Когда численность леммингов достигает пика, становится заметным эффект выедания. Пик численности леммингов совпадает с изобилием хищных птиц, таких, как совы и поморники; в малокормные годы хищники почти не размножаются (Пителка, Томич и Трайчел, 1955). Краткий обзор тундры как экосистемы дает Шульц (1969).[ ...]
| Пищевые взаимоотношения между животными тундры |  |
Север Евразии и Северной Америки занят полярной тундрой. Данный тип природных экосистем занимает промежуточное положение между лесами и Ледовитым океаном, он сложился в условиях холодного влажного климата и наличия в почве многолетней мерзлоты. Здесь очень холодная длинная зима (полярная ночь). Среднегодовая температура ниже — 15° С. Летом вечная мерзлота оттаивает всего на метр. Осадки — менее 250 мм/год. Практически вся территории занята болотистыми почвами. Представители флоры и фауны, обитающие в данных условиях, имеют очень высокий темп продуктивности в течение короткого лета. Растительность — мхи, лишайники, травы, низкорослые кустарники, голубика, морошка, брусника. Животный мир — мелкие млекопитающие (сурки, суслики, лемминги), хищники (песец, горностай, волк, сова), северный олень, зайцы), множество птиц (гуси, куропатки, утки, кулики). Экосистемы тундры очень уязвимы, причем хрупкость их обусловлена короткими пищевыми цепями (лишайники и травы олени волки).[ ...]
В нескольких работах было показано, что структура пищевой цепи может влиять на ее упругость (быстроту возвращения к равновесному состоянию) в условиях колебаний притока энергии и биогенных элементов. О’Нил (O’Neill, 1976) рассматривал сообщество как трехкомпонентную систему, состоящую из активной растительной ткани (Р), гетеротрофных организмов (Я) и неактивного мертвого органического вещества (D) (рис. 21.10). Скорость изменения биомассы каждого из этих блоков зависит от переноса энергии между ними. Так, у Р она пополняется от одного источника (чистая первичная продукция) и теряется двумя путями (потребление гетеротрофами и переход к D в виде подстилки). Изменения Н определяются двумя способами как поступления (поглощение биомассы живых растений и мертвого органического вещества), так и потерь (дефекация и расходы на дыхание). Наконец, биомасса блока D также двумя путями пополняется (растительный спад, и дефекация) и расходуется (потребление гетеротрофами и физический вынос за пределы системы). Подставляя в расчеты реальные данные по шести сообществам, характеризующим-тундру, тропический лес, листопадный лес умеренного пояса, соленый марш, пресноводный ручей и пруд, О’Нил изучал на моделях этих сообществ стандартные нарушения (сокращение исходной биомассы на корню активной растительной ткани на 10%). Он следил за скоростями восстановления систем до равновесного состояния, сопоставляя их с притоком энергии на единицу биомассы живой ткани (рис. 21.11).[ ...]
Количество радиоактивных изотопов, которые включаются в пищевые цепи и в конце концов попадают в организм человека, определяется не только тем, сколько их выпало из воздуха (что, как уже отмечалось, непосредственно зависит от количества атмосферных осадков), но также структурой экосистемы и природой ее биогеохимических циклов. В общем в малокормных местообитаниях большая доля осадков будет входить в пищевые цепи. В богатой среде высокая скорость обмена и большая запасающая емкость почвы или донных отложений обеспечивают такое разбавление осадков, что в растения они попадают в относительно небольшом количестве. Подушковидная растительность тощих почв, такая, как моховые болота, заросли вереска, сообщества на выходах гранита, альпийские луга и тундры (и эпифиты в тропических экосистемах), действует как ловушка для осадков, ускоряя их потребление животными (Рассел, 1965), подобно тому как это происходит в дет-ритных пищевых цепях. Два примера такого рода представлены в табл. 60 и 61. В Англии овцы, пасущиеся на возвышенных местах, накапливают в костях в 20 раз больше стронция-90, чем овцы, пасущиеся в долинах, потому что для высоких пастбищ характерны низкое содержание кальция и подушковидная растительность (табл. 60).[ ...]
На территории России встречаются самые разные типы естественной растительности: тундра, леса, луга, болота и др. В последние десятилетия усилилось воздействие человека на природу. Этот процесс оказывает весьма заметное отрицательное влияние на растительность: зеленый покров Земли постоянно сокращается, изменяется состав лесов, уменьшается их продуктивность, снижается количество дикорастущих, пищевых, лекарственных, технических и медоносных растений. Такие явления наблюдаются при рубке леса, распашке степей и пойменных лугов, сенокошении, перевыпасе скота, строительстве, мелиорации и т.д.[ ...]
Зону между северной границей распространения лесов и вечным льдом обычно называют тундрой. Одно из важнейших растений тундры — олений лишайник («олений мох») Otadonia. Эти животные в свою очередь служат пищей волкам и человеку. Тундровые растения поедаются также леммингами — пушистыми короткохвостыми грызунами, напоминающими медведей в миниатюре, и куропатками. Всю долгую зиму и все короткое лето песцы и полярные совы питаются в основном леммингами н родственными им грызунами. Во всех этих случаях пищевые цепи сравнительно коротки, и любое существенное изменение численности организмов какого-лнбо из трех трофических уровней сильно отражается на других уровнях, так как возможность перейти на другую пищу практически отсутствует. Как мы увидим позже, в этом кроется одна из причин того, что некоторые группы арктических организмов подвержены резким колебаниям численности — от сверхизобилия до почти полного исчезновения. Интересно заметить, что подобное часто случалось с человеческими цивилизациями, зависевшими от одного или от нескольких немногих источников пнщи (вспомним «картофельный голод» в Ирландии2). На Аляске человек неосторожно вызвал резкие колебания численности организмов, интро-дуцировав домашнего северного оленя из Лапландии. В отличие от местных карибу северный олень не мигрирует. В Лапландии оленей перегоняют с места на место, чтобы избежать перевыпаса, но индейцы и эскимосы Аляски не имеют навыков пастьбы (дикие карибу сами переходят с одного пастбища на другое). В результате северные олени истощили многие пастбища, сократив запасы пищи и для карибу. Это наглядный пример того, что случается, когда интродуцируется только часть хорошо слаженной системы. У нас еще будут случаи отметить, что интродуцированные животные часто становятся бедствием, если вместе с ними в новое местообитание не переносятся естественные или искусственные контролирующие механизмы.[ ...]
