Природная зона умеренного пояса — описание, характеристика и разнообразие
Умеренный климатический пояс занимает обширные территории земного шара. Он охватывает области Северного и Южного полушарий. Природная зона умеренного пояса отличается разнообразием и включает в себя лесные массивы, степи и лесостепи, переходящие в полупустынные и пустынные районы.
Общая характеристика
Значительная часть пояса находится под воздействием умеренных воздушных течений, которые приносят низкое атмосферное давление и высокую влажность. Этому явлению способствует географическое положение умеренного пояса. Ближе к полюсам он соприкасается с границами субарктических и субантарктических зон, в направлении экватора — с субтропическими зонами. Температурные режимы находятся в прямой зависимости от смены сезонов и отличаются чёткой выраженностью.
Климат в умеренных широтах зависит от близости морей и океанов и характеризуется четырьмя типами:
континентальный;
резко континентальный;
морской;
муссонный.
Континентальные климатические области расположены в глубине материков, от океанов их отделяют значительные расстояния. Зона характеризуется наиболее стабильными климатическими условиями с морозным зимним периодом и жарким летним сезоном. Характерные признаки: минимальное количество осадков, сильный ветер, пыльные бури.
Резко континентальным зонам, которые располагаются исключительно в Северном полушарии планеты, свойственны суровые и сухие погодные условия. Эти области находятся на двух материках — Евразии и Северной Америке — и представляют собой зону с повышенным атмосферным давлением, наиболее характерным для зимнего сезона.
Территории прибрежных районов находятся под влиянием климатических условий, которые формируются над просторами океанов. Районам, в которых находится умеренный пояс морского типа, характерна мягкая зима и нежаркое дождливое лето. Резких колебаний температурного режима при смене сезонов здесь не бывает.
Формирование муссонного климата происходит в областях, где проходит условная граница между сушей и океаном. Воздушные массы, образованные в этой зоне, называются муссонами, а их постоянное перемещение оказывает основное влияние на погодные условия местности. Главная особенность муссонного климата состоит в резкой сезонной смене количества осадков.
В зимний период ветер дует со стороны материка и приносит сухость и холод, летние муссоны зарождаются над поверхностью океана и способствуют выпадению обильных дождей на суше. На территории России этот климатический тип характерен для дальневосточных регионов, камчатского полуострова и острова Сахалин.
Основные природные комплексы
Географические пояса земного шара представляют собой обширные районы, которым характерны однородные условия климата. Растительный и животный мир, населяющий природный комплекс, является одним из основных признаков этих территорий. Их образование связано с неравномерным распределением солнечной радиации и влаги на планете.
Все природные зоны, расположенные в умеренном поясе, подвержены влиянию континентальных, арктических и океанических воздушных масс, которые могут смешиваться над этими районами и создавать определённые погодные условия. Они характеризуются тремя основными типами: лесные массивы, степные зоны и пустыни.
Лесная зона
Основную часть территории с умеренным климатом занимают лесные массивы. Они располагаются в восточных областях североамериканского континента, центральных и западных областях Европы, севере и востоке Азии. Краткая характеристика лесных зон включает в себя описание природных комплексов, которые, согласно географическому положению, подразделяются на следующие виды:
тайга;
смешанные леса;
широколиственные леса.
Таёжные (бореальные) леса состоят преимущественно из хвойных и темнохвойных пород деревьев. Тайга занимает часть умеренного пояса Канады, Скандинавского полуострова, России. Климат отличается суровой зимой и жарким летом. Минимальная температура воздуха в зимний период может достигать -50 0 C. В летние месяцы столбик термометра иногда поднимается до +30 0 C. В тайге обитают как хищные, так и травоядные животные, приспособленные к суровым условиям. В их число входят бурый медведь, соболь, косули, волки, рыси, благородные олени.
Зоны смешанных лесов расположены на евразийском континенте, на острове Новая Зеландия, в Северной и Южной Америке. Лес состоит из устойчивых к продолжительному и суровому зимнему периоду пород деревьев, к ним относятся тополь, ольха, дуб, ель, берёза, осина. В смешанных лесах обитают те же виды фауны, что и в тайге, однако, их разнообразие дополняется лосями, большим количеством грызунов и птиц.
Широколиственные лесные массивы распространены в Японии, Китае, южной части дальневосточного региона, Западной Европе. Этой зоне свойственно жаркое лето и мягкая зима. На плодородных почвах произрастают буковые деревья, вязы, каштаны, клёны. Среди животных много грызунов, пернатых, хищников, копытных.
Засушливые регионы
В регионах с небольшим количеством осадков и более высокими летними температурами происходит постепенный переход лесных массивов в редколесья и лесостепи. На евразийском континенте эта зона пролегает от Карпатских гор до предгорных районов Алтая. Для лесостепных областей характерно луговое разнотравье, которое постепенно сменяют степные растения, такие как ковыль, злаки, полынь.
