Страница 20

Внутри очерченного нами ареала первичная гилея сохранилась далеко не повсеместно. Большие пространства заняты вторичными лесами или даже заменены злаковыми сообществами. Такого рода деградация отмечается в прибрежных «мату атлантику» Бразилии, во многих районах Центральной Америки, Мадагаскара, Западной Африки, Индии, Индокитая. Относительно лучше пока еще сохранились приэкваториальные леса востока Амазонки, Конго и в отдельных областях Юго-Восточной Азии.

Наиболее характерная черта гигротермического режима вечнозеленых тропических и экваториальных лесов круглогодичное достаточное увлажнение и ровные высокие температуры. Среднегодовая температура обычно близка к +25...+26°С, при этом различия между среднемесячными величинами редко превышают 5° С, а максимальные температуры доходят лишь до +33...+35°С. Вместе с тем суточные амплитуды нередко равны 10°С (они колеблются в пределах 3-16°С в разных районах). По мере удаления от экватора среднегодовые температуры могут (хотя и не всегда) снижаться до +20°С, это же происходит и при подъеме в горы. Общая годовая сумма осадков колеблется очень сильно, хотя всегда превышает 2000 мм. Главным фактором выступает не столько общая сумма осадков, сколько ритм их выпадения в особенности важны продолжительность сухих периодов и их резкость. В течение большей части года количество осадков превышает испарение. Обратное соотношение наблюдается не дольше 1-2 месяцев в году.

Для экологических и биогеографических целей весьма подходящим надо признать метод характеристики климатических условий с помощью климадиаграмм. Основа такой климадиаграммы формируется из кривой среднемесячных температур и среднемесячных осадков, при этом одно деление вертикальной оси соответствует 5°С и 10 мм. Пространство, ограниченное снизу температурной кривой, а сверху кривой осадков, соответствует периоду с достаточным увлажнением; обратное расположение кривых выявляет засушливую часть года. Периоды со среднемесячным количеством осадков выше 100 мм изображают в более мелком (в 10 раз) масштабе и заливают черным цветом (это сезон избыточного увлажнения). На диаграмме указывают также периоды с регулярными и эпизодическими морозами (если они есть), среднегодовые температуры (включая максимумы и минимумы) и осадки, абсолютные максимумы и минимумы температур, температурную среднесуточную амплитуду и, наконец, абсолютную высоту станции и ее название. На рисунке 11 показаны климадиаграммы некоторых пунктов, лежащих в разных областях распространения тропических дождевых лесов.

Рис. 11. Климадиаграммы некоторых районов распространения

тропических дождевых лесов на равнинах

К сожалению, на климадиаграммах для влажных тропиков слабо выделяется один из важнейших показателей присущего им климата характер (часто очень регулярный) суточных колебаний различных метеорологических факторов, которые обычно превосходят амплитуду среднемесячных значений. Так, например, в Богоре на Яве (здесь расположен знаменитый влажнотропический ботанический сад) средние месячные температуры колеблются лишь в пределах +24,3...+25,3°С. Однако в солнечные ноябрьские дни в течение суток отмечены изменения в пределах +23,4...+32,4°С. Даже в самые влажные месяцы амплитуда колебаний в течение суток достигает 6-7 "С. Обычно до полудня светит солнце, а во второй половине дня бывают ливни.

Отмеченные выше особенности влагои теплообеспеченности под пологом леса значительно смягчаются, колебания влажности и температур здесь еще более плавны, но в верхней части крон они увеличиваются. Еще заметнее сверху вниз изменяется освещенность — на поверхности почвы она составляет всего 0,1\%-1\% (чаще 0,5\%) от полного дневного света. Как и в широколиственных лесах умеренных широт, уровень освещенности в 0,5\% уже близок к пределу для произрастания теневыносливых цветковых растений.

В пределах даже одинаковых условий увлажнения и температур почвенно-геохимические условия могут существенно меняться, главным образом это связано с приуроченностью к тем или иным элементам рельефа и к различным материнским породам. Тем не менее большая часть почв дождевых тропических лесов обладает рядом общих специфических свойств, важных для жизнедеятельности в первую очередь растительных организмов. Так, преобладают почвы глинистого или суглинистого состава, обедненные основаниями и элементами минерального питания. Реакция почвенных растворов всегда кислая, окраска почв часто ярко-красная или желтоватая, что связано с избытком окислов железа.

Многие почвы влажных тропиков имеют весьма древний возраст. Это обстоятельство, а также высокие температуры и влажность приводят к формированию очень мощной коры выветривания, которая может достигать толщины 20-30 м. Благодаря выносу ряда веществ, в первую очередь оснований и кремнезема, происходит относительное накопление полуторных окислов алюминия и железа. Несмотря на мощную толщу коры выветривания, сама почва (т. е. населенная организмами верхняя часть коры выветривания) имеет мощность всего до 2 м. В большинстве случаев корни растений в гилее вообще не проникают глубже 1 м (это связано отчасти с плохой аэрацией). Из-за интенсивно идущих процессов разложения накоплений больших запасов подстилки, а также существенных накоплений гумуса в верхних почвенных горизонтах не происходит. Органическое вещество часто находится в почве в растворимом виде, общее количество его обычно составляет 2-5\%. Почвенные значения рН колеблются в пределах 4,5-5,5, при этом в самых верхних горизонтах и в скоплениях опада среда еще более кислая (до 3,5). Карбонаты кальция и магния практически отсутствуют, в многочисленных ручьях и речках вода мягкая, почти обессоленная, имеющая желтоватый или янтарный оттенок из-за растворов дубильных и гуминовых веществ. Вода почти лишена микроорганизмов. Элементы минерального питания весьма скудно представлены в большинстве почв, исключая молодые почвы на вулканических отложениях.

Крайняя бедность почв в сочетании с интенсивным промывным режимом сквозь мощную кору выветривания кажется несовместимой с богатством и пышностью органического мира влажных тропиков. Этот парадокс разрешается просто, если обратить внимание на особенности круговорота веществ в экосистеме. Дело в том, что большая часть биогенных веществ (прежде всего элементов минерального питания фотоавтотрофов) сосредоточена в самих живых организмах. При их отмирании происходит быстрое разложение и элементы минерального питания моментально усваиваются растениями и таким образом снова включаются в живую биомассу. Раздумывая об этой удивительной особенности влажных тропических лесов, Г. Вальтер задает вопрос: «Как же первоначально образовался запас питательных веществ, сосредоточенный в фитомассе?» Возможен, по Г. Вальтеру, следующий ответ: «Исходный запас питательных веществ образовался в то время, когда мощность коры выветривания была не столь великой и корни растений непосредственно соприкасались с коренной породой. В тропиках этот период первоначального накопления следует искать в весьма далеком геологическом прошлом»1. В свете указанных фактов не удивительно, что после сведения первичных тропических лесов во многих районах вторичные леса даже через многие десятилетия не достигают пышности и высоты первичного дождевого леса. При сельскохозяйственном использовании таких участков урожаи на них падают почти до нуля уже через несколько лет и для посевов необходимо бывает расчистить и выжечь новый участок.