Хвойные леса Северной Америки

ГЛАВА 2 ПОЧВЫ И РАСТИТЕЛЬНОСТЬ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ

Большая, северная, часть материка входит в  пределы Голарктического флористического царства, меньшая, южная, часть, включая всю Мексику и крайний юг США, относится к Неотропическому царству (рис. 2). Если в истории развития и составе флоры северной части материка наблюдается бесспорная связь с Евразией, то южная близка к Южной Америке.

Рисунок 2 - Флористическое районирование Северной Америки (по А.Л. Тахтаджяну)

С конца мелового периода и до конца палеогена на материке господствовала умеренная и субтропическая флора, близкая к флоре северо-востока Азии. В это время центральная часть материка была покрыта морем, а восточная и западная его окраины имели сухопутную связь на севере. Внутренние различия во флоре Северной Америки начали складываться под влиянием изменений климата в течение кайнозоя.

На крайнем юге Северной Америки  в начале палеогена преобладала тропическая флора, близкая к тропической флоре Европы. В неогене в связи с осушением равнин ее ксерофитные элементы начали проникать на север, дав начало современной полупустынной и степной флоре.

В результате постепенного похолодания  климата в конце неогена субтропические виды отступили на юг, их заменила флора  умеренных широт, которая проникла, очевидно, из Евразии по северному  сухопутному «мосту».

Распространение оледенения привело  к уничтожению растительного  покрова на значительной части материка. Древняя флора Северной Америки сохранилась в южных частях Аппалачей (широколиственные леса), на юго-западе материка (хвойные леса) и в пустынях. После отступания ледников она вновь распространилась по всему материку. С другой стороны, в предледниковое время и межледниковые эпохи с севера на юг проникали арктические и высокогорные элементы, которые сохранились там до настоящего времени как реликты ледниковой эпохи. Существование в Северной Америке древних и самостоятельных центров формирования флор обусловило большое видовое разнообразие растительности (свыше 30 000 видов) и значительное число эндемических и реликтовых видов (более 7800). Наибольшее число реликтов известно в районах Калифорнийского и Аппалачского флористических центров. Особенно большой процент эндемиков приходится на Мексику, где таковыми считаются не менее 40-50 % видов цветковых растений; много эндемиков и во флоре степей.

Современное распределение типов  почвенно-растительного покрова  в Северной Америке имеет некоторые  черты, определяемые особенностями  ее очертаний и орографии.

Тундры, лесотундры и таежные леса вытянуты субширотными полосами в северной половине материка. Далее к югу характер зональности изменяется. Побережье Атлантического океана получает наиболее обильные и равномерные осадки; в глубь материка осадки постепенно убывают, поэтому лесостепи, степи и пустыни умеренного и субтропического поясов нигде в Северной Америке не выходят к Атлантическому океану, а протягиваются в виде субмеридиональных зон внутри материка.

Вдоль восточного побережья широтная зональность в распределении  почв и растительности сохраняется. Там представлены различные типы мезофильных лесов: тайгу сменяют смешанные, затем широколиственные леса умеренного пояса, переходящие на юго-востоке в субтропические вечнозеленые леса.

Подобная картина распространения  зональных типов растительного  покрова свойственна и востоку  Азии, так как восточным окраинам обоих материков присущи некоторые  общие закономерности формирования климата. Однако крупные различия в  орографии и размерах Евразии  и Северной Америки создают также  существенные различия между ними в  распределении растительности и  почв.

В связи с тем, что в пределах тропического и субэкваториального поясов Северная Америка сужена и  расчленена, пустыни тропического пояса, тропические леса и саванны не образуют там широких полос, а  располагаются лишь фрагментарно, на небольших участках суши Центральной Америки.

Большая часть Гренландии, центральная  часть острова Элсмир и некоторые районы Баффиновой Земли покрыты материковыми льдами и, следовательно, лишены почв и растительности.

Значительная часть островов Арктического архипелага, не покрытые льдом окраины  Гренландии и север материка, включая  Северную Аляску, побережье Гудзонова залива, северную часть Лабрадора и Ньюфаундленда, занятытундрами. На востоке тундра распространяется до 55-54° с.ш., что объясняется влиянием Лабрадорского течения и суровым влажным климатом северо-восточной части материка.

В видовом отношении североамериканские тундры мало отличаются от евразийских. В северной части преобладает арктическая тундра с мохово-лишайниковой растительностью и полигональными почвами. Для южных тундр характерны травяной покров из осок и злаков, а также карликовые древесные породы: береза (Betula glandulosa), ива, ольха, ползучий вереск — на типичных тундрово-глеевых почвах. Характерно также обилие торфяных болот.