Климат степной зоны характеризуется небольшим количеством выпадающих осадков, жарким летом и холодным зимним периодом. Лесостепные и степные районы обладают самыми плодородными почвами — чернозёмом, поэтому используются для земледелия.
Этот фактор создал неблагоприятные условия для местной экосистемы. Чтобы сохранить жизнь исчезающих видов фауны, на отдельных участках были созданы заповедники. Живая природа степей представлена различными видами насекомых, а также сусликами, тушканчиками, рептилиями.
Области полупустынь и пустынь относятся к наиболее засушливым регионам планеты. Знойное, сухое лето и холодная, ветреная погода зимой представляют собой крайне неблагоприятные условия для развития местной флоры и фауны. Скудная растительность состоит в основном из колючих кустарников. Животный мир пустынь представлен устойчивыми к суровому климату видами, к которым относятся скорпионы, змеи, некоторые виды грызунов, верблюды, сайгаки.
Зоны умеренного пояса обладают большим количеством природных ресурсов. Обширные площади, занимаемые лесными массивами, обеспечивают планету кислородом, что даёт возможность поддерживать жизнь всех живых существ на Земле. Добыча природных ископаемых, которыми богаты недра умеренной зоны, способствует развитию всех отраслей человеческой деятельности.
Источник статьи: http://sprint-olympic.ru/uroki/geografija/126648-prirodnaia-zona-ymerennogo-poiasa-opisanie-harakteristika-i-raznoobrazie.html
Классификации ландшафтных зон и ландшафтов Земли многоуровенны и неоднозначны по содержанию. В качестве примеров приведем некоторые из них.
Ландшафтные зоны Земли (по С. В.Калеснику):
Ландшафтные зоны северного холодного пояса.
Зона арктических пустынь.
Зона тундры.
Зона лесотундры и редколесий.
Ландшафтные зоны южного холодного пояса.
Зона антарктической ледяной пустыни.
Тундрово-луговая зона.
Ландшафтные зоны умеренных поясов.
Зона тайги.
Зона смешанных и широколиственных лесов.
Зона лесостепей.
Зона степей.
Зона полупустынь.
Зона пустынь.
Средиземноморская зона.
Зона субтропических вечнозеленых и смешанных лесов.
Зона субтропических саванн.
Зона субтропических пустынь и полупустынь.
Ландшафтные зоны жаркого пояса.
Зона тропических лесов.
Зона тропических саванн.
Зона тропических пустынь.
Зона влажных экваториальных лесов (тропических дождевых лесов — гилей).
Ландшафтные зоны Земли (по А. Г. Исаченко):
Лесотундровая; 2) приокеанические луговые и лесолуговые; 3) суббореальные широколиственно-лесные (включая переходные к субтропическим); 4) субтропические влажные лесные; 5) средиземноморские; 6) субтропические лесостепные, степные, саванновые; 7) тропические и субэкваториальные влажные лесные; 8) суббореальная полупустынная Южного полушария; 9) бореальные и суббореальные влажные лесные Южного полушария.
Географическая поясность Мирового океана выражена более четко, чем на суше, благодаря большей однородности океанической поверхности и ограниченному воздействию такого мощного возмущающего фактора, как рельеф (рельеф морского дна влияет на зональность в условиях шельфа). Районирование Мирового океана проводится по распределению водно-тепловых условий акваторий и здесь также выделяют пояса и зоны (табл. 6.1). Наряду с водно-тепловыми условиями, важным фактором географической зональности в океане является система постоянных ветров и морских течений, обусловленная распределением атмосферного давления. Эти особенности проявляются через комплекс климатических, гидрологических, биологических и других характеристик океаносферы, которые составляют понятие «водная масса». Таким образом, районирование Мирового океана возможно и по распределению водных масс. Границы поясов океаносферы прослеживаются по конфигурации океанических фронтов, разделяющих водные массы. Районирование поверхности и глубин океана проводится раздельно.
Первая схема районирования поверхности Мирового океана была предложена Д.В. Богдановым и включала 11 поясов. С.В. Калесник ограничился выделением восьми поясов: северных ледовитых морей, северного умеренного, циркуляции северных пассатных течений (включая субтропические и тропические пояса Д.В. Богданова), коралловых морей (в основном соответствует экваториальному и субэкваториальному поясам), циркуляции южных пассатных течений, южных морских прерий (аналогичный умеренному поясу Южного полушария), средней зоны Южного океана (субантарктический пояс Д.В. Богданова) и южных ледовитых морей. В схеме С.В. Калесника обращает на себя внимание асимметрия структуры Северного и Южного полушарий, которая существенно проявляется в циркуляции вод Мирового океана. А. М. Рябчиков и другие московские географы выделяют 7 географических поясов в Северном полушарии: арктический, субарктический, умеренный, субтропический, тропический, субэкваториальный и экваториальный. Близкий состав поясов отмечен и для Южного полушария, где они менее четки и местами почти сливаются (например, субантарктический и южный умеренный).
