Климатические и почвенно-растительные зоны Земли

Влияние моря.

Средняя температура в  самое теплое время года составляет 15-20°С, хотя она часто бывает выше вдали от побережья, где не так  сказывается смягчающее влияние  моря. Зимняя температура необычно высокая по сравнению с районами, находящимися на тех же широтах, но далеко от моря. Среднемесячные температуры  здесь обычно выше нуля. Но иногда холодный полярный или континентальный воздух вызывает снижение температуры, и несколько  недель стоит снежная погода. Наблюдается  большой перепад в количестве осадков: в прибрежных горах часто  выпадает много влаги, в то время  как в равнинной восточной  части гораздо суше.

К зонам холодного умеренного климата относится западная часть  России с теплым летом и холодной зимой. В других районах, включая  Сибирь и большую часть Канады, наблюдается субарктический климат с коротким и холодным летом и  очень холодной зимой. Безморозный  период в этих местах длится не более 150 дней. Тайга - гигантские хвойные  леса - занимает большую часть этого  субарктического района. Хвойные  деревья (пихта, лиственница, сосна  и ель) научились выживать в условиях долгой и суровой зимы. В южном  полушарии нет таких хвойных  лесов, потому что там отсутствуют  большие участки суши на соответствующих  широтах.

3.Почвенно – растительные  зоны Земли.

Зона арктических пустынь.

В этой зоне лежат Земля  Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля, Новосибирские острова. Для  зоны характерно огромное количество льда и снега во все сезоны года. Они являются главным элементом  ландшафта.

Круглый год здесь преобладает  арктический воздух, радиационный баланс за год менее 400 мДж/м2, средние температуры  июля 4-2°С. Относительная влажность  воздуха очень велика — 85%. Осадков  выпадает 400-200 мм, причем почти все  они выпадают в твердом виде, что  способствует возникновению ледниковых щитов и ледников. Однако в некоторых  местах запас влаги в воздухе  небольшой и поэтому при повышении  температуры и сильном ветре  образуется большой ее недостаток и  происходит сильное испарение снега.

Почвообразовательный процесс  в Арктике протекает в маломощном деятельном слое и находится на начальной  стадии развития. В долинах рек  и ручьев и на морских террасах формируются два типа почв — типичные полярно-пустынные на полигональных  дренированных равнинах и полярно-пустынные  солончаковые на засоленных приморских участках. Они характеризуются малым  содержанием гумуса (до 1,5%), слабо  выраженными генетическими горизонтами  и очень небольшой мощностью. В арктических пустынях почти  нет болот, мало озер, на поверхности  почвы в сухую погоду с сильными ветрами образуются солевые пятна.

Растительный покров крайне разрежен и пятнист, для него характерны бедность видового состава и исключительно  низкая продуктивность. Доминируют низкоорганизованные  растения: лишайники, мхи, водоросли. Годовой  прирост мхов и лишайников не превышает 1-2 мм. Растения исключительно избирательны в своем распространении. Более  или менее сомкнутые группировки  растений существуют лишь в укрытых  от холодных ветров местах, на мелкоземе, где больше мощность деятельного  слоя.

Основной фон арктических  пустынь образуют накипные лишайники. Обычны гипновые мхи, сфагновые мхи  появляются лишь на юге зоны в очень  ограниченном количестве. Из высших растений характерны камнеломка, полярный мак, крупка, звездчатка, арктическая щучка, мятлик и некоторые другие. Злаки  пышно разрастаются, образуя полушаровидные подушки диаметром до 10 см на удобренном субстрате у гнездовий чаек и  нор леммингов. У пятен снега  растут ледяной лютик и полярная ива, достигающая всего 3-5 см высоты. Фауна как и флора, бедна видами; встречаются лемминг, песец, северный олень, белый медведь, а из птиц повсеместно  распространены белая куропатка  и полярная сова. На скалистых берегах  многочисленны птичьи базары — массовые гнездовья морских птиц (кайры, люрики, белые чайки, глупыши, гаги и др.). Южные берега Земли Франца-Иосифа, западные берега Новой Земли представляют собой сплошной птичий базар.

Зона тундр.

Она расположена вдоль  побережья морей Северного Ледовитого океана, что связано в основном с климатическими процессами.

Тундра — зона холода, сильных ветров, большой облачности, полярной ночи и полярного дня. Здесь  короткое и холодное лето, продолжительная  и суровая зима, малое количество осадков (в среднем 200-500 мм в год), причем большая доля их приходится на июль и август. Морозы в тундре длятся от полугода до восьми-девяти месяцев, температура в азиатской тундре достигает иногда — 52°С. В любой месяц в тундре возможны заморозки и выпадение снега. Сильные ветры сдувают снег, и не защищенная снегом почва сильно промерзает. Это одна из причин образования слоя многолетнемерзлых грунтов. Оттаивание распространяется летом на глубину до 0,5-1 м. Многолетнемерзлые грунты охлаждают почву, задерживают влагу, способствуют заболачиванию местности (около 70% ее территории заболочено).

