широкие листья также являются обычным делом у деревьев, кустарников и трав нижних ярусов леса. Высокие молодые деревья, ещё не достигшие верхнего яруса, также имеют более широкую листву, которая затем уменьшается с высотой. Широкие листья помогают растениям лучше усваивать солнечный свет под кромками деревьев леса, и они сверху защищены от воздействия ветра. Листья верхнего яруса, образующие навес, обычно меньше размером и сильно изрезаны, чтобы уменьшить давление ветра. На нижних этажах листья часто сужены на концах так, что это способствует быстрому стеканию воды и препятствует размножению на них микробов и мха, разрушающих листья.

Верхушки деревьев часто очень хорошо связаны между собой с помощью лиан либо эпифитов — растений, закрепляющихся на деревьях.

Другими характеристиками влажного тропического леса могут служить необычайно тонкая (1—2 мм.) кора деревьев, иногда покрытая острыми шипами либо колючками; наличие цветов и фруктов, растущих прямо на стволах деревьев; большое разнообразие сочных фруктов, привлекающих птиц, млекопитающих и даже рыб, питающихся распылёнными частицами.

По характеру интенсивности роста и продолжительности жизни тропические деревья подразделяют на 3 группы.

1. Быстро растущие, но недолго живущие виды. Эти светолюбивые растения интенсивно растут первые 20 лет, затем свой рост практически прекращают. К ним относятся бальсовое дерево, некоторые виды цекропии и др.
2. Имеющие более длительный период роста и живущие не одно столетие. К ним относятся наиболее характерные деревья первого яруса. В Америке их представляют виды свитении, в Африке — виды кайи, энтандрофрагмы. Многие растения этой группы обладают хозяйственной ценностью.
3. Медленно растущие и долго живущие. Эти растения теневыносливы, у них как правило тяжёлая и твёрдая древесина, например габонское красное дерево (Aucoumea klainiana)^[1].

По количеству видов животных тропические дождевые леса значительно превосходят все остальные леса, в особенности велико в тропических лесах количество птиц и насекомых, хотя число особей каждого отдельного вида в них небольшое. Из-за недостатка света подлесок и травяной покров беден, поэтому наземных видов в них мало^[5]. Их представляют тапиры, носороги, пекари, бегемоты^[6]. Как правило, во влажных тропических лесах животные живут на деревьях преимущественно в кронах. Представителями млекопитающих являются обезьяны, белки-летяги^[5][7], ленивцы, шипохвостые белки, иглошерсты, некоторые насекомоядные, хищные и так далее^[5]. Птиц представляют попугаи, дятлы, туканы^[5], гоацины и другие^[5]; примерами пресмыкающихся являются хамелеоны, древесные змеи, некоторые гекконы, игуаны, агамы; земноводных — некоторые лягушки^[5][7]. Много рыб — около 2000 видов — это приблизительно одна треть пресноводной фауны мира.

Очень многообразны беспозвоночные, они могут быть достаточно крупными, выделяться богатством форм и окраски, среди них муравьи, термиты, многоножки, бабочки и другие^[1].

Фауна бабочек — одна из самых богатых фаун в мире.

В структуре дождевого тропического леса обычно различают 3 древесных яруса. Верхний ярус состоит из отдельных гигантских деревьев высотой 50—55 м, реже 60 м, кроны которых не смыкаются. Деревья среднего яруса, высотой 20—30 м, образуют сомкнутый полог. В этом ярусе сосредоточена основная масса лиан и эпифитов.

Высота деревьев нижнего яруса не превышает 20 м, развитие этого яруса зависит от освещённости, поэтому в зрелых лесах он разрежен и не препятствует движению людей. Кустарниковый и травяной ярусы трудно чётко разграничить, некоторые травы, например банан, могут достигать высоты 6 м. В спелом лесу флористический состав травяного яруса обычно состоит из 1—2 видов^[1].

В более тёмных местах травянистый покров и кустарники отсутствуют, а в более светлых местах, на опушках, по берегам рек, они достигают своего великолепия. Велика роль споровых растений: папоротников и плаунов. Благодаря разнообразию видов и жизненных форм ярусы не имеют чётких границ, тем более, что очень развита внеярусная растительность: лианы и эпифиты. В горных влажных тропических лесах высота деревьев 1-го яруса двухъярусного древостоя не превышает 20 м^[1].