Таблица 6.1. Термические условия зональности Мирового океана (по К.М.Петрову)
Географические пояса (I—V) и зоны (1 —13)
Радиационный баланс, ккал/см 2 в год
Температура воздуха, °С
Температура воды, ° С
зима
лето
зима
лето
I. Холодный северный
1. Арктическая
100
15-20
>25
20-25
>25
7. Экваториальная
>100
20-25
>25
20-25
>25
8. Южная тропическая
>100
15-20
20-25
15-20
20-25
IV. Умеренный южный
9. Субтропическая
80—100
10-15
15-20
10-15
15-20
10. Теплонотальная
60-80
5-10
10-15
5-10
10-15
11. Холоднонотальная
40-60
0-5
5-10
0-5
5-10
V. Холодный южный
12. Субантарктическая
10-20
Фундаментальное различие поверхности суши и океана, проявляющееся на уровне географической зональности, состоит в том, что пояса и зоны суши в большей мере историчны, т. е. их структура сложилась на протяжении достаточно длительного (примерно 10 4 лет) времени. Поясно-зональная структура в океане существенно отличается от наземной за счет особенностей гидросферы и своеобразия животного и растительного мира. Пояса и более дробные подразделения океана зависят от изменчивости гидроклиматических факторов, инерционность которых значительна.
Что же касается азональных структур Мирового океана, здесь следует прежде всего обратить внимание на роль течений, трансформирующих водные массы. Так, холодные течения, направленные к экваториальному поясу, глубоко внедряясь в теплые воды океана, нарушают его поверхностную и глубинную поясность. Сходное влияние оказывают и теплые течения (например, Гольфстрим и Северо-Атлантическое течения для северо-запада Атлантического и части Северного Ледовитого океанов). С изменением температуры вод связано разнообразие биогенных элементов и, соответственно, донных отложений. Определенную азо-нальность, или провинциальность создают разные типы контактов океана с сушей и ее ландшафтные особенности (различные берега, морфоскульптура и др.), которые нарушают субширотную ориентацию и способствуют образованию обособлений прибрежной полосы.
Зональность Мирового океана — главная закономерность распределения ландшафтов поверхностной толщи океана, дна, морских мелководий и связанных с ними сообществ гидробионтов. Однако действие закона зональной дифференциации Мирового океана контролируется толщей воды. Поверхностные и глубинные ярусы океана отличаются особенностями географической зональности. Наблюдается расслаивание зональной структуры географической оболочки на зоны водной поверхности и морского дна. В пределах морских мелководий границы поверхностных и подводных зон сливаются. Глубже такого соответствия, как правило, не наблюдается.
Геосферы частично проникают, а в некоторых случаях целиком пространственно вложены друг в друга. В вертикальном распределении их свойств наблюдаются различия, следствием которых является вертикальная поясность (ярусность) как самих геосфер, так и географической оболочки в целом.
В соответствии с гравитационной дифференциацией нижний ярус географической оболочки занят земной корой, состоящей из наиболее плотного вещества. Земная кора также стратифицирована по удельному весу: верхняя часть представлена слоем осадочных пород, который с глубиной сменяется гранитным (на материках) и базальтовым слоями. Верхний ярус и на материках, и над океанами составляет атмосфера. Эту схему осложняет присутствие в некоторых районах земного шара морских и материковых льдов, занимающих место в соответствии с их удельным весом. Живые организмы не образуют сплошного слоя, но располагаются «на своем месте» — в почве, воде и воздухе.
Ярусность проявляется в вертикальном строении всех геосфер. На суше по характеру рельефа выделяют ярусы низменных равнин, низкогорный, среднегорный и высокогорный. Ярусность атмосферы проявляется в высотном изменении температур, влажности и давления воздушных масс. Не менее отчетлива ярусность Мирового океана, наблюдаемая в подразделении водной толщи в соответствии со свойствами слагающих ее водных масс. Она согласуется с условиями обитания гидробионтов, создавая известные батиметрические зоны водных бассейнов.
Гравитационная стратификация нарушается множеством отклонений, что подчеркивает сложность взаимодействий. Отклонения проявляются в наличии в земной коре и почве воды и воздуха, в атмосфере — аэрозолей и капелек воды и др. Это свидетельствует о том, что существуют процессы, определяющие перемещение вещества против силы тяжести.
Наиболее наглядно вертикальная стратификация проявляется в горах, где изменение типов ландшафтов происходит по закону высотной поясности, установленному В.В.Докучаевым. Сочетания высотных ландшафтных зон и поясов, их набор на склонах горных хребтов различны и существенно зависят от положения гор в широтной зоне и долготном секторе.
