Природні зони: широтна зональність і висотна поясність

Природна зона — це великий природний комплекс, у межах якого панують спільні умови тепла й зволоження, однотипні ґрунти, рослинність і тваринний світ. Кожна зона займає значну площу й простягається на сотні й тисячі кілометрів. Зміна природних зон від екватора до полюсів — одна з найважливіших закономірностей географічної оболонки, яку називають широтною зональністю.

Чому зони змінюються від екватора до полюсів

Головна причина широтної зональності — нерівномірне надходження сонячного тепла на різні широти. Екватор отримує найбільше тепла, полюси — найменше. Однак сама по собі температура не визначає, якою буде природна зона. Вирішальне значення має співвідношення тепла й вологи — тобто те, скільки опадів випадає й скільки вологи може випаруватися за наявної температури.

Випаровуваність — це кількість вологи, яка могла б випаруватися за даної температури за необмеженого запасу води. Якщо опадів більше за випаровуваність — зволоження надлишкове, якщо менше — недостатнє. Саме це співвідношення визначає, чи виросте в цій місцевості ліс, чи утвориться степ, чи виникне пустеля.

Послідовність природних зон від екватора до полюсів

Якщо рухатися від екватора на північ або на південь, природні зони змінюються в такому порядку:

• вологі екваторіальні ліси (гілея, сельва)

• савани й рідколісся

• тропічні пустелі

• тверколисті вічнозелені ліси й чагарники (середземноморські)

• степи

• лісостепи

• ліси помірного поясу (широколисті й мішані)

• тайга

• тундра

• арктичні пустелі

Ця послідовність — не випадковий набір, а логічний ланцюжок, продиктований зміною співвідношення тепла й вологи.

Співвідношення тепла й вологи в різних зонах

Розгляньмо ключові варіанти цього співвідношення:

Зверни увагу: тропічні пустелі й вологі екваторіальні ліси отримують приблизно однаково багато тепла, але різну кількість опадів. Саме волога, а не температура, розділяє ці зони.

Секторність — порушення широтної зональності

У помірному поясі природні зони змінюються не лише з півночі на південь, а й від узбереж до внутрішніх частин материка. Це явище називають секторністю. Біля океанів, де багато опадів, ростуть ліси. У глибині Євразії та Північної Америки, куди океанічне повітря майже не доходить, поширені степи й пустелі. Саме через секторність деякі зони витягнуті не вздовж паралелей, а майже меридіонально — наприклад, прерії й ліси у внутрішніх частинах Північної Америки.

Холодні й помірні широти охоплюють величезні простори від полярних кіл до субтропіків. Тут чітко простежується, як нестача тепла або вологи формує різні природні зони. Розгляньмо їх послідовно — від найхолодніших до тепліших.

Арктичні пустелі

Це найхолодніша природна зона Землі. Вона розташована в Арктиці — на островах Північного Льодовитого океану, у Гренландії та на крайній півночі півострова Таймир. Більшу частину року поверхня вкрита льодом і снігом. На ділянках, які влітку звільняються від снігу, ростуть лише мохи й лишайники. Ґрунти тут майже не розвинені. Тваринний світ бідний: білий ведмідь, тюлені, моржі. Улітку на скелях утворюються пташині базари — масові гніздування кайр, чистиків, гагарок.

Тундра

Тундра простягається південніше арктичних пустель. Клімат суворий: довга холодна зима, коротке прохолодне літо. Ґрунт промерзає на велику глибину — утворюється багаторічна мерзлота, яка не дає воді просочуватися вглиб. Тому поверхня заболочена. Ґрунти — тундрово-глейові. Рослинність: мохи, лишайники, карликові береза й верба, які стеляться по землі, щоб пережити холод. Типові тварини: північний олень, песець, лемінг, біла сова. Південніше тундра поступово переходить у лісотундру — перехідну смугу, де з'являються поодинокі дерева.

