Географическая оболочка Земли. Широтная зональность и высотная поясность, цикличность и ритмичность процессов. Природные и природно-антропогенные комплексы

Географическая оболочка

Географическая оболочка и её свойства. Земной шар состоит из нескольких оболочек: атмосферы, гидросферы, литосферы. Кроме того, на Земле выделяют биосферу, заселенную живыми организмами. Все оболочки тесно соприкасаются и взаимодействуют друг с другом.

Географическая оболочка (ГО) — единая материальная система, в пределах которой взаимодействуют литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. В географическую оболочку входят верхняя часть литосферы, нижняя часть атмосферы, вся биосфера, вся гидросфера. В результате такого тесного взаимопроникновения в географической оболочке развиваются процессы, которые отличают её от других сфер:

• только в ГО возможно разнообразие видов энергии, преобразование солнечной энергии в растениях (фотосинтез);
• только в ГО возможно пребывание вещества в трёх агрегатных состояниях;
• только для ГО характерно наличие органического вещества и жизни, развивается человеческое общество.

Главный источник энергии в географической оболочке — Солнце. Солнечная радиация на Земле обеспечивает все процессы, протекающие в ГО, участвует во всех круговоротах вещества. В развитии ГО существуют свои закономерности и характерные черты: целостность, ритмичность и зональность, круговороты вещества и энергии.

Круговороты вещества и энергии: все вещества ГО находятся в постоянном круговороте. Испарившаяся из океанов вода переносится воздушными течениями на сушу, выпадает в виде осадков и снова возвращается в океан речками и подземными водами — так замыкается круговорот воды в природе. Биологический круговорот состоит в превращении растениями неорганических веществ в органические, которые после отмирания биомассы снова превращаются в неорганические. Часто круговороты вещества сопровождаются круговоротами энергии (например, выделение тепла при конденсации водяного пара и поглощение тепла при испарении). Круговороты обусловливают непрерывное развитие географической оболочки.

Целостность ГО проявляется в том, что изменение одного компонента природы неизбежно вызывает изменение всех остальных. Эти изменения могут равномерно охватывать всю географическую оболочку и проявляются в некоторых её отдельных частях, оказывая влияние на другие части.

Ритмичность природных явлений заключается в повторяемости сходных явлений во времени. Примеры ритмичности: суточные и годовые периоды вращения Земли; длительные периоды горообразования и изменения климата на Земле; периоды изменения солнечной активности. Изучение ритмов важно для прогнозов процессов и явлений, происходящих в географической оболочке.

Зональность — закономерное изменение всех компонентов ГО от экватора к полюсам. Она вызывается вращением шарообразной Земли с определенным наклоном оси вращения вокруг Солнца. В зависимости от географической широты солнечная радиация распределяется зонально и вызывает смену климатов, почв, растительности и других компонентов географической оболочки. Мировой закон зональности географической оболочки проявляется в её разделении на географические пояса и природные зоны. На его основании проводят физико-географическое районирование Земли и отдельных её участков.

Одновременно с зональными действуют и азональные факторы, связанные с внутренней энергией Земли (рельеф, высота, конфигурация материков). Они нарушают зональное распределение компонентов ГО. В любом месте земного шара зональные и азональные факторы действуют одновременно.

Природный комплекс (ландшафт), природная зона, широтная и высотная поясность

Природный комплекс — территория, обладающая определенным единством природы, обусловленным общностью её происхождения и истории развития, своеобразием географического положения, действующими в её пределах современными процессами. В природном комплексе все компоненты связаны друг с другом. Природные комплексы разнообразны по размерам. Самый большой природный комплекс (ПК) — географическая оболочка. Материки и океаны, природные зоны — тоже ПК. Небольшой овраг или озеро также является природным комплексом. Формирование природных комплексов происходит в течение длительного времени.

Географический пояс — самая крупная территориальная единица широтно-зонального деления географической оболочки, характеризующаяся общностью термических условий. Широтное расположение географических поясов определяется главным образом изменением количества солнечной радиации от экватора к полюсам Земли. Внутри географических поясов увлажнение может быть различно, что позволяет выделять внутри каждого пояса географические зоны и подзоны.

Природные зоны. В основе географической зональности лежат изменения климата, и прежде всего различия в поступлении солнечного тепла. Наибольшие территориальные единицы зонального расчленения географической оболочки — географические пояса.