В основе построения мира находится симметрия — правильное расположение объектов, поскольку исходные первоосновы мира (поля, тела, потоки) симметричны. Но так как интенсивность связей в различных частях географической оболочки неодинакова, наблюдаются очаги взаимодействия, в пределах которых связанность явлений больше, чем за их пределами. Наблюдается также несимметричность взаимодействий: в некотором направлении воздействие сильнее, чем в обратном. Таким образом, одной из основных закономерностей строения географической оболочки является асимметрия.
Рис. 6.1. Соотношение площадей суши (заштриховано) и океана по географическим широтам, млн км 2
Глобальная асимметрия является следствием неравномерного распределения различных масс вещества и их разных состояний. Главная особенность строения земной поверхности — асимметрия в распределении материковых и океанических масс: суша концентрируется преимущественно в Северном полушарии, где она занимает 39%, в Южном полушарии на ее долю приходится всего 19 %(рис. 6.1). Асимметрия Северного и Южного полушарий в распределении материков и океанов проявляется в асимметричности типов земной коры, географических зон, высот и глубин (рис. 6.2). Среди других примеров асимметрии планеты С.В. Калесник называет: полярную асимметрию Земли, асимметрию фигуры Земли, планетарные распределения барического поля и систем ветров, температуры воздуха, воды, океаническую циркуляцию, асимметрию криогенных областей.
Локальная асимметрия присутствует в любой геосфере и на любом иерархическом уровне: меандры и ринги в океане, циклоны и антициклоны в атмосфере, рельеф земной поверхности и морского дна, распространение фауны и флоры и др. Окружающий нас мир целиком асимметричен и состоит из отклонений (аномалий), что проявляется в многообразии и неповторимости географических процессов и явлений.
Обобщая многочисленные факты влияния географических объектов на окружение, А. Ю. Ретеюм сформулировал концепцию о нуклеарных (ядерных) структурах. Эти структуры представляют собой некое единство объекта и парагенетически связанного с ним окружения.
В качестве ядровых (собирающих вокруг себя) выступают самые разнообразные по размерам, происхождению, составу и структуре тела (А.Ю. Ретеюм относит к ним также поля, волны, знаки, идеи). Это материки, океаны, ледники, горные хребты, магматические тела, озера, холмы, города, лесные массивы и др.
Каждое тело в силу его свойств и местоположения определяет расположение вокруг себя многих объектов. Например, горный хребет влияет на распределение атмосферных осадков в пределах нескольких десятков и даже сотен километров. Это выражается в увеличении количества осадков над самим хребтом и в прилегающих районах (предгорьях, межгорьях, долинах). Если горный хребет стоит на пути влагонесущих потоков, то возникает асимметричное поле: на наветренных склонах осадков выпадает больше, чем на подветренных. Зонирование возникает также в поле влияния городов: от почти полного исчезновения естественной среды в самом городе до перехода к слабо измененным ландшафтам.
Одной из разновидностей нуклеарных структур является циркумконтинентальная зональность. Каждый континент представляет собой гигантскую материковую глыбу, окруженную водами Мирового океана. Многие характеристики подводных ландшафтов прямо или косвенно определяются расстоянием от материка. Например, распределение донных отложений и биомассы. Ближе к материкам откладываются чаще всего осадки терригенного происхождения (обломки пород и минералов, поступающих с суши), которые сменяются преимущественно биогенными илами. Центральные части океанического дна покрыты полигенными осадками, состоящими прежде всего из глубоководных красных глин. Наибольшая биомасса характерна для прибрежной зоны, наименьшая — для центральных частей океана.
Своеобразными нуклеарными структурами можно считать кольцевые (криволинейные) и вихревые (овоидные) образования, которые имеют тектоно-геологическую основу и выражены в ландшафтах. Вероятно, к таковым же структурам относятся огромные вихри вод Мирового океана, мигрирующие в пространстве и во времени.
Географическая оболочка — это гигантская контактная зона, с одной стороны, твердой части Земли, с другой — атмосферы, океаносферы и Космоса. Внутри географической оболочки существуют контактные зоны разного пространственного уровня — от глобальных (граница материк—океан, атмосферные и океанические фронты, приледниковые зоны и кромки материковых или морских льдов) до локальных (берега рек, опушки леса, края ледников и др.). На каждом пространственном уровне взаимодействие контактирующих объектов имеет свою специфику, обусловленную особыми свойствами контактных зон. Контактные зоны — это зоны взаимодействия обычно различных сред или состояний вещества, для которых характерны определенные процессы и явления.
В зонах контактов повышается интенсивность процессов (в сотни и тысячи раз по сравнению с центральными частями тел) и возникает избыточная поверхностная энергия. Рассматривая активные поверхности океана, Т.А. Айзатуллин и другие исследователи отмечают, что наиболее впечатляющими на фоне инертности внутренней массы являются пограничные эффекты в твердых телах. Пограничная поверхность вода—твердое вещество (особенно вода— измельченное твердое вещество) составляет самую большую по суммарной площади поверхность раздела фаз в океане. Второе место по площади занимает граница вода—живое вещество. На 1 м 2 пограничной поверхности вода—дно (и, соответственно, на 1 м 2 поверхности вода—атмосфера) приходится около 1000 м 2 рассеянной в толще воды пограничной поверхности вода—детрит, около 100 м 2 поверхности вода—бактерии и около 10 м 2 поверхности вода—оливково-зеленые клетки.
