Природные зоны и климатические пояса
Отчего белые медведи не живут в пустынях, а слоны — в тундре? Все очень просто: природные условия этих мест для них не подходят. Разнообразие жизни на Земле зависит от такого важного фактора, как климат, то есть от многолетних закономерностей погоды в разных районах земного шара.
Что такое климат?
Термин «климат» происходит от древнегреческого слова «клима», что означает «наклон». Еще в античные времена было известно: чем выше Солнце стоит над горизонтом, тем жарче погода. На разных же широтах Земли Солнце поднимается над горизонтом на неодинаковую высоту, следовательно, и погодные условия в разных точках земного шара должны различаться. В действительности климат определяют множество факторов: рельеф местности, удаленность от океана, а также глобальные законы циркуляции атмосферы Земли.
Климат тоже может меняться. Примерно 20 тыс. лет назад Земля пережила ледниковый период. Мы же наблюдаем повсеместное увеличение температуры — «глобальное потепление».
Районы с похожими климатическими условиями располагаются на Земле поясами, вытянутыми в широтном направлении. Ученые выделяют семь таких поясов. Четыре из них (экваториальный, тропический, умеренный, полярный) — основные, над каждым из них в течение года преобладает одна из воздушных масс. Между ними расположены три переходных пояса, над которыми воздушные массы сменяются в зависимости от сезона. Над субэкваториальным поясом летом преобладает экваториальный, а зимой — тропический воздух, над субтропическим — тропический и умеренный, а над субарктическим и субантарктическим — арктический (антарктический) воздух зимой сменяется умеренными воздушными массами летом. В зависимости от близости к океану или морям, в каждом поясе различают океанический и континентальный типы климата. Особым климатическим режимом на Земле отличаются горы: в них погодные условия меняются с высотой. Подробнее о климатических поясах читайте в данной статье.
Сопоставив климатические условия в разных районах Земли с растительностью и другими природными компонентами, ученые выделили несколько основных природных зон: тундру, леса умеренного пояса, степи, пустыни и тропические леса.
Тундра
На севере Евразии и Северной Америки раскинулось обширное безлесное пространство, отличающееся очень суровым климатом, — тундра. Уже в начале осени землю здесь окутывает снежный покров, температура опускается до –30 °С, а с приходом зимы здесь наступает полярная ночь. Зимой в тундре часто случаются снежные бураны, сопровождающиеся яростным ветром. Весной солнце вновь показывается над горизонтом, день быстро прибывает, а потом солнце и вовсе перестает заходить — наступает полярный день. Снежный покров на материке здесь сходит только в мае–июне. Лето в тундре прохладное и короткое. Температура редко поднимается выше +10…+12 °С, а земля успевает оттаять только на глубину 20–50 см. Ниже этого уровня лежит многометровая толща вечной мерзлоты. Из-за того, что талой воде некуда уйти, а испариться она не успевает, в тундре постоянно образуется много болот и озер.
Тундра — царство неприхотливых мхов и лишайников. Деревья здесь не растут. Кое-где встречаются стелющиеся по земле кустарники — карликовые березки и ивы.
Условия тундры подходят немногим видам животных, однако и здесь есть свои постоянные и «залетные» обитатели. Летом здесь появляются насекомые, которые могут пережить особо холодную зиму в стадии личинки, в реках и озерах много рыбы. В это время года тундра гостеприимно принимает стаи птиц, которые здесь гнездятся. Есть в тундре и свои крупные звери: северные олени, овцебыки — их от холода защищает густой мех. Маленькие грызуны лемминги зимуют и даже выводят потомство в снегу. В годы, когда леммингов особенно много, в тундре появляется много хищников — белых сов, канюков, поморников, песцов. Тогда они могут и сами прокормиться, и выкормить большие выводки.
Вечная мерзлота — уникальный природный холодильник. Местные жители, находя в вечной мерзлоте туши древних животных — мамонтов, кормили их мясом ездовых собак. В 1972 г. на берегу притока реки Индигирки был обнаружен громадный мамонт, который пролежал в вечной мерзлоте 20 тыс. лет.