Полоса лесотундры достигает наибольшей ширины к западу от Гудзонова залива. В ней появляется древесная растительность. Здесь, у северного предела своего распространения, она представлена черной и белой елью (Picea mariana и Picea canadensis) и лиственницей (Larix laricina).

На Аляске, как и на Скандинавском  полуострове, равнинная тундра непосредственно  сменяется на склонах гор гольцовой растительностью и горной тундрой.

Огромные территории в Северной Америке покрыты хвойными лесами умеренного пояса на подзолистых почвах. Они занимают побережье Тихого океана примерно от 61 до 42° с.ш., переходят на нижние части склонов Кордильер и к востоку от них выходят на равнину. К востоку от Кордильер южная граница хвойных лесов резко поднимается на север до 54-55° с.ш., а затем спускается к югу до Великих озер и низовьев реки Св. Лаврентия. На обширной территории от побережья Лабрадора до восточных склонов гор Аляски хвойные леса характеризуются большим однообразием видового состава.

Для восточной, или так называемой гудзоновской, тайги характерно распространение высоких мощных хвойных деревьев, представленных эндемичными американскими видами: белой елью (Picea canadensis), американской лиственницей, сосной Банкса (Pinus banksiana), которую называют также каменной, или черной, бальзамической пихтой (Abies balsamea), дающей канадский бальзам — ценное смолообразное вещество, употребляемое в технике.

Наиболее характерные лиственные породы деревьев в хвойных лесах  — бумажная береза (Betula papyrifera) с гладкой белой корой, бальзамический тополь (Populus balsamifera), осина (Populus tremuloides). Для подлеска характерны разнообразные ягодные кустарники: красная и черная смородина, малина и черника. Поверхность почвы покрыта мхами и лишайниками. Под этими лесами образовались типичные подзолистые почвы, на севере сменяющиеся мерзлотно-таежными, а на юге — дерново-подзолистыми.

Леса побережья Тихого океана и по облику, и по составу резко отличаются от лесов востока материка. На востоке много родов древесной растительности, общих с Европой; на западе преобладают эндемичные виды хвойных и роды, общие с восточными районами Азии.

По характеру климата и экологическим  условиям Тихоокеанское побережье  близко зоне широколиственных лесов  Западной Европы, однако леса здесь  не лиственные, а хвойные, исключительно  богатые по видовому составу как деревьев, так и кустарников и трав. Это во многом объясняется реликтовым характером их флоры. Типичные представители древесной флоры этих лесов -ситхинская ель (Picea sitchensis), дугласова пихта (Pseudotsuga menziesii), западный хемлок, или тсуга (Tsuga heterophylla), кипарисовик (Chamaecyparis lawsoniana), гигантская туя, или красный кедр (Thuja plicata). Густые леса из туи отличаются исключительной продуктивностью. Между гигантскими хвойными деревьями почти отсутствует древесный подлесок, зато много разнообразных кустарников, часто колючих. В наземном покрове изобилуют папоротники, мхи.

С удалением от побережья влажность  климата постепенно уменьшается; для внутренних долин и плато Кордильер характерны уже более сухие леса из дугласовой пихты и желтой сосны (Pinus ponderosa) с примесью других хвойных деревьев.

На юг влаголюбивые хвойные леса Тихоокеанского побережья распространяются почти до 40° с.ш. Они состоят из желтой сосны, преобладающей в наиболее сухих местах, дугласовой пихты, одноцветной пихты (Abies concolor), сахарной сосны (Pinus lambertiana) и ладанного кедра (Libocedrus deccurens). Примерно около 40° с.ш. появляется вечнозеленая секвойя (Sequoia sempervirens), а на высоте около 1500 м на склонах Сьерра-Невады сохранились рощи гигантской секвойи (Sequoiadendron giganteum) — самого высокого на земном шаре дерева, отдельные экземпляры которого достигают в высоту 100 м при диаметре ствола Юм. Запас древесной массы на единицу площади в таких лесах примерно в 25 раз больше, чем в еловых.

В восточной части материка хвойные леса постепенно переходят в смешанные, распространенные в области Великих озер и в бассейне реки Св. Лаврентия. В средней части материка тайга сменяется лесостепной и степной растительностью.

