Тема 7. Особенности лесной среды обитания, функциональная роль птиц и зверей в лесных экосистемах

Лес – функциональное единство всех его компонентов, сложившееся в процессе длительной коэволюции (сопряженной). К компонентам леса относятся: древостой, подрост, подлесок, напочвенный покров, почва, микроорганизмы, грибы, животные (от простейших до позвоночных). Таким образом, животные – компонент лесных биогеоценозов, а не их «обитатели», «жители» или «население». Следует особо подчеркнуть, что речь идет об именно функциональном единстве, а не о совокупности компонентов; функциональное единство подразумевает внутренние экосистемные (биоценотические) связи.

Биоценотические связи лесных зверей и птиц с другими компонентами леса рассматриваются с 3-х основных позиций:

- кормовых потребностей животных;

- их участия в превращении веществ и энергии;

- функциональной роли видов и специализированных групп.

Кормовые связи объединяются в цепи питания: кормовое растение – фитофаг – зоофаг – некрофаг – капрофаг. Биомасса по цепи питания убывает (в противном случае вся цепь питания разрушается, т.е. будет «съедена» - употреблена следующим звеном).

I. Фитофагия. Животные употребляют в пищу все без исключения органы растений, в связи с чем подразделяются на следующие специализированные группы:

1. Потребители вегетативных органов. Среди зверей широко распространенная форма питания, объекты которого составляют почки, листья, хвоя, побеги, кора, корни и подземные клубни. Способами питания (потрав) являются – скусывание, обгладывание, заламывание, пригибание, срезание, вытаптывание и выворачивание (самосева древесных пород, посевов на питомниках, на лесокультурной площади и молодые посадки). Высота повреждений на древесных и кустарниковых растениях: 10 – 50 см (мыши, полевки); 50 – 100 см (зайцы); 150 см (косули); 250 см (благородные олени); 400 см и более (лоси); бобры, заготавливая корм, валят целые деревья, а затем разгрызают их на сортименты, удобные для перетаскивания.

Млекопитающие-фитофаги питаются «на ходу», т.е. по ходу поиска предпочитаемых кормов; движение активизирует процесс пищеварения.

Высокая повреждаемость лесных культур объясняется

- выраженной сконцентрированностью пригодных кормов на ограниченной площади;

- равномерное расположение растений (рядами) обеспечивает доступность их, к тому же междурядья воспринимаются зверем как тропы, провоцируя движение по ним;

- однотипность растений (по возрасту, состоянию, происхождению и др.) исключает избирательность и способствует сплошному их повреждению.

Для животных-фитофагов, в том числе зверей и птиц, привлекательны лесные опушки (низко опущенные кроны деревьев, сильно цветущие и плодоносящие) и зарастающие вырубки с их растительным разнообразием и густотой, обеспечивающей укрытость для животных. Скусывая побеги, звери способствуют зарастанию лесосек и уплотнению опушечной полосы, улучшению условий поселения для открыто гнездящихся птиц.

2. Потребители генеративных органов растений (карпофагия). Плоды и семена едят многие птицы и звери; среди них выделяются различные уровни специализации: мыши, например, используют более широкий спектр семян, тогда как для сойки предпочитаемым кормом являются желуди дуба, для клеста-еловика – семена из шишек ели и т.д. Эта пищевая специализация связана с перемещением, распространением и закапыванием семян, т.е. способствует естественному лесовосстановлению. Растения по способам распространения семян делятся на анемохорные (разносимые ветром) и эпизоохорные (разносимые птицами и зверями). К анемохорным относятся: ивы, осина, тополя, березы, клены, ясени, ильмовые, сосны, ели, пихты и др.; к эпизоохорным – дубы, каштаны, бук, кедр, ягодные кустарники, лещина и т.д. Эпизоохорные виды, в свою очередь, подразделяются на эндозоохорных и синзоохорных.

