§66. Основные биомы Земли

Определения и обозначения

Биом — крупная природная система, которая объединяет территории со сходными климатом, растительностью и животным миром. Он включает множество отдельных экосистем: например, разные леса могут относиться к биому тайги. Экосистема описывает взаимодействие организмов и среды на конкретном участке, а биом помогает сравнивать обширные области Земли.

Широтная зональность — закономерная смена природных условий и биомов от экватора к полюсам. Она возникает потому, что солнечная энергия поступает на поверхность Земли неравномерно и средние температуры меняются с широтой. Это понятие помогает объяснить крупные закономерности распределения природных сообществ.

Высотная поясность — смена природных условий и биомов с высотой в горах. По мере подъёма температура обычно понижается, а увлажнение может меняться; поэтому растительность на склонах образует пояса. Понятие нужно, чтобы объяснить смену сообществ в горах даже там, где широта почти не меняется.

Природная зона — территория с характерным сочетанием климата, почв, растительности и животных. Это понятие подчёркивает не только состав сообществ, но и особенности почв и всей неживой среды. Природная зона часто соответствует крупному наземному биому, хотя эти термины используют в разных научных контекстах и их границы не всегда полностью совпадают.

Как это устроено

Распределение солнечного тепла задаёт температурные условия, а особенности циркуляции атмосферы и близость океанов влияют на количество и сезонность осадков. Температура определяет, сколько времени растения могут расти и развиваться, а вода нужна для фотосинтеза и жизненных процессов. Поэтому именно сочетание тепла и влаги во многом формирует состав растительности, а вместе с ним — условия жизни животных. Границы биомов возникают там, где заметно меняются климат и типичные сообщества организмов.

От экватора к полюсам солнечные лучи в среднем падают под всё меньшим углом, поэтому поверхность получает меньше энергии и воздух становится холоднее. Влажные тропические леса сменяются более сезонными лесами или саваннами, затем могут располагаться степи и леса умеренного пояса, тайга и тундра. Эта последовательность особенно наглядна на материках, где можно проследить смену климата на большом расстоянии. Однако она не означает, что каждый биом обязательно образует непрерывную полосу.

Широтная картина меняется под действием рельефа, высоты и удалённости от океана. Горы задерживают воздушные массы: на одном склоне могут выпадать обильные осадки, а за хребтом формируется более сухая область. Океан смягчает температурные колебания, а течения и ветры могут приносить тепло, холод или влагу далеко от берега. Поэтому на одной широте встречаются разные биомы, а в горах пояса природных условий сменяются снизу вверх.

Влажные тропические леса растут при высоких температурах и обильных осадках; саванны — в жарких условиях с чередованием влажного и сухого сезонов. Пустыни отличаются крайней нехваткой осадков, а степи — преобладанием трав при недостатке влаги для сплошного леса. В лесах умеренного пояса есть выраженная сезонность и достаточно влаги для деревьев, тогда как в тайге долгие холодные зимы благоприятствуют хвойным лесам. В тундре лето короткое и прохладное, почвы могут быть скованы мерзлотой, поэтому деревья почти не растут.

Организмы выживают благодаря приспособлениям к условиям своего биома. У пустынных растений встречаются запасающие воду ткани, уменьшенные листья или глубокие корни; многие животные избегают дневной жары и экономно расходуют влагу. В тундре растения низкорослые, быстро проходят короткий период роста или переносят холод в виде семян и подземных органов. Животные могут иметь густой мех, сезонно менять окраску, запасать корм или мигрировать, когда наступают неблагоприятные условия.

Основные наземные биомы Земли и их особенности

Сравнивайте биомы прежде всего по двум климатическим признакам: температуре и осадкам, учитывая также сезонность. Затем соотнесите условия с преобладающей растительностью и её приспособлениями. Указанное распространение обобщено: местный рельеф и влияние океана могут заметно менять картину.

Разбор задач

Задача 1. Условие: климат жаркий, осадков очень мало, а растения приспособлены запасать воду. Нужно определить подходящий биом. Не следует выбирать его только по слову «жаркий»: важнее выяснить, какой фактор ограничивает рост растений.

1. Отмечаем, что крайне малое количество осадков означает постоянный или длительный дефицит доступной воды. Это ключевой климатический признак пустыни.
2. Сопоставляем этот признак с описанием растений. Запасание воды — приспособление к засухе, характерное для ряда пустынных растений.
3. Проверяем, не противоречит ли вывод остальным данным. Жаркий климат возможен в пустыне, а наличие засухоустойчивых растений подтверждает выбор.

