§ 45. Многообразие биогеоценозов суши

Определения и обозначения

Биогеоценоз — целостная система на однородном участке суши, в которой живые организмы связаны между собой и с условиями среды. Проще говоря, это конкретное природное сообщество вместе с почвой, водой, воздухом и климатическими условиями. Понятие помогает рассматривать живую и неживую природу как связанные части одной системы. Например, изменение влажности может повлиять на растения, а вслед за ними — на животных.

Биом — крупная природная система, объединяющая сходные биогеоценозы, прежде всего по климату и преобладающей растительности. В отличие от биогеоценоза, он охватывает множество участков, а не одно место. Так можно описывать большие природные области со сходными условиями. Понятие биома удобно, когда нужно сравнить типы природы на обширных территориях.

Широтная зональность — закономерная смена природных условий и биогеоценозов от экватора к полюсам. Она связана с тем, что количество солнечного тепла и особенности климата меняются по широте. Поэтому меняются почвы, растительность и сообщества животных. Это понятие объясняет, почему на материках соседствуют разные природные зоны.

Высотная поясность — последовательная смена природных условий и биогеоценозов при подъёме от подножия гор к вершине. С высотой обычно становится холоднее, а режим увлажнения также может изменяться. Из-за этого на разных уровнях гор возникают условия для разных растений и животных. Понятие позволяет объяснить, почему на одном склоне могут соседствовать сообщества, напоминающие природные зоны разных широт.

Как это устроено

Наземные биогеоценозы различаются потому, что в разных местах неодинаково соотношение тепла и влаги. Растениям нужны подходящие температура, вода и продолжительность периода роста, а животным — пища и условия для размножения. Климат воздействует и на почвообразование: от него зависит, как быстро разлагаются остатки организмов и насколько почва обеспечена влагой. Поэтому климатические различия отражаются сразу на нескольких частях сообщества, а не только на его растительности.

По мере движения от полюсов к экватору меняются поступление солнечного тепла и климатические условия. Это влияет на режим осадков и испарения, а значит — на увлажнение почвы. Разные сочетания тепла и влаги позволяют существовать разным типам растительности, которые формируют характерные сообщества. Так возникает широтная смена природных зон, хотя её границы могут отклоняться от параллелей из-за рельефа, океанов и местного климата.

В тундре холодная погода и короткое лето оставляют растениям мало времени для роста. Многолетняя мерзлота затрудняет развитие корней и движение воды в почве, поэтому деревья обычно не образуют сплошных лесов. Здесь распространены мхи, лишайники и низкорослые растения, способные выдерживать суровые условия. Животные также приспособлены к холоду, недостатку пищи в отдельные сезоны и короткому периоду размножения.

В лесах, степях и пустынях различается прежде всего обеспеченность влагой, а вместе с ней — растительный покров и условия для остальных организмов. В лесу деревья создают ярусы и затеняют нижние слои, поэтому организмы распределяются по вертикали и используют разные ресурсы. В степи травы приспособлены к сезонным изменениям влаги, а в пустыне растения и животные должны переносить засуху и нехватку воды. Состав сообщества влияет на пищевые связи и определяет, как организмы конкурируют и используют среду.

При подъёме в горы температура обычно падает, а количество осадков и увлажнение меняются в зависимости от высоты и расположения склонов. Поэтому условия, подходящие одним растениям у подножия, могут стать неподходящими выше, и их место занимают другие виды. Смена сообществ образует высотные пояса, но их последовательность не одинакова во всех горах. На неё влияют широта, высота гор и особенности рельефа, например направление склонов.

Сравнение биогеоценозов суши

Сопоставляйте в одной строке условия разных биогеоценозов: так легче увидеть связь климата с растениями и почвой. Приспособления организмов удобнее объяснять через конкретный фактор среды, например холод или нехватку воды. Таблица показывает общие черты, но внутри каждой природной области условия могут различаться.

Разбор задач

Задача 1. На участке холодная зима, короткое лето, многолетняя мерзлота и преобладают мхи и лишайники. Определите тип биогеоценоза и обоснуйте ответ. Важно связать не один признак, а климат, состояние почвы и растительность. Такая проверка помогает не спутать тундру с другой холодной природной областью.

1. Отметьте климатические признаки: холодная зима и короткое лето означают низкие температуры и небольшой период роста растений.
2. Свяжите мерзлоту с почвенными условиями: промёрзший слой затрудняет развитие корней и влияет на движение воды в почве.
3. Сопоставьте эти условия с растительностью: мхи и лишайники, как и низкорослые растения, характерны для тундры.

