Географическая зональность и вертикальная поясность - Популяционная экология
Многие физико-географические явления в географической оболочке распределяются в форме полос, вытянутых вдоль параллелей, или под некоторым углом к ним. Это свойство географических явлений называется зональностью (закон географической зональности). Представления о природной зональности возникли еще у древнегреческих ученых. Так, в V в. до н. э. Геродот и Эвдоникс отмечали пять зон Земли: тропическую, две умеренные и две полярные. Большой вклад в учение о природной зональности внес немецкий географ Гумбольдт, который установил климатические и растительные зоны Земли ("География растений", 1836 г.). В России представления о географической зональности высказаны в 1899 г. Докучаевым в книге "Учение о зонах природы. Горизонтальные и вертикальные почвенные зоны". Профессору Григорьеву принадлежат исследования о причинах и факторах зональности. Он пришел к выводу о большой роли соотношения радиационного баланса и количества годовых осадков (1966 г.).
В настоящее время считается, что природная зональность представлена
компонентной зональностью;
ландшафтной зональностью.
Все компоненты географической оболочки подчинены Мировому закону зональности. Зональность отмечается для климатических показателей, растительных группировок и типов почв. Она проявляется также в гидрологических и геохимических явлениях, как производная от климатических и почвенно-растительных условий.
В основе зональности физико-географических явлений находится закономерность поступления солнечной радиации, приход которой убывает от экватора к полюсам. Однако на такое распределение солнечной радиации накладывается фактор прозрачности атмосферы, который является азональным, так как он не связан с формой Земли. От солнечной радиации зависит температура воздуха, на распределения которой влияет еще один азональный фактор - свойства земной поверхности - ее теплоемкость и теплопроводность. Этот фактор приводит к еще большему нарушению зональности. На распределение тепла на поверхности Земли большое влияние оказывают также океанические и воздушные течения, образующие системы переноса тепла.
Еще более сложно распределяются на нашей планете атмосферные осадки. Они имеют, с одной стороны, зональный характер, а с другой - связаны с положением территории в западной или восточной части континентов и высотой земной поверхности.
Совместное воздействие тепла и влаги является основным фактором, который определяет большинство физико-географических явлений. Поскольку в распределении влаги и тепла сохраняется ориентация по широте, то и все явления, связанные с климатом, ориентированы поширотно. В результате на Земле образуется поширотная структура, называемая географической поясностью.
Поясность проявляется в распределении основных климатических характеристик: солнечной радиации, температуры и атмосферного давления, что приводит к образованию системы из 13 климатических поясов. Растительные группировки на Земле также образуют вытянутые полосы, но более сложной конфигурации, чем климатические пояса. Их называют зонами растительности. Почвенный покров тесно связан с растительностью, климатом и характером рельефа, что позволило В. В. Докучаеву выделить генетические типы почв.
В 50-х годах XX столетия географы Григорьев и Будыко развили закон зональности Докучаева и сформулировали периодический закон географической зональности. Этим законом устанавливается повторение однотипных географических зон внутри поясов - в зависимости от соотношения тепла и влаги. Так, лесные зоны имеются в экваториальном, субэкваториальном, тропическим и умеренном поясах. Степи и пустыни также встречаются в разных географических поясах. Наличие однотипных зон в разных поясах объясняется повторением одинаковых соотношений тепла и влаги.
Таким образом, зона - это крупная часть географического пояса, которая характеризуется одинаковыми показателями радиационного баланса, годовой суммы осадков и испаряемости. В начале прошлого века Высоцкий предложил коэффициент увлажнения, равный отношению количества осадков к испаряемости. Позднее Будыко для обоснования периодического закона ввел показатель - радиационный индекс сухости, представляющий собой отношение поступающего количества солнечной энергии к затратам тепла на испарение атмосферных осадков. Как установлено, имеется тесная связь географических зон с величиной поступления солнечного тепла и радиационным индексом сухости.
Географические пояса внутренне неоднородны, что, прежде всего, связано с азональной циркуляцией атмосферы и переносом влаги. С учетом этого выделяются секторы. Как правило, их три: два океанических (западный и восточный) и один континентальный. Секторность - это географическая зональность, которая выражается в смене основных природных показателей по долготе, то есть от океанов вглубь материков.
Ландшафтная зональность определяется тем, что географическая оболочка в процессе своего развития приобрела "мозаичное" строение и состоит из множества природных комплексов неодинаковой величины и сложности. По определению Ф. Н. Милькова ПТК - это само регулируемая система взаимосвязанных компонентов, функционирующая под воздействием одного или нескольких компонентов, выступающих в роли ведущего фактора.
