§ 21. Природные зоны полярного пояса

Определения и обозначения

Полярный пояс — территория вокруг Северного или Южного полюса, где солнце стоит низко над горизонтом и даёт мало тепла. Здесь зима долгая и суровая, а за полярным кругом бывает полярная ночь — время, когда солнце не появляется над горизонтом. Это понятие помогает понять, почему природные условия у полюсов отличаются от условий в более тёплых широтах.

Арктическая пустыня — природная зона на арктических островах и некоторых участках северного побережья материков. Её отличают сильный холод, короткое лето и скудная почва, на которой растениям трудно укорениться и получить достаточно тепла. Название не означает, что растений здесь совсем нет: оно подчёркивает их малое количество.

Тундра — природная зона южнее арктических пустынь, где лето немного теплее, но всё ещё короткое. За тёплый сезон верхний слой земли оттаивает, поэтому здесь могут расти мхи, лишайники и невысокие кустарники. Сравнение тундры с арктической пустыней показывает, как даже небольшое изменение климата меняет растительность.

Многолетняя мерзлота — слой почвы и горных пород, который остаётся замёрзшим не менее двух лет подряд. Летом сверху оттаивает только неглубокий слой, а ниже земля сохраняет лёд и холод. Из-за этого корни растений не могут проникнуть глубоко, а вода задерживается над мерзлотой.

Как это устроено

Полярный пояс получает мало солнечного тепла, потому что лучи падают на поверхность наклонно и распределяются по большой площади. Часть энергии отражается снегом и льдом, поэтому земля нагревается слабо. Зимой полярная ночь ещё сильнее охлаждает поверхность: солнечного света долго нет, а тепло уходит в атмосферу.

Природные зоны располагаются не случайно: с изменением широты меняется количество тепла и продолжительность тёплого сезона. На самых северных островах климат особенно суров, поэтому там преобладают арктические пустыни. Южнее лето становится немного теплее и длиннее, и появляется тундра; значит, климат и положение территории вместе определяют смену зон.

В арктической пустыне растениям мешают не только низкие температуры, но и короткое лето, сильные ветры и бедная почва. Поэтому там встречаются лишь отдельные мхи, лишайники и другие устойчивые к холоду растения. Животных также немного: кормовая база мала, а выживание зависит от способности сохранять тепло, находить пищу и использовать сезон, когда её становится больше.

В тундре лето короткое, поэтому растениям приходится быстро расти и цвести, пока тепло. Под поверхностью сохраняется многолетняя мерзлота, и оттаявший верхний слой получается неглубоким. Вода не уходит сквозь мёрзлую землю, поэтому почва часто переувлажнена; кустарники остаются низкими, а высокие деревья почти не встречаются.

Животные полярных зон сохраняют тепло благодаря густому меху, перьям или слою жира, а некоторые меняют окраску по сезонам. Однако одного приспособления к холоду недостаточно: зимой пищи меньше, а летом её становится больше. Поэтому животные могут мигрировать, запасать корм или приурочивать размножение к короткому тёплому сезону, когда легче прокормить потомство.

Природные зоны полярного пояса

Читайте таблицу по строкам: так удобнее сравнить одну характеристику в двух зонах. По столбцам можно составить цельное описание каждой природной зоны. Особенно показательно, как небольшое потепление к югу отражается на почве и разнообразии растений.

Разбор задач

Задача 1. На карте найдите области арктических пустынь и тундры. Определите, какая из этих зон расположена южнее. Чтобы ответить, нужно сопоставить их положение относительно Северного полюса, а не сравнивать площадь зон или число островов.

1. Найдите на карте Северный полюс и арктические острова. На островах и на некоторых северных побережьях отмечены арктические пустыни.
2. Проследите, какая природная зона примыкает к арктическим пустыням с юга. Это тундра, она тянется вдоль северных побережий материков.
3. Сверьте направление с широтами: чем дальше к югу, тем меньше географическая широта и обычно теплее климат.