Ответ: пустыня. Решение основано на сочетании малого количества осадков и приспособлений к нехватке воды, а не только на высокой температуре.

Задача 2. Условие: на климатограмме температура высокая весь год, а осадки обильные. Требуется назвать вероятный биом и характерную растительность. Климатограмма показывает сразу два фактора, поэтому каждый из них нужно учесть отдельно, а затем сопоставить с типичными условиями биомов.

1. Высокая температура во все сезоны указывает на жаркий климат без выраженной холодной зимы. Значит, тайга и лес умеренного пояса не подходят.
2. Обильные осадки означают, что рост растений не ограничен длительной засухой. Это отличает описанные условия от пустыни и сухой саванны.
3. Совместное сочетание постоянного тепла и большого количества влаги характерно для влажного тропического леса. Для него типичны многоярусность, вечнозелёные деревья, лианы и эпифиты.

Ответ: вероятнее всего, это влажный тропический лес; его характерная растительность — высокие вечнозелёные деревья, образующие несколько ярусов, а также лианы и эпифиты. Если осадки распределены неравномерно, стоит дополнительно проверить, нет ли выраженного сухого сезона.

Задача 3. Условие: нужно объяснить, почему при движении от экватора на север в пределах одного материка встречаются разные биомы, и назвать причины, способные нарушить последовательность. Для ответа важно связать изменение сообществ с климатом, а затем учесть факторы, которые меняют местные условия. Нельзя считать, что биомы всегда образуют одинаковые полосы на всех материках.

1. При движении к северу обычно уменьшается поступление солнечной энергии и средняя температура. Меняются также сезонность и условия увлажнения, от которых зависит рост растений.
2. Разные сочетания тепла и влаги поддерживают разные типы растительности. Поэтому в целом биомы сменяются от тропических к умеренным, затем к холодным, что и называют широтной зональностью.
3. Проверяем возможные отклонения: горы меняют температуру с высотой и распределение осадков, удалённость от океана влияет на влажность, а течения и ветры переносят тепло и влагу.
4. Учитываем и местные условия, например различия склонов и почв. Они могут смещать границы биомов, создавать более сухие или влажные участки и прерывать ожидаемую последовательность.

Ответ: биомы сменяются вслед за изменением солнечного тепла, температуры и увлажнения; это проявление широтной зональности. Последовательность могут изменить рельеф и высота, удалённость от океана, течения, ветры и местные условия.

Типичные ошибки

Ошибка: считать биом и отдельную экосистему одним и тем же. Такое заблуждение возникает, потому что в обоих понятиях речь идёт об организмах и среде их обитания. Проверь себя: экосистема описывает взаимодействия на определённом участке, а биом объединяет много экосистем на обширной территории.

Ошибка: объяснять распределение биомов только температурой. Тепло действительно влияет на рост организмов, но без воды растения тоже не могут развиваться; кроме того, осадки бывают сезонными. Проверь себя: при сравнении биомов назови и температурные условия, и количество осадков, а при необходимости — их распределение по сезонам.

Ошибка: представлять границы биомов как строго одинаковые и непрерывные на всех материках. Так думают, если запоминают широтную зональность как неизменную схему. Проверь себя: учти рельеф, высоту и влияние океана — они меняют климат и могут смещать границы или прерывать полосы биомов.

Ошибка: путать широтную зональность с высотной поясностью. Оба явления описывают смену природных условий, поэтому их легко смешать. Проверь себя: широтная зональность связана с движением от экватора к полюсам, а высотная поясность — с подъёмом в горы.

Связь с другими темами

Чтобы объяснить распределение биомов, нужно знать, как солнечная радиация, температура и осадки распределяются по поверхности Земли и формируют климат. Эти знания связывают географические условия с тем, какие сообщества могут существовать на территории. Понимание биомов пригодится при изучении экосистем и адаптаций организмов, а также географической зональности. Оно помогает оценивать и последствия изменения климата: сдвиг климатических условий способен менять границы местообитаний и влиять на виды.

Что запомнить

• Биом — крупная природная система, объединяющая территории со сходными условиями и сообществами организмов.
• Климат — важный фактор, определяющий распределение наземных биомов.
• Для различения биомов важно учитывать и температуру, и количество осадков.
• От экватора к полюсам биомы в целом сменяются закономерно, вслед за изменением климата.
• В горах биомы сменяются с высотой из-за изменения температуры и увлажнения.
• Организмы каждого биома имеют приспособления к его характерным условиям.