Климатические и почвенно-растительные зоны Земли

Министерство образования  и науки РФ

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Майкопский Государственный  Технологический Университет

Экологический факультет

Кафедра лесохозяйственных  дисциплин

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине «География лесов мира»

на тему:

«Климатические и почвенно-растительные зоны Земли»

 

 

Выполнила: студентка 

Экологического ф-та

Группы СП-31

Проверил:

 

 

Майкоп 2011г.

Содержание.

   Введение.

1. Климатические условия.

1.1.Воздух;

1.2.Свет;

1.3.Вода;

1.4.Тепло.

2.Климатические зоны Земли.

3.Почвенно-растительные зоны  Земли.

    Заключение.

    Список литературы.

 

Введение.

Характеристика климатических  условий, используемая при описании того или иного района, представляет собой комплекс средних суточных, месячных и годовых значений всех метеорологических величин, а также  данных об их изменчивости. Каждая метеорологическая  величина непосредственно влияет на другие характеристика состояния атмосферы, которые в сочетании и взаимодействии и создают то, что мы называем «климатическими условиями». Любые  изменения, в определённых границах, климатических условий даже в  одной и той же климатической  области влияют на растительный ,а  также на почвенный покров.

Используя те или иные физико-географические и метеорологические характеристики отдельных районов, метеорологи  и климатологи пытались классифицировать климаты Земли. Одним из критериев  для классификации климатов служит температура воздуха. В качестве основы для классификации климатов используют также данные об осадках. Ещё одним показателем для  выделения климатических областей служит растительный покров. Наконец  в качестве критерия для классификации  климатов берут данные о преобладании тех или иных воздушных масс.

 

1.Климатические условия.

1.1Воздух.

Влияние воздуха на растения можно рассматривать с двух сторон: как механическое действие, и как  влияние химического состава.

Химический состав воздуха  может ограничить распространения  растений по Земле, а порой сохранить  их ареал.

Газовый состав воздуха обладает определенным постоянством: 78% азота, 21 % кислорода, 0,03% углекислого газа, 0,01 % аргона и небольшая часть приходится на непостоянные примеси – аммиак, оксид серы (IV), водяной пар, пыль, сажа и проч.

Твердые частицы, находящиеся  в загрязненном воздухе, оседают  на листьях растений и резко снижают  интенсивность фотосинтеза и  дыхания. Вредное действие на растения оказывают примеси, попадающие в  воздух с промышленных предприятий. Не все растения одинаково чувствительны  к их действию. Наиболее чувствительными  к загрязнению оказались лишайники, среди древесных пород - хвойные (ель, сосна). Довольно устойчивы к  загрязнению воздуха черемуха, тополь, липа, береза. При озеленении городов  и населенных пунктов учитывается  степень устойчивости растений к  загрязнению воздуха.

 Большое значение для  фотосинтеза имеет содержание  углекислого газа в воздухе;  из него растение получает  углерод, необходимый для создания  органического вещества. Растения  из воздуха поглощают углекислый  газ и кислород. В процессе  фотосинтеза углекислый газ разлагается  на углерод и кислород. Из углерода  растения создают органические  вещества, а кислород выделяется  в атмосферу. Одновременно растения  из воздуха поглощают кислород  для дыхания, но в меньшем  количестве, чем выделяют. Увеличение  количества углекислого газа  в воздухе (до определенного  предела) способствует более интенсивному  протеканию фотосинтеза, что приводит  к увеличению продуктивности  растений. В естественных условиях  углекислый газ пополняется за  счет процессов брожения, дыхания  животных и растений, он выделяется  при извержении вулканов, пожарах  и пр.

Механическое действие воздуха  связано с его движением. Необходим  постоянный воздухообмен как, например, в кроне дерева, так и в почве  в зоне расположения корней. Следовательно  слабый ветер полезен. Движение воздуха - ветер усиливает транспирацию и  нарушает водный баланс. При сильных  ветрах летом иссушается почва и  растение начинает сбрасывать листья (наблюдается летний листопад). Это  приводит к заметному снижению продуктивности зеленой массы и семян. Сильный  ветер в период цветения затрудняет лёту пчел, подсушивает рыльца пестиков, и поэтому пыльца не прорастает и  не происходит оплодотворения. Во время  созревания плодов ветер сбивает  плоды, может поломать ветки.

