66. Основные биомы Земли

Определения и обозначения

Биом — крупная природная система, объединённая сходством климата, почв, растительности и животного мира. Биом не равен отдельной экосистеме: например, в пределах лесного биома могут существовать леса на разных почвах, болота и небольшие водоёмы. Понятие биома помогает описывать общие черты природы обширных территорий.

Наземный биом — совокупность экосистем обширной территории, условия которой определяют характерные сообщества организмов. Такие территории объединяют не по одному виду, а по общему сочетанию среды и живых организмов. Это позволяет сравнивать, например, леса разных материков, если их природные условия сходны.

Широтная зональность — закономерная смена природных условий и биомов от экватора к полюсам из-за неравномерного поступления солнечной энергии. Чем выше широта, тем в среднем меньше тепла получает поверхность за год. Понятие объясняет крупные закономерности распределения биомов на карте.

Высотная поясность — смена природных условий и биомов с высотой в горах, связанная с изменением температуры и увлажнения. Подъём по склону может привести к смене лесов на горные луга, а затем на холодные каменистые участки. Это понятие помогает понять, почему на разных высотах одной горы встречаются разные сообщества.

Как это устроено

Солнечное тепло нагревает поверхность, а осадки обеспечивают поступление воды — вместе эти факторы формируют климат. От температуры и увлажнения зависит, насколько быстро разрушаются горные породы и накапливается органическое вещество, поэтому со временем складываются разные типы почв. Почва и климат, в свою очередь, определяют, какие растения могут прорастать и успешно размножаться. Так возникает связь между климатом, почвами и составом растительных сообществ.

Растительность особенно заметна в облике наземного биома, потому что растения образуют его основную массу и задают структуру местообитаний. При достатке тепла и воды деревья могут расти густо и формировать лес, а при дефиците влаги преимущество получают травы или растения, способные запасать воду. Свет тоже важен: в лесу верхний ярус затеняет нижние, поэтому растения разных ярусов приспособлены к разной освещённости. По преобладающим жизненным формам растений часто можно предположить условия среды.

От экватора к полюсам количество тепла в среднем уменьшается, поэтому меняются продолжительность тёплого сезона и возможности роста растений. В общем виде влажные экваториальные леса сменяются тропическими сезонными сообществами и пустынями, затем биомами умеренного пояса, тайгой, тундрой и полярными пустынями. Однако эта последовательность не является строго одинаковой на всех материках: осадки могут ограничивать леса даже там, где тепла достаточно. Поэтому биомы не образуют идеальных полос, совпадающих с параллелями.

На распределение биомов влияет рельеф: горы задерживают воздушные массы и создают на склонах разные условия увлажнения. Океанические течения меняют температуру и влажность воздуха у побережий, а удалённость от океана усиливает контрасты между сезонами и часто снижает количество осадков внутри материка. В горах температура обычно падает с высотой, но степень увлажнения зависит от направления ветров и экспозиции склона. Поэтому высотные пояса различаются в разных горных системах и даже на противоположных склонах одной горы.

Условия биома задают направление приспособления организмов: растения могут уменьшать потерю воды, переживать холодный сезон или быстро использовать короткий период роста. Животные, в свою очередь, меняют поведение, питание и способы защиты от холода, жары или нехватки пищи. Но даже в одном биоме условия неодинаковы на каждом участке: влияют почвы, водоёмы, рельеф и соседство других сообществ. Поэтому внутри биома сосуществуют разнообразные локальные экосистемы.

Основные наземные биомы и их особенности

Сравнивайте строки по климату и увлажнению, а затем проверяйте, соответствует ли этому тип растительности и почв. Приспособления в последнем столбце — примеры, а не полный перечень видов. Переходы между биомами часто постепенные, поэтому отдельный признак сам по себе не всегда достаточен для определения.

Разбор задач

Задача 1. На территории продолжительный холодный период, короткое лето и многолетняя мерзлота; растут мхи и низкорослые кустарники. Определите биом и назовите два подтверждающих признака. Нужно сопоставить климат и растительность, а не искать один случайный вид.

1. Долгий холодный период и короткое лето указывают на суровые условия и малую продолжительность сезона роста. Это характерно для областей за пределами лесной зоны.
2. Многолетняя мерзлота затрудняет развитие глубоких корней и влияет на увлажнение верхнего слоя почвы. Мхи и низкорослые кустарники типичны для растительности тундры.
3. Сопоставляем оба типа признаков: климатические условия и состав растительности согласуются между собой. Значит, ответ подтверждён не одним, а несколькими независимыми наблюдениями.

