Климатические и почвенно-растительные зоны Земли

Некоторые растения очень  сухих мест приспособились удерживать влагу в своем организме в  сочных стеблях (кактусы, некоторые  молочаи) или листьях (алоэ, агавы, очитки, молодила и др.). Внешний вид этих растений очень своеобразен.

Атмосферные осадки могут  играть и положительную и отрицательную  роль. Снежный покров предохраняет зимующие растения от вымерзания. В  высокогорных районах и на Крайнем  Севере, где снег лежит большую  часть года, растения приспособились к короткому периоду вегетации.

Механическое воздействие  на растения оказывают снег и град, вызывая порой значительные повреждения  растений.

Большое значение для растений имеет распределение осадков  в течение вегетационного периода. В районах с засушливым летом  и влажной весной развились растения, успевающие завершить свой цикл развития до наступления засушливого периода. В засушливое время года они прячутся под землей в виде луковиц или  корневищ (эфемероиды) или сохраняются  в виде семян (эфемеры).

Для получения хорошего урожая для хлебных злаков имеют большое  значение майские и июньские дожди.

Условия водоснабжения оказывают  влияние на внешний облик и  внутреннее строение растений. По внешнему виду нетрудно определить, в каких  условиях увлажнения росло растение.

По отношению к влаге  различают три основные экологические  группы растений: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Гигрофиты – растения обильно  увлажненных мест обитания с высокой  влажностью атмосферы. У этих растений кутикула тонкая, сильно развиты внутренние полости в листьях и стеблях, листовые пластинки тонкие, на листьях  имеются особые железки – гидатоды (водяные устьица), через которые  выделяется вода. Это растения: недотрога, болотный подмаренник, цирцея.

  Мезофиты – растения  местообитаний со средним увлажнением.  Это большинство луговых и  лесных растений.

Ксерофиты - растения местообитаний  с недостаточным увлажнением. Эти  растения имеют разнообразные приспособления, повышающие их засухоустойчивость. Они  способны резко сокращать транспирацию в сухой период, имеют приспособления, усиливающие добывание воды при  ее недостатке в почве, а также  приспособления, позволяющие создавать  запасы воды на время длительного  перерыва в водоснабжении. Сокращение транспирации достигается разными  способами: сокращением поверхности  листьев, развитием слоя кутикулы или  воскового налета, густым опушением  листьев, углублением устьиц в мезофилл, плотным соединением клеток паренхимной  ткани листа. С добыванием воды из почвы связано мощное развитие корневой системы вглубь (у верблюжьей колючки  корень достигает 18-20 м глубины) и  горизонтально поверхности. Запас  воды содержится в водозапасающей ткани  листа (у алоэ, очитков, агав) или  стебля (у кактусов). По разным способам приспособления растений к недостатку влаги различают склерофиты и  суккуленты. У склерофитов жесткие  листья и стебли, часто все растение сильно опушено или покрыто толстым  слоем кутикулы. Суккуленты - сочные мясистые растения.

Еще одна группа ксерофитов получила распространение в засушливых районах нашей планеты. Это эфемеры  и эфемероиды.

Растение может испытывать недостаток влаги не только в тех  случаях, когда ее мало в почве. Сильная  кислотность почвы и высокая  концентрация легкорастворимых солей  в почве могут ограничивать всасывающую  силу корней при достаточном содержании воды. Такое состояние почвы в  отличие от физической сухости называют физиологической сухостью.

Особую экологическую  группу образуют водные растения –  гидрофиты. Среди них различают  растения, погруженные в воду неполностью (наполовину или на одну треть) - тростник, камыш, стрелолист, некоторые осоки и др., и растения, погруженные в воду полностью (над водой у них возвышаются только соцветия или листья находятся на поверхности воды) - рдест, кувшинка, кубышка, кабомба. Среди этой группы растений можно найти яркие примеры влияния водного образа жизни на их внешний вид. Так, у стрелолиста и кабомбы листья, погруженные в воду, резко отличаются от листьев, плавающих над водой (рис.2). У погруженных в воду растений имеются характерные особенности: очень тонкие листовые пластинки, состоящие всего из 2-3 слоев клеток, иногда сильно рассеченные; стебель травянистый с воздухоносными полостями, проводящие сосуды занимают центральное положение в стебле; механические ткани отсутствуют. Это позволяет растению свободно изгибаться в толще воды. Клетки имеют низкое осмотическое давление. Обитающие на заболоченных почвах или по берегам рек растения имеют иные приспособления к условиям обитания: листья крупные, нежные, но более толстые и устьица расположены на обеих сторонах листа; корневая система проникает в грунт неглубоко; стебли с крупными воздухоносными полостями, проводящими сосудами и слаборазвитой механической тканью.