Этот ярус состоит из небольшого количества очень высоких деревьев, возвышающихся над пологом леса, достигающих высоты 60 метров (редкие виды достигают 80 метров)^[8]. Чаще всего деревья вечнозелёные, но некоторые сбрасывают свою листву в засушливое время года. Такие деревья должны выдерживать суровые температуры и сильные ветры. На этом уровне обитают орлы, летучие мыши, некоторые виды обезьян и бабочки.

Кроны большинства высоких деревьев образуют более или менее непрерывный слой листвы — полог леса. Обычно высота этого уровня 30—45 метров. Этот ярус самый плотный из всех существующих на Земле.

По некоторым подсчётам, растения этого яруса составляют примерно 40—50 процентов видов всех растений планеты. Фауна схожа с верхним уровнем, но более разнообразна. Считается, что четверть всех видов насекомых обитает здесь.

Учёные давно подозревали о разнообразии жизни на этом уровне, но лишь недавно разработали практические методы исследования. Только в 1917 году американский натуралист Уильям Бид (англ. William Beede) заявил, что «ещё один континент жизни остаётся неизведанным, не на Земле, а в 200 футах над её поверхностью, распространяясь на тысячи квадратных миль».

Настоящее исследование этого яруса началось только в 1980-е годы, когда учёные разработали методы, позволяющие добраться до полога леса, такие как выстреливание канатов в верхушки деревьев из арбалетов. Исследование полога леса до сих пор находится на ранней стадии. Другие методы исследования включают в себя путешествия на воздушных шарах или воздушных судах. Наука, занимающаяся доступом к верхушкам деревьев, называется дендронавтика (англ. Dendronautics).

Между пологом леса и лесной подстилкой существует ещё один уровень, называемый подлесок. В нём обитает ряд птиц, змей и ящериц. Жизнь насекомых на этом уровне также очень обширна. Листья в этом ярусе гораздо шире, чем на уровне кроны.

В Центральной Африке в тропическом первичном лесу горы Вирунга освещённость на уровне земли составляет 0,5 %; в лесах южной Нигерии и в районе Сантарема (Бразилия) 0,5—1 %. На севере острова Суматра в диптерокарповом лесу освещённость около 0,1 %. При таких условиях на гнилых стволах и досковидных корнях растут только некоторые мхи, при освещённости 0,2 % начинают встречаются селагинелла и печёночные мхи; при 0,25-0,5 % некоторые виды Hymenophyllaceae, Commelinaceae, Zingiberaceae, Rubiaceae, плаунов и бегоний^[9]. Вдали от берегов рек, болот и открытых пространств, где растёт густая низкорослая растительность, лесная подстилка относительно свободна от растений. На этом уровне можно увидеть гниющие растения и останки животных, которые быстро исчезают благодаря тёплому, влажному климату, способствующему быстрому разложению.

Несмотря на бурную растительность, качество почвы в таких лесах низкогумусное. Быстрое гниение, вызванное бактериями, мешает накоплению гумусного слоя. Концентрация оксидов железа и алюминия вследствие латеризации почвы (процесс уменьшения содержания кремнезёма в почве с одновременным увеличением окисей железа и алюминия) окрашивает почву в ярко-красный цвет и иногда образует месторождения минералов (например бокситов). На молодых образованиях, особенно вулканического происхождения, почвы могут быть довольно плодородными.

В экваториальных лесах очень много внеярусной растительности — лиан и эпифитов.

«Лианы (франц. liane, (от lier — „связывать“)), растения, не способные самостоятельно сохранять вертикальное положение стебля» (БСЭ)^[10]. Во влажнотропических лесах свыше 2 тыс. видов лиан. Лианы, в зависимости от того, как они прикрепляются к опоре, могут быть вьющиеся или лазящие (например пальмы-ротанги (каламус), достигающие 300 м длины). Как правило, лианы — автотрофы, хотя среди них есть эпифиты и даже паразиты. ^[10] Большинство тропических лиан вьющиеся, с одеревеневшими стеблями, диаметр которых может достигать 20 см. Стебель лианы бывает настолько прочен, что если он сплетён с несколькими деревьями, то после гибели одного из деревьев оно не падает. Лазящие лианы могут прикрепляться к деревьям при помощи коротких побегов, особых выростов или придаточных корней^[2].

