Биомы Земли: зональность, климат и жизнь от тундры до тропического леса
Похожий климат может поддерживать сходную жизненную форму на разных континентах, но не одни и те же виды. Сравним тундру, хвойные и широколиственные леса, степи, саванны, пустыни, тропические леса и горные пояса, а также то, как оценивают их функции.
Федеральная программа · углублённый уровень · 11 класс
Биосфера — глобальная экосистема
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Широтная и высотная зональность
- Понятие биома
- Тундра и высокогорья
- Хвойные, смешанные и широколиственные леса
- Степи и саванны
- Пустыни
- Тропические леса
- Климат, растения и животные
- Ресурсный потенциал и функции биомов
Как это устроено
Широта влияет на поступление солнечной энергии, но осадки, океанические течения, рельеф и история континентов меняют расположение биомов. Высотная поясность внешне напоминает широтные зоны, однако расстояния, почвы и сезонные режимы иные. Карта биомов упрощает переходные области; природные границы часто постепенны.
Тундра, хвойные, смешанные и широколиственные леса различаются сезонностью тепла и воды, длиной вегетационного периода и доминирующими жизненными формами. Но не существует одного набора животных «для всей тайги»: региональное происхождение видов различается. Степи и саванны обе имеют травяной покров, но занимают разные климатические области и отличаются режимом сезонности.
Пустыню определяет дефицит доступной воды, а не обязательная жара. Тропические леса могут быть очень продуктивны, но их разнообразие и свойства почв неоднородны. Горные биомы особенно зависят от высоты и ориентации склонов. Для примера приспособления следует связать наблюдаемое строение или физиологию с конкретным измеренным фактором, а не выдавать любое растение за типичное для всего биома.
Функции биома оценивают измерениями продукции, запасов углерода, водного режима и местообитаний. Нельзя объявить высокую продукцию единственным критерием ценности: малопродуктивная тундра хранит углерод в почвах и поддерживает специализированные линии. Ресурсный потенциал ограничен скоростью восстановления и может изменяться из-за климата и использования территории.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Биом
Крупная экологическая область с характерными климатом, растительностью и сообществами, границы которой зависят от выбранной классификации.
Пример: Хвойные леса встречаются в разных странах и содержат разные виды при сходных общих условиях.
- Широтная зональность
Закономерное изменение средних климатических условий и связанных типов сообществ с широтой при учёте других факторов.
Пример: От полярных к экваториальным широтам меняются радиационный и температурный режимы.
- Высотная поясность
Смена условий и сообществ с высотой в горах, не являющаяся точной копией широтной смены.
Пример: Выше по склону температура обычно ниже, но экспозиция и влажность меняют границы поясов.
- Тундра
Биом холодных областей с коротким вегетационным сезоном и характерными низкорослыми растительными сообществами, неоднородный по влажности и почвам.
Пример: Мхи, кустарнички и травы распределены неравномерно, а мерзлота влияет на почвы в ряде районов.
- Тайга
Широкая область преимущественно бореальных хвойных лесов с сезонным климатом и разными типами почв, пожаров и влажности.
Пример: Еловый и лиственничный лес — разные варианты хвойного биома.
- Смешанный и широколиственный лес
Лесные биомы умеренных областей с различной долей хвойных и листопадных деревьев, зависящие от климата, почв и истории.
Пример: В разных регионах состав деревьев при сходном климате может различаться.
- Степь
Преимущественно травяной биом умеренных широт, где условия влаги, огонь и использование земель влияют на древесную растительность.
Пример: Высота трав и состав сообществ меняются вдоль градиента осадков.
- Саванна
Тропический или субтропический травяной биом с деревьями различной плотности, сезонностью осадков и ролью пожаров и травоядных.
Пример: Две саванны могут сильно различаться по деревьям и животным на разных континентах.
- Пустыня
Биом с малой доступностью воды относительно потребностей организмов; пустыни бывают жаркими и холодными.
Пример: Растение может пережидать засуху семенем, а животное — избегать дневной жары.
- Тропический лес
Лесной биом тёплых областей с разнообразными режимами дождей и высокими, но неоднородными показателями биологической продукции.
Пример: Влажный тропический лес и сезонный сухой лес различаются водным режимом.
- Высокогорье
Совокупность горных местообитаний выше определённых региональных поясов, где температура, ветер и продолжительность сезона сильно зависят от высоты и экспозиции.
Пример: Растения открытого высокогорного склона отличаются от растений защищённой ложбины.
- Чистая первичная продукция
Масса нового органического вещества продуцентов после их дыхания за площадь и время, один из показателей функции биома.
Пример: Сравнение г углерода/м²/год требует одинакового метода и учёта подземных частей.
- Ресурсный потенциал
Возможности экосистемы обеспечивать конкретные ресурсы или функции при оговорённых пределах восстановления и использования.
Пример: Древесина, удержание воды и среда обитания — разные показатели леса с возможными компромиссами.
Пример по шагам
На карте два травяных региона: один в умеренных широтах с холодной зимой, другой в тропиках с сухим сезоном и редкими деревьями. Обязательно ли оба называть степью?
- Уточняем климат: первый похож на умеренную степь.
- Второй при тропической сезонности и деревьях может относиться к саванне.
- Проверяем карту растительности и местные условия: биомы — обобщённые типы, граница не решается одним признаком.
Вывод: Похожие травяные формы могут принадлежать разным биомам из-за климата и истории.
Практическая работа
Матрица биомов без сбора редких организмов
- По открытым климатическим диаграммам выберите шесть регионов разных биомов и запишите температуру и осадки по месяцам.
- По цифровым гербарным и музейным карточкам отметьте жизненные формы растений и животных с указанием региона.
- Сопоставьте климат с формами и сформулируйте два ограничения такого сопоставления.
Что можно заключить: Биом описывают набором климатических и биологических признаков, а не одним видом-индикатором.
Безопасность: Используйте открытые карты и коллекции; не собирайте охраняемые растения и не посещайте опасные горные или пустынные участки ради задания.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.