II. Các hệ sinh thái trên đất.
1. Rừng nhiệt đới (tropical forests)
a. Rừng mưa nhiệt đới (Tropical rainforest)
Quần xã giàu thành phần lồi nhất và phức tạp nhất trên trái đất là rừng mưa nhiệt đới. Nghiên cứu khu rừng này rất khĩ khăn như lời của Sanderson (1945) là: “Cái khĩ cơ bản nhất trong việc nghiên cứu rừng là chúng ta khơng bao giờ thấy
nĩ. Một khu rừng trung bình cao khoảng 100 feed và hình dạng giống như cái dĩa nhiều tầng đề ngược với cái mép chạm đất. Khi đi vào bên trong đĩ chúng ta bị lạc. Chúng ta sẽ khơng thấy cây hay rừng và chúng ta cũng khơng thể thấy cây cho dây leo vì dây leo và thực vật ngoại ký sinh cùng phát triển trên đĩ. Nếu chúng ta đi máy bay trên rừng, chúng ta khơng thấy gì ngồi những nhấp nhơ nhẹ nhàng, từng đám xanh trãi ra bên dưới. Nếu ta trèo lên cây chúng ta cũng khơng đạt được ý nghĩa thực sự của rừng xanh, kiến, lá cây, chim ruồi và sự tán loạn rối tung của thảm thực vật làm rối mắt của ta”.
Những khu rừng này thường thấy ở những vùng quanh xích đạo, ở những nơi lượng mưa hàng năm từ 200 - 450 cm và nhiệt độ trung bình cao hơn 17oC. Như thế nước và nhiệt độ khơng là yếu tố giới hạn. Nhưng đất ở vùng đĩ khá nghèo nàn chưa được cây cỏ bao phủ xum xuê. Cái tốt nhất là lượng mưa lớn. Khơng cĩ lớp mùn dày như ở vùng ơn đới, những lá cây rụng nhanh chĩng và
phân hủy cung cấp lại dưỡng chất cho rừng. Dần dần, đất rừng nhiệt đới sạch và khơng thích hợp cho nơng nghiệp.
Rừng mưa nhiệt đới chiếm cứ nhiều vùng ở Nam Mỹ, Trung Mỹ, Tây và Trung Phi và một vài nơi ở Madagasca, Đơng Nam Á cùng với nhiều đảo rải rác ở Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương. Với diện tích tổøng cộng khoảng 3000 triệu ha với một tỉ lệ khoảng 23% trên tồn thế giới (Bunting, 1988). Dân số ở những vùng này chiếm khoảng 20% dân thế giới.
Về cấu trúc của rừng chia làm nhiều tầng, cao nhất khoảng 40-50 m và lớp giữa cao khoảng 30-40 m (hình 4.5) tạo nên một lớp liên tục màu xanh của lá hạn chế sự xuyên thấu ánh sáng từ trên đến mặt đất. Từ đĩ hình thành nên một tiểu vùng khí hậu ẩm
và tối bên dưới tán lá thích hợp cho quá trình phân hủy vật chất. Quá trình phân hủy nhanh chĩng gĩp phần thúc đẩy chu trình trình vật chất trong hệ sinh thái đĩ.
Sự đa dạng lồi ở rừng nhiệt đới khơng ổn định, khơng cĩ lồi ưu thế kể cả động vật và thực vật, thường cĩ khoảng 50 lồi trong một hecta, thực ra cĩ một số báo cáo về số lồi thực vật thay thế nhau trước hay sau giữa Đơng Nam
Á và Nam Mỹ cũng như các vùng khác đã được điều tra. Gentry (1988) ghi nhận Hình 4.5: Cấu trúc các lớp tán của rừng mưa nhiệt đới
283 lồi cây trong một ha ở rừng ẩm Peruvian, 63% số lồi này là cây đơn độc và số lượng chỉ gấp hai lần so với số lồi.
Cây rừng mưa nhiệt đới cĩ vỏ trơn láng và cĩ lá hình oval lớn, hẹp và đỉnh nhọn để nước mưa nhanh chĩng khơ trước khi hiệu suất quang hợp giảm. Nhiều lồi cây cĩ rể chùm để chống đở vững chắc (Warren và cộng sự, 1988). Cây cao nhất là 60 m hay cao hơn nữa nằm phía trên của đám cây thấp hơn xen kẻ nhau hình thành màn che. Khi đĩ ánh sáng yếu phản chiếu từ màn này và cây tầng dưới sẽ ít hơn. Rừng mưa nhiệt đới cũng cĩ đặc tính ngoại ký sinh, thực vật từ khơng khí sống bám trên cây khơng cĩ rể dưới đất, Bromeliads là lồi thực vật sống bám
phổ biến ở rừng New World. Dây bị hay dây leo cũng rất phổ biến.
Động vật sinh sống ở rừng ẩm nhiệt đới cũng rất đa dạng như cơn trùng, bị sát, lưỡng thê và chim. Bởi vì cĩ nhiều loại thực vật phân bố rộng ở rừng nhiệt đới, thực vật ở đây khĩ cĩ thể nhờ giĩ làm phát tán phấn hoa hay phát tán hạt giống vì thế động vật cĩ vai trị quan trọng trong việc phát tán cây trái và hạt giống. Nhiều lồi thực vật cĩ tác động hổ tương với động vật trong việc phát tán phấn hoa như nhiều lồi bướm cĩ thể phát hiện ở một rừng ẩm cĩ thể thấy ở nước Mỹ 500-600 lồi. Rừng ẩm nhiệt đới là khu bảo tồn lớn về sự đa dạng trên hành tinh, khoảng 1/2 số lượng lồi động vật và thực vật phân bố ở đĩ. Đảo Trinidad ở phiá tây bắc khơi xa của Venezuela chỉ cĩ vài trăm dặm vuơng cĩ thể cĩ số lồi bướm tương đương cả nước Mỹ đĩ là do rừng ẩm nhiệt đớúi chiếm số lượng lớn ở đây. Động vật lớn khơng phổ biến mặc dù khỉ là nhĩm ăn thực vật quan trọng nhất. Thơng qua phả hệ của vài lồi chính yếu ở rừng ẩm nhiệt đới thì nĩ khác nhau so với các lồi chính yếu ở vùng khác, nhiều lồi cĩ cùng hình dạng vì nĩ cĩ cùng điều kiện sống. Đặc tính chủ yếu của hệ sinh thái này là dễ bị suy tàn, khi bị tàn phá thì khĩ phục hồi do sự sản xuất chậm.
b. Rừng mùa nhiệt đới (tropical seasonal forests)
Loại rừng này được phân biệt vào mùa khơ trong những vùng khí hậu nhiệt đới ẩm. Cây rụng lá suốt mùa khơ và tạo ra một sự kém đa dạng hơn rừng mưa nhiệt đới. Loại rừng này ở những vùng cĩ giĩ mùa như Ấn Độ, Động Nam Á, Đơng và Tây Phi, Trung và Nam Mỹ, Caribbean và Bắc Uïc. Khi khí hậu trở nên khơ hơn thì đất nghèo hơn như ở Nam Mỹ, Caribbean và Nam Phi, rừng cây lá to này cĩ thế hệ nhỏ hơn thay thế. Tán rừng chỉ cao từ 3-10 m gồm nhiều loại cây và bụi rậm với loại cây thích nghi điều kiện cĩ lửa và nhánh xoắn cuộn lại.