Тайга

Тайга — найбільша природна зона Росії, Канади й Скандинавії. Клімат: холодна зима, помірно тепле літо. Зволоження надлишкове — опадів більше, ніж може випаруватися, тому багато боліт. Ґрунти — підзолисті, бідні на гумус, бо хвойний опад розкладається повільно. Рослинність: хвойні дерева — ялина, сосна, модрина, ялиця. Модрина скидає хвою на зиму, що допомагає їй виживати в найсуворіших умовах Сибіру. Тваринний світ: лось, бурий ведмідь, рись, соболь, білка, глухар. У тайзі мешкає багато хутрових звірів.

Мішані й широколисті ліси

На південь від тайги зима стає м'якшою, і хвойні дерева змішуються з листяними. Це зона мішаних і широколистих лісів. Ґрунти: дерново-підзолисті (під мішаними лісами), сірі й бурі лісові (під широколистими). Вони родючіші за підзолисті. Рослинність: дуб, бук, клен, липа, граб. Тварини: олень, кабан, зубр, лисиця, куниця. Ця зона поширена в Центральній і Східній Європі, на сході США, на Далекому Сході.

Лісостеп

Лісостеп — перехідна зона між лісом і степом. Тут чергуються ділянки лісу (гаї, діброви) й відкриті простори, вкриті травами. Ґрунти: сірі лісові ґрунти й опідзолені чорноземи. Клімат: помірно континентальний, опадів приблизно стільки, скільки може випаруватися. Лісостеп простягається через центр України, південь Росії, північ Казахстану.

Степ

Степ — зона з посушливим спекотним літом і холодною зимою. Опадів помітно менше за випаровуваність. Ґрунти: чорноземи (найродючіші ґрунти світу) й каштанові ґрунти. Рослинність: ковила, типчак, тонконіг. Тварини: ховрахи, бабаки, степовий орел, дрохва. Степи Північної Америки називають преріями, Південної Америки — пампою. Це найрозораніші природні зони світу: чорноземи дають високі врожаї пшениці, кукурудзи, соняшнику.

Пустелі й напівпустелі помірного поясу

У внутрішніх частинах Євразії (Центральна Азія, Казахстан) та Північної Америки (Великий Басейн) опадів дуже мало — менше ніж 200 мм на рік. Зима тут холодна, літо спекотне. Ґрунти: бурі напівпустельні й сіроземи. Рослинність: полин, саксаул, солянки. Тварини: верблюд, сайгак, джейран, ящірки. Ці пустелі відрізняються від тропічних наявністю холодної зими.

У субтропічних, тропічних і екваторіальних широтах кількість сонячного тепла максимальна, тому вирішальним чинником формування природних зон стає зволоження. Саме вологість визначає, чи виросте тут пишний ліс, чи простягатиметься безводна пустеля.

Тверколисті вічнозелені ліси й чагарники (середземноморські)

Ця зона характерна для середземноморського клімату: сухе спекотне літо й волога тепла зима. Ґрунти — коричневі, досить родючі. Рослинність пристосована до літньої посухи: дерева мають тверде шкірясте листя, яке повільно випаровує вологу. Типові рослини: корковий і кам'яний дуб, маслина, лавр, кипарис. Великі площі займають чагарникові зарості — маквіс у Середземномор'ї, чапараль у Каліфорнії. У Східній Азії (Китай, Японія) поширені вологі субтропічні (мусонні) ліси на червоноземах і жовтоземах, де опадів значно більше.

Тропічні пустелі

Тропічні пустелі — найспекотніші області Землі. Опадів менше ніж 200 мм на рік, а в деяких місцях (Атакама) вони не випадають роками. Добові амплітуди температур величезні: вдень до +50 °C, уночі може бути прохолодно. Ґрунти — пустельні (кам'янисті, піщані, глинисті) й солончаки. Рослинність: колючі чагарники, сукуленти, кактуси, які запасають воду. Тварини: верблюд, плазуни (ящірки, змії), скорпіони. Найбільші тропічні пустелі: Сахара (Африка), Аравійська (Євразія), Калахарі (Африка), Велика Піщана пустеля (Австралія); найсухіші прибережні — Атакама (Південна Америка) й Наміб (Африка).