Ответ: это тундровый биогеоценоз. Вывод основан на сочетании короткого лета, многолетней мерзлоты и преобладания низкорослых растений. Именно совокупность признаков надёжнее, чем один признак, например холодная зима.

Задача 2. Сравните биогеоценозы степи и пустыни по увлажнению, растительности и приспособлениям организмов. Сначала установите, какой фактор различается сильнее всего. Затем проследите, как он влияет на растения и доступные животным ресурсы.

1. Сравните увлажнение: в пустыне осадков мало, а вода часто доступна нерегулярно; степь обычно получает больше влаги.
2. Свяжите влагу с растениями: степи характерны травянистые сообщества, а в пустынях растительность чаще редкая и представлена видами, переносящими засуху.
3. Назовите приспособления: пустынные организмы экономят воду, а многие животные избегают дневной жары; степные виды приспособлены к сезонным изменениям условий и жизни на открытых пространствах.

Ответ: в пустыне дефицит воды выражен сильнее, чем в степи, поэтому растительный покров обычно разрежен, а приспособления к засухе особенно важны. В степи травы могут образовывать более сплошной покров, хотя растениям тоже приходится переносить периоды недостатка влаги. Сравнение показывает, как количество воды отражается на структуре сообщества.

Задача 3. На схеме горы обозначены подножие и несколько высотных уровней. Нужно объяснить, почему биогеоценозы меняются при подъёме, и указать, какие сведения нужны, чтобы предсказать порядок поясов. Начните с изменений условий среды, а затем учтите особенности конкретной горы. Одной только высоты для точного прогноза недостаточно.

1. Установите причину смены: с высотой меняются температура и увлажнение, поэтому меняются условия для растений и животных.
2. Примените понятие: последовательная смена сообществ от подножия к вершине называется высотной поясностью.
3. Для прогноза уточните высоту горы, её широту и особенности рельефа, включая расположение склонов.

Ответ: биогеоценозы сменяются из-за изменения климатических условий с высотой. Чтобы предположить последовательность поясов, нужны сведения о высоте и широте гор, а также о рельефе и местных условиях. Поэтому в разных горах набор и границы поясов могут отличаться.

Типичные ошибки

Ошибка — считать биогеоценоз и природную зону одним и тем же. Так происходит потому, что оба понятия описывают природные сообщества и их условия. Но зона охватывает обширную территорию, а биогеоценоз относится к участку с относительно однородными условиями. Проверьте себя вопросом: речь идёт о большой области или о конкретном участке?

Ошибка — объяснять распределение биогеоценозов только температурой. Тепло действительно важно, но без воды растения не могут нормально расти, а увлажнение влияет и на почвы. Поэтому похожие температуры не гарантируют одинаковые сообщества. Чтобы проверить объяснение, назовите и тепловые, и водные условия местности.

Ошибка — ожидать, что широтные зоны во всех регионах одинаковы и точно следуют параллелям. Такое представление возникает, если учитывать только широту и не принимать во внимание местные условия. На распространение зон воздействуют океаны, рельеф и климатические особенности территории. Проверка проста: выясните, могут ли эти факторы изменить тепло и увлажнение.

Ошибка — считать высотную поясность простым повторением широтной зональности. В обоих случаях сообщества сменяются, поэтому понятия легко смешать, но причины и границы смены различны. В горах пояса связаны с высотой и особенностями конкретного рельефа, а не только с движением от экватора к полюсам. Проверьте себя: объясняете ли вы смену условиями подъёма и учитываете ли особенности гор?

Связь с другими темами

Для понимания биогеоценозов нужны знания о компонентах экосистемы, пищевых связях и влиянии абиотических факторов на организмы. Географические представления о климате, почвах и природных зонах помогают объяснить, почему сообщества различаются в разных частях суши. Эти знания пригодятся при изучении экосистем, круговорота веществ и биосферы. Они также помогают оценивать, как деятельность человека меняет природные сообщества.

Что запомнить

• Биогеоценоз объединяет живые организмы и условия среды на определённом участке.
• Основные причины разнообразия биогеоценозов суши — различия в тепле и увлажнении.
• Широтная зональность выражается в смене природных условий от экватора к полюсам.
• Растительность и почвы отражают условия существования биогеоценоза.
• В горах природные сообщества сменяются с высотой.
• Состав биогеоценозов зависит не только от климата, но и от местных условий.