Bертикальная поясность
Высотная поясность - Часть вертикальной зональности природных явлений и процессов, относящихся только к горам. Из-за закономерного понижения температур воздуха с высотой меняются соотношения тепла и влаги, условия стока, рельефообразования, почвенно-растительный покров и связанные с ним животные.
Подъем на высокую гору сопровождается сменой нескольких поясов растительности, как при движении от экватора к полюсам. В отличии от природных зон здесь мало зверей, но много хищных птиц (самая крупная хищная птица - кондор. Он парит над Андами на высоте до 7 тыс. м). В каждом типе окружающей среды существует свое собственное сообщество животных и растений даже в пределах одной природной зоны, но на разных материках (природный комплекс).Одновременно с зональными действуют и азональные факторы, связанные с внутренней энергией Земли (рельеф, высота, конфигурация материков).
В любом месте земного шара зональные и азональные факторы действуют одновременно. Набор высотных поясов в горах зависит от географического положения самих гор, которое определяет характер нижнего пояса, и высоты гор, определяющей характер верхнего яруса. Последовательность высотных поясов совпадает с последовательностью изменения природных зон на равнинах. Но в горах пояса меняются быстрее, есть пояса, которые характерны только для гор - субальпийские и альпийские луга.
Высотная поясность горных систем многообразна. Она тесно связана с широтными зонами. С высотой трансформируются климат, почвенно-растительный покров, гидрологические и геоморфологические процессы, резко выступает фактор экспозиции склонов и т. д. С изменением компонентов природы изменяются природные комплексы -- образуются высотные природные пояса. Явление смены природно-территориальных комплексов с высотой называют высотной поясностью, или вертикальной высотной зональностью.
Формирование типов высотной поясности горных систем определяют следующие факторы:
- > Географическое положение горной системы. Количество горных высотных поясов в каждой горной системе и их высотное положение в основных чертах определяются широтой места и положением территории по отношению к морям и океанам. По мере продвижения с севера на юг высотное положение природных поясов в горах и их набор постепенно увеличиваются. > Абсолютная высота горной системы. Чем выше поднимаются горы и чем ближе они расположены к экватору, тем большее количество высотных поясов они имеют. Поэтому в каждой горной системе развивается свой набор высотных поясов. > Рельеф. Рельеф горных систем (орографический рисунок, степень расчлененности и выравненности) определяет распределение снежного покрова, условия увлажнения, сохранность или вынос продуктов выветривания, влияет на развитие почвенно-растительного покрова и тем самым определяет разнообразие природных комплексов в горах. Например, развитие поверхностей выравнивания способствует увеличению площадей высотных поясов и формированию более однородных природных комплексов. > Климат. Это один из важнейших факторов, формирующих высотную поясность. С поднятием в горы меняются температура, увлажнение, солнечная радиация, направление и сила ветра, типы погоды. Климат определяет характер и распространение почв, растительности, животного мира и т. д., а следовательно, разнообразие природных комплексов.
Экспозиция склонов. Она играет существенную роль в распределении тепла, влаги, ветровой деятельности, а следовательно, процессов выветривания и распределения почвенно-растительного покрова. На северных склонах каждой горной системы высотные пояса расположены обычно ниже, чем на южных склонах.
На положение, изменение границ и природный облик высотных поясов оказывает влияние и хозяйственная деятельность человека.
Уже в неогене на равнинах России существовали широтные зоны, почти аналогичные современным, но в связи с более теплым климатом зоны арктических пустынь и тундр отсутствовали. В неоген-четвертичное время происходят существенные изменения природных зон. Это было вызвано активными и дифференцированными неотектоническими движениями, похолоданием климата и возникновением ледников на равнинах и в горах. Поэтому природные зоны смещались к югу, изменялся состав их флоры (усиление листопадной бореальной и холодостойкой флоры современных хвойных лесов) и фауны, формировались самые молодые зоны -- тундра и арктическая пустыня, а в горах -- альпийский, горно-тундровый и нивально-гляциальный пояса.
В более теплое микулинское межледниковье (между московским и валдайским оледенениями) природные зоны смещались к северу, а высотные пояса занимали более высокие уровни. В это время формируется структура современных природных зон и высотных поясов. Но в связи с изменением климата в позднем плейстоцене и голоцене границы зон и поясов смещались несколько раз. Это подтверждается многочисленными реликтовыми ботаническими и почвенными находками, а также спорово-пыльцевыми анализами четвертичных отложений.
