Мангры

Мангры (или мангровы) — древесные деревья или кустарники, произрастающие в прибрежных ареалах или в мангровых зарослях (Hogarth, 1999), к которым также применяется термин мангровое болото. Растения-мангры обитают в осадочной прибрежной среде, где в местах, защищенных от энергии волн, скапливаются мелкодисперсные осадочные отложения, часто с высоким содержанием органики. Растения-мангры — группа разнообразных растений, которые смогли приспособиться к среде обитания (литораль), потому что смогли выработать набор физиологических адаптаций для решения проблем бедного содержания кислорода, солёности и частого затопления приливами. У каждого вида — свои собственные возможности и способы решения этих проблем; в этом, возможно, кроется основная причина того, почему на некоторых побережьях виды мангровой растительности проявляют отчетливое зонирование благодаря различиям в диапазоне экологических условий в приливной зоне. В силу этого видовой состав в любой точке в пределах приливно-отливной зоны частично определяется устойчивостью отдельных видов к таким физическим условиям, как приливное затопление и солёность воды, хотя на него также могут влиять и другие факторы, такие как истребление их проростков крабами.

Укоренившись, корни растений-мангров создают среду обитания для устриц и способствуют замедлению течения воды, тем самым увеличивая отложение осадков в зонах, где оно уже происходит. Как правило, мелкодисперсные, бедные кислородом отложения под манграми играют роль накопителей для самых разных тяжелых металлов (следов металлов), которые улавливаются из морской воды коллоидными частицами в отложениях. В тех районах мира, где мангры были уничтожены при освоении территории, нарушение целостности этих осадочных пород порождает проблему загрязнения тяжелыми металлами морской воды и местной флоры и фауны.

Часто утверждается, что мангры представляют значительную ценность в береговой зоне, выступая в роли буфера против эрозии, натиска штормов и цунами. Хотя и имеет место определенное уменьшение высоты волн и их энергии по мере прохождения морской воды через мангровые заросли, нужно признать, что мангровые деревья обычно растут в тех зонах береговой линии, где нормой является низкая энергия волн. Поэтому их способность сдерживать мощный натиск штормов и цунами ограничена. Скорее всего, их долгосрочное воздействие на темпы эрозии также носит ограниченный характер. Многие речные протоки, извилисто проходящие через мангровые участки, активно размывают заросли мангров на внешней стороне всех изгибов реки, точно так же как новые заросли мангров появляются на внутренней стороне тех же самых изгибов, где происходит осаждение.

Также они образуют среду обитания диких животных, включая ряд видов рыб и ракообразных промышленного значения, при этом, как минимум, в некоторых случаях экспорт накопленного манграми углерода имеет важное значение в прибрежной пищевой сети. Во Вьетнаме, Таиланде, на Филиппинах и в Индии мангровые заросли выращивают в прибрежных районах из-за тех благ, которые они дают береговому рыболовству и другим областям их применения. Несмотря на осуществляемые программы разведения мангров, уже утрачено более половины мангровых зарослей мира.

Биология мангров

Мангровые заросли — вот тип среды обитания мангров. Это исключительно субтропики и тропики, где есть приливы и отливы, а значит — почва или осадочные отложения, перенасыщенные водой и солевым раствором или водой переменной солёности. К районам распространения мангров относятся эстуарии рек и участки морских побережий. В среде обитания мангров насчитывается множество самых разных видов растений, но «истинными» манграми (которые встречаются почти всегда только в среде обитания мангров и редко где-либо ещё) является около 54 видов 20 родов, относящихся к 16 семействам (Hogarth, 1999). Эволюционная конвергенция привела к тому, что многие виды этих растений нашли аналогичные пути решения проблем изменения солёности воды, уровня прилива (затопление), анаэробных почв и сильного солнечного света — следствия нахождения в тропиках.

Приспособление к низкому содержанию кислорода

Красные мангры, которые обитают в самых затопляемых зонах, приподнимают себя над уровнем воды с помощью ходульных корней, а затем могут усваивать воздух через поры в коре (чечевички). Чёрные мангры произрастают повыше и выпускают множество дыхательных корней — пневматофор (специальные корнеподобные образования, которые торчат вверх из почвы подобно соломинкам для дыхания), покрытых чечевичками. Эти дыхательные корни достигают высоты до 30 см, хотя у некоторых видов они бывают длиной более 3 метров. Пневматофоры бывают 4 типов — опорные или ходульные, дыхательные или трубочные, коленчатые и ленточные или досковидные. Коленчатые и ленточные пневматофоры могут сочетаться с опорными корнями в основании дерева. Для облегчения переноса кислорода внутри растения корни также содержат рыхлую паренхимную ткань (аэренхима).