Во второй половине сентября в тундре наступает длительная зима. В декабре солнце уходит за горизонт и наступает полярная ночь. В конце  февраля солнце появляется над горизонтом, продолжительность дня увеличивается. С первых чисел апреля начинаются белые ночи, а со второй половины июля солнце вовсе не заходит. Солнце стоит невысоко над горизонтом, солнечным  лучам приходится пронизывать значительную толщу атмосферы, поэтому большая  часть их поглощается и рассеивается. Несмотря на обилие света летом, тепла  в тундре недостаточно, к тому же значительная часть его, получаемая атмосферой, расходуется на таяние снега, а также на прогревание  мерзлой почвы и холодных масс арктического воздуха.

Климат тундры изменяется не только с севера на юг, но и с  запада на восток. На западе сильно сказывается  влияние Атлантики и вследствие этого здесь господствует избыточно  влажный климат. К востоку увеличивается  континентальность и климатические  различия в тундре возрастают. Для  тундр характерен холодный и умеренно холодный и влажный арктический  и субарктический климат. За Колымой  на климат оказывает влияние Тихий  океан, поэтому там зимы менее  суровы с более мощным снежным  покровом.

На побережье тундры развит молодой равнинный рельеф, обусловленный  морскими трансгрессиями и деятельностью  рек. Южнее эта равнинность нарушается холмами и грядами ледникового  происхождения и останцовыми  возвышенностями коренных пород (Канин  Камень, горы Таймыра и Чукотского полуострова). В формировании морфоскульптур тундр ведущее значение имеет  многолетняя мерзлота. Здесь распространены полигональные грунты и пятна  — медальоны. На склонах широко развиты  процессы солифлюкции. Поверхность  тундр усеяна неглубокими озерами  термокарстового и частично моренного  происхождения.

Образование почв в тундре определяют низкие температуры, многолетняя  мерзлота, избыточное увлажнение и  материнские породы. Низкая температура  затрудняет в почве химический и  биологический процессы, а избыточная влага создает заболоченность и  анаэробные условия почвообразования. Почвенные растворы и грунтовые  воды имеют кислую реакцию и малую  минерализацию и содержат большое  количество органических веществ, железа и вивианита. Основные почвы тундр  — тундрово-глеевые и подбуры. Они имеют небольшую мощность, малое содержание гумуса (2-3%), грубый механический состав.

Тундра — безлесная  зона с низким и не всегда сплошным растительным покровом. Основу его  образуют мхи и лишайники, на фоне которых развиваются низкорослые  цветковые растения — травы, кустарнички  и кустарники. У тундровых растений корневая система развивается в  пределах небольшого деятельного слоя. Растения невысоко поднимаются над  землей, часто имеют подушкообразные  и стелющиеся формы. Кустарники —  карликовая березка и ивы —  нередко возвышаются над снегом, поэтому страдают от механических повреждений  от переносимого ветром снега. В местах скопления снега растения лучше  переносят суровую зиму, поэтому  их состав здесь более разнообразен, но медленное таяние снега задерживает  вегетацию. Неблагоприятные условия  произрастания определяют малую  продуктивность биомассы, но господство в составе растений многолетников обусловливает довольно значительные ее запасы — от 40 до 280 ц/га.

Тундра с севера на юг делится  на три подзоны:

• Арктическая тундра расположена по северной окраине азиатской тундры. Растительность представлена здесь различными видами зеленых мхов и лишайниками; нет кустарников, распространена пятнистая тундра. Ее скудная растительность (мхи, осоки, лисохвост) поселяется только по ложбинам и трещинам, окружающим голые пятна грунта.

• Типичная лишайниково-моховая тундра широко распространена от острова Вайгач до Колымы. Растительность здесь представлена лишайниками, мхами (зеленые и гипновые), разнотравьем и кустарничками.

• Южная кустарниковая тундра. Растительность ее состоит из трех ярусов: верхнего кустарникового (карликовая береза, кустарниковые ивы и ольха); среднего травянистого (наиболее типичны осока и кустарнички брусники и водяники); нижнего лишайниково-мохового (преобладают бурые и зеленые мхи).

Лесотундра.