По мнению ученых, молекулярное состояние вещества у поверхности и в глубине однородного твердого тела можно сравнить с состоянием войны и мира, полосой фронта и тыловой зоной. У поверхности идет бой за существование структуры вещества, происходят химические реакции, создаются и разрушаются молекулы, рвутся и возникают взаимные связи, рассеянными в микропространстве «вспышками» выделяется и поглощается энергия.
Одной из самых активных контактных зон географической оболочки является береговая зона — побережье с прилегающими частями океанов, морей, рек и других водоемов. Берег в целом следует назвать множественной границей, на которой контактируют тела разной вещественной природы: вода—воздух, вода—суша, вода— дно, вода — взвешенные вещества, суша—воздух, вода —живое вещество и др. Для береговой зоны свойственно большое разнообразие растительного и животного мира, форм рельефа, геологических отложений. Продолжением побережья в море является шельф. В его пределах добывается основная масса морепродуктов, большое количество нефти, газа, серы, железной руды, россыпных полезных ископаемых, песка, гравия и др. Наконец, побережье привлекательно в эстетическом отношении, принося существенный доход многим странам за счет туристской и рекреационной Деятельности.
На границе океана и атмосферы в верхнем миллиметровом слое («скин-слое») океана происходит множество сложных процессов. С его поверхности испаряется вода, и, следовательно, осуществляется теплоперенос скрытой теплоты парообразования в атмосферу. В связи с испарением здесь возникает наибольший во всем океане градиент плотности за счет выпаривания и концентрации солей. Через верхний слой в океан поступает диоксид углерода, т. е. реализуется функция океана как планетарного буфера в карбонатной системе океан—атмосфера—зеленый покров Земли—техногенез. Здесь же сосредоточено максимальное количество простейших живых организмов — нейстона, основного продуцента биомассы океана. Установлено, что нейстон, перемешивая воду своими жгутиками, может троекратно увеличивать испарение воды с поверхности. Предположительно, но очень вероятно, что он способен активизировать тем же способом и газообмен океана с атмосферой.
Своеобразными контактными зонами являются приледниковые области и кромки льда в океанах. Для них характерны скопления жизни. Так, концентрация организмов в ледовом пограничном слое океана в 10—1000 раз выше, чем в подледной воде. У кромки льда развитие фитопланктона начинается гораздо раньше, чем в открытом океане.
Разнообразие физико-географических характеристик в различных частях океана оценено Т.А. Айзатуллиным и В.Л.Лебедевым. Величина разнообразия, рассчитанная по соответствующей формуле, достигает (в относительных единицах): на побережье — 56—110, острове — 30—42, океанических фронтах — 20—30, у кромки льда — 20.
К активным зонам относятся и очаги взаимодействия энерго- и влагообмена, осуществляемые разными природными процессами и явлениями. Это реки, эстуарии, сейсмически активные районы, места промышленных сбросов, атмосферные и океанические фронты.
Активными точками можно назвать участки интенсивного взаимодействия тел различной природы, размеры которых настолько малы, что на карте они могут быть отмечены точками: подземные и подводные источники, гейзеры, вулканы, устья рек, каньоны, некоторые проливы.
Интенсивность химического и физического взаимодействия между телами в области контакта убывает от поверхности контакта по логарифмическому закону — сначала (в пределах миллиметров и сантиметров) очень быстро, а затем все медленнее. На некотором расстоянии градиенты параметров взаимодействия становятся незначительными, соизмеримыми с градиентами, присущими инертному слою среды (это хорошо видно на примере контакта Космоса и Земли).
Контактным зонам свойственен краевой эффект, проявляющийся в обогащении их природных ресурсов (флоры, фауны) за счет проникновения объектов из соседних зон (это явление известно также как феномен опушки). Формирующиеся как бы промежуточные полосы геосистем (ландшафтов) носят название маргинальных. Такой характер имеют не только природные, но и природно-антропогенные контактные зоны.
Таким образом, контактные зоны являются наиболее активными и продуктивными участками географической оболочки.
Любая геосистема обладает свойствами дискретности и континуальности. Дискретность геосистемы состоит в том, что каждая из них занимает определенную площадь и объем, имеет свои свойства и отделена от соседних систем границами, которые могут быть линейными или расплывчатыми, четко выраженными или затушеванными, стабильными или мобильными. Континуальность геосистем проявляется в непрерывности их распространения, особенно в тех случаях, когда между ними или их подразделениями существуют более или менее широкие области перехода для обмена веществом и энергией.