Ответ: южнее арктической пустыни расположена тундра. Её положение соответствует более тёплым условиям, хотя лето там всё равно короткое и прохладное.

Задача 2. В тундре лето короткое, а близко к поверхности сохраняется мерзлота. Объясните, почему здесь не растут высокие деревья. В ответе свяжите продолжительность тёплого сезона с условиями для корней.

1. Вспомните, что дереву нужно время, чтобы вырастить побеги и листья, а затем укрепить корни. Короткое лето ограничивает этот рост.
2. Летом оттаивает только верхний слой земли. Глубже находится мерзлота, поэтому корни не могут свободно уходить вниз и получать воду из глубоких слоёв.
3. Оттаявшая вода часто задерживается над мёрзлой почвой. В переувлажнённой земле корням также трудно развиваться.

Ответ: высокие деревья почти не растут, потому что им не хватает тёплого времени для развития, а мерзлота ограничивает глубину и условия роста корней. Поэтому в тундре преобладают невысокие растения.

Задача 3. Сравните два описания: первое — почти без растительности, с редкими мхами и лишайниками; второе — с мхами, лишайниками, кустарниками и болотистыми участками. Определите природные зоны и обоснуйте ответ по нескольким признакам.

1. В первом описании растений очень мало, значит, условия особенно суровы. Это признак арктической пустыни.
2. Во втором описании есть кустарники и заболоченные участки. Они указывают на более развитую растительность и на оттаивание верхнего слоя почвы летом.
3. Сопоставьте эти признаки с положением зон: тундра находится южнее, поэтому её лето немного теплее и вода задерживается над мерзлотой.

Ответ: первое описание относится к арктической пустыне, второе — к тундре. Различия в растительности и увлажнении объясняются более мягким климатом тундры и сезонным оттаиванием почвы.

Типичные ошибки

Ошибочно считать арктическую пустыню и тундру одной зоной: обе холодные, но отличаются климатом, почвой и растительностью. Так думают, потому что их объединяют суровые условия. Проверьте себя по карте и признакам: тундра лежит южнее, а её растительность разнообразнее.

Неверно утверждать, что в полярных зонах совсем нет растений. Из-за холода и короткого лета их мало, но мхи, лишайники и в тундре кустарники всё же встречаются. Чтобы проверить вывод, уточните, говорится ли о скудной растительности или о полном её отсутствии.

Многолетняя мерзлота — не поверхность, которая замёрзла навсегда и никогда не меняется. Летом верхний слой земли может оттаивать, хотя ниже мерзлота сохраняется. Проверяйте себя вопросом: какой именно слой почвы оттаивает в тёплый сезон?

Отсутствие высоких деревьев нельзя объяснять только морозами. Короткое лето не оставляет деревьям достаточно времени для роста, а мерзлота ограничивает глубину корней и затрудняет доступ к воде. Полный ответ должен учитывать и климат, и устройство почвы.

Связь с другими темами

Для изучения полярных зон нужно уметь читать карту природных зон и климатическую карту. По первой находят границы природных зон, а по второй сравнивают тепло и продолжительность сезонов. Сопоставляя обе карты, можно понять, почему тундра расположена южнее арктических пустынь.

Знание климатических поясов и природных зон пригодится при изучении природы материков. Оно помогает объяснить, почему растения и животные меняются от одной части материка к другой. Эти знания также нужны, чтобы понимать, как климат влияет на жизнь и деятельность людей.

Что запомнить

• Полярный пояс получает мало солнечного тепла.
• В полярном поясе выделяют арктические пустыни и тундру.
• Тундра расположена южнее арктических пустынь.
• Лето в обеих зонах короткое и прохладное.
• Многолетняя мерзлота ограничивает развитие корней и деревьев.
• Растения и животные полярных зон приспособлены к холоду и короткому лету.