В горах при подъеме вверх меняется количество и состав солнечной радиации, уменьшаются количество атмосферных осадков и атмосферное давление. Изменение климатических условий приводит к изменению в том же направлении геоморфологических процессов, состава растительности, особенностей почв и характера животного мира. Это позволяет выделить в горных системах вертикальные пояса.
Вертикальные пояса сходны с горизонтальными зонами в том смысле, что сменяются при движении вверх примерно в том же порядке (начиная от той широтной зоны, в которой расположена горная страна), в каком сменяются широтные зоны при движении от экватора к полюсам. Но вертикальные пояса не являются точными копиями аналогичных широтных зон, так как на них оказывают влияние местные условия (расчлененность рельефа, различие экспозиций склонов, высота гор, история развития местности и т. д.).
Несмотря на некоторые черты сходства вертикальной поясности в разных горных системах, последняя проявляется по-разному на различных материках и географических широтах. Степень выраженности вертикальной поясности, т. е. количество вертикальных поясов, высота их, непрерывность протяжения, флористический и фаунистический состав зависят от положения горной системы, ее широты, направления хребтов, степени расчлененности, истории формирования и некоторых других причин.
Продемонстрируем это на примере двух горных систем (Верхоянский хребет и Большой Кавказ).
А) Верхоянский хребет, вернее целая система хребтов, по своим размерам в несколько раз превышает систему хребтов Большого Кавказа. Несмотря на это, Верхоянский хребет имеет менее разнообразную природу, т. е. в его пределах выражено меньшее количество вертикальных поясов, чем на Большом Кавказе, да и аналогичные пояса этих горных систем резко различаются по характеру растительности, почв и животного мира.
Верхоянский хребет расположен в умеренном поясе, в зоне тайги, на северо-востоке Сибири. Климат здесь отличается большой суровостью. Близ хребта находится "полюс холода"; грунт круглый год скован мерзлотой; дуют пронзительные ветры; количество осадков незначительно (200--300 мм в год).
Склоны хребта от основания и до высоты примерно 1 тыс. м покрыты тайгой, в северной части редкостойной, состоящей из даурской лиственницы (Larix dahurica). Последняя приспособлена к обитанию в самых суровых условиях, на мерзлом грунте. Под тайгой развиты подзолистые почвы. Пояс тайги сменяется поясом субальпийских кустарников (на подзолистых почвах), наибольшее распространение из которых имеет кедровый стланик (Pinus pumila) -- стелющийся вид кедровой сосны. Выше 1000--1500 м начинается гольцовый пояс, т. е. горная лишайниково-щебенчатая тундра с ягелем (Cladonia), куропаточьей травой (Dryas punctata), лапчаткой (Potentilla nivea) и др. Такова скудная растительность Верхоянского хребта.
Б) Большой Кавказ расположен на границе умеренного и субтропического климатических поясов. Одно это уже заставляет предполагать на Большом Кавказе разнообразие природных условий в виде значительного количества вертикальных поясов и различия их на северном и южном склонах. Кроме того, вертикальная поясность осложняется здесь нарастанием сухости с запада на восток. Все эти факторы очень разнообразят на Большом Кавказе вертикальную поясность и приводят к различиям ее на северном и южном склонах, а также на западе и на востоке.
При подъеме в горы со стороны Рионской низменности мы встретим следующие вертикальные пояса:
- 1. Пояс реликтовых колхидских лесов, развитых преимущественно на подзолисто-желтоземных почвах. Основу леса здесь составляют широколиственные породы: дуб Гартвиса (Quercus hartwissiana), дуб грузинский (Quercus iberica), благородный каштан (Castanea satwa), бук восточный (Fagus orientalis), граб (Carpinus caucasica), В подлеске развиты вечнозеленые кустарники: понтийский рододендрон (Rhododendron ponticum), лавр (Laurus nobiles) и др. 2. С высоты 600 ж и до высоты около 1200 м тянется пояс буковых лесов (темных и влажных), состоящих главным образом из восточного бука, к которому присоединяются другие широколиственные породы. В этом: поясе развиты горнолесные бурые почвы. 3. Еще выше протягивается пояс хвойных и хвойно-широколиственных лесов, состоящих из кавказской ели (Picea orientalis), кавказской пихты. (Abies nordmanniana) и восточного бука; под ними развиты горноподзо-лнстые и горнолесные бурые почвы. 4. С высоты около 2000 м начинается субальпийский пояс -- высокотравных лугов и зарослей кавказского рододендрона (Rhododendron caucasicum) на горнолуговых почвах. Еще выше тянется альпийский пояс, где альпийские луга, развитые на горнолуговых почвах, чередуются с почти обнаженными скалами и осыпями. И, наконец, последним является нивальный пояс -- область распространения вечных снегов и ледников.
