Закономірності поширення угруповань живих організмів на Землі
1. Поняття про широтну зональність та секторність, причини які їх зумовлюють
2. Модель ідеального материка. Періодичний закон географічної зональності
3. Поняття про висотну поясність, причини що її зумовлюють
1. Поширення рослинних угруповань та пов'язаного з ними тваринного населення підпорядковане закономірностям різного порядку. Зокрема воно залежить від зміни кліматичних умов в напрямку від екватора до полюсів, в основі цього лежить законо мірне надходження на землю сонячної радіації, що зменшується в серед ньому від екватора до полюсів пропорційно до географічної широти. Ця закономірність зберігається і в розподілі поглиненої радіації, радіаційного балансу, температури повітря.
Поширення угруповань живих організмів залежить також від зміни кліматичних умов від окраїни вглиб материка, що зумовлюється в основному зміною умов зволоження. Слід зазначити, що на кількість опадів впливає не тільки зональний чинник, а й розташування суходолу відносно океану й напряму вітрів. Материки, які знаходяться в низьких широтах потрапляють під вплив вітрів переважно східного переносу, які приносять значну кількість опадів на східні навітряні частини материків і прилеглі частини океанів. Західні їх частини попадають під вплив як сухих континентальних, так і океанічних повітряних мас, але останні проходячи через холодні течії не приносять опадів ні на західні узбережжя материків, ні на прилеглі частини океанів. Тут формується так званий клімат узбережних пустель. В помірному поясі східні частини материків влітку потрапляють під вплив південно-східних мусонів і отримують опади, а взимку – під вплив континентальних повітряних мас, тому тут опадів мало. Західні частини материків, які знаходяться під впливом постійних західних вітрів, отримують опади протягом всього року. Внутрішні частини материків, особливо ті, які закриті від океану орографічними бар'єрами, отримують незначну кількість опадів, там переважає сухе континентальне повітря.
Кліматичні умови зволоження прийнято кількісно оцінювати за допомогою показників зволоження:
коефіцієнта Висоцького — Іванова: К = Х /Е, де X — річна сума атмосферних опадів, мм; Е — річне випаровування, мм;
радіаційного індексу сухості Будико: R = R
1/LХ , де R — річний радіаційний баланс; LХ — енергія, яка потрібна була б на випаровування атмосферних опадів.
Окрім кліматичних умов на поширення живих організмів впливають особливості гірських порід, підстелюючі ґрунти, саме вони визначають поєднання рослинних (а значить і тваринних) угруповань на кожній окремій ділянці тієї чи іншої зони.
Зміна рослинного покриву і тваринного населення від екватора до полюсів на рівнинах називається широнтою зональністю , а зміна їх від узбережжя вглиб материка – секторністю .
Будь-яка територія характеризується неоднорідними умовами існування рослинного покриву та тваринного населення, тому доцільно виділяти рослинність зональну та інтразональну.
Під зональною рослинністю розуміють рослинні угруповання, що поширені в плакорних умовах. Плакорами називають вирівняні вододіли, добре дреновані, рівні, з грунтами середнього механічного складу (легкосуглинистими у супіщаними).
Під інтразональною рослинністю розуміють рослинні угруповання, що поширені поза плакорами: на схилах, в долинах і балках, на вододілах, покритих піщаними та глинистими, зазвичай заболоченими ґрунтами, які, як правило, не зустрічаються в плакорних умовах.