Эндозоохория – распространение семян, прошедших пищеварительный тракт, и рассеиваемые с экскрементами. Ряд птиц и зверей со слабой мускулатурой желудка переваривают околоплодник, но остается не тронутым семечко, защищенное косточковой оболочкой. Такие «стратифицированные» семена сохраняют жизнеспособность на 72 – 95%, а всхожесть их увеличивается. Распространение подобным способом семян агрегированное, что является залогом успешного произрастания их в будущем. Эндозоохорами являются многие воробьиные птицы, а из зверей – бурый медведь, псовые и др. Подлесочные породы (малина, смородина, калина, бузина, терн, рябина и др.) распространяются преимущественно при помощи зверей и птиц, при этом идет селекция на сахаристые формы. Таким образом, птицы и звери обеспечивают будущие свои поколения вкусными и питательными кормами.

Сизоохория – растаскивание семян, устройство их запасов, притаптывание на пороях: сойка растаскивает желуди дуба на расстояние до 3 км, ежегодно обеспечивая посев 500 дубков; кедровка, мыши, бурундуки устраивают запасы до 90 кг; кабаны, олени, питаясь, притаптывают и зарывают желуди дуба, семена кедра, орешки бука и других древесно-кустарниковых пород; клесты сбрасывают на землю до 50% урожая шишек хвойных, этитми «кислыми» шишками питаются и другие синзоохоры (белки, мыши и т.д.).

3. Корнееды (кабаны, слепыши, земляные зайцы) способствуют вегетативному размножению (корневые отпрыски) древесно-кустарниковой и травянистой растительности.

II. Зоофагия. К данной группе относятся насекомоядные и плотоядные (хищники) птицы и звери. Зоомасса занимает второе место после фитомассы в лесных экосистемах, при этом основная ее доля приходится на беспозвоночных. Насекомых в той или иной степени едят все птицы и звери («когда тигр голоден – он ест саранчу»). «Заморить червячка» свойственно всем позвоночным животным.

Птицы. Насекомоядность наиболее характерна для птиц, они съедают (уничтожают) до 30% вредных насекомых, оказывая существенное влияние на регулирование их численности. Птенцы выкармливаются преимущественно насекомыми (кроме голубей и некоторых других): скворцы в день прилетают с кормом около 200 раз; большая синица – 330 раз; горихвостка – 470 раз; серая мухоловка – около 500 раз; мухоловка пеструшка – 560 раз; черный стриж 34 раза (в каждом приносимом комке содержится до 700 шт. насекомых). Чем мельче птица, тем больше ей требуется корма по отношению к собственному весу: желтоголовый королек, самая маленькая птичка наших лесов, в день съедает пищи, равной 28% собственного веса (для человека это составило бы 20 кг пищи в день). В гнездовой период птенцы поморника набирают вес больший, чем его родители (перед вылетом худеют).

При добывании корма птицы образуют смешанные стаи в очагах массового размножения вредных насекомых: кукушки – сороки – сизоворонки – в очагах шелкопрядов и других крупных чешуекрылых; черные дрозды – удоды – скворцы – в очагах прямокрылых; синицы – поползни – пищухи – дятлы – в очагах стволовых вредителей, в последнем случае «стук» дятлов и их резкий крик является сигналом к сбору. Объемы использования насекомых с площади 1 км² составляют: в дубравах – до 10 кг, в березняках – до 5 кг, в борах – около 4 кг.

Приуроченность птиц к отдельным ярусам смешанного древостоя Усманского бора показана на рисунке 7.1 (по Барабаш-Никифорову и Семаго, 1963).

Рис. 7.1. Распределение птиц по ярусам леса.

В пределах отмеченных ярусов птицы не только собирают корм, но и предпочитают устраивать свои гнезда.

Насекомоядность зверей (преимущественные корма) наиболее присуща представителям отряда Insectivora: ежи – эврифаги (насекомые, дождевые черви, лягушки, мыши, птенцы и кладки птиц в гнездах, расположенных на земле; кроты (почвенные насекомые и дождевые черви); землеройки (все наземные беспозвоночные), суточный рацион в 2,5 раза превышает собственный вес этих зверьков; выхухоль (водные беспозвоночные и, прежде всего, моллюски).

Насекомоядность присуща также для мышевидных грызунов (яйцекладки, коконы насекомых), для многих хищников (муравьеды, медведи, куньи, псовые и др.).