Савани й рідколісся

Савани поширені в субекваторіальному кліматичному поясі, де чітко чергуються вологий і сухий сезони. Ґрунти — червоні ґрунти саван. Рослинність: високі трави (до 2–3 м), поодинокі дерева — баобаб (стовбур запасає воду), акації з парасолькою кроною. Савана вирізняється найбільшою кількістю великих ссавців: травоїдні — зебри, антилопи, жирафи, слони, буйволи; хижаки — леви, гепарди, гієни. У Південній Америці савани називають льянос (басейн Оріноко) і кампос (Бразилія).

Вологі екваторіальні ліси (гілея, сельва)

Це найбагатша за видовим різноманіттям природна зона Землі. Клімат: спекотно й волого весь рік, температура +24…+28 °C, опадів 2000–4000 мм на рік. Ґрунти — червоно-жовті фералітні, бідні на гумус, бо органіка швидко розкладається й вимивається. Ліс багатоярусний: верхній ярус утворюють велетенські дерева (до 60–80 м), нижче — менші дерева, чагарники, трави. Стовбури обвивають ліани, на гілках ростуть епіфіти (орхідеї, бромелії). Тварини: мавпи, лінивці, папуги, тукани, ягуар, удави, жаби-древолази. Найбільші масиви: басейн Амазонки (сельва), басейн Конго (гілея), острови Малайського архіпелагу.

Широтна зональність — основна закономірність географічної оболонки, але вона не діє в горах. Там природні комплекси змінюються з висотою. Це явище називають висотною поясністю. Крім того, існують азональні комплекси, які взагалі не підпорядковані широтній зональності.

Що таке висотна поясність

Висотна поясність — це закономірна зміна природних комплексів зі збільшенням висоти в горах. Головна причина — зниження температури приблизно на 6 °C на кожен кілометр підйому (вертикальний температурний градієнт). Також з висотою змінюється зволоження: спочатку кількість опадів зростає (навітряні схили), а потім може зменшуватися.

Нижній висотний пояс завжди відповідає тій природній зоні, яка лежить біля підніжжя гір. Далі послідовність поясів нагадує зміну природних зон від підніжжя до полюса: чим вище, тим холодніше, і з'являються спочатку ліси, потім луки, а на вершині — льодовики.

Від чого залежить кількість висотних поясів

Кількість висотних поясів залежить від двох головних чинників:

• Висота гір: що вищі гори, то більше поясів можна виділити. Низькі гори (до 1000–1500 м) можуть мати лише один-два пояси, а високі (понад 5000 м) — п'ять і більше.

• Положення відносно екватора: що ближче до екватора, то більше поясів, бо біля підніжжя лежить тепла зона, а на вершині — холодна. У субарктиці навіть високі гори мають лише 2–3 пояси, бо біля підніжжя вже холодно.

Найкращий приклад — гора Кіліманджаро (≈ 5900 м) в Африці, розташована поблизу екватора. Біля підніжжя — савани, вище — гірські ліси, ще вище — гірські луки, а на вершині — льодовики. Натомість у горах субарктики (наприклад, на Уралі чи в Сибіру) над тайгою або тундрою біля підніжжя одразу йдуть гірська тундра й кам'яні розсипи — поясів значно менше.

Експозиція схилів

На висотну поясність впливає експозиція схилу — їхнє положення щодо сонця й панівних вітрів. Навітряні схили (ті, на які набігають вологі вітри з океану) отримують більше опадів, тому вони вологіші й лісистіші. Підвітряні схили — сухіші, там ліси можуть змінюватися степами. Сонячні схили (південні в Північній півкулі) тепліші, тому межі висотних поясів на них розташовані вище, ніж на затінених.

Азональні природні комплекси

Не всі природні комплекси підпорядковані широтній зональності. Ті, що не залежать від широти, називають азональними. До них належать:

• Висотні пояси в горах — вони змінюються з висотою, а не з широтою.

• Заплави річок — їхній режим визначається річкою, а не широтою.

• Оази в пустелях — ділянки з рослинністю біля джерел води серед безплідних просторів.

• Болота — можуть виникати в будь-якій зоні за надлишкового зволоження.

• Мангрові ліси — вічнозелені зарості на тропічних узбережжях, залежать від припливів.

Чинники, що порушують широтну зональність

Крім азональних комплексів, широтну зональність порушують:

• Гори-бар'єри: високі гірські хребти затримують вологу, створюючи на навітряних схилах ліси, а на підвітряних — пустелі (наприклад, пустеля Атакама біля Анд).

