Окружающая среда

Экваториальная широта влажных тропических лесов и лиственных тропических лесов обеспечивает относительно постоянную продолжительность дня и среднюю температуру в течение всего года. Солнце ежедневно восходит почти вертикально в полдень, обеспечивая высокий уровень поступающей лучистой энергии в любое время года. Хотя нет холодного сезона, в течение которого растения испытывают неблагоприятные температуры, препятствующие росту, существует множество местных вариаций климата, обусловленных топографией, и эти вариации влияют и ограничивают распространение тропических лесов в тропиках.

Влажные тропические леса встречаются в районах тропиков, где температура всегда высока, а количество осадков превышает от 1800 до 2500 мм (от 70 до 100 дюймов) в год и выпадает довольно равномерно в течение года.Подобный жаркий климат, в котором годовое количество осадков колеблется от 800 до 1800 мм и в котором бывает ярко выраженный сезон с малым количеством осадков, обычно поддерживает тропические лиственные леса, т. Е. Влажные леса, в которых до трех четвертей деревьев теряют листву в засуху время года. Таким образом, основным определяющим климатическим фактором для распространения тропических лесов в низинных районах тропиков являются осадки, как общее количество, так и сезонные колебания. Почва, вмешательство человека и другие факторы также могут быть важными контролирующими факторами.

Климат всегда жаркий и влажный на большей части экваториального пояса, но в районах к северу и югу от него выпадают сезонные осадки. В летние месяцы в Северном полушарии — с июня по август — погодные системы смещаются на север, принося дожди в регионы в северных частях тропиков, как и муссонные дожди в Индии и Мьянме. И наоборот, летом в Южном полушарии погодные системы перемещаются на юг, принося дожди с декабря по февраль в такие места, как северная Австралия. В этих жарких, сезонно влажных районах растут тропические лиственные леса, такие как тиковые леса Мьянмы и Таиланда. В других местах, где условия схожи, но дожди не так надежны или факторами являются пожары, встречаются саванны.

Топографические факторы влияют на количество осадков и, следовательно, на распределение тропических лесов в регионе. Например, прибрежные районы, где преобладающие ветры дуют с берега, скорее всего, будут иметь более влажный климат, чем побережья, где в основном дуют морские ветры. На западном побережье тропической Австралии и Южной Америки к югу от экватора дуют прибрежные ветры, и в этих засушливых регионах тропические леса могут расти только на очень небольших участках. Это контрастирует с более обширно покрытыми тропическими лесами обращенными на восток побережьями тех же континентов на тех же широтах.То же явление проявляется в меньшем масштабе, когда ориентация береговых линий параллельна, а не перпендикулярна направлению ветра. Например, в районе Таунсвилля на северо-востоке Австралии и в Бенине в Западной Африке разрывы в довольно непрерывных участках тропических лесов возникают там, где преобладающие ветры дуют вдоль побережья, а не через него.

Средняя температура в регионах тропических лесов составляет от 20 до 29 ° C (от 68 до 84 ° F), и ни в один месяц средняя температура не опускается ниже 18 ° C (64 ° F). Температура становится критической с увеличением высоты; во влажных тропиках температура падает примерно на 0,5 ° C (0,9 ° F) на каждые 100 метров (328 футов) подъема. Изменение растительности в зависимости от высотного градиента имеет тенденцию быть постепенным и изменчивым и по-разному интерпретируется разными авторитетами. Например, в Уганде влажные тропические леса растут на высоте от 1100 до 1300 метров и, как было описано, уступают место горным тропическим лесам на высоте от 1650 до 1750 метров через переходную лесную зону, которые продолжаются до 2300-3400 метров. В Новой Гвинее низменные тропические леса достигают высоты от 1000 до 1200 метров, над которыми простираются горные тропические леса с изменением высоты до 3900 метров. В Перу низинные тропические леса простираются вверх на высоту от 1200 до 1500 метров, а переходные леса уступают место горным тропическим лесам на высоте от 1800 до 2000 метров, которые продолжаются до 3400-4000 метров. Эти пределы сопоставимы и отражают сходство климата во всех регионах, где произрастают влажные тропические леса. Однако виды растений часто сильно различаются в зависимости от региона.