Плотоядные звери проявляют выраженную избирательность а отношении своих жертв:

- мышееды (миофаги) наиболее представленная группа (лисицы, песцы, волки, енотовидная собака, все куньи, совы, канюки, пустельга, орел-зимняк);

- птицееды (орнитофаги): ястребы, все соколы, куньи, енотовидная собака и др.;

- змееды (герпетофаги): орел-змееяд, птица секретарь и др.;

- осоеды: орел-осоед, щурка золотистая и др.

Многие звери поедают земноводных (енотовидная собака, норки, барсук); зайцы являются основным кормом для рысей; копытные – для медведей, тигров, волков, росомах, кабарги, при этом каждый из хищников имеет свои специализированные способы охоты.

Всего перерабатывается до 4% биомассы леса.

III. Капрофагия. Среди птиц и зверей такой трофической специализации нет. Но перирдически звери питаются экскрементами других животных, пополняя кишечную флору; копытные поедают экскременты своих хищников, восполняя недостаток фосфора.

IV. Падальничество. Кроме специализированных падальщиков, все хищники используют падаль, особенно зимой.

V. Каннибализм. Развит среди грызунов и других позвоночных в условиях голодания, скученности.

VI. Всеядность. Связана с синантропностью, использованием пищевых отбросов; в наибольшей степени проявляется в неурожайные годы.

Перемещение и превращение органических и минеральных веществ.

Перерытая позвоночными животными, площадь в лесу достигает 40 – 50 см глубиной и ежегодно составляет около 15% общей территории; землерои «выносят» на поверхность с различной глубины до 19 т почвы с 1 га. Эта деятельность разрушает убежища вредных почвенных насекомых (хрущей, чернотелок, долгоносиков и т.д.), аэрирует почву, сокращает теплопроводность ее и испарение почвенной влаги, что многократно ускоряет процесс разложения мертвой органики.

Превращение или перемещение может быть прямым и косвенным. Прямое влияние – это поедание пищи, переработка ее в биомассу организма, энергию; в почву поступают экскременты и трупы. В дубраве фитофаги из позвоночных в сухом весе составляют 2,2 кг/га, а их корм в течение года – 327,4 кг/га. Лоси (самый крупный фитофаг наших лесов) в норме съедают 8% биомассы доступных для них кормов, из которых 5% поступает на поверхность почвы в виде экскрементов и только 3% идет на рост и энергозатраты. Косвенное влияние – осветление древесного полога, провокация кустистости древесно-кустарниковых пород, цветения и плодоношения и т.д.

Таким образом, функциональная роль зверей и птиц в лесных биогеоценозах сводится к следующему:

- отбору ослабленных и больных организмов среди объектов их питания;

- расселение древесных и кустарниковых пород, формирование пространственной структуры и ярусности лесного фитоценоза;

- превращение вещества и энергии;

- формирование лесных почв;

- регулирование численности организмов, составляющих объект питания;

- обеспечение саморегуляции лесных экосистем в целом.

Особенности фауны лесных птиц и зверей:

· малочисленность форм, питающихся корнями, почвенными позвоночными и беспозвоночными;

· широкое представительство дендрофагов; семяеды;

· выраженная в той или иной степени насекомоядность;

· значительная доля хищников;

· отсутствие узко специализированных трупоедов.

Особенности лесной среды:

· ярусная структура лесных биогеоценозов;

· наличие микроклимата;

· «закрытость» лесной среды, представляющая для птиц и зверей самые разнообразные убежища на различных этапах жизненного цикла.

Основными характеристиками жизненных форм лесных зверей и птиц являются:

· невысокая скорость передвижения;

· защитная окраска (пятнистость, размывающая контуры птицы или зверя);

· слабое зрение, отчетливая реакция на движение;

· хорошо развитые слух и обоняние;

· преимущественная ночная активность зверей (возможность скрыться или затаиться, что особенно важно при невысоких скоростях передвижения;

· преимущественно дневная активность птиц, обладающих лучшим зрением по сравнению с млекопитающими;

· тенденции к разноядности (использование второстепенных, замещающих и балластных кормов);

· высокие уровни рассудочной деятельности в условиях разнокачественной среды.

Дата добавления: 2014-01-07