Эдификаторы и ключевые виды, их роль в лесных экосистемах

Разные виды вносят неодинаковый вклад в формирование, динамику и функционирование экосистемы. Наиболее сильное влияние на нее оказывают так называемые виды-эдификаторы и ключевые виды.

Эдификаторы — это виды, которые создают основу экосистемы, определяют ее структуру и играют важнейшую роль в создании ее внутренней среды. Примеры эдификаторов в лесных экосистемах: эдификатор дубравы — дуб, темнохвойной тайги — кедр и (или) пихта. Эдификаторы осваивают большую часть энергии и вещества, создают основную часть продукции на своем трофическом уровне, условия для существования множества других видов и в итоге определяют «лицо» экосистемы. Уничтожение вида-эдификатора, по сути, означает исчезновение всей экосистемы (например, не может быть елового леса, если нет ели).

Ключевые виды — это виды, играющие в экосистеме очень важную роль, несмотря на относительно небольшую биомассу. Примером ключевого вида может служить кедровка, которая при относительно небольшой численности играет основную роль в воспроизводстве кедра — вида-эдификатора этой экосистемы. Исчезновение ключевых видов существенно влияет на популяции других видов и процессы в экосистеме. Их наличие — индикатор распространения сообществ, ключевыми видами которых они выступают. В лесных сообществах выделяют несколько функциональных групп эдификаторов и ключевых видов: деревья, листо- и хвоегрызущиенасекомые, крупные растительноядные и хищные животные и дереворазрушающие грибы.

Деревья создают основную часть продукции в лесных экосистемах и тем самым выступают основанием для большинства трофических цепей(сетей). Полог леса, состоящий из взрослых крупных деревьев, формирует специфические условия среды. Большинство видов в лесных экосистемах существует именно благодаря наличию деревьев. Сами деревья являются местообитаниями для многих видов: эпифитных лишайников и мхов, сапрофитных грибов, насекомых, птиц, зверей. В процессе размножения, расселения, развития и гибели деревьев складывается характерная для данной экосистемы пространственная неоднородность. Эта неоднородность обеспечивает существование разнообразных видов, приуроченных к ветровальным окнам или парцеллам разного возраста и различных видов деревьев.

Насекомые, поедающие листву или хвою, в популяциях которых периодически происходят мощные вспышки численности, оказывают сильное влияние как на структуру лесных экосистем, так и на распределение потоков вещества и энергии в них. Повреждая листву и хвою деревьев, они создают разрывы в пологе леса. Такие повреждения могут вести к кратковременным обратимым изменениям. Обычно они не приводят к смерти деревьев, но меняют экологическую обстановку в созданных разрывах вследствие изменения режима освещенности и поступления большого количества экскрементов. Из-за мощных вспышек численности насекомых деревья могут гибнуть на больших площадях, что радикально изменяет динамику всей экосистемы и является одним из сукцессионных механизмов в лесных экосистемах.

Дереворазрушающие грибы — один из основных компонентов блока редуцентов экосистемы.

Большинство животных не способно переваривать древесину, поэтому возвращение веществ из отмершей древесины в круговорот экосистемы происходит в основном благодаря деятельности грибов и бактерий. Ее результатом становится гибель отдельных деревьев или целых групп.

Важную роль в некоторых типах леса играют крупные копытные животные. Их жизнедеятельность приводит к формированию специфической пространственной структуры с мозаикой прогалин и разреженных участков леса, пригодных для светолюбивой флоры и фауны. В широколиственных и смешанных лесах такую роль прежде играли популяции зубра. Сейчас существенное влияние на лесные экосистемы оказывают кабаны, лоси, олени.

Крупные хищники также важны для функционирования лесных экосистем. Находясь на вершине трофической пирамиды, они регулируют численность травоядных животных. Состояние популяций хищников — важный индикатор общего состояния экосистем. В целом ряде стран Европы и на атлантическом побережье США отсутствие крупных хищников (волков или койотов) в условиях снижения охотничьего прессинга вызвало бурный рост популяций косуль и других оленей. Размножившиеся копытные, поедая подрост деревьев или оставляя определенные виды кустарников и трав, препятствующие росту деревьев, создают серьезную проблему для естественного возобновления деревьев. В качестве меры лесовозобновления вырубки приходится даже огораживать, что повышает стоимость лесохозяйственных работ и ограничивает доступ других животных на данную территорию.