• Океанічні течії: холодні течії (Бенгельська, Перуанська) спричиняють утворення прибережних пустель (Наміб, Атакама); теплі течії (Північноатлантична) несуть вологу далеко на північ, тому ліси в Європі сягають вищих широт, ніж в Азії чи Америці.

• Віддаленість від океану: у глибині материків клімат континентальніший, тому ліси змінюються степами й пустелями (секторність).

У цьому розділі розглянемо типові завдання НМТ на тему природних зон і висотної поясності. Кожен приклад супроводжується покроковим розв'язанням і поясненням, чому інші варіанти неправильні.

Приклад 1. Визначення природної зони за описом

Завдання: Прочитайте опис: «Ґрунти червоні, рослинність — високі трави й поодинокі баобаби. Чітко виражені вологий і сухий сезони. Великі стада зебр і антилоп. Яка це природна зона й на якому материку вона поширена?»

Розв'язання:

Ключові ознаки в описі:

• червоні ґрунти — характерні для саван

• баобаб — дерево, типова рослина африканських саван

• вологий і сухий сезони — субекваторіальний клімат

• зебри й антилопи — типові травоїдні африканської савани

Відповідь: савана, Африка.

Чому інші варіанти неправильні:

• Вологі екваторіальні ліси Африки: там немає сухого сезону, ліс багатоярусний, а не трав'янистий, баобаби не ростуть у суцільному лісі.

• Степ Євразії: степ має чорноземи, а не червоні ґрунти, зебри й антилопи там не живуть, клімат помірний з холодною зимою.

• Пампа Південної Америки: пампа — це степ помірного поясу, ґрунти там чорноземоподібні, баобаби не ростуть, а зебри й антилопи — африканські тварини.

Приклад 2. Пари «зона — ознака» (3 з 7)

Завдання: Виберіть три правильні пари «природна зона — характерна ознака» з-поміж запропонованих.

Варіанти:

1. тайга — підзолисті ґрунти

2. тундра — чорноземи

3. степ — ковила

4. савана — ялина

5. тверколисті ліси — корковий дуб

6. вологі екваторіальні ліси — сіроземи

7. тропічна пустеля — дерново-підзолисті ґрунти

Розв'язання:

Перевіряємо кожну пару:

• Тайга — підзолисті ґрунти: правильно. У тайзі хвойний опад розкладається повільно, утворюючи підзолисті ґрунти.

• Тундра — чорноземи: неправильно. Чорноземи — ґрунти степів, а в тундрі — тундрово-глейові.

• Степ — ковила: правильно. Ковила — типова рослина степів.

• Савана — ялина: неправильно. Ялина — хвойне дерево тайги, а в савані ростуть баобаби й акації.

• Тверколисті ліси — корковий дуб: правильно. Корковий дуб — типова рослина середземноморських тверколистих лісів.

• Вологі екваторіальні ліси — сіроземи: неправильно. Сіроземи — ґрунти пустель помірного поясу, а в екваторіальних лісах — червоно-жовті фералітні.

• Тропічна пустеля — дерново-підзолисті ґрунти: неправильно. Дерново-підзолисті ґрунти характерні для мішаних лісів, а в пустелях — пустельні ґрунти й солончаки.

Відповідь: правильні пари: 1 (тайга — підзолисті ґрунти), 3 (степ — ковила), 5 (тверколисті ліси — корковий дуб).

Приклад 3. Кількість висотних поясів

Завдання: У яких горах буде найбільше висотних поясів?

Варіанти:

• гори заввишки 5000 м біля екватора

• гори заввишки 5000 м у помірному поясі

• гори заввишки 2000 м біля екватора

• гори заввишки 2000 м у субарктиці

Розв'язання:

Кількість висотних поясів залежить від двох чинників: висоти гір і їхнього положення відносно екватора. Чим вищі гори й чим ближче вони до екватора, тим більше поясів. Варіант «5000 м біля екватора» поєднує максимальну висоту з максимальною кількістю тепла біля підніжжя, тому дасть найбільше поясів.

Відповідь: гори заввишки 5000 м біля екватора.