Ответ: тундра. Её подтверждают многолетняя мерзлота и преобладание мхов с низкорослыми кустарниками; дополнительно на неё указывают короткое лето и продолжительный холодный период.

Задача 2. Сравниваются две территории умеренного пояса: на первой выпадает больше осадков и распространены леса, на второй осадков меньше и преобладают травы. Объясните различия и назовите вероятные биомы. Общая широта означает сходство по теплу, но не гарантирует одинаковое увлажнение.

1. Сначала сравниваем обеспеченность водой: первая территория получает больше осадков, поэтому деревья могут поддерживать рост и формировать лес. На второй территории влаги недостаточно для устойчивого лесного покрова.
2. При меньшем увлажнении преимущество получают травянистые растения, которые часто быстрее используют влагу и способны переживать неблагоприятные сезоны. Это объясняет различия растительности без предположения о разной широте.
3. Соотносим признаки с биомами умеренного пояса: лесная территория вероятнее относится к листопадным или смешанным лесам, а травянистая — к степям. Для точного определения потребовались бы дополнительные сведения об осадках, температурах и почвах.

Ответ: вероятные биомы — листопадные или смешанные леса умеренного пояса и степи. Различие связано прежде всего с количеством осадков и доступностью воды для растений.

Задача 3. На карте нужно проследить смену биомов от экватора к северу, объяснить её причины и указать, как она изменится при подъёме в гору. Здесь следует различить изменение условий по широте и изменение условий с высотой.

1. При движении от экватора к северу в среднем уменьшается поступление солнечного тепла. Поэтому последовательно меняются условия роста растений и могут сменяться экваториальные леса, биомы тропических и умеренных широт, тайга и тундра.
2. Проверяем карту по осадкам и особенностям материков: засушливые области могут прерывать лесные зоны, а океаническое влияние — менять увлажнение. Поэтому последовательность биомов не везде одинаковая и не обязана совпадать с параллелями.
3. При подъёме по склону температура обычно снижается, и природные условия могут становиться похожими на условия более высоких широт. Пояса сменяются от подножия к вершине, но их набор зависит от высоты гор, увлажнения и экспозиции склонов.

Ответ: смена от экватора к северу — проявление широтной зональности, а смена при подъёме в горы — высотной поясности. В обоих случаях важны изменения тепла и влаги, но расположение и последовательность биомов определяются местными условиями.

Типичные ошибки

Считать биом и экосистему синонимами. Ошибка возникает потому, что оба понятия описывают организмы и среду их обитания. Но биом крупнее и включает много экосистем; проверка простая: если речь об одном местном сообществе, это не обязательно целый биом.

Объяснять границы биомов только широтой. Широтная зональность заметна на карте, поэтому кажется, что параллели полностью определяют природные границы. Однако на распределение влияют также осадки, рельеф, океанические течения и удалённость от океана; проверьте, не расходятся ли климатические условия двух территорий одной широты.

Отождествлять биом с одним видом растений или животных. Такой вывод делают, когда запоминают один характерный организм и принимают его за определяющий признак. Биом описывается сочетанием климата, почв и сообществ; чтобы проверить себя, назовите признаки среды и несколько групп организмов, а не один вид.

Считать высотную поясность точной копией широтной смены биомов. Сходство связано с тем, что и при подъёме, и при движении к полюсам обычно становится холоднее. Но пояса зависят от высоты гор, экспозиции склонов и местного увлажнения, поэтому сравните условия конкретной горной системы, а не переносите на неё готовую последовательность широтных зон.

Связь с другими темами

Для понимания биомов нужны знания о климатических факторах, почвах, природных зонах и приспособлениях организмов к среде. Эти понятия позволяют объяснить, почему меняются растительные сообщества и какие условия определяют их распространение. Тема пригодится при изучении биогеографии — распределения организмов по Земле, а также экологии сообществ и круговорота веществ. Она помогает оценивать последствия изменения климата: сдвиги температур и осадков могут менять границы биомов и условия жизни их обитателей.

Что запомнить

• Биом — крупная природная система, объединённая сходством климата и живых сообществ.
• Климат во многом определяет почвы и преобладающую растительность биома.
• На суше биомы закономерно сменяются от экватора к полюсам.
• В горах природные условия и биомы сменяются с высотой.
• Границы биомов зависят не только от широты, но и от местных условий.
• В каждом биоме организмы имеют приспособления к характерным условиям среды.