2. Для того, щоб уявити, як проявляється зональність на реальних материках використовують моделі ідеальних континентів - схеми, які відображають зв'язок рослинного покриву із особливостями клімату, незалежно від положення і характеру берегової лінії континентів. Термін ідеальний континент був запроваджений і вперше використаний В.Кеппеном у 1900 році. В своїй роботі „Досвід класифікації кліматів за їх відношенням до рослинного світу” він виходить із поділу рослин на біологічні групи за їх відношенням до тепла і вологи, який був запропонований А. де Кандолем у 1874 році. Він виділяв: 1) мегатерми – рослини, які живуть при високих температурах без великих річних коливань і при високій волгості; 2) ксерофіли (ксерофіти) – рослини, які живуть в посушливих умовах, при високих температурах і значних їх коливаннях; 3) мезотерми – рослини, які поширені в районах помірно теплих і помірно вологих; 4) мікротерми – живуть при низьких температурах; 5) гекситотерми – мешкають в арктичній і антарктичній зонах, температури найменші. Схема Кеппена показує, що поширення рослинних областей близьке до зонального, воно порушується між 20 і 50 паралелями, де область ксерофілів, обмежена степами і пустелями, вклинюється на західному узбережжі між областями мегатерм і мезодерм, розширюється вглиб материка і пересікає в полярному напрямку область мезотермів. Кеппен поділяв клімати, властиві п'яти перечисленим групам на 24 підгрупи за пануючою рослинністю, за потребою рослин в теплі (велика, середня, мала та ін.), за тривалістю вегетаційного періоду (довгий, середній, короткий та ін.) і за порами року, пов'язаним з періодом вегетації. Назви груп кліматів даються за назвою рослин, їх групам чи за тваринами: клімат ліан, баобаба, дуба, полярної лисиці, пінгвіна та ін.
Схема ідеального континенту Брокман-Ероша і Рюбеля (1912 р.) відрізнялася від схеми Кеппена, з однієї сторони деталізацією рослинного покриву, а з іншої – робила крок назад відносно зображення рослинності ідеального континенту. На ній проведена лише одна – західна межа між океаном і материком, вона простягається меридіонально. З віддаленням від океану континент схематично поділяється на океанічну, середню і континентальну частини. Південна півкуля представлена лише при екваторіальною частиною.
Ідеальний континент зображався багатьма дослідниками: Прозоровським (1936), Шенниковим, Шумиловим та ін. Найбільш детальний малюнок ідеального континенту зроблено К. Троллем, він представлений в книзі Г.Вальтера „Рослинність земної кулі” (1968). Розміри континенту К. Тролля дорівнюють половині площі земної кулі, друга половина гіпотетично існує в протилежній по довготі півкулі, конфігурація континенту відповідає розміщенню суші по широтах. Нанесені на такий „материк” межі поясів і основних секторів відображають генералізовані контури їх на рівнинах реальних материків. Подібна схема була розроблена московськими вченими (Рябчиковим, Лукашовою, Ігнатьєвим, Михайловою, Єрамовим, Александровською).

Із схеми видно, що існує розтягнення зон рослинності у континентальних секторах північних помірного і субтропічного поясів, яке зумовлене тим, що більша частина суходолу розміщена в північній півкулі. У південній півкулі ці сектори виклинюються, але в загальному зональність південної півкулі подібна до зональності північної. Слід зазначити, що більшість зон рослинності мають неширотне простягання. Широтна зональність чітко виражена лише в межах субарктичного і помірного поясів Євразії та Північної Америки, де через малу кількість тепла волога не виступає лімітуючим чинником.
Західна і центральна частини екваторіального поясу на суходолі зайняті дощовими вічнозеленими лісами (гілеями), які із сходу, півночі і півдня облямовуються листопадно-вічнозеленими лісами. В субекваторіальних пояса на суходолі розташовані дві зони: мусонних лісів і саван. Для тропічних поясів найбільш характерні пустелі і напівпустелі, тільки східні сектори материків зайняті мусонними лісами й рідколіссями.
В західних секторах субтропічних поясів панують середземноморські твердолистяні ліси й чагарники, у внутрішніх – напівпустелі й пустелі. Останні змінюються степами і преріями, які через рідколісся переходять у мусонні ліси.
В помірному поясі північної півкулі суходіл по широті досягає максимальних розмірів, а в південній він дуже звужується і виклинюється до субантарктичного поясу. Саме тому в північному помірному поясі континентальний сектор витягнутий по широті і в сукупності з субарктичним і арктичним поясами створює на рівнинах картину широтної географічної зональності.
На більшій частині північного помірного поясу (за винятком східної периферії) весь рік панує західний перенос повітря і циклонів, які приносять досить багато опадів, особливо в західні сектори. В східних секторах західний перенос дещо слабне, але зберігається мусонна циркуляція.
Завдяки поєднанню західного переносу повітря з теплою течією вздовж північно-західних узбереж північних материків, у межах помірного і субарктичного поясів географічні зони в західних секторах розширені і зміщені на північ і там, де немає орографічних бар'єрів (Європа), далеко простягаються на схід.