 Южнее тундры на  морских, ледниковых и аллювиально-озерных  равнинах простирается узкой  полосой лесотундра— переходная  зона от тундры к лесу. Для  нее характерно присутствие редкостойных  лесов на междуречьях. В климатическом  отношении она отличается от  тундры более теплым летом  и снижением скорости ветра.  Западная часть лесотундры до  низовьев Енисея характеризуется  продолжительностью холодного периода  от 180 до 240 дней. Среднеянварская температура  от -10 до -30°С, т.е. климат здесь  очень холодный, избыточно влажный,  с достаточно снежной зимой.  Климат восточной части лесотундры  отличается увеличением суровости  зимы и уменьшением высоты  снежного покрова. Зима умеренно  снежная, продолжительность холодного  периода до 260-290 дней, среднеянварская  температура -30...-35°С. Биоклиматический  потенциал, так же как и в  тундре, очень низкий.

Важнейшей чертой этой зоны является наличие островных разреженных  лесов, состоящих из сибирской ели, лиственниц даурской и сибирской  и березы. Разреженность леса объясняется  суровыми климатическими условиями. Для  лесотундры характерно большое количество сфагновых торфяников, развитие тундрово-мерзлотных болотных и глеево-подзолистых почв, а по поймам рек распространены дерново-луговые.

Склоны речных долин и  террасы летом покрываются пестро-цветными лугами, состоящими из лютика, огоньков, валерианы, и ягодниками. Луга служат летом и осенью прекрасными пастбищами для оленей и местообитанием для  зверей и птиц. В тундре и лесотундре распространены песцы. Основная их пища — лемминги, но весной они часто  разоряют гнезда птиц, поедая яйца и  птенцов. Много водоплавающих птиц на озерах, реках, болотах. Здесь, весной гнездятся гуси, утки, лебеди, гагары. Среди птиц стали редкими белоклювая гагара, краснозобая казарка и  стерх — эндемики России, пискулька, малый лебедь, соколы — кречет и  сапсан. Мало птиц остается на зиму. Круглый  год живет куропатка, белая сова. Около девяти месяцев тундра и  лесотундра покрыты снегом. В рыхлый снег зарываются песец, белая куропатка, лемминг, а по уплотненному снегу  они свободно передвигаются. Для  оленей наиболее благоприятны малоснежные  территории, так как там из-под  снега они легко достают ягель.

Тундровые ландшафты начали формироваться у краев материковых  ледников, шельфовых ледников и снежников  в позднем плейстоцене, когда  после таяния ледниковых покровов и  регрессий морей Северного Ледовитого океана (18-20 тыс. лет назад) освободились большие площади суши. Следовательно, зоны арктических пустынь, тундр  и лесотундр — самые молодые  и существуют в суровых климатических  условиях. Поэтому их природа очень  ранима и восстанавливается крайне медленно.

В советские годы территорию северных безлесных зон заселяли в связи с изучением и освоением  Арктики, Северного морского пути, полезных ископаемых и с развитием оленеводства. Под влиянием антропогенной нагрузки здесь нарушаются естественные процессы, особенно растительного покрова  и грунта в связи с изменением термодинамики многолетней мерзлоты (просадка грунта и его оползание).

Для охраны природы в тундре и лесотундре необходимо соблюдение норм нагрузки на оленьи пастбища, ограничение  и упорядочение движения гусеничного  транспорта в бесснежное время, предотвращение загрязнения вредными химическими  веществами, нефтью и нефтепродуктами, соблюдение установленных норм и  правил охоты, поддержание естественных путей миграции диких животных.

Природоохранные мероприятия  в этих зонах долгое время были очень ограниченны. Здесь существовали только участки Кандалакшского заповедника  на Айновых островах и Семь островов у побережья Кольского полуострова. В 1975 г. был создан заповедник Остров Врангеля, позже организовали крупнейшие в России заповедники — Таймырский, Усть-Ленский, а в 1993 г. самый крупный  заповедник нашей Родины — Большой  Арктический.

Зона тайги.

Зона занимает среди природных  зон России наибольшую площадь, простираясь  от западных границ России до побережья  Охотского и Японского морей. В западной части Восточно-Европейской (Русской) равнины тайга граничит на юге с зоной смешанных и  широколиственных лесов, восточнее  Нижнего Новгорода — с лесостепной  зоной. В Западной Сибири к югу  от типично таежных ландшафтов располагается  узкая полоса мелколиственных лесов  из березы и осины, которую обычно включают в состав таежной зоны, поэтому и здесь тайга граничит с лесостепью. У подножий гор Алтая  и Саян хвойные леса таежной зоны смыкаются с горнотаежными лесами.

Тайга расположена в двух климатических поясах — субарктическом и умеренном, что обусловливает  значительные природные различия внутри нее. Радиационный баланс на севере зоны за год равен 900-1000 мДж/м2, на юге — 1400-1600 мДж/м2 (около Иркутска). Над  всей территорией преобладает континентальный  воздух умеренных широт. Поступление  холодного воздуха из Арктики, проникающего летом и в переходные сезоны далеко к югу, вызывает резкие понижения  температур.