Природные зоны — природные комплексы, занимающие большие площади, характеризующиеся господством одного зонального типа ландшафта. Формируются преимущественно под влиянием климата — особенностей распределения тепла и влаги, их соотношения. Каждой природной зоне присущ свой тип почв, растительности и животного мира.

Внешний облик природной зоны определяется типом растительного покрова. Но характер растительности зависит от климатических условий — теплового режима, увлажнения, освещенности.

Как правило, природные зоны вытянуты в виде широких полос с запада на восток. Между ними нет четких границ, зоны постепенно переходят одна в другую. Широтное расположение природных зон нарушается неравномерным распределением суши и океана, рельефом, удаленностью от океана. Например, в умеренных широтах Северной Америки природные зоны располагаются в меридиональном направлении, что связано с влиянием Кордильер, препятствующих прохождению влажных ветров с Тихого океана в глубь материка. В Евразии есть почти все зоны Северного полушария, но их ширина неодинакова. Например, зона смешанных лесов постепенно сужается с запада на восток по мере удаления от океана и увеличения континентальности климата. В горах природные зоны изменяются с высотой — высотная поясность. Высотная поясность обусловлена изменением климата с поднятием вверх. Набор высотных поясов в горах зависит от географического положения самих гор, которое определяет характер природы нижнего пояса, и высоты гор, которая определяет характер самого верхнего для этих гор высотного пояса. Чем выше горы и чем ближе они к экватору, тем больше у них высотных поясов.

На расположение высотных поясов влияет также направление хребтов относительно сторон горизонта и господствующих ветров. Так, южные и северные склоны гор могут отличаться по количеству высотных поясов. Как правило, на южных склонах их больше, чем на северных. На склонах, подверженных влиянию влажных ветров, характер растительности будет отличаться от растительности противоположного склона.

Последовательность изменения высотных поясов в горах практически совпадает с последовательностью изменения природных зон на равнинах. Но в горах пояса меняются быстрее. Есть природные комплексы, характерные только для гор, например, субальпийские и альпийские луга.

Природные зоны суши. Вечнозелёные тропические и экваториальные леса располагаются в экваториальных и тропических поясах Южной Америки, Африки и островов Евразии. Климат влажный и жаркий. Температура воздуха постоянно высокая. Формируются красно-жёлтые ферраллитные почвы, богатые окислами железа и алюминия, но бедные питательными веществами. Густые вечнозелёные леса — источник большого количества растительного опада. Но органические вещества, поступающие в почву, не успевают накапливаться. Они поглощаются многочисленными растениями, вымываются ежедневными осадками в нижние почвенные горизонты. Для экваториальных лесов характерна многоярусность. Растительность представлена преимущественно древесными формами, формирующими многоярусные сообщества. Характерно высокое видовое разнообразие, наличие эпифитов (папоротники, орхидеи), лиан. Растения имеют жёсткие кожистые листья с приспособлениями, избавляющими от лишней влаги (капельницы). Животный мир представлен огромным разнообразием форм — потребителей гниющей древесины и листового опа-да, а также видами, обитающими в кронах деревьев.

Саванны и редколесья — природные зоны с характерной для них травянистой растительностью (преимущественно злаковой) в сочетании с отдельными деревьями или их группами и кустарниковыми зарослями. Они располагаются к северу и к югу от зон экваториальных лесов южных материков в тропических поясах. Климат характеризуется наличием более или менее длительного засушливого периода и высокими температурами воздуха в течение года. В саваннах формируются красные ферраллитные или красно-бурые почвы, которые богаче гумусом, чем в экваториальных лесах. Хотя во влажный сезон питательные вещества вымываются из почвы, в сухой период происходит накопление перегноя. Преобладает травянистая растительность с отдельными группами деревьев. Характерны зонтичные кроны, жизненные формы, позволяющие растениям запасать влагу (бутылковидные стволы, суккуленты) и защищаться от перегрева (опушение и восковой налёт на листьях, расположение листьев ребром к солнечным лучам). Для животного мира характерно обилие травоядных животных, преимущественно копытных, крупных хищников, животных, перерабатывающих растительный опад (термиты). С удалением от экватора в Северном и Южном полушариях продолжительность засушливого периода в саваннах возрастает, растительность становится все более разреженной.