В континентальних секторах північної півкулі зони пустель, напівпустель, степів, лісостепів витягнуті субширотно, з півночі облямовують арідні масиви субтропіків. Широка зона тайги має широтне простягання.
В східних приокеанічних секторах холодної течії в поєднанні з повітряною циркуляцією відтісняють географічні зони на південь.
Внаслідок різкого звуження суходолу в помірних широтах південної півкулі, а також впливу холодних течій і холодних вітрів з Антарктики природні зони помірного поясу мають субмеридіональне простягання і розташовані ближче до жарких поясів, ніж їх аналоги в північній півкулі.
В субарктичному поясі основним лімітуючим чинником є тепло. В цьому секторі слабше виражена секторність. Виділяється лише західний приокеанічний сектор, в якому появляються ареали полярних луків на дерново-глейових ґрунтах.
В цій зоні виникають умови для утворення льодовикового покриву, який вкриває як суходіл, так і океанічні простори. Найбільшими областями материкового зледеніння є Антарктида в південній півкулі, а океанічного - Північний льодовитий океан.
Аналіз схеми ідеального материка дає змогу побачити повторення таких самих чи подібних географічних зон у різних поясах. Наприклад, лісові зони є в екваторіальному, субекваторіальному, тропічному, субтропічному і помірному поясах. У кількох поясах трапляються також степові, напівпустельні і пустельні зони, зони перехідного типу між лісовими і степовими: високотравні савани, рідколісся, лісостепи тощо.
Помічене на початку 50-х років XX ст. повторення зон підказало А. О. Григор'єву та М. І. Будико формулювання періодичного закону географічної зональності: однотипність зон у різ них поясах пов'язана з повторенням однакових співвідношень теп ла і вологи.
3. Якщо на рівнинах горизонтальна зональність пов'язана із зміною тепла і вологи залежно від географічних широти, то в горах вона пов'язана із зміною їх із висотою. Зі збільшенням висоти гір зменшується щільність повітря, вміст у ньому пилу, двооксиду вуглецю і, навіть, водяної пари, а інтенсивність сонячної радіації, навпаки, збільшується на 10% на 1 км висоти. Але разом із цим посилюється ефективне випромінювання, особливо довгохвильове (теплове). Це зумовлює падіння температури повітря з висотою і збільшення її добової амплітуди. Кількість ультрафіолетового проміння з висотою зростає, тому активізується фотосинтез, в повітрі зменшується кількість бактерій.
Вертикальний градієнт падіння температури в нижніх чотирьох кілометрах тропосфери становить 0,5 0 на 100м висоти, вище 4 км – 0,6 градуса, а в межах тропопаузи – 0,7...0,8 градуса , що рівнозначно переміщенню на рівнинах на 500 – 600км в сторону полюса.
Характерно, що поширення лісів, як на рівнинах, так в горах обмежене територіями, де сума активних температур за період вегетації становить 600 – 900 градуси. В більшості гірських систем помірного поясу сума активних температур падає на 170 градуси з підняттям на кожні 100 м, а в тропічних широтах – на 250 градуси . Експозиція схилу відносно Сонця, пануючих вітрів змінює положення меж висотних зон на 300 – 800 м і більше.
Кількість атмосферних опадів у горах збільшується до певної висоти: в помірних широтах і вологих тропіках до 2000 – 3000м, в сухих тропіках – до 4000м і вище, в приполярних широтах – до 1000 м.
З вистою у 3-4 рази збільшується поверхневий стік, посилюється дренаж, ерозія, і в 5- 10 разів зростає твердий стік.
Біокомпоненти гірських ландшафтів формуються паралельно із утворенням гір, тобто рівнинні види рослин мігрують у гори. Проте деякі гірські види збагачують флору рівнин. В цілому в горах флора і фауна в 2-5 разів багатша видами, ніж на рівнинах. Частка ендеміків у горах досягає 30 –50%. Деякі зони в горах за видовим складом помітно відрізняються від своїх рівнинних аналогів. Наприклад, в умовах низьких температур, доброго дренажу і підвищеної кількості ультрафіолету розвиваються яскраві альпійські луки. В екваторіальних широтах вони змінюються гірськими луками типу парамос з деревоподібними складноцвітими. Їх аналоги на рівнинах – лісотундрові луки в західному секторі. Всі вони подібні за структурою і дуже різняться за видовим складом біоти, тривалістю світлового дня та періоду вегетації, тощо.