Хотя климат, поддерживающий влажные тропические леса, постоянно жаркий, температуры никогда не достигают высоких значений, регулярно регистрируемых в более засушливых местах к северу и югу от экваториального пояса. Отчасти это связано с высоким уровнем облачности, из-за которого среднее количество солнечных часов в день ограничивается четырьмя-шестью.В холмистых районах, где воздушные массы поднимаются и охлаждаются из-за топографии, количество солнечных часов может быть еще меньше. Тем не менее жара может показаться экстремальной из-за высокого уровня влажности воздуха, который обычно превышает 50 процентов днем ​​и приближается к 100 процентам ночью. Усугубляет дискомфорт тот факт, что ветры обычно слабые; средняя скорость ветра обычно составляет менее 10 км (6,2 мили) в час и менее 5 км в час во многих районах. Опустошительные тропические циклоны (ураганы и тайфуны) периодически возникают в некоторых прибрежных районах по направлению к окраинам экваториального пояса, например, в Вест-Индии и в некоторых частях западной части Тихоокеанского региона. Хотя такие бури случаются относительно редко, они оказывают большое влияние на структуру и регенерацию леса.

Климат внутри любой растительности (микроклимат) смягчается наличием частей растений, которые уменьшают поступающую солнечную радиацию и циркуляцию воздуха. Это особенно верно для влажных тропических лесов, структура которых более густая и сложная, чем другая растительность. В лесу диапазон температур и скорость ветра снижены, а влажность повышена по сравнению с климатом над кронами деревьев или на близлежащих полянах. Количество дождя, достигающего земли, также уменьшается — в некоторых случаях на 90 процентов, — поскольку дождевая вода поглощается эпифитами (растениями, которые растут на поверхности других растений, но получают питательные вещества и воду из воздуха) и деревьями. коры или захватывается листвой и испаряется непосредственно обратно в атмосферу.

Почвы в тропических лесах, как правило, глубокие, но не очень плодородные, отчасти потому, что большая часть некоторых минеральных питательных веществ в любой момент времени связана с самой растительностью, а не находится в свободном состоянии в почве. Влажные и жаркие климатические условия приводят к глубокому выветриванию горных пород и образованию глубоких, типично красноватых почвенных профилей, богатых нерастворимыми полуторными оксидами железа и алюминия, обычно называемых тропическими красноземами.Поскольку осадки в регионах тропических лесов почти всегда превышают эвапотранспирацию, в почве существует почти постоянный избыток воды, которая течет вниз через почву в ручьи и реки по дну долин. Благодаря этому процессу питательные вещества вымываются из почвы, делая ее относительно неплодородной. Большинство корней, в том числе корней деревьев, сосредоточено в самых верхних слоях почвы, где питательные вещества становятся доступными в результате разложения опавших опавших листьев и другого органического мусора. Песчаные почвы, в частности, полностью выщелачивают питательные вещества и поддерживают низкорослые тропические леса своеобразного состава. Большая часть растений в этой среде имеет маленькие листья, которые содержат большое количество токсичных или неприятных веществ. Вариант влажного тропического леса, мангровые леса, встречается вдоль эстуариев и на защищенных морских побережьях в затопляемых приливами илистых почвах (видеть пограничная экосистема: прибрежные системы).

Однако даже в пределах одной и той же территории могут наблюдаться значительные различия в почвенном составе, связанные с топографическим положением и различиями в коренных породах, и эти различия отражаются на составе и структуре леса. Например, с увеличением высоты — даже в пределах одной и той же площади и на одной и той же породе — мощность почвы заметно уменьшается, а органическое содержание в ней увеличивается в связи с изменением состава и структуры леса.