Введение

Ксерозера – это сукцессия растений, ограниченная доступностью воды. Она включает различные стадии ксерархальной сукцессии. Ксерархальная сукцессия экологических сообществ возникает в экстремально засушливых условиях, таких как песчаные пустыни, песчаные дюны, солончаки, каменистые пустыни и т.д. Ксерозера может включать литосеры (на скалах) и псаммосеры (на песке).

Голые камни

Голые породы образуются при отступлении ледников или извержении вулканов. Эрозия этих пород происходит под воздействием дождевой воды и ветра, несущих частицы почвы. Дождевая вода, смешиваясь с атмосферным углекислым газом, вызывает коррозию поверхности пород и образование трещин. Вода проникает в эти трещины, замерзает и расширяется, раскалывая валуны. Эти валуны перемещаются вниз под действием силы тяжести, истирая частицы пород. Кроме того, ветер, несущий частицы почвы, удаляет их при ударе о скалы. Все эти процессы приводят к формированию небольшого количества почвы на поверхности голых пород. На эти скалы заселяются животные, такие как пауки, которые могут укрываться между валунами или камнями. Эти животные питаются насекомыми, занесенными ветром или прилетевшими. Споры водорослей и грибов достигают этих пород по воздуху из окружающей среды. Эти споры прорастают и образуют симбиотические ассоциации – лишайники, которые являются пионерными организмами на голых породах. Процесс сукцессии начинается, когда на скалах начинают жить автотрофные организмы.

Фаза лишайников лилиозных и фруктозных

Лишайники листовидные имеют слоевище, похожее на листья, а кустистые лишайники напоминают маленькие кустики. Они прикрепляются к субстрату только в одной точке и поэтому не покрывают почву полностью. Они способны поглощать и удерживать больше воды, а также накапливать больше частиц пыли. Их отмершие остатки разлагаются до гумуса, который смешивается с частицами почвы, способствуя формированию субстрата и дальнейшему улучшению влажности почвы. Мелкие углубления в скалах и трещины заполняются почвой, что приводит к увеличению мощности верхнего слоя почвы. Эти аутогенные изменения благоприятствуют росту и расселению мхов.

Стадия мха

Споры ксерофитных мхов, таких как Polytrichum, Tortula и Grimmia, разносятся к скалам, где они заселяют их после лишайников. Их ризоиды проникают в почву в трещинах, выделяют кислоты и разрушают горные породы. Тела мхов богаты органическими и неорганическими соединениями. После отмирания они обогащают почву этими соединениями, повышая её плодородие. Разрастаясь пятнами, мхи улавливают частицы почвы из воздуха, способствуя увеличению количества субстрата. Изменение условий окружающей среды приводит к перемещению лишайников и облегчает вторжение травянистой растительности, которая может вытеснять мхи.

Стадия травянистой

Травянистые сорняки, преимущественно однолетние, такие как астры, вечерницы и вайсночки, заселяют скалу. Их корни проникают глубоко вниз, выделяют кислоты и усиливают процесс выветривания. Опавшие листья и отмирающие травы обогащают почву гумусом. Затенение почвы приводит к снижению испарения и незначительному повышению температуры. В результате, ксерические условия начинают изменяться, и начинают заселяться двулетние и многолетние травы, а также ксерофитные злаки, такие как Aristida, Festuca и Poa. Эти климатические условия благоприятствуют росту бактериальных и грибковых популяций, что приводит к увеличению скорости разложения.

Стадия кустарника

В травянистую смесь вторгаются кустарниковые виды, такие как Rhus и Physocarpus. Первоначальное зарастание кустарником происходит медленно, но как только несколько кустов укореняются, птицы начинают распространять семена кустарников по территории. Это приводит к образованию густых кустарниковых зарослей, затеняющих почву и создающих неблагоприятные условия для роста трав, которые затем начинают отступать. Процесс почвообразования продолжается, и ее влажность повышается.

Стадия дерева

Изменение условий окружающей среды благоприятствует колонизации древесными видами. Саженцы деревьев начинают расти среди кустарников и приживаются. Вид древесных пород, произрастающих на данной территории, зависит от характера почвы. На плохо дренированных почвах устанавливаются дубы. Деревья формируют полог и затеняют территорию. Теневыносливые кустарники продолжают расти как вторичная растительность. Опавшие листья и разлагающиеся корни дополнительно выветривают почву и обогащают ее гумусом, делая среду обитания более благоприятной для роста деревьев. Появляются мхи и папоротники, а популяция грибов активно разрастается.

Кулинарная стадия

Последовательность завершается кульминационным сообществом – лесом. До установления кульминационного сообщества развивается множество промежуточных древесных стадий. Тип леса зависит от климатических условий. Кульминационным лесом может быть:

Дубово-ореховый лес. В сухих местообитаниях дубы и орехи являются кульминационной растительностью. Существует только одна древесная стадия, а леса характеризуются наличием кустарников, трав, папоротников и мхов. Буково-пихтовый лес. Эти кульминационные леса развиваются в умеренно влажном климате. Доминирующими видами являются бук и пихта. Существует множество промежуточных древесных стадий. Другие типы растительности включают травы, папоротники и мхи. Буково-кленовый лес. Эти кульминационные леса развиваются в умеренно влажном климате на северо-востоке Соединенных Штатов. Доминирующими видами являются американский бук и сахарный клен. Елово-пихтовый альпийский лес. На больших высотах в Скалистых горах кульминационный лес доминируют ели и альпийская пихта.