Один из самых распространенных видов этого рода и всего семейства — белый гриб (В. edulis, табл. 34). Он самый ценный в пищевом отношении из всех съедобных грибов вообще. Имеет около двух десятков форм, отличающихся главным образом окраской плодового тела и микоризной приуроченностью к той или иной древесной породе. Шляпка беловатая, желтая, буроватая, желто-бурая, красно-бурая или даже почти черная. Губчатый слой у молодых экземпляров чисто-белый, позднее желтоватый и желтовато-оливковый. На ножке светлый сетчатый рисунок. Мякоть белая, на изломе не изменяется. Произрастает с очень многими древесными породами — хвойными и лиственными, в средней полосе европейской части СССР — чаще с березой, дубом, сосной, елью, но ни разу в СССР не был отмечен с такой распространенной породой, как лиственница. В арктической и горной тундрах изредка произрастает с карликовой березкой. Вид голарктический, однако в культурах соответствующих древесных пород известен и вне Голарктики (например, Австралия, Южная Америка). Местами произрастает в изобилии. В СССР белый гриб обитает преимущественно в европейской части, в Западной Сибири, на Кавказе. Очень редок он в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.[ ...]
Бурый медведь - хозяин тайги, населяющий всю лесную часть Центральной Сибири; как мигрант появляется в особо урожайные годы на ягодниках в лесотундре и тундре. Ягоды и кедровые орехи, а также различные травы (черемша, лук, пырей, клевер, осока, хвощ и особенно борщевик) - это его основные корма. К дополнительным относятся падаль различных животных, грызуны и их пищевые запасы, муравьи, куколки и гусеницы, черви, лишайники, кора и молодые побеги осины, хвоя, лесные птицы и их потомство, в некоторые периоды лось и северный олень, на которых медведь нападает сравнительно редко.[ ...]
Коэффициенты накопления часто бывают больше в бедных биогенными элементами почвах и водах, чем в богатых. Более интенсивное накопление наблюдается также в скудной растительности, например на покрытых лишайниками скалах арктической тундры.[ ...]
С развитием земледелия площади, занятые под культурными (и одомашненными) растениями, непрерывно растут. Однако мировой фонд возделываемых растений остается постоянным. Кроме культурных растений, человек использует много диких, главным образом древесных, растений, а также разнообразных многолетних травянистых видов. Значительное число диких растений, встречающихся в лесах или обитающих на безлесных пространствах (в тундрах, лугах, степях, прериях, саваннах), человек применяет для других целей. Он пользуется сочными плодами и орехами для получения пищевых продуктов, добывает эфирные масла и разнообразные душистые вещества, получает грубое и тонкое волокно из листьев и стеблей, производит подсочку для добычи каучука, камедей и смол, собирает сырье, служащее для получения различных лекарственных веществ.[ ...]
Данная гипотеза, очевидно, позволяет строить прогнозы, вполне поддающиеся проверке. Так, системы с более высокой первичной продуктивностью, по-видимому, могут включать большее число трофических уровней. Однако в действительности, несмотря на разницу первичной продукции различных наземных, пресноводных и морских сообществ на три-четыре порядка (Pimm, 1982), нет никаких надежных доказательств увеличения числа трофических уровней в более продуктивных средах. В малопродуктивных арктических озерах и тундре пищевые цепи практически не короче, чем в озерах и травяных формациях умеренного и тропического поясов. И лишь при крайне низких уровнях первичной продукции энергетические ограничения, по-видимому, действительно определяют верхний предел числа трофических уровней. Например, в озере Ванга-лин (Антарктика) с чрезвычайно низкой продуктивностью, вероятно, отсутствует третий трофический уровень (Goldman et al„ 1967).[ ...]
Приспособленность к лесной среде и прочность, неизбежность биогеоценотических связей и зависимостей с лесной средой у охотничьих зверей и птиц весьма различна. Белка, летяга, соболь, лесная куница, глухарь и рябчик — немыслимы вне леса. Бурый медведь, как известно, встречается и в- альпийской зоне, даже в горах почти безлесных, но все же это лесной зверь и к тому же зверь больших лесов, так как ему нужен покой и для одного даже зверя достаточно большой простор (до 1000 га)1. Есть такая группа зверей и птиц, которые очень тесно связаны с лесом и пищевыми связями (например, с деревьями и кустарниками) и как с защитной средой (от врагов и непогоды). Это — лось, заяц-беляк, тетерев. Однако там, где им обеспечен достаточный покой и есть хотя бы элементы лесной растительности, не образующие лесную среду, они могут обходиться и без нее. Например, лось и заяц-беляк проникают за элементами лесной растительности до морского побережья зоны тундр (по долинам рек), тетерев — в лесостепь и т. д. Характерно, что это сукцессионные виды, связанные с мелколесьем по гарям и вырубкам, а не с завершающим климаксом лесных формаций.[ ...]