6.2. Биогеография. Основные биомы суши

Определения и обозначения

Биогеография — наука о закономерностях распространения организмов на Земле. Она связывает места обитания видов с климатом и другими условиями среды, а также с историей развития планеты. Это помогает объяснить, почему сообщества в разных областях отличаются и как они менялись со временем.

Биом — крупная природная область суши, которую выделяют по климату и характерным сообществам растений и животных. Например, для тундры типичны холодный климат и низкорослая растительность, а для тропического дождевого леса — тепло и обилие влаги. Понятие нужно, чтобы описывать большие территории, не перечисляя каждую отдельную экосистему.

Широтная зональность — закономерная смена природных зон и биомов от экватора к полюсам вслед за изменением климата. По мере удаления от экватора меняются поступление солнечной энергии и температурные условия. Термин помогает объяснить последовательность природных комплексов на равнинах.

Высотная поясность — смена природных комплексов и биомов с высотой в горах из-за изменения температуры и других условий. Подъём по склону во многом напоминает перемещение к более холодным широтам, но здесь условия меняются на небольшом горизонтальном расстоянии. Это понятие используют, чтобы объяснять закономерную смену растительности от подножия к вершине.

Как это устроено

Главный фактор распространения биомов — климат, потому что он определяет, какие условия доступны организмам в течение года. Температура влияет на скорость жизненных процессов и продолжительность периода, когда растения могут расти. Осадки и их сезонность определяют, хватает ли воды постоянно или растениям приходится переносить засушливый сезон. Поэтому при определении биома важно учитывать сразу несколько климатических характеристик, а не только среднюю температуру.

Широтная смена биомов возникает из-за неравномерного поступления солнечной энергии на Землю. У экватора солнечные лучи в среднем сильнее прогревают поверхность, а ближе к полюсам климат холоднее и тёплый сезон короче. Эти различия влияют на тепло и влагу, доступные растениям, а вслед за растительностью меняются условия для животных. Так климатическая последовательность выражается в закономерной смене биомов по широте.

В горах условия меняются при подъёме: температура обычно понижается, а влажность и длительность тёплого сезона зависят также от высоты и расположения склонов. Растения, приспособленные к теплу у подножия, выше могут уступать место видам, способным переносить холод и короткий период роста. Поэтому на одном склоне встречаются разные природные комплексы. В отличие от равнины, здесь смена связана прежде всего с высотой, а не с удалением от экватора.

Растительность — один из основных признаков биома, потому что растения особенно чувствительны к климату и доступности воды. Их внешний вид и распространённость отражают условия среды: например, в засушливых местах растительный покров обычно редкий, а во влажных областях может быть густым. Растения также создают пищу и убежища для животных. Поэтому характерные животные рассматриваются вместе с растительным сообществом, а не вместо него.

Границы биомов не всегда выглядят на местности как резкая линия. Климатические условия могут постепенно переходить от одних к другим, а на состав сообществ дополнительно влияют почвы и особенности рельефа. В таких местах встречаются виды, характерные для соседних биомов, и возникают переходные сообщества. Поэтому на карте граница часто обозначает область смены условий, а не точное разделение двух однородных территорий.

Основные биомы суши и условия их распространения

При работе с таблицей сначала сопоставьте климат области с условиями в столбце, затем проверьте предположение по растительности. Примеры животных помогают дополнить описание, но одного вида для определения биома недостаточно. Учитывайте, что внутри биома местные условия могут заметно различаться.

Разбор задач

Задача 1

На карте нужно определить биом области с долгой холодной зимой, коротким прохладным летом и многолетнемёрзлыми почвами. В условии названы климатические признаки, которые ограничивают рост деревьев и других растений. Требуется выбрать биом, наиболее характерный для такого сочетания условий.

1. Выделяем признаки: зима длительная и холодная, лето короткое и прохладное, в почве сохраняется многолетняя мерзлота.
2. Сравниваем их с условиями разных биомов: например, тайга тоже холодная зимой, но для неё характерны леса, а многолетняя мерзлота и очень короткое лето типичны для тундры.
3. Проверяем вывод по растительности: в тундре преобладают мхи, лишайники и низкорослые кустарники, которым не требуется длительный тёплый сезон.

Ответ: вероятнее всего, это тундра. Решающий набор признаков — многолетняя мерзлота и короткое прохладное лето, а не одна только холодная зима.