Барьерами называют участки географической оболочки, которые оказывают существенное влияние на поля и потоки вещества и энергии, задерживая, трансформируя, усиливая или ослабляя их. Барьеры — характерная черта окружающего мира. Повышенная концентрация некоторых типов вещества на барьерах представляет особый интерес и стимулирует их изучение.
По своей природе барьеры можно подразделить на механические, физико-химические, биогеохимические и техногенные (рис. 6.3).
Механические барьеры разрушают географический объект или препятствуют его распространению. Например, горные системы (Анды, Кордильеры, Гималаи, Альпы, Кавказ, Урал и др.) представляют наиболее масштабные и заметные естественные барьеры.Такие барьеры трансформируют воздушные массы (что проявляется в увеличении количества осадков на наветренном склоне гор и уменьшении — на подветренном), расчленяют почвенно-растительный покров, определяют тепловой режим территории (вследствие разной экспозиции склонов). Любое, даже незначительное повышение рельефа изменяет скорость ветра, что в свою очередь обусловливает перераспределение снега. По отношению к водным потокам, препятствиями являются не только повышения, но и понижения рельефа: водный поток, дойдя до понижения, меняет свое направление и начинает двигаться вдоль него. Осевые линии горных хребтов и даже водораздельные линии пологих междуречий вынуждают выпадающие атмосферные осадки растекаться в противоположные стороны.
Рис. 6.3. Геохимические барьеры (по А.И.Перельману): 1 — механические; 2 — физико-химические; 3 — биогеохимические; 4 — техногенные; 5 — глубина проникновения кислородных вод в литосферу, зависящая от климата и геологического строения; А — кислородные; В, С — восстановительные барьеры, приуроченные к границе проникновения кислородных вод в литосферу. Цифра справа от буквы обозначает класс вод (3 — нейтральный, 6 — кислый)
Физико-химические барьеры изменяют свойства контактирующих объектов, вызывая эмерджентность (например, смешение различных воздушных масс в зоне атмосферного фронта) или препятствуя обмену между веществом и энергией вследствие их различий (запрещенный парагенезис). Среди физико-химических барьеров наиболее заметны геохимические барьеры — участки земной коры, где на коротком расстоянии происходит смена природной обстановки с изменением свойств среды (окислительная — восстановительная, кислая — щелочная и др.), что определяет интенсивность миграции химических элементов и их возможные концентрации. Нередко на барьерах формируются месторождения полезных ископаемых (железа, марганца, серы и др.). Изучение геохимических барьеров помогает понять закономерности размещения полезных ископаемых и распространения загрязнителей.
На земной поверхности широко распространены биогеохимические барьеры (кислородные, глеевые, сероводородные и др.), связанные с соответствующими средами в географической оболочке.
Возникновение барьеров связано также с щелочно-кислотными условиями, которые определяются концентрацией ионов водорода в воде. При большой величине рН формируются щелочные барьеры, на которых аккумулируются преимущественно катионогенные металлы. При малой величине рН образуются кислые барьеры, на которых накапливаются анионогенные элементы (неметаллы и некоторые металлы).
Техногенные барьеры отражают результат антропогенного вмешательства и представлены плотинами, дамбами и другими объектами.
Барьеры возникают также при смене типов подстилающей поверхности (смена суши морем и наоборот, степной растительности — лесной, орошаемого поля — неорошаемым и др.), которая приводит к трансформации и изменению структуры ландшафтов.
Специфическим барьером является экватор — невидимая граница, от которой отклоняющая сила вращения Земли (сила Кори-олиса) направлена в разные стороны: в Северном полушарии — вправо, в Южном — влево.
Роль естественных барьеров в органическом мире. Биота наиболее чувствительна к изменчивости окружающей обстановки. Географическое распространение видов тесно связано с их экологической пластичностью. На пути неограниченного увеличения численности популяций и стремления расширить ареал встают внешние факторы: географические, экологические и биологические, которые могут представлять для биоты естественные барьеры.
В качестве географических факторов выступают крупные элементы строения земной поверхности, играющие роль преград на пути расселения организмов. Для сухопутных растений и животных такими преградами являются горные хребты, океаны и моря, проливы. Для водных организмов барьером служат обширные пространства суши или опресненные участки в морях и эстуариях.
Физико-химические параметры внешней среды, играя роль экологических факторов, в то же время могут выступать в качестве крупных естественных барьеров. Биологические виды тропических лесов, живущие в условиях теплого и влажного климата, не переходят в жаркие и сухие пустыни. Преградой на пути распространения деревьев на север в основном является изотерма самого теплого месяца в 10 0 С. Ниже этой температуры деревья, как правило, расти не могут, что является одной из причин безлесья тундры. Аналогичные барьеры можно встретить в океане, где они носят названия гидрологических фронтов, определяемых по распределению температуры воды, солености и других элементов. Многие промысловые объекты (сайра, скумбрия и др.) скапливаются именно вблизи океанических фронтов или мигрируют вдоль их границ, придерживаясь определенной изотермы.
