Биосфера — оболочка Земли, в которой распространена жизнь: растения, животные, грибы, микроорганизмы и среда их обитания. Вместе с литосферой, атмосферой и гидросферой она образует географическую оболочку. Природные зоны — самая наглядная закономерность географической оболочки. На экзамене нужно узнавать зоны по климату, почвам и растительности, понимать высотную поясность и знать иерархию геосистем.
§1. Биосфера и роль живого вещества
Учение о биосфере создал В. И. Вернадский. Совокупность живых организмов он назвал живым веществом и показал, что это сила, преобразующая облик Земли. Границы биосферы: в атмосфере — примерно до озонового слоя (там встречаются лишь споры микроорганизмов), в гидросфере — на всю толщу до дна океана, в литосфере — до глубины нескольких километров. Жизнь гуще всего в тонкой «плёнке жизни» на стыке оболочек: на поверхности суши, в почве и в верхнем освещённом слое океана. Функции живого вещества:
Энергетическая — зелёные растения при фотосинтезе накапливают энергию Солнца;
Газовая — кислород атмосферы в основном результат деятельности растений;
Концентрационная — организмы накапливают кальций, кремний и другие элементы (так образовались известняк, уголь, торф);
Почвообразующая — почва есть продукт совместного действия горной породы, климата и организмов.
Вещества находятся в биологическом круговороте: растения (продуценты) создают органическое вещество, животные (консументы) его потребляют, микроорганизмы (редуценты) разлагают остатки и возвращают минеральные вещества в почву.
Пример
В пищевой цепи на каждое следующее звено переходит около 10% энергии. Растения накопили 10 000 кДж. Сколько достанется консументам второго порядка (хищникам)?
Растения → травоядные: 10 000 · 0,1 = 1000 кДж.
Травоядные → хищники: 1000 · 0,1 = 100 кДж.
Ответ: около 100 кДж — поэтому хищников гораздо меньше, чем травоядных.
§2. Географическая оболочка и её закономерности
Географическая оболочка — целостная оболочка, в которой литосфера, атмосфера, гидросфера и биосфера проникают друг в друга и взаимодействуют. Её главные закономерности:
Целостность — изменение одного компонента меняет остальные (вырубили лес — смывается почва, нарушается режим рек, климат становится суше).
Круговорот веществ и энергии — круговороты воды, кислорода, углерода.
Ритмичность — суточные и годовые изменения (день и ночь, времена года).
Зональность — закономерная смена природных комплексов от экватора к полюсам; в её основе соотношение тепла и влаги. Учение о зональности связано с именем В. В. Докучаева, основателя почвоведения.
Азональность — нарушение или изменение зональности из-за рельефа, удалённости от океана и течений.
Примеры азональности: прибрежные пустыни Атакама и Намиб лежат у океана в тропиках из-за холодных течений; в глубине Евразии из-за удалённости от океана место лесов занимают степи и пустыни; в горах вместо широтных зон появляются высотные пояса. Значит, реальная природа всегда результат совместного действия зональных и азональных факторов.
Иерархия геосистем: географическая оболочка → материки и океаны → физико-географические страны → природные зоны → ландшафты
§3. Природные зоны
Зона — большая территория со сходными климатом, почвами, растительностью и животным миром. От экватора к полюсам:
Влажные экваториальные леса — круглый год жарко и влажно, многоярусный вечнозелёный лес, красно-жёлтые ферраллитные почвы (Амазония, бассейн Конго). Биомасса наибольшая, но почва тонкая: органика быстро разлагается и вымывается дождями.
Саванны — влажное лето и сухая зима, высокие травы и редкие деревья (баобаб, акация), красно-бурые почвы; много крупных травоядных (зебры, жирафы).
Тропические пустыни — Сахара, Намиб, центр Австралии; осадков очень мало, большая суточная амплитуда, растительность скудная.
Жестколистные вечнозелёные леса и кустарники — Средиземноморье; жаркое сухое лето, тёплая влажная зима; коричневые почвы.
Пустыни и полупустыни умеренного пояса — равнины Средней Азии; серозёмы и бурые почвы, эфемеры, саксаул.
Степи — травянистые, безлесные; самые плодородные чернозёмы; в основном распаханы.
Широколиственные и смешанные леса — бурые лесные и дерново-подзолистые почвы.
Тайга — хвойные леса (сосна, ель, лиственница), подзолистые почвы.
Осадки зимой, летом сухо — субтропический климат средиземноморского типа.
Жёсткие листья — приспособление к летней засухе.
Ответ: зона жестколистных вечнозелёных лесов и кустарников.
§4. Высотная поясность
В горах с высотой понижается температура и меняется увлажнение, поэтому природные пояса сменяются снизу вверх — как при движении от экватора к полюсу. Число поясов зависит от высоты гор и их географической широты: в высоких горах у экватора поясов много, в низких горах у полюса мало. Нижний пояс соответствует широтной зоне у подножия. В горах Узбекистана пояса таковы: пустыня → адыры (эфемеры, тюльпаны) → горы (леса из арчи, ореха, клёна) → яйлау (субальпийские и альпийские луга) → снега и ледники.
Пример
Две горы одинаковой высоты (5000 м): одна у экватора, другая на 60° широты. На какой больше высотных поясов?
У экватора у подножия влажный лес, выше по очереди сменяются все зоны.
На 60° у подножия уже тайга, выше только тундра и снега.
Ответ: на горе у экватора поясов больше.
§5. Физико-географическое районирование
Деление территории на части со сходными природными особенностями называют районированием: материк → страна → округ → район. Средняя Азия — физико-географическая страна Евразии; Узбекистан в её пределах делится на физико-географические округа. Районирование нужно для планирования землепользования, размещения сельского хозяйства и охраны природы.
§6. Охрана биосферы
Деятельность человека сильно влияет на биосферу: вырубаются леса, засоляются земли, исчезают виды. Меры охраны:
Заповедники — территории, где природа полностью неприкосновенна (в Узбекистане Чаткальский, Зааминский, Гиссарский, Нуратинский и другие);
Национальные парки — охрана совмещается с туризмом;
Красная книга — список видов растений и животных под угрозой исчезновения (в Узбекистане снежный барс, бухарский олень, джейран и другие).
Новый этап развития биосферы, управляемый разумом человека, Вернадский назвал ноосферой. Каждый школьник тоже может внести вклад в сохранение биосферы: сажать деревья, экономить воду, сортировать отходы, не вредить диким растениям и животным.
Проверьте себя
Главная причина зональности?
Какой зоне свойственны подзолистые почвы?
В какой зоне формируются самые плодородные почвы?
«Географическая оболочка → материки → ... → природные зоны» — что вместо многоточия?
От чего зависит число высотных поясов?
Растения накопили 5000 кДж. Сколько перейдёт к травоядным по правилу 10%?
Кто создал учение о биосфере?
Какой зоне свойственны баобабы и высокие травы?
Типичные ошибки
Путать высотную поясность с широтной зональностью: первая — в горах снизу вверх, вторая — на равнинах от экватора к полюсам.
Относить саванны к умеренному поясу — они в субэкваториальном.
Считать азональность видом зональности — это результат факторов, нарушающих зональность.
Думать, что почвы влажных экваториальных лесов очень плодородны — биомасса велика, но почва выщелочена и тонка.
Путать Вернадского (биосфера) и Докучаева (зональность, почвоведение).