Тайга и смешанный лес
Самая обширная природная зона земного шара — зона северных хвойных лесов, которая называется тайгой. Слово «тайга» в переводе с тюркского означает «дремучий лес» — царство темнохвойных елей, сосен и лиственниц. Эти деревья не боятся холодов и могли бы расти и в тундре, но там им не хватает теплых дней в году. Крупнейшие таежные массивы сосредоточены в России и Канаде. К югу в Европе и на востоке Северной Америки тайгу сменяют смешанные леса. В Сибири и западных районах Северной Америки, где климат континентальный, а значит, более сухой, тайга граничит с зоной степей.
Смешанные леса сменяют тайгу там, где лето становится теплее, а зима короче. При таких условиях хвойные деревья начинают уступать место лиственным породам — ольхе, березе, осине — и растут вперемешку с ними или отдельными группами. В Европе, там, где среди лиственных деревьев появляется дуб, проводят условную границу между тайгой и смешанным лесом.
Лесные пространства умеренной зоны — более благоприятные места для жизни, чем тундра. Однако продолжительная зима, сильные морозы и глубокие снега создают свои трудности для выживания. Разные животные справляются с ними по-своему.
Некоторые из них впадают в зимнюю спячку. Так, например, поступают бурые медведи, барсуки, ежи и бурундуки. Белки и некоторые птицы запасаются на зиму семенами, ягодами и орешками, которые они прячут в дупла и расщелины коры деревьев. У многих лесных животных есть специальная зимняя «одежда». Чтобы пережить морозы, звери линяют, меняя летний мех на зимний — более густой и теплый, а ласки, горностаи и зайцы еще и белеют, чтобы не выделяться на снегу. По рыхлому снегу трудно передвигаться, поэтому у лосей, оленей и косуль такие длинные ноги, а у хищной рыси лапы не только длинные, но и широкие, словно лыжи.
Большинство хвойных деревьев — вечнозеленые. Однако исключением из этого правила является лиственница — ее мягкие иголочки осенью желтеют и опадают. Это выносливое дерево растет даже на вечной мерзлоте и болотах, а его древесина очень прочная и столетиями не гниет в воде.
Степи
К югу, там, где климат становится жарче и суше, умеренные леса постепенно редеют, сменяются лесостепью, а затем снова уступают место обширному безлесному пространс тву — степям. Основная растительность в степи — различные травы. Такие открытые пространства распространены по всему земному шару, но называются они по-разному: в Северной Америке — это прерия, в Южной Америке — пампа, а в Африке видоизмененная степь называется саванной.
Степи располагаются в глубине континентов, поэтому летом здесь выпадает мало осадков. Очень важен и нужен степи снег, так как талой воды должно хватить степным растениям, пока у них не созреют семена. Когда пригревает солнце и сходит снег, степь расцветает яркими тюльпанами, маками, ирисами, пионами и эфемерами — так называются растения с очень коротким циклом развития. Другие растения в степи выживают, экономя воду. Например, узкие серебристые листья степного ковыля испаряют очень мало влаги.
Летние дожди в степном климате очень редки, поэтому часто случаются опасные пожары, раздуваемые горячими ветрами.Жаркое лето в степи сменяется суровой зимой с сильными морозами, ветрами и снежными буранами.
В конце лета в степи можно увидеть перекати-поле — так называют различные оторвавшиеся от корня растения, которые, как шар , катятся по степи, разбрасывая семена.
Степи славятся своими плодородными почвами. Сменяющие друг друга поколения трав создают лучший перегной, а растения из семейства бобовых обогащают почву азотом. Особую роль в формировании степного чернозема играют грызуны — суслики, полевки, сурки и хомячки, которые роют норы, взрыхляя и перемешивая землю.
Когда-то бескрайние степи на всех континентах населяли огромные стада диких копытных животных. Теперь многие из них истреблены или находятся на грани исчезновения. Во всем мире степи распахивают под сельскохозяйственные угодья или используют в качестве пастбищ для скота, который, в отличие от диких животных, не мигрирует по степи, а пасется на одном месте, не давая восстановиться травяному покрову. Таким образом, очень плодородная степная почва оголяется, и ее уносит ветер, создавая пыльные бури, а на месте степей возникают пустыни и полупустыни.