«Эпифиты (от греч. phytón — „растение“), растения, поселяющиеся на других растениях, главным образом на ветвях и стволах деревьев, а также на листьях — так называемые эпифиллы, и получающие питательные вещества из окружающей среды (а не из растения-хозяина, как паразиты)» (БСЭ)^[11].

В тропических лесах эпифиты в основном из семейств Орхидные и Бромелиевые. Эпифиты имеют разные приспособления для получения воды и питательных веществ:

• губчатые покровы на корнях;
• корневые гнёзда сплетения корней в виде корзинки, в которых создаётся почва для питающих корней (папоротник асплениум, орхидея грамматофиллум);
• нишевые листья на стволе, в которых имеется ниша для почвы (папоротник платицериум);
• воронка или розетка для воды (представители семейства Бромелиевые);
• приспособления, свойственные ксерофитам (некоторые виды кактусов, орхидеи)^[2].

Тропические дождевые леса являются источником древесины, пищевых, генетических, медицинских материалов, полезных ископаемых. Здесь было найдено огромное количество природных лекарств, поэтому эти леса иногда называют «драгоценностями Земли» и «самой большой аптекой мира». Они играют очень важную роль в регуляции регионального климата, поскольку обеспечивают до 50 % круговорота воды путём транспирации, что приводит к активному образованию облаков над поверхностью территории их роста и возвращения воды в виде осадков. Кроме того, при влажном климате влага конденсируется на микрочастицах загрязнений, способствуя эффективной очистке воздуха, и это оказывает благоприятное воздействие на атмосферу. Влажные тропические леса также играют роль в охлаждении воздуха, который проходит через них. Поэтому влажные тропические леса — одна из важнейших экосистем планеты, уничтожение лесов приводит к эрозии почвы, сокращению видов флоры и фауны, смещениям экологического баланса на больших территориях и на планете в целом.

Тропические леса также отвечают за круговорот около 28 % кислорода в мире^[12]. Часто дождевые тропические леса также называют «легкими Земли». Однако это не совсем верно, поскольку вопреки расхожему мнению, во-первых, подавляющее большинство кислорода производится цианобактериями в составе морского планктона, во-вторых, процесс кругооборота кислорода путают с его производством. Влажные тропические леса, как и другие сложившиеся леса, поглощают и выделяют примерно одинаковое количество кислорода и углерода — выделенный деревьями кислород расходуется при гниении листьев и древесины, используется для дыхания животных, живущих в нём и т. п.^[13][14] Некоторые исследователи полагают, что большинство дождевых лесов, наоборот, вырабатывают углекислый газ. Тем не менее, эти леса играют значительную роль в обороте углекислого газа, поскольку являются крупнейшими устоявшимися резервуарами углерода, поэтому вырубка таких лесов ведёт к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере Земли, способствуя парниковому эффекту^[13][15].

Влажные тропические леса часто сводятся под плантации хинного и кофейного дерева, кокосовой пальмы, каучуконосов^[16]. В Южной Америке для влажных тропических лесов также серьёзную угрозу представляет нерациональная добыча полезных ископаемых.

• Сады дьявола
• Мангры
• Туманные леса
• Сельва
• Тропический лес
• Сезонный тропический лес

• Горнунг М. Б. Постоянновлажные тропики: (Изменение природной среды под воздействием хозяйственной деятельности) / Институт географии АН СССР. — М.: Мысль, 1984. — 240, [24] с. — (Развивающиеся страны). — 30 000 экз.
• Пять континентов / Н. И. Вавилов. Под тропиками Азии / А. Н. Краснов. — М.: Мысль, 1987. — 348 с.
• Ньюмен А. Легкие нашей планеты: Влажный тропический лес — наиболее угрожаемый биоценоз на Земле / Арнольд Ньюмен; Пер. с англ. М. Исакова; Под ред. Б. Н. Головкина, В. Е. Флинта; Предисл. В. Е. Флинта. — М.: Мир, 1989. — 336 с. — 85 000 экз. — ISBN 5-03-001206-0.