Структура висотної поясності в горах (набір або спектр зон) залежить у першу чергу від положення гір у тому чи іншому географічному поясі і секторі, а також від їх висоти і древності флори.
На малюнку зображено профілі вертикальної зональності у вологих при океанічних (мал. А) і в континентальних секторах (мал. Б) материків, складені О.М. Рябчиковим.

Згідно із ним, в перехідних секторах у структурі висотної зональності представлені як гумідні, так і арідні типи ландшафтів. Співставлення цих малюнків показує, що в горах континентальних секторів тропічних широт у всіх висотних поясах переважають пустельні та напівпустельні ландшафти, які облямовуються семиарідними, а снігова лінія на 700 – 1000 м знаходиться вище, ніж у вологих секторах. Разом з тим чітко окреслюється екваторіальне ядро, гумідних ландшафтів, але воно значно вужче порівняно з при океанічними секторами. Між гумідним ядром і пустельними ландшафтами простежується цілий спектр перехідних зон. На висоті 1000 – 2500 м екваторіальне ядро розширюється, бо на схилах цих висот випадає більше опадів, ніж у нижче та вище розташованих поясах, на висоті 3000 м простягається пояс туманних лісів (зона найбільшої хмарності), а над ними – пояс криволісся (сеха), який можна розглядати як верхню межу лісу. Вище від криволісся простягається пояс високогірних ксерофільних луків (парамос) з чагарниками і деревоподібними складноцвітими висотою 4 – 8 м, а в південних субекваторіальних широтах – високогірний злаковий степ з чагарниками (халка). Над гірським тропічними пустелями і напівпустелями південної півкулі розташовані високогірні тропічні напівпустелі (пунас) із вічнозеленими ксерофіт ними чагарниками і деревоподібними злаками, а вище високогірна пустеля (тола) з рідкими колючими чагарниками і подушкоподібними опунціями.
В помірних широтах північної півкулі пустелі змінюють напівпустелями, гірськими степами, тоді лісостепами, гад ними простягається гірська тайга, що переходить у лісотундру (криволісся), а остання в гольцеві тундру. В південній півкулі гемігілеї з висотою переходять у південні змішані ліси, тоді в альпійські луки, які переходять у субнівальні пустелі.
У вологих при океанічних поясах в екваторіальних широтах гілеї і мусонні тропічні ліси на висоті 1000 м переходять у гірські гілеї, а на висоті 2000 м – у хвойні ліси з верещатниками (північна півкуля) та в туманні ліси (південна півкуля). Над ними простягається криволісся (сеха), а вище парамос, який переходить у субнівальні ландшафти. В помірних широтах північної і південної півкуль широколистяні ліси змінюються змішаними, останні – гірською тайгою, яка переходить у субальпійське криволісся, потім у альпійські луки, ті – в субнівальні пустелі. На материку Євразія у структурі висотних поясів простежується така закономірність: структура висотних поясів у горах приатлантичного та притихоокеанського секторів така сама, як на рівні широтних зон на рівнинах цього сектору.
Отже, в кожній точці суходолу проявляються водночас і гори зонтальна, і вертикальна складові географічної поясності й зональ ності, але їх співвідношення різне. На розчленованому рельєфі, особливо в горах, більшого значення набуває вертикальна складов а. Тому кожна гірська країна має власний спектр вертикальної п оясно-зональної структури — звичайно, тим багатший, чим вищі Гори та чим вони ближчі до жаркого поясу (більша різноманітність умов). Гори високих широт, що перебувають у холодному поясі, не мають такого спектра (наприклад, гори Антарктиди).
На рівнинах основну роль відіграє горизонтальна складова географічної поясності та зональності. Але в розчленованих частинах рівнин спостерігаємо мікрозональність, що спричинена відмінностями експозиції схилів (отже, радіаційними умовами), умовами зв оложення й розподілу вологи.
|