В роли биологических факторов выступают видовые, главным образом конкурентные отношения и хищничество (например, на мидиевых или устричных плантациях, когда моллюски противостоят агрессии со стороны морских звезд).
Ряд природных барьеров организмы преодолевают, другие — нет. Преодоление естественных барьеров происходит за счет повышения сопротивляемости организма, его адаптации (например, клопа к дусту), физического разрушения препятствия. Установлено, что мигрирующие на нагул или нерест рыбы (сайра, дальневосточные лососи) часто «ждут» благоприятной океанологической или астрономической ситуации перед проливом или гидрологическим фронтом, чтобы войти в «свой» район или пересечь фронтальную зону.
Ландшафт — одно из фундаментальных понятий современной географии, в основе которого лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных явлений земной поверхности. Формы рельефа, горные породы, климаты, поверхностные и подземные воды, почвы и сообщества организмов взаимосвязаны как в своих пространственных изменениях, так и в историческом развитии. Они образуют отнюдь не случайные сочетания, а закономерные природные (территориальные или аквальные) комплексы. Эти комплексы являются результатом процессов, происходящих в конкретных ландшафтных системах разного ранга. Каждая ландшафтная система — своего рода «фабрика», которая производит физико-географические продукты: почву, кору выветривания, фито- и зоомассу, грунтовый и речной стоки и другие компоненты. Она поглощает солнечную радиацию и трансформирует ее в энергию природных процессов, осуществляет влагообмен, разрушение и минерализацию органического вещества и многие другие процессы.
Климатические и гидрологические элементы определяют мобильность наземных ландшафтов, выполняют обменные и транзитные функции. Они связывают данный ландшафт с другими ландшафтными системами, а также с внешними средами: атмосферой, гидросферой и литосферой. Под влиянием воздушных и водных потоков границы ландшафтов приобретают некоторую расплывчатость. Биотические компоненты также выполняют функцию переноса вещества и энергии, но их значение проявляется главным образом в процессах избирательного поглощения и накопления химических элементов, создании и разрушении органического вещества, в фазах жизненного цикла организма.
Функции и значение компонентов ландшафта различны, но в то же время все компоненты равноценны. В.Н.Солнцев сформулировал принцип равной важности ландшафтных компонентов: «У каждого компонента неповторимая биография и уникальная специальность в ландшафте». Иногда в формировании конкретного ландшафтного комплекса приоритет принадлежит одному из факторов: климатогенному, тектоногенному, вулканогенному, криогенному, эоловому, биогенному и др. Например, тектоногенный ряд включает такие классы ландшафтов, как горные, предгорные, равнинные, межгорных котловин и др. Особое место занимает ряд антропогенных ландшафтов: сельскохозяйственный, горно-про-мышленный и др.
Приспособление геокомпонентов в рамках ландшафтных систем происходит вероятностно-статистическим путем. В каждый момент времени характеристики ландшафтных компонентов могут принимать различные значения: постоянно изменяются температура и влажность воздуха, скорость ветра, состояния грунта и другие параметры среды. Вследствие «притирки» разномасштабных компонентов формируется интегрированная ландшафтная структура, инвариантная в довольно широком диапазоне изменений внешней среды. Несмотря на выраженную изменчивость средо-образующих факторов, главные компоненты ландшафтов — почва, растительность, рельеф, геохимическая обстановка — сохраняются на протяжении долгого времени.
Состояние ландшафтов. Ландшафтные системы находятся в определенном состоянии, которое описывают набором характеристик: температура и влажность воздуха, почвы, фенологические фазы доминирующей флоры, наличие или отсутствие снегового покрова и др. Параметры, характеризующие состояния ландшафтов, можно условно подразделить на две категории: средообразующие (воздух, вода, горные породы, биота) и остальные компоненты, определяющие характер протекания физико-географических процессов в данной обстановке. Состояние ландшафта зависит от свойств и элементов комплекса, сохраняющихся на протяжении конкретного отрезка времени.
Состав ландшафтов. Ландшафтные системы образуют ландшафтную сферу — часть географической оболочки, в которой наиболее активно взаимодействуют геосферы. Эта часть соответствует приповерхностному слою мощностью до первых сотен метров.
В географической оболочке ландшафтные системы образуют закономерные комбинации. Их чередование в пространстве связано с многими факторами: горными породами, рельефом, атмосферной и океанической циркуляцией, условиями поступления тепла и влаги, геохимической обстановкой и др. Например, водно-тепловой режим определяет главные закономерности распределения зональных типов ландшафтов. Средообразующие факторы, влияя на ландшафты, сами в той или иной степени являются продуктами их функционирования. Горные породы выполняют в ландшафте роль материальной основы. Скорость преобразования горных пород вследствие выветривания, денудации, метаморфизации, дезинтеграции, по сравнению с преобразованием других компонентов, невелика. Поэтому горные породы препятствуют быстрому изменению свойств ландшафта. Вместе с рельефом, который также медленно меняет свои характеристики, горные породы придают ландшафтам фиксированное положение и пространственную обособленность, связывая их с геологическим прошлым данной территории. У молодых ландшафтов зависимость от горных пород наиболее заметна. По мере развития ландшафта происходит формирование почв и коры выветривания, которые отражают условия тепло- и влагообмена, характер биогенной аккумуляции и другие процессы и явления, проявляющиеся на данном участке. Почва и кора выветривания как бы изолируют ландшафт от материнской породы, нивелируя его зависимость от нее.