Пустыни и полупустыни располагаются в тропическом, субтропическом и умеренном климатических поясах. Для климата пустынь характерно крайне невысокое количество осадков в течение всего года. Велики суточные амплитуды температуры воздуха. По температурному режиму они довольно сильно различаются: от жарких тропических пустынь до пустынь умеренного климатического пояса. Для всех пустынь характерно развитие пустынных почв, бедных органическими веществами, но богатых минеральными солями. Орошение позволяет использовать их для земледелия.

Широко распространено засоление почв. Растительность скудная и имеет специфические приспособления к засушливому климату: листья превращены в колючки, корневая система сильно превосходит надземную часть, многие растения способны расти на засоленных почвах, выводя соль на поверхность листьев в виде налета. Велико разнообразие суккулентов. Растительность приспособлена либо к «улавливанию» влаги из воздуха, либо к уменьшению испарения, либо к тому и другому. Животный мир представлен формами, способными долгое время обходиться без воды (запасать воду в виде жировых отложений), преодолевать большие расстояния, переживать зной, уходя в норы или впадая в спячку. Многие животные ведут ночной образ жизни.

Жестколистные вечнозелёные леса и кустарники располагаются в субтропических поясах в условиях средиземноморского климата с сухим жарким летом и влажной, мягкой зимой. Формируются коричневые и красно-коричневые почвы.

Растительный покров представлен хвойными и вечнозелёными формами с кожистыми листьями, покрытыми восковым налетом, опушением, обычно с высоким содержанием эфирных масел. Так растения приспосабливаются к сухому жаркому лету. Животный мир сильно истреблён; но характерны травоядные и листоядные формы, много пресмыкающихся, хищных птиц.

Степи и лесостепи — природные комплексы, свойственные умеренным поясам. Здесь, в условиях климата с холодной, часто снежной зимой и тёплого, засушливого лета, формируются самые плодородные почвы — чернозёмы. Растительность преобладает травянистая, в типичных степях, прериях и пампе — злаковая, в сухих вариантах — полынная. Практически повсеместно естественная растительность заменена сельскохозяйственными культурами. Животный мир представлен травоядными формами, среди которых копытные сильно истреблены, сохранились преимущественно грызуны и пресмыкающиеся, которым свойствен длительный период зимнего покоя, и хищные птицы.

Широколиственные и смешанные леса произрастают в умеренных поясах в условиях климата с достаточным увлажнением и периодом с пониженными, иногда отрицательными температурами. Почвы плодородны, бурые лесные (под широколиственными лесами) и серые лесные (под смешанными лесами). Леса, как правило, образованы 2-3 видами деревьев с кустарниковым ярусом и хорошо развитым травянистым покровом. Животный мир разнообразен, четко разделен на ярусы, представлен лесными копытными, хищниками, грызунами, насекомоядными птицами.

Тайга распространена в умеренных широтах Северного полушария широкой полосой в условиях климата с коротким тёплым летом, долгой и суровой зимой, достаточным количеством осадков и нормальным, местами избыточным увлажнением. В зоне тайги в условиях обильного увлажнения и сравнительно прохладного лета происходит интенсивное промывание почвенного слоя, перегноя образуется мало. Под его тонким слоем вследствие промывания почвы образуется белёсый слой, который по внешнему виду похож на золу. Поэтому такие почвы называют подзолистыми. Растительность представлена различными типами хвойных лесов в сочетании с мелколиственными.

Хорошо развита ярусная структура, которая свойственна и животному миру.

Тундры и лесотундры распространены в субполярных и полярных климатических поясах. Климат суровый, с коротким и холодным вегетационным периодом, длинной и суровой зимой. При небольшом количестве осадков развивается избыточное увлажнение. Почвы — торфяно-глеевые, под ними слой вечной мерзлоты. Растительный покров представлен преимущественно травяно-лишайниковыми сообществами, с кустарничками и карликовыми формами деревьев. Животный мир своеобразен: обычны крупные копытные и хищники, широко представлены кочующие и мигрирующие формы, особенно перелётные птицы, которые проводят в тундре только гнездовой период. Практически отсутствуют животные-норники, мало зерноедов.

Полярные пустыни распространены на островах в высоких широтах. Климат этих мест крайне суров, большую часть года господствует зима и полярная ночь. Растительность скудна, представлена сообществами мхов и накипных лишайников. Животный мир связан с океаном, на суше постоянного населения нет.

Области высотной поясности расположены в самых разных климатических поясах и характеризуются соответственным набором высотных поясов.

Количество их зависит от широты (в экваториальных и тропических районах оно больше) и от высоты горного массива чем выше, тем больше набор поясов.