 Плоды и семена растений  имеют ряд приспособлений для  лучшего переноса их ветром: крылатки, хохолки, парашютики и др. Так  же ветер принимает участие  в опылении растений.

И еще ветер может формировать  даже крону деревьев. Во многих областях земного шара ветры имеют преимущественно  одно направление, в результате чего образуются флагообразные и стелющиеся формы растений (рис.1)

 

 

Рис.1. Флагообразная крона.

 

1.2. Свет.

Свет играет исключительную роль  в жизни зеленых растений, так как процесс фотосинтеза  идет только в присутствии света; без света жизнь зеленых растений невозможна. В результате  фотосинтеза  растения вырабатывают органические вещества и пополняют запасы потенциальной  энергии в природе, поэтому без  зеленых растений невозможно существование  человека и животных.

Значение света для  растительности очень велико: как  для выработки жизненных форм и растительных сообществ, так и  для местного распределения растений. Существенное влияние на растения оказывают  изменения напряженности света  и продолжительность освещения.

Свет оказывает влияние:

1) На питание. В отсутствии  света нет ассимиляции угольной  кислоты, нет жизни на земле.  Начиная с известного минимума (различного для разных видов  растений) ассимиляция увеличивается с возрастанием напряженности света, до известного максимума. Слишком сильное освещение влияет вредно;

2) На испарение, т. к.  часть световых лучей превращается  в растении в теплоту, содействующую  испарению. В этом отношении  существует также для каждого  вида растений известный оптимум.  От слишком сильного испарения  растения защищают себя различным  образом. Свет, кроме того, оказывает  влияние на явления роста, движения  и вообще на почти все жизненные  процессы.

При отсутствии или недостатки света растения, как известно, становятся этиолированными, что сказывается  в сильном удлинении междоузлий и, наоборот, в уменьшении листовых пластинок. В природной обстановке явления этиолирования в большей  или меньшей степени наблюдаются  в сомкнутых насаждениях, в сообществах, где соседние растения затеняют друг друга. Так, деревья в лесу имеют  тонкий цилиндрический ствол, очищенный  от сучьев, и сравнительно небольшую  крону, тогда как деревья того же вида, выросшие на свободе, имеют  более толстый, приближающийся к  коническому, ствол с широкой  развесистой кроной.

Что касается настоящего этиолирования  с отсутствием хлорофилла, то оно  редко наблюдается в природе (например, в глубине пещер, куда птицы заносят  семена и где семена могут прорастать).

На различных точках земного  шара – на экваторе, в полярных, умеренных  странах – сила света различна; различна также и продолжительность  освещения за отдельные сутки. Сила света также различна на различных  высотах.

Свет, падающий на любое растение , слагается из прямого солнечного света, сильно измененного при прохождении  атмосферы, и из рассеянного ,или  диффузного, отраженного от облаков; кроме того , можно говорить ив некоторых  случаях еще  о нижнем  свете, отраженном от почвы или водной поверхности; он имеет особое значение для растительности по берегам озер, рек и на морских  берегах, где отражение от водной поверхности может быть очень  сильным; именно нижний свет может составлять до 1/6 верхнего света.

Нижний свет также имеет  очень большое значение для растений, растущих на меловых обнажениях, ослепительно блестящих в солнечные дни (он влияет здесь и на архитектуру  растений – строение листьев и  пр.).

Значение света для  распределения растений.

Нет почти такого уголка на земной поверхности, где бы, благодаря  недостатку освещения, растительная жизнь  была невозможна, так как, если освещение  слишком слабо в известное  время года (напр., во время полярных ночей), то в другое время оно приобретает  достаточную силу, что бы вызвать  проявление жизни.

Сила света имеет большое  влияние на распределение видов  и на богатство растительного  сообщества неделимыми. В случае недостаточного освещения растения растут плохо, истощаются и гибнут. Общеизвестна разница между  растениями, обитающими в лесах, тенистых местах, и растущими в местах освещенных. В полярных странах различие в  облачности (числе солнечных дней, и дней пасмурных и туманных) является, несомненно, причиною описываемого многими  путешественниками различия между  богатой флорой внутри фиордов и  скудной растительностью побережий  и островов.

О влиянии окраски и  напряженности света на распространение  водяных растений на разных глубинах будет речь в главе о гидрофитных  растениях.