Динамика ландшафтов обусловлена потоками вещества и энергии, которые объединяют компоненты ландшафта и его морфологические части (фации, урочища и др.) в единую систему. Совокупность процессов обмена и преобразования энергии и вещества в ландшафте называют функционированием ландшафта.
Ландшафт непрерывно изменяется. Некоторые изменения обратимы, цикличны и не приводят к преобразованию структуры ландшафта (например, сезонные ритмы). До тех пор пока подобные изменения повторяются из года в год, структура ландшафта остается неизменной. Такие динамические изменения подчеркивают устойчивость ландшафта, ибо свидетельствуют о его способности возвращаться к прежнему состоянию. Наряду с этим возможны эволюционные (необратимые) изменения, которые составляют сущность развития ландшафта и выражаются в перестройке его структуры.
Устойчивость ландшафта относительна, так как он развивается непрерывно, но с разной скоростью, и нужен более или менее длительный срок, чтобы его трансформация стала заметной. Развитие ландшафта могут стимулировать как внешние причины (тектонические движения, глобальные климатические изменения), так и внутренние (саморазвитие, в механизме которого особую роль играет эволюция растительного покрова и его взаимодействие с абиотическими компонентами). Устойчивость и изменчивость — два диалектически взаимосвязанных свойства ландшафта, познание которых имеет исключительно важное значение для прогнозирования развития ландшафта. Всем ландшафтным системам присущи ритмические колебания различной продолжительности.
Систематизация ландшафтов. В географии существуют два подхода к систематике ландшафтов. Один из них подсказывает сама иерархичность геосистем — это переход от ландшафта к укрупненным территориальным системам более высоких рангов — физико-географическим регионам того или иного порядка (областям, зонам, странам и др.). Такой подход называется физико-географическим районированием. При районировании не обязательно, чтобы объединяемые ландшафты были сходными. Главным критерием служит не сходство, а связь, пространственные отношения, территориальное единство составных частей и общность их исторического развития.
Другой подход — это объединение объектов по признакам качественного сходства, т.е. типологическая классификация. В такой системе сходство сохраняется на всех ступенях систематизации — типах, классах, видах и др. Различие будет лишь в степени этого сходства: общих признаков на низших ступенях больше, на высших — меньше.
При классификации ландшафтов, как и других объектов, неизбежно приходится выбирать общие признаки, отказываясь от особенностей каждого из них. При районировании на первый план выходит индивидуализация — каждый регион уникален, неповторим, и чем он сложнее, тем уникальнее. Каждому физико-географическому региону присваивается собственное название. Типологические же объединения ландшафтов не могут иметь собственных названий, это собирательные понятия.
Как в районировании, так и в типологии отражаются, хотя и по-разному, универсальные географические закономерности, которым подчинена ландшафтная дифференциация. В ландшафтной оболочке все природные процессы подчинены зональности, вследствие чего ландшафтная оболочка дифференцируется на систему региональных единиц высокого ранга — ландшафтных зон и подзон (часто выделяют еще более крупные широтные подразделения — физико-географические пояса: арктический, умеренный, субтропический и др.).
Другая универсальная закономерность ландшафтной оболочки — секторность, обусловленная взаимодействием океанов и материков. От соотношения океанических и континентальных воздушных масс зависит степень континентальности климата.
Гипсометрическое положение (высота территории над уровнем моря), крупные формы рельефа, петрографический состав горных пород, характер новейших и современных тектонических движений — все это создает наибольшую пестроту и контрастность в ландшафтной структуре. Подобные проявления часто называют азональными. Они лежат в основе выделения многих ландшафтов и таких региональных систем высокого ранга, как физико-географические страны. Каждая физико-географическая страна четко выделяется в орографической схеме материка, отличается строением фундамента, макрорельефом, климатическими особенностями, зональной структурой, а горные страны — еще и высотной поясностью.
принимать различные значения: постоянно изменяются температура и влажность воздуха, скорость ветра, состояния грунта и другие параметры среды. Вследствие «притирки» разномасштабных компонентов формируется интегрированная ландшафтная структура, инвариантная в довольно широком диапазоне изменений внешней среды. Несмотря на выраженную изменчивость средо-образующих факторов, главные компоненты ландшафтов — почва, растительность, рельеф, геохимическая обстановка — сохраняются на протяжении долгого времени.