Северный склон Западного Кавказа отличается от южного отсутствием пояса колхидских лесов, который здесь заменяется поясом дубовых лесов, состоящих главным образом из дуба (Quercus petraca). Остальные вертикальные пояса несколько отличаются от вышеуказанных своим флористическим составом.
Совершенно другой характер вертикальной поясности наблюдается на Восточном Кавказе. У подножия склона располагаются пустыни и полупустыни Куринской низменности на сероземных, бурых и каштановых почвах, пустыни и полупустыни на крайнем востоке поднимаются в горы до высоты 800 ж. Главным их представителем является полынь Ганзена (Artemisia Hanseniana). Выше следует пояс степей, на горных черноземах и темно-каштановых почвах, который при движении на запад постепенно выклинивается.
Выше (в среднем на высоте 500--1200 м) расположен пояс дубовых лесов с примесью других широколиственных пород (грузинский дуб, кавказский граб) на коричневых почвах. Там, где леса вырублены, широким развитием пользуется нагорно-ксерофитная растительность (щибляк), состоящая преимущественно из держидерева (Paliurus spina).
На высоте 1200--2000 м тянется пояс буковых и буково-грабовых лесов, которые у верхней границы леса сменяются зарослями восточного дуба (Quercus macranthera). Хвойные леса на Восточном Кавказе отсутствуют. Почвы бурые лесные.
На высоте 2000--2500 м развиты субальпийские луга, которые отличаются от таковых Западного Кавказа сильной остепненностью и низким травостоем (высокогорные степи). Выше они переходят в альпийские луга. Почвы горнолуговые. И, наконец, на максимальных высотах развит нивальный пояс, который имеет на Восточном Кавказе незначительное распространение.
Северный склон Восточного Кавказа (включая Дагестан) отличается отсутствием у подножия пустынь, большей ксерофитностью высокогорных лугов (высокогорные степи на горных лугово-степных почвах) и большим развитием нагорно-ксерофитной растительности.
Похожие статьи
-
Строение оболочек Земли, их структура, зональность, динамика - Общая экология
Земля имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек (геосфер), - внутренних и внешних. К внутренним относится ядро, мантия, а к...
-
Любой биогеоценоз развивается и эволюционирует. Ведущее значение в процессе смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям, но их деятельность...
-
Природные системы растительности - Основы экологии
Зоны растительности группируются по тепловым поясам. Далее мы рассмотрим основные зоны растительности по каждому тепловому поясу, их особенности....
-
Географическое положение Торжокский район - административная единица и муниципальное образование в Тверской области. Площадь Тожокского района составляет...
-
Свойства биосферы - Характеристика социальной экологии
Биосфера (греч. bios - жизнь и sphaira - шар) - оболочка Земли, состав, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или...
-
Основные абиотические факторы - Общая экология
Напомним еще раз, что абиотические факторы - это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. На Слайде 3 приведена...
-
Подземные воды - Основы экологии
К подземным водам относятся воды, находящиеся в горных породах верхней части литосферы в жидком, твердом и парообразном состоянии. Природные системы...
-
Какие загрязнители (поллютаны) представляют наибольшую опасность - Основы экологии
Поллютанты - техногенные загрязнители среды обитания живых существ: воздуха (аэрополлютанты), воды (гидрополлютанты), земли (терраполлютанты). Различают...
-
Факельные установки предназначены для сжигания некондиционных газов, образующихся при пуске, продувке оборудования или в процессе работы, дальнейшая...
-
ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ - Экология почв
Все горные породы, покрывающие поверхность земного шара, с первых же моментов их образования под влиянием различных процессов начинали немедленно...
-
Контроль загрязненности атмосферного воздуха - Экология Приморского района
Контроль загрязнения атмосферного воздуха проводится еженедельно Управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и...
-
Климатические экологические факторы - Экология древесных растений
В естественном растительном покрове Земли различают зональную, азональную, интразональную и экстразональную растительность. Зональная растительность...
-
Географические особенности загрязнения морей - Основы экологии
Загрязнение Балтийского моря нарастает. В нем увеличивается содержание солей и фосфатов, соединений ртути, органических стоков -- за счет отходов...
-
ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА. КЛАССИФИКАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ - Основы экологии
Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы подразделяется на две большие группы:...