В смешанных лесах Северной Америки вместе с хвойными растет много широколиственных деревьев. Из хвойных наиболее характерны белая, или веймутова, сосна (Pinus strobus), достигающая 50 м высоты, красная сосна (Pinus resinosa) и восточный хемлок (Tsuga canadensis). Из лиственных широко распространены желтая береза (Betula lutea) с твердой желтоватой древесиной, сахарный клен (Acer saccharum) — национальный символ Канады, американский ясень (Fraxinus americana), американский вяз (Ulmus americana), бук, липа (Tilia americana). Леса эти растут на серых лесных и дерново-подзолистых почвах, более плодородных, чем почвы тайги. Смешанные леса издавна подвергались сильному истреблению и сохранились сейчас преимущественно в верхних частях склонов Аппалачей. Они страдают в равной степени и от вырубок, и от пожаров.

К югу от смешанных лесов в  восточной части материка появляются широколиственные, так называемыеаппалачские леса, представляющие собой один из наиболее замечательных типов растительности Северной Америки. В прошлом широколиственные леса распространялись почти на всю Аппалачскую горную систему и на равнины к востоку от нее и к югу от Великих озер. Они растут в условиях мягкого влажного климата на серых лесных почвах, богатых окислами железа.

В аппалачских лесах преобладают широколиственные виды деревьев, общие с некоторыми европейскими или восточноазиатскими родами, и встречаются также многие древние реликтовые эндемичные виды. По видовому составу аппалачские леса — одни из богатейших на Земле. Больше всего в них американских видов дубов (Quercus macrocarpa, Q. alba и др.), вместе с ними распространены каштан (Castanea dentata), бук (Fagus grandifolia), ясень, липа, платан (Platanus occidentalis). Преобладают высокие деревья с мощной раскидистой кроной, часто обвитые вьющимися растениями — виноградом или плющом. В южной части зоны встречаются такие древние теплолюбивые виды, как гикори (Carya alba), магнолия (Magnolia acuminata), тюльпанное дерево (Liriodendron tulipifera) и ликвидамбар (Liquidambar orientalis) (рис. 3).

Рисунок 3 - Распространение некоторых растений в Северной Америке

В своем первобытном виде аппалачский лес не сохранился. Он сильно пострадал от вырубок и расчистки под пашню. Даже там, где леса еще существуют, видовой состав их очень изменен.

В южных частях Миссисипской и Приатлантической низменностей, а также на севере Флориды распространенывечнозеленые субтропические леса. Состав этих лесов меняется в зависимости от почвенно-грунтовых условий. На легких красноземных почвах растут леса из субтропических видов сосен и вечнозеленые леса из дуба, магнолий и бука со множеством лиан и эпифитов. На более сухих местах встречаются заросли американской карликовой пальмы сабаль малый (Sabal minor). На затопляемых побережьях Флориды и на низменности Миссисипи распространены леса из эндемичного болотного кипариса — таксодиума обыкновенного (Taxodium distichum). Это крупное дерево с корнями-подпорками образует обширные заросли, поднимающиеся из постоянно влажной болотистой почвы.

Смешанные, широколиственные и вечнозеленые субтропические леса восточной части  материка граничат на западе состепями. По Центральным равнинам зона степей проникает далеко на север, заходя в пределы Южной Канады, а на юге она доходит до 30° с.ш. Западной ее границей служит подножие Кордильер.

В пределах Центральных и Великих  равнин почвы и растительность изменяются с востока на запад в соответствии с изменением климатических условий (главным образом с уменьшением количества осадков). С востока и отчасти с севера степи окаймлены полосой лесостепи с серыми лесными почвами, которая к югу постепенно переходит в богатую по составу высокотравную степь, или прерию. В естественном состоянии в прериях растут злаки высотой до 150 см: американский вид ковыля (Stipa sparta), житняк (Agropyron tenerum), голубой бородач (Andropogon furcatus); к ним примешиваются представители разнотравья с ярко окрашенными цветками.

Обилие тепла и влаги и  большая растительная масса прерий способствовали образованию особого  типа почв —черноземовидных почв прерий, или бруниземов, занимающих промежуточное положение между типичными черноземами и лесными буроземами.

К западу прерии сменяются типичными и сухими степями. Для них характерны соответственно черноземные и каштановые почвы с многочисленными участками засоления. Травяной покров разреживается и становится ниже, обычно не более полуметра. Характерные злаки — трава грама (Bouteloua gracilis) и бизонова трава (Bulbilis dactyloides). На юго-западе на коричневых почвах сухих субтропиков появляются заросли колючих кустарников (мескита, опунций, окатиллы).