 

 

Рис.2. Экологическая гетерофиллия:

А - кабомба (1 - листья, возвышающиеся  над водой, 2 - подводные листья); Б  – стрелолист (1 - общий вид; 2 - подводный  лист; 3 - лист, возвышающийся над  водой; 4 - соцветие).

 

 

 

 

1.4.Тепло.

Тепло – это одно из важнейших  условий физиологического порядка. Каждая функция растения требует  того или другого количества тепла, причем наиболее интенсивно растительная жизнь протекает при достаточно высоких температкрах ( и достаточной  влажности) в тропических странах. Нельзя сомневаться, что растительность умеренных и холодных стран возникла в результате соответствующего понижения  температуры.

Поскольку сумма тепла  в различных точках земной поверхности  в настоящее время крайне различны, тепло выступает в качестве очень  важного условия , определяющего  в основных чертах распределение  растений на поверхности земного  шара. Смена тепла от полюсов к  экватору влечет за собой изменение  растительности и распределение  по зонам: тундры, леса, степи, пустыни, тропические леса, причем температурные  условия сочетаются с водным режимом. Зонами же мы называем широкие полосы растительности ( и соответственно почв), обусловленные климатом.

 

2. Климатические зоны Земли.

Климат каждой местности  своеобразен. Однако можно выделить общие черты, позволяющие говорить о климате, типичном для крупных  регионов. Они, исходя из тех же соображений  объединяются в обширные климатические  зоны.

По данным о температуре  воздуха в географических поясах можно сделать широкие обобщения. Дальнейшую детализацию проводят учитывая рельеф местности, близость континентов  или водоёмов и т.д.

Большинство классификаций  климата вытекает из работ русского метеоролога Владимира Кеппена (1846-1940).

Определяя границы климатических  зон, он принял во внимание распределение  естественной растительности и почв.

Зоны с влажным тропическим  климатом.

В зонах такого климата, где  ежемесячно идут дожди, произрастают буйные тропические леса. Наибольшие площади  они занимают в бассейнах рек  Амазонка (Южная Америка) и Заир (юг Африки), покрывая также значительную часть Юго-Восточной Азии.

Для этих районов характерны высокая температура круглый  год (около 25-27°С), обильные осадки (в  среднем 1800-2500 мм в год), высокая влажность  и палящее солнце. В полдень  солнце стоит почти в зените, а  продолжительность светового дня  незначительно изменяется в течение  года. Такие условия идеальны для  роста тропических лесов.

В зонах муссонного климата  большинство дождей выпадает в определенный период. Такой климат встречается  в некоторых тропических районах, включая юг и юго-восток Азии, а  также северную часть Австралии. Эти районы подвержены резким климатическим  изменениям на протяжении года. В известной  своим муссонным климатом Индии  зимой стоит сухая погода, и  дуют ветры из глубины Азиатского континента. Весной земля нагревается, погода сухая, много ныли. Поднимаясь, горячий воздух образует обширную область  низкого давления (циклон), притягивающую  влажные ветры с юго-запада. Они  приносят ливни, необходимые местным  лесам. С тропическими лесами граничат травянистые равнины с редкими  деревьями - саванны, для которых  также характерна сухая зима. Они  занимают большие пространства в  тропической Африке и Южной Америке. В африканских саваннах климат становится все более сухим по мере удаления от центра к югу или северу. Заросли  травы сменяются сухой колючей  порослью и кустарниками, как в  сахеле в Северной Африке. Уничтожение  растительности и сильные засухи превратили большую часть сахеля в полупустыню и пустыню.

К зонам с сухим климатом относятся жаркие тропические пустыни, включая Сахару, Намиб и Калахари в Африке. Ежегодно в пустынях выпадает менее 25 мм осадков. Годы засухи могут  внезапно сменяться затапливающими пустыню ливнями. Температура воздуха  высокая с большими перепадами в  течение суток.

Полузасушливый климат, или  климат степей, характерен для прерий Северной Америки, степей Евразии, а  также вельда Южной Африки. Эти  травянистые равнины (где гораздо  суше, чем в саванне, а зимы часто  холодные и снежные) сильно изменились в результате деятельности человека. Большие территории заняты под ранчо  и земледельческие фермы.