Время, в течение которого растение достигает своего полного  развития, находится в зависимости  не только от силы света, но и от продолжительности  освещения. Таким образом, если в  Финляндии и Северной Норвегии ячмень созревает через 89 дней после посева, а в Шонене, не смотря на более  высокую температуру и большую  силу света, для совершения той же работы нужно целых 100 дней, то причина  этого заключается отчасти и  в том, что более продолжительное  освещение ускоряет образование  вещества. На севере, благодаря более  продолжительному освещению, жизненные  периодические явления растений совершаются летом гораздо быстрее, нежели весной. По Арнеллю, чтобы зацвели  растения в местности на один градус севернее Шонена в апреле нужно 4,3 дня, в мае 2,3 дня, в июне 1,5 дня и  в июле 0,5 дня.

Классификация растений по отношению  к свету.

По отношению к свету  все растения, в том числе и  лесные деревья подразделяются следующие  экологические группы:

• гелиофиты (светолюбивые), требующие много света и способные  переносить лишь незначительное затенение (к светолюбивым относятся почти  все кактусы и другие суккуленты, многие представители тропического происхождения, некоторые субтропические кустарники);

• сциофиты (тенелюбивые)- довольствующиеся наоборот незначительным освещением и  могущие существовать в тени (к  теневыносливым относятся различные  хвойные растения, многие папоротники, некоторые декоративно-лиственные растения);

• теневыносливые (факультативные гелиофиты).

Гелиофиты . Световые растения. Обитатели открытых мест обитания: лугов, степей, верхних ярусов лесов, ранневесенние растения, многие культурные растения.

Характеризуются следующими признаками:

• мелкие размеры листьев; встречается сезонный диморфизм: весной лестья мелкие, летом - крупнее;

• листья располагаются под  большим углом, иногда почти вертикально;

• листовая пластинка блестящая  или густо опушенная;

• образуют разряженные насаждения.

Сциофиты . Не выносят сильного света. Места обитания: нижние затемненные  ярусы; обитатели глубоких слоев  водоемов. Прежде всего, это растения, растущие под пологом леса (кислица, костынь, сныть).

Характеризуются следующими признаками:

• листья крупные, нежные;

• листья темно-зеленого цвета;

• листья подвижные;

• характерна так называемая листовая мозаика (то есть особое расположение листьев, при котором листья максимально  не заслоняют друг друга).

Теневыносливые . Занимают промежуточное  положение. Часто хорошо развиваются  в условиях нормального освещения, но могут при этом переносить и  затемнение. По своим признакам занимают промежуточное положение.

Причины этого различия нужно  искать, прежде всего, в специфических  особенностях хлорофилла, затем в  различной архитектонике видов (в  строении побегов, расположении и форме  листьев). Распределив лесные деревья  сообразно с их потребностью в  свете, проявляющейся в их состязании, когда они растут вместе, и, ставя  наиболее светолюбивые вперед, мы получим  приблизительно следующие ряды.

1) Лиственница, береза, осина, ольха.

2) Pinus silvestris, P. strobus, ясень,  дуб, вяз, Acer Pseudoplatanus.

3) Pinus montana Mill, ель, липа, граб, бук, пихта.

Замечательно и биологически важно обстоятельство, что почти  все деревья в молодости могут  переносить большее затенение, чем  в более зрелом возрасте. Дальше следует заметить, что способность  переносить затенение находится  в известной зависимости от плодородия почвы.

1.3 Вода.

Вода  является существенным фактором, определяющим жизнедеятельность  растений. Воду, поступающую в растительный организм, К. А. Тимирязев подразделял  на организованную (которая связывается  организмом) и расхожую (испаряемую листовой поверхностью). Из 1000 г воды, поглощенной растением, около 990 г  испаряется, а 10 г задерживается  в растении. Тело растений на 50-98% состоит  из воды. Все физиологические процессы протекают при участии воды, поэтому  она является одним из наиболее существенных экологических факторов, влияющих на рост и развитие растительного организма, на распространение растений на земле.

Воду растения получают из почвы и из воздуха. Но количество воды в различных участках суши не одинаково (болота и пустыни). В связи  с этим у растений можно видеть различные приспособления.

Сухопутные растения в  большинстве случаев получают воду из почвы. Этому способствует хорошо развитая корневая система. Углубляясь в почву до водоносного горизонта, корни могут достигать значительной длины. В песчаных пустынях, большое  значение имеет вода, выпадающая в  виде росы, и у растений можно  наблюдать развитие тонких корней в  поверхностном слое песка.