Ограничение попадания соли

Красные мангры препятствуют попаданию соли благодаря довольно непроницаемым корням, которые сильно опробкованы, действуя как сверхфильтрационный механизм, не пропускающий соли натрия в растение. Вода внутри растения показывает, что 90%, а в некоторых случаях повышенного содержания соли — до 97%, соли было исключено корнями. Любая соль, накапливающаяся в побегах, акумулируется в старых листьях, которые затем сбрасываются, а также в клеточных пузырьках, где она не может причинить никакого вреда. Белые (или серые) мангры могут выводить соль непосредственно благодаря наличию двух солевых желез у основания каждого листа (отсюда происходит их название — их покрывают белые кристаллики соли).

Ограничение потери влаги

По причине нехватки пресной воды в засоленных почвах литторальной зоны мангры выработали способы ограничения потери влаги через листья. Они могут ограничивать открытие устьиц (небольших пор на поверхности листьев, через которые совершается обмен двуокисью углерода и водяным паров во время фотосинтеза), а также способны изменять ориентацию своих листьев. Поворачивая листья таким образом, чтобы избежать жестких лучей полуденного солнца, мангры уменьшают испарение с поверхности листа.

Поглощение питательных веществ

Самой большой проблемой для мангров является поглощение питательных веществ. Поскольку почва под манграми всегда насыщены водой, в ней мало свободного кислорода. При столь низких уровнях кислорода анаэробные бактерии высвобождают газообразный азот, растворимое железо, неорганические фосфаты, сульфиды и метан, которые способствуют особенно резкому запаху мангров и делают почву неблагоприятной для развития большинства растений. Поскольку почва бедна питательными веществами, мангры приспособились к ней, изменив свои корни. Система ходульных корней позволяет манграм получать газообразные вещества непосредственно из атмосферы, а различные другие питательные вещества, типа железа — из почвы. Довольно часто они запасают газообразные вещества непосредственно в корнях, чтобы их можно было перерабатывать, даже когда корни находятся под водой во время прилива.

Повышение выживаемости потомства

В столь суровой среде мангры выработали специальный механизм, помогающий их потомству выжить. У всех мангров плавучие семена, приспособленные к распространению по воде. В отличие от большинства растений, семена которых прорастают в почве, многие мангры (напр., красный мангр) «живородящие», т.е., их семена прорастают, ещё не отделившись от дерева. После прорастания проросток растёт либо внутри плода (напр., эгиалитус (Aegialitis), акантус (Acanthus), авиценния (Avicennia), эгицерас (Aegiceras)), либо через плод наружу (напр., ризофора (Rhizophora), цериопс (Ceriops), бругуйера (Bruguiera), нипа (Nypa)), образуя сеянец (проросток, готовый к отделению), который может питаться самостоятельно с помощью фотосинтеза. После созревания сеянца он падает в воду, которая может переносить его на большие расстояния. Сеянцы способны переносить высыхание и оставаться в спящем состоянии в течение недель, месяцев или даже более года до тех пор, пока не попадут в благоприятную среду. Когда сеянец готов укореняться, он меняет свою плотность таки образом, что его удлиненная форма теперь плавает в воде не горизонтально, а вертикально. В таком положении повышается вероятность того, что он застрянет в грязи и укоренится. Если сеянец не укоренится, то он может изменить свою плотность так, чтобы снова отплыть в поисках более благоприятных условий.

Мангровые экосистемы

Мангры поддерживают уникальные экосистемы, особенно на своих сложных корневых системах. В местах постоянного погружения корней мангры могут служить прибежищем огромному множеству организмов, включая водоросли, усоногие, устрицы, губки и мшанки, которым всем нужен твердый субстрат, к которому они прикрепляются при фильтрации пищи. Мангры — прекрасный буфер между бурным океаном и уязвимым берегом, особенно во время ураганов, которые приносят мощные штормы к берегам. Мощная корневая система мангров довольно эффективна при погашении энергии волн. Та же корневая система также препятствует размыванию берегов. По мере прохождения приливных вод через коневую систему они замедляются настолько значительно, что происходит осаждение осадочных отложений при поднимающемся приливе, а возвратное течение замедляется при отливе, препятствуя новому взвешиванию более мелких частиц. Вследствие этого мангры способны сами формировать свою среду.

Виды мангров

В следующем списке (взятом из: Tomlinson, 1986 и изменённом) приведено количество видов мангров в каждом перечисленном роде и семействе растений.

