Многообразие биогеоценозов суши

Определения и обозначения

Биогеоценоз — природная система на однородном участке суши, в которую входят сообщество организмов и условия неживой среды. Живая и неживая части связаны: организмы используют воду, воздух, свет и минеральные вещества, а сами влияют на почву и состав воздуха. Это понятие помогает рассматривать участок как целое, а не как набор отдельных видов.

Наземный биогеоценоз — биогеоценоз, сформированный на суше. Его облик во многом определяется климатом, почвой и растительностью, от которых зависят условия жизни животных и других организмов. Понятие используют, чтобы описывать и сравнивать сообщества на участках суши.

Широтная зональность — закономерная смена природных зон от экватора к полюсам из-за изменения поступления солнечного тепла и увлажнения. Она объясняет, почему на больших расстояниях меняются климат, почвы и сообщества организмов. При этом границы зон не обязательно выглядят как чёткие линии.

Высотная поясность — закономерная смена природных условий и сообществ при подъёме в горы, связанная с изменением климата с высотой. Это понятие позволяет понять, почему на одном горном склоне встречаются разные типы растительности. Последовательность поясов зависит от природных условий конкретных гор.

Как это устроено

На суше сочетание тепла и влаги неодинаково: оно зависит от географического положения и особенностей климата. Эти условия влияют на скорость почвообразования и на то, какие растения могут расти на участке. Растительность задаёт пищевые ресурсы и укрытия для животных, поэтому климатические различия отражаются на составе всего сообщества. Так возникают разные наземные биогеоценозы, а не один общий для всей суши тип системы.

От экватора к полюсам меняется поступление солнечного тепла, а вместе с ним — температура и режим увлажнения. При сочетании тепла и влаги формируются условия для экваториальных лесов, далее встречаются саванны, пустыни и степи, а затем леса, тундра и полярные пустыни. Там, где влаги достаточно и тепло, может развиваться густая растительность; при недостатке воды она становится разреженной, а при холоде сокращается период роста. Поэтому смена климата отражается на почвах, растительном покрове и связанных с ним животных.

Растения в каждом сообществе зависят от местных условий и одновременно сами изменяют их. Они создают ярусы и укрытия, служат пищей и участвуют в образовании почвы из остатков организмов. Животные приспособлены к доступной пище, климату и особенностям среды, а между ними складываются пищевые связи. Поэтому растительность помогает распознать особенности биогеоценоза, но для его полного описания нужно учитывать и остальные организмы, и неживую среду.

В горах природные сообщества сменяются не при движении к полюсам, а при подъёме по склону. С высотой обычно снижается температура, а условия увлажнения также меняются; это ограничивает рост одних видов и создаёт условия для других. Поэтому у подножия могут находиться леса, выше — луга, а ещё выше — участки с редкой растительностью и скалы. Такая последовательность называется высотной поясностью, но набор поясов зависит от особенностей гор и их положения.

Природная зона не всегда имеет резкую границу, потому что условия меняются постепенно и неодинаково на разных участках. Рельеф может задерживать воду или создавать сухие склоны, водоём меняет местную влажность, а почвы различаются по составу. В результате соседние биогеоценозы могут отличаться даже внутри одной зоны. На их состав влияет и человек: например, распашка или вырубка меняет растительность и условия для животных.

Сравнение основных наземных биогеоценозов

Сравнивайте сначала климат, затем проверяйте, какая растительность возможна при таких условиях и какие животные с ней связаны. Таблица показывает общие признаки зон, а не точный состав каждого участка: внутри одной зоны конкретные почвы и сообщества могут различаться.

Разбор задач

Задача 1

Условие: холодная зима, короткое прохладное лето, многолетняя мерзлота, мхи, лишайники и низкорослые кустарники. Нужно установить природную зону и обосновать ответ.

1. Сначала выделим климатические признаки: холодная зима и короткое прохладное лето означают, что тёплый период здесь непродолжителен. Это ограничивает рост высоких деревьев и теплолюбивых растений. Следовательно, следует ожидать растительность, приспособленную к холоду.
2. Многолетняя мерзлота указывает, что грунт долго остаётся промёрзшим, а для корней деревьев доступны лишь неглубокие слои почвы. Мхи, лишайники и низкие кустарники характерны для холодных безлесных пространств. Совпали и климатические, и растительные признаки.