Задача 2

На одном материке в первой области осадки выпадают обильно в течение года, а во второй они редки и испарение велико. Нужно определить вероятные биомы и объяснить, почему различается растительный покров. Само расположение на одном материке не означает, что климатические условия областей одинаковы.

1. Сначала сравниваем увлажнение: в первой области вода доступна растениям регулярно, а во второй её поступление мало относительно потерь на испарение.
2. При достаточной влаге и тепле вероятен лесной биом; если область лежит в тропиках и осадки обильны круглый год, это могут быть тропические дождевые леса.
3. При редких осадках и сильном испарении наиболее вероятна пустыня. Растения там редкие или приспособлены к засухе, поскольку постоянный густой растительный покров не может поддерживаться при дефиците воды.

Ответ: в первой области вероятен влажный лес, а во второй — пустыня. Для точного названия лесного биома нужны сведения о температуре и широте, но различие в увлажнении уже объясняет разницу растительности.

Задача 3

На горном склоне от подножия к вершине последовательно встречаются лес, кустарниковые сообщества и горные луга. Нужно объяснить, почему меняются сообщества, и назвать фактор, отличающий этот случай от смены биомов на равнине. Ориентируемся на направление, в котором наблюдается смена, и на связанные с ним изменения климата.

1. Устанавливаем, что сообщества сменяются по мере подъёма, а не при перемещении с юга на север.
2. С высотой обычно понижается температура и сокращается длительность тёплого периода; меняются также увлажнение и другие условия, поэтому одни растения уступают место другим.
3. Сравниваем масштаб и причину: на равнине биомы закономерно меняются по широте вслед за климатом, а на склоне — по высоте из-за изменения условий с подъёмом.

Ответ: последовательность лес — кустарники — горные луга объясняется высотной поясностью. Отличительный фактор — высота над уровнем моря; для равнинной смены характерно изменение широты.

Типичные ошибки

Ошибка — считать биом только совокупностью животных. Так думают, потому что животных легче перечислить как примеры, но при этом теряется роль растительности и климата. Проверьте себя: можете ли вы назвать характерные растения и объяснить, какие условия позволяют им расти? Биом описывают через климат и сообщество организмов в целом.

Ошибка — объяснять распространение биомов одной температурой. Температура заметна и часто удобна для сравнения, однако нехватка воды может ограничить растительность даже в тёплой области. Учитывайте количество осадков и то, в какой сезон они выпадают. Для самопроверки спросите себя, достаточно ли данных о климате, чтобы оценить увлажнение.

Ошибка — путать широтную зональность с высотной поясностью. Обе закономерности связаны со сменой природных комплексов, поэтому их легко объединить, но в одном случае меняется широта, а в другом — высота. Проверьте направление: движение по равнине от экватора к полюсам означает широтную зональность, подъём по склону — высотную поясность.

Ошибка — представлять границы биомов как всегда чёткие линии. Такое упрощение возникает из-за того, что на карте границы приходится обозначать условно, хотя в природе условия могут меняться постепенно. Помните о переходных областях, где сочетаются признаки соседних биомов. Проверка: если климат, почвы и сообщества меняются плавно, резкую границу ожидать не следует.

Связь с другими темами

Для понимания биомов нужны знания о том, как температура и осадки влияют на организмы и растительность. Без этого трудно объяснить, почему одни виды переносят засуху или холод, а другие зависят от постоянного тепла и влаги. Эти сведения связывают климатические условия с составом природных сообществ.

Тема опирается на изученные представления о природных зонах, климате и сообществах организмов. Биогеография объединяет их, показывая, как условия среды связаны с распространением организмов на больших территориях. Сравнение биомов помогает увидеть общие закономерности, не сводя природу к отдельным видам.

Понятия биома и биогеографии пригодятся при изучении биоразнообразия и ареалов видов, то есть территорий, где они распространены. Они также помогают оценивать влияние хозяйственной деятельности человека на экосистемы. Изменение климата или преобразование земель может сказываться на сообществах и границах биомов.

Что запомнить

• Биогеография изучает закономерности распространения организмов.
• Биом — крупный природный комплекс, связанный с определёнными климатическими условиями.
• Главные климатические факторы, определяющие биомы суши, — температура и увлажнение.
• На равнинах биомы закономерно сменяются по широте.
• В горах природные комплексы сменяются по высоте.
• Растительность — один из основных признаков биома.
• Между биомами могут располагаться переходные области.