Пустыни
Пустыни занимают самые засушливые районы Земли. За год в таких местах выпадает не более 200 мм осадков. Такие условия придают характерный облик рельефу, почвам, растительному и животному миру, но вместе с тем пустыни — одна из самых разнообразных природных зон на земном шаре. Пустыни могут быть везде: в тропиках есть жаркие пустыни, в умеренном поясе, где жаркое и засушливое лето сменяется холодной зимой, есть так называемые холодные пустыни. Вдоль западных побережий Африки и Южной Америки из-за близости холодных течений образовались пустыни, постоянно окутанные промозглыми туманами, в которых тем не менее практически не бывает дождей.
В тех пустынях, где длительные периоды засухи сменяются влажными сезонами, преобладающим видом растительности являются суккуленты. Это растения, которые научились накапливать воду в толстом мясистом стебле или листьях. Пустыни такого типа могут выглядеть как «лес» из кактусов и агав (например, пустыня Сонора в Северной Америке) или молочаев и алоэ (пустыня Калахари в Африке). В жаркой африканской пустыне Сахаре, где не могут выжить суккуленты, встречаются растения, чьи корни уходят на многие метры под землю, чтобы дотянуться до подземных вод, которыми Сахара довольно богата. Так как подземные воды часто бывают солеными, растения приспособились довольствоваться ею. А в холодных пустынях Средней Азии, когда почва насыщается талой водой, расцветают тюльпаны. Их луковицы пускаются в рост и успевают отцвести до наступления засушливого лета.
Верблюды хорошо приспособлены к жизни в пустыне. Запасы воды в виде жира они носят на спине в горбах. Они обладают особым чутьем, которое позволяет им прекрасно ориентироваться в пустыне и находить воду на расстоянии многих километров. В пути верблюд не пьет и практически ничего не ест, поэтому для человека он издавна был лучшим «кораблем пустыни». Мелкие пустынные животные, такие, как тушканчики, активны по ночам. Они могут пережидать жару, впадая в спячку, прячась в норах глубоко под землей.
В песчаных пустынях постоянный сильный ветер создает «волны из песка», которые называются барханами. Подгоняемые ветром, пески постоянно наступают на прилегающие к пустыням земли.
Тропические леса
Область самой постоянной погоды на Земле расположена вдоль экватора. Здесь не сменяют друг друга времена года, стоит вечное жаркое лето, и каждый день в пять часов дня разражается гроза с сильнейшим ливнем, который равномерно льет почти всю ночь. В таких удивительных условиях, которые не менялись миллионы лет, существуют самые древние леса на планете — сельвы Южной Америки, гилеи экваториальной Африки и джунгли Юго-Восточной Азии. Благодаря обилию света, тепла и влаги здесь сформировалось самое богатое растительное и животное сообщество на Земле, еще не до конца изученное учеными.
С высоты птичьего полета дождевой тропический лес кажется сплошным морем зелени — недаром эти места назыв ают легкими планеты. Огромное количество видов растений тянется ввысь и борется здесь за место под солнцем. Листья самой разнообразной формы полностью улавливают солнечный свет, поэтому внизу, под кронами деревьев, сумрачно и довольно пусто: здесь нет кустарников, молодой поросли и травы. Зато в огромном количестве есть ползучие лианы и растения-эпифиты, которые приспособились жить на чужих стволах и листьях, добывая питательные вещества прямо из воздуха. Над этим океаном листьев царят деревья-гиганты, над вершинами которых проносятся шквалы невероятной силы, вырывающие иногда эти деревья с корнем.
Под балдахином густой листвы нашли себе приют тысячи видов различных животных и птиц: от крохотных колибри до цепкохвостых обезьян. Все они хорошо приспособлены к жизни в кронах деревьев: ловко карабкаются по веткам, прыгают, летают или планируют вниз.
Человеку в экваториальном климате жить трудно: жара, сильнейшие ливни, душный зной ночью. А в тропическом лесу, куда не пробивается солнечный свет, убивающий возбудителей болезней, человека подстерегают лихорадка, чума и малярия.
Площадь тропических лесов на Земле постоянно уменьшается. Их почвы бедны питательными веществами, потому что их постоянно размывают и сносят в реки сильные дожди. Когда-то коренные жители вырубали несколько деревьев, сжигали их и на удобренной золой делянке выращивали три-четыре урожая — больше на такой почве не вырастет. Потом маленькая делянка постепенно зарастала лесом. При больших вырубках почву смывает быстрее, и лес не может восстановиться.