Ответ: это тундра. Вывод сделан по совокупности признаков, а не по одному названию растения.

Задача 2

Условие: сравнить степь и пустыню по обеспеченности влагой и преобладающей растительности, а также объяснить различия. Нужно связать количество осадков с тем, какие растения могут жить в каждой зоне.

1. В степи влаги обычно больше, чем в пустыне, хотя её недостаточно для сплошного лесного покрова. Поэтому травы, особенно злаки, могут образовывать обширный покров. Их корни используют влагу почвы, а надземная часть быстро растёт в благоприятный сезон.
2. В пустыне осадков очень мало, и значительная часть воды быстро испаряется. Сплошной травяной покров сформироваться не может, поэтому растения растут разреженно. У пустынных видов есть приспособления к засухе: например, уменьшенная площадь листьев или способность запасать воду.

Ответ: степь влажнее пустыни и покрыта преимущественно злаками и разнотравьем, а в пустыне преобладают редкие засухоустойчивые растения. Различие объясняется доступностью воды, а не только температурой.

Задача 3

Условие: у подножия горы растут леса, выше расположены субальпийские луга, ещё выше — скалы и участки с редкой растительностью. Нужно объяснить порядок смены сообществ и назвать закономерность.

1. Определим, что меняется при движении от подножия к вершине: высота над уровнем моря. Вместе с высотой меняются климатические условия, прежде всего температура; меняется и увлажнение. Поэтому виды, подходящие для нижних склонов, не везде могут существовать выше.
2. Леса уступают место лугам, а затем — скалам и редкой растительности, потому что условия для роста растений становятся более суровыми. Ограничения затрагивают и животных: состав пищи и доступность укрытий меняются вслед за растительным покровом. Такая смена сообществ по высоте называется высотной поясностью.

Ответ: порядок смены обусловлен изменением климата с высотой; описанное явление — высотная поясность. Чтобы подтвердить вывод, важно связать высоту не только с растительностью, но и с изменением условий среды.

Типичные ошибки

Ошибка: считать природную зону и биогеоценоз одним и тем же. Это происходит потому, что оба понятия описывают сообщества организмов и среду, но их масштабы различны. Природная зона занимает большую территорию и включает множество биогеоценозов. Проверьте себя: если в описании упомянут один участок с конкретными условиями, речь скорее о биогеоценозе.

Ошибка: объяснять широтную смену зон только температурой. Такое объяснение кажется достаточным, поскольку количество тепла заметно меняется от экватора к полюсам. Но растительность зависит также от увлажнения, а значит, нужно учитывать и воду. При ответе проверьте, назвали ли вы оба фактора и связали ли их с составом сообществ.

Ошибка: путать широтную зональность с высотной поясностью. В обоих случаях природные условия и сообщества сменяются последовательно, поэтому закономерности легко смешать. Первая связана с движением от экватора к полюсам, вторая — с подъёмом в горы. Чтобы проверить выбор термина, уточните, меняется ли широта или высота местности.

Ошибка: считать, что все сообщества одной зоны одинаковы. Так думают, если воспринимают природную зону как однородную территорию, не обращая внимания на местные условия. Рельеф, почвы и водный режим создают различия между участками, а деятельность человека тоже меняет состав организмов. Проверка проста: сравните конкретные условия двух участков, даже если они относятся к одной зоне.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о том, как тепло и влага влияют на организмы и почвообразование. Эти климатические факторы помогают объяснить, почему в одних местах возможны леса, а в других — редкая засухоустойчивая растительность.

Тема опирается на представления о биогеоценозе, пищевых связях и взаимосвязи организмов со средой. Без них нельзя объяснить, как растительность формирует условия обитания и почему состав животных зависит от ресурсов участка.

Закономерности распространения биогеоценозов пригодятся при изучении биосферы и природных зон в географии. Они также помогают оценивать влияние человека на экосистемы: изменение растительности или водного режима может преобразить местное сообщество.

Что запомнить

• Наземный биогеоценоз включает организмы и условия неживой среды на определённом участке суши.
• Тепло и влага — важные факторы, определяющие облик наземных сообществ.
• Природные зоны закономерно сменяются от экватора к полюсам.
• Растительность отражает климатические условия и во многом определяет среду обитания животных.
• В горах природные сообщества сменяются с высотой — это высотная поясность.
• На местный облик биогеоценоза влияют рельеф, почвы и водный режим.