________________________________________Зоны  теплого умеренного климата.

К зонам умеренного климата  относятся районы с жарким и сухим  летом (средиземноморский климат), влажные  субтропики с теплым летом (юго-восточный  Китай, юго-восток США и пампасы  Южной Америки), а также прибрежные районы с холодным летом (запад Центральной  Европы). Среднемесячная температура  в средиземноморских районах  редко превышает 27 °С, хотя были зарегистрированы и более высокие температуры. Зима здесь холоднее. В самые холодные месяцы температура падает до отметки -10 °С. Годовое количество осадков  небольшое - от 350 до 900 мм. Дожди большей  частью идут зимой. Флора в основном представлена кустарниками, а также  оливковыми и им подобными деревьями, способными переносить летнюю засуху.

Во влажных субтропиках  температура та же, что и в зонах  средиземноморского климата, но здесь  в году выпадает больше осадков, в  основном из-за влияния неустойчивых тропических воздушных масс. Влажность  высокая, и в летние дни стоит  зной. Зимы, как правило, мягкие, с  редкими морозными днями за исключением  восточной части Китая, где холодные ветры, дующие из глубины континента, вызывают резкое снижение температуры.

Зоны холодного умеренного климата встречаются на западных побережьях континентов на средних  широтах. Сюда относятся Западная Европа, включая Британские острова, западное побережье Канады, юг Чили и Новая  Зеландия.

________________________________________ Зоны  полярного климата.

К северу от полосы хвойных  лесов Северного полушария лежит  пустынная тундра, где средняя  температура зимой составляет около -5°С, а в короткий летний период поднимается  до +5°С. Общее количество осадков, преимущественно  в виде снега, не превышает 350 мм в  год.

После таяния снега на весь период короткого лета тундра превращается в болотистую местность, кишащую  насекомыми, которые привлекают множество  перелетных птиц. Летняя растительность также дает пищу мигрирующим животным, таким как карибу.

Самые холодные места на Земле - полярные шапки и ледниковые щиты вокруг полюсов. Летом столбик термометра обычно не поднимается выше +5 °С, а  зимой среднемесячные температуры  бывают менее -50°С. Здесь выпадает мало осадков, так как в холодном воздухе  не может содержаться много влаги. Но во время снежной бури неистовый  ветер гонит по льду рыхлый снег со скоростью более 160 км/час.

Высокие горы представляют разные климатические зоны в зависимости  от высоты над уровнем моря. Восхождение  на гору в районе экватора подобно  путешествию от экватора к полюсам: приходится проходить через ряд  высотных климатических зон - от зоны влажного тропического климата у  подножия горы до зоны тундры и вечной мерзлоты на вершине.

На формирование климатов различных районов Земли сильно влияют и многие факторы, не зависящие  от широты, например рельеф, близость крупных  водоёмов, режим ветра и т.д. Факторы, связанные с рельефом местности, оказывают своё влияние на любой  широте.

Ветер. Рассматривая влияние  ветра на климат, важно знать, где  сформировался очаг этого воздушного потока, в жарком или в холодном районе, влажном или сухом, кроме  того, над какими районами воздушный  поток перемещался и изменял  свои свойства.

Широта и рельеф

Широта определяет количество солнечного тепла, получаемого данной местностью. Чем дальше от экватора, тем меньше тепла поглощается  поверхностью земли.

Высота местности над  уровнем моря влияет также на температуру. В целом, температура снижается  в среднем на 7 °С каждые 1000 м подъема  над уровнем моря. Поэтому в  высокогорных районах тропиков намного  холоднее, чем на морских побережьях, находящихся на той же широте, а  на вершинах высоких гор царит  холодный полярный климат.

Горы также влияют на выпадение  дождей. Поднимаясь над горным хребтом, влажные океанические ветры способствуют формированию облаков, и на склоны выпадают обильные осадки. Через гребень они  переваливают уже сухими.

Климат приморских районов  обычно мягче, чем в глубине суши. Например, на климат влияют береговые  и морские бризы. Земная поверхность  нагревается быстрее, чем море. Днем теплый воздух поднимается вверх, а  его место занимает более холодный воздух, поступающий с моря. В  ночное время происходит обратный процесс. Так как море остывает медленнее, чем земля, бризы дуют с суши на море.

На температуру влияют океанические течения. Теплый Гольфстрим пересекает по диагонали Атлантический  океан от Мексиканского залива до северо-западных берегов Европы. Морские  ветры, дующие вдоль Гольфстрима  в направлении берега, обеспечивают в этой части Европы намного более  мягкий климат, чем на побережье  Северной Америки, расположенном на той же широте. Холодные течения  также влияют на климат. Например, Бенгельское  течение у юго-западного побережья  Африки и Перуанское (или Гумбольдта) у западного побережья Южной  Америки охлаждают тропические  регионы, иначе там было бы еще  жарче.

В центре континентов, вдали  от смягчающего воздействия моря, наблюдается суровый континентальный  климат с жарким летом и холодной зимой.