Основные компоненты

Семейство	Род, число видов
Акантовые (Acanthaceae) (син. авиценниевые (Avicenniaceae) или вербеновые (Verbenaceae))	Авиценния (Avicennia), 9
Комбретовые (Combretaceae)	Лагункулария (Laguncularia), 11; Люмницера (Lumnitzera), 2
Пальмы (Arecaceae)	Нипа кустистая (Nypa fruticans), 1
Ризофоровые (Rhizophoraceae)	Бругиера (Bruguiera), 6; Цериопс (Ceriops), 2; Канделия (Kandelia), 1; Ризофора (Rhizophora), 8
Соннератиевые (Sonneratiaceae)	Соннератия (Sonneratia), 5

Менее значимые компоненты

Семейство	Род, число видов
Acanthaceae	Acanthus, 1; Bravaisia, 2
Bombacaceae	Camptostemon, 2
Cyperaceae	Fimbristylis, 1
Euphorbiaceae	Excoecaria, 2
Lythraceae	Pemphis, 1
Meliaceae	Xylocarpus, 2
Мирсиновые (Myrsinaceae)	Эгицерас (Aegiceras), 2
Миртовые (Myrtaceae)	Осборния (Osbornia), 1
Pellicieraceae	Пеллициера (Pelliciera), 1
Plumbaginaceae	Aegialitis, 2
Pteridaceae	Acrostichum, 3
Rubiaceae	Scyphiphora, 1
Sterculiaceae	Heritiera, 3

Мангры на территории США

Из-за чувствительности к суботрицательным температурам, мангры в континентальной части США приурочены к побережью полуострова Флорида от мыса Канаверал на востоке вокруг небольших островков и до залива Тампа на западе. Значительны мангровые заросли рек Банана (Banana) и Индиэн (Indian) округа Бревард (Brevard County), а также в пределах Центра космических исследований им. Кеннеди.

Вокруг входа в порт Эверглэйдс (Port Everglades) и в Форт-Лодердейл (Fort Lauderdale) находятся несколько зарослей ранее гораздо более плотного мангрового леса. Залив Бискейн (Biscayne Bay) в округе Майами Дейд (Miami Dade County) ранее был плотно обрамлён манграми. От большинства из них остались только отдельные заросли, однако на реке Олета (Oleta River), эстуарии на севере округа Майами Дейд, уцелел довольно довольно большой участок мангровых зарослей, которые в настоящее время является зоной отдыха штата. Обширные обрамляющие заросли мангров сохранились в южной части залива Бискейн и Кард-Саунд (Card Sound), а также с подветренной стороны большинства небольших островков Флориды.

Южная оконечность полуострова Флорида — крупнейшие сохранившиеся мангровые заросли в континентальной части территории США. Они охватывают всю южную часть Национального парка Эверглэйдс (Everglades National Park). Этот биотоп простирается от Кард-Саунд на западе через южную часть округа Майами Дейд до округов Монро (Monroe) и Коллиер (Collier), включая район Кейп-Сейбл (Cape Sable) и район тысячи островов на западе. В это сообщество также входит ряд почти исключительно населённых манграми островков, рассыпанных по заливу Флорида (Florida Bay).

Сообщество мангров малых островов и Эверглейдс играет важную роль места воспроизводства имеющих промысловое значение островных креветок. Другие важные виды, которые питаются или обитают часть своего жизненного цикла в этой среде обитания, — тарпон, снук (робало), острозубая (жёлтая) акула, усатая акула-нянька, луциан, лангуст, форель и элопс. Это также исключительная среда обитания американского крокодила.

На западном побережье Флориды есть несколько разрозненных зарослей мангров в эстуариях реки Калусахачи (Calusahatchee) и Шарлотт-Харбор (Charlotte Harbor). Также как и на восточном побережье, раньше они были гораздо более обширны, но стали жертвой развития. Значительные скопления мангров также имеются в заливе Сарасота (Sarasota Bay), Лемон (Lemon Bay), заливе Анны-Марии (Anna Maria Bay) и в эстуарии реки Манати (Manatee River). Мангры залива Тампа тоже были низведены до небольших изолированных зарослей.

Мангры в других географических регионах

Мангры встречаются во многих местах по всему миру, включая западное побережье Коста-Рики, южный берег Пакистана, многие острова Карибского моря, а также вперемешку с мадагаскарскими сухими лиственными лесами.

Мангры в другой среде

Мангры использовались в качестве символа в эссе Энни Диллард (Annie Dillard) Sojourner благодаря своей значимости как самоподдерживающегося биоценоза.

См. также

Литература

Hogarth, P. J., 1999: The Biology of Mangroves, Oxford University Press (ISBN 0198502222).
Thanikaimoni, G., 1986: Mangrove Palynology, UNDP/UNESCO and the French Institute of Pondicherry, ISSN 0073-8336 (E).
Tomlinson, P. B., 1986: The Botany of Mangroves, Cambridge University Press.
Jayatissa, L. P., Dahdouh-Guebas, F. & Koedam, N. (2002). A review of the floral composition and distribution of mangroves in Sri Lanka. Botanical Journal of the Linnean Society 138: 29-43.

Ссылки

Экология | Мангры | Наземные биомы

Gourt Home::Gourt :: Мангры