-
РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОЛОГИЧНСКОМ НОРМИРОВАНИИ. КАДАСТРЫ - Основы экологии
Экологическое нормирование - это деятельность по установлению качества окружающей природной среды, объема использования природных ресурсов и других...
-
Понятие природоохранного законодательства отечественной доктриной определяется через предмет правового регулирования двояко: в узком и широком смыслах. В...
-
Автоматизированный контроль окружающей природной среды в пространстве и реальном времени в соответствии с заранее заготовленной программой называется...
-
Роль и место экологии в современном обществе - Экология, современность и будущее
Космический корабль Земля уникальная среди планет Солнечной системы. В тонком слое, где встречаются и взаимодействуют воздух, вода и земля, обитают...
-
Смыв с сельскохозяйственных полей азотных удобрений значительно повышает содержание в воде относительно безвредных нитратов, которые, однако, могут...
-
Плотность и численность популяций - Предмет и задачи экологии
В любой природной системе поддерживается та численность особей в популяциях обитающих здесь животных и растений, которая в наибольшей степени отвечает...
-
Экологический менеджмент - Предмет и задачи экологии
Экологическим менеджментом (ЭМ) называется безопасное управление природными процессами, которое определяется как биологическими особенностями объекта...
-
Структура современной экологии - Современная экология
В настоящее время экология разделилась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального понимания экологии как биологической науки...
-
Сопряженная эволюция (коэволюция) на внутривидовом и межвидовом уровнях характеризуется тем, что при ней обмен генетической информацией минимален. На...
-
СПЕЦИФИКА ЭКОЛОГИИ КАК НАУКИ, Предмет, цели и задачи современной экологии - Современная экология
Экология живой организм природный Предмет, цели и задачи современной экологии Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и сообществ между...
-
Экологические факторы среды и их классификация - Общая экология
Множество отдельных элементов среды обитания, влияющих на организмы хотя бы на одной из стадий индивидуального развития, называются Экологическими...
-
Экологический мониторинг, Классификация мониторинга - Предмет и задачи экологии
Мониторинг - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Термин появился...
-
Глобальные модели - Основы экологии
Особый статус имеют математические модели, в которых рассматриваются глобальные изменения биоты в результате тех или иных антропогенных воздействий, или...
-
Проблема влияния различных сред на жизнедеятельность человека - Экология человека
Среда, среда обитания - все тела и явления (природные и антропогенные), с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. Среда...
-
Проблемы экологии - Основные проблемы экологии и роль среды для жизни
Прежде чем рассматривать основные экологические проблемы необходимо знать значение данного выражения. Под экологической ситуацией подразумевается...
-
Экология человека - Экология человека
Экология человека - наука, изучающая закономерности взаимодействия человеческих общностей с окружающей их средой (природной, социальной, производственной...
-
Основные экологические факторы в городах существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Чаще всего обращают...
-
Защита литосферы - Предмет и задачи экологии
Защита почв от прогрессирующей деградации и необоснованных потерь - наиболее острые экологические проблемы в земледелии, которые еще далеки от своего...
-
Нормирование загрязняющих веществ в почве - Предмет и задачи экологии
Нормирование загрязняющих веществ в почве имеет три направления: во-первых, нормирование содержания ядохимикатов в (корнеобитаемом) слое почвы...
-
Основные принципы социальной экологии - Характеристика социальной экологии
Социальная экология - это научная дисциплина, эмпирически исследующая и теоретически обобщающая специфические связи между обществом, природой, человеком...
-
Объектом исследований геоэкологии является экологическое состояние геологического прошлого и настоящего географической оболочки и геологической среды....
-
Находясь в постоянном взаимодействии с природой, человек все острее ощущает необходимость налаживания таких взаимосвязей с окружающей средой, при которых...
-
КЛИМАКСОВЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ И ТИПЫ КЛИМАКСА. ГОМЕОСТАЗ - Основы экологии
Климаксовоя экосистема. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей...
-
ЗАКОНЫ МИНИМУМА И ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ - Основы экологии
В природе на любой организм действует сразу множество (десятки и сотни) разных факторов. Есть среди них и ограничивающие его существование. Это прежде...
-
Охрана почв от загрязнения и разрушения - Основы экологии
Промышленность и современное сельское хозяйство с его высокими энерговооруженностью, темпами химизации, индустриализации, концентрацией животноводства,...
-
Абиотический компонент экосистемы, Эдафические факторы - Экосистема и экосистемный метод в экологии
Абиотический, т. е. неживой, компонент экосистемы подразделяется на эдафические (почвенные), климатические, топографические и другие физические факторы,...
Географическая зональность и вертикальная поясность - Популяционная экология