Пастка: дехто вважає, що важить лише висота, і обирає 5000 м у помірному поясі. Але в помірному поясі біля підніжжя холодніше, тому кількість поясів менша.

Приклад 4. Послідовність зон

Завдання: Яка природна зона лежить між степом і зоною мішаних лісів?

Варіанти: тайга, лісостеп, напівпустеля, савана.

Розв'язання:

Згадаймо послідовність природних зон від екватора до полюсів: … степи → лісостепи → ліси помірного поясу (широколисті й мішані) → тайга … Отже, між степом і мішаними лісами розташований лісостеп.

Відповідь: лісостеп.

Чому інші варіанти неправильні:

• Тайга: лежить північніше мішаних лісів, а не між степом і мішаними лісами.

• Напівпустеля: розташована південніше степу або в глибині материків.

• Савана: субекваторіальна зона, яка лежить між екваторіальними лісами й тропічними пустелями, а не в помірному поясі.

Приклад 5. Азональні природні комплекси (3 з 7)

Завдання: Виберіть три азональні природні комплекси з-поміж запропонованих.

Варіанти: тайга, оаза в пустелі, степ, мангрові ліси, савана, висотні пояси в горах, тундра.

Розв'язання:

Азональні комплекси не підпорядковані широтній зональності. До них належать: оази в пустелях (залежать від джерел води), мангрові ліси (залежать від припливів на узбережжях), висотні пояси в горах (залежать від висоти). Тайга, степ, савана й тундра — це зональні природні зони, які змінюються відповідно до широти.

Відповідь: оаза в пустелі, мангрові ліси, висотні пояси в горах.

На НМТ з географії тема природних зон і висотної поясності часто стає джерелом помилок через те, що учні запам'ятовують окремі факти, але не розуміють логіки зональності. Розгляньмо найпоширеніші пастки.

• Пояснюють зміну зон лише температурою, забуваючи про вологу. Типова помилка: «На екваторі спекотно — там ліси, у тропіках теж спекотно — там пустелі». Насправді тропічні пустелі й вологі екваторіальні ліси отримують приблизно однакову кількість тепла, але різну кількість вологи. Саме співвідношення тепла й вологи, а не сама температура, визначає природну зону.

• Переставляють зони в послідовності. Найчастіше ставлять лісостеп між тайгою й тундрою (бо «лісостеп — це щось середнє») або савану між пустелею й степом (бо «там теж трави»). Запам'ятай чіткий порядок: екваторіальні ліси → савани → пустелі → тверколисті ліси → степи → лісостепи → мішані ліси → тайга → тундра → арктичні пустелі.

• Вважають, що кількість висотних поясів залежить лише від висоти гір. Насправді вона залежить і від висоти, і від положення відносно екватора. Гора заввишки 2000 м біля екватора матиме більше поясів, ніж гора заввишки 2000 м у субарктиці, бо біля підніжжя в екватора тепліше.

• Плутають савану зі степом. Савана — це субекваторіальна зона зі спекотним кліматом, вологим і сухим сезонами, червоними ґрунтами, баобабами й акаціями. Степ — це помірна зона з холодною зимою, чорноземами, ковилою. У степу немає дерев, у савані — поодинокі дерева є.

• Приписують тварин не тій зоні чи материку. Наприклад, кенгуру помилково «селять» в африканську савану (хоча кенгуру — ендемік Австралії), а ягуара — в тайгу (ягуар мешкає в сельві Амазонки). Завжди зіставляй тварину з конкретною зоною й материком.

• Вважають ґрунти вологих екваторіальних лісів найродючішими, бо ліс найпишніший. Це підступна помилка. Червоно-жовті фералітні ґрунти дуже бідні на гумус, бо органіка швидко розкладається й вимивається. Найродючіші ґрунти — чорноземи степів, які накопичують гумус завдяки щорічному відмиранню трав'янистої рослинності в посушливому кліматі.

Тема природних зон, широтної зональності та висотної поясності входить до програми НМТ з географії в кількох розділах. Розуміння цих закономірностей знадобиться тобі не лише в завданнях на пряме запитання, а й у контексті характеристики материків, країн і господарської діяльності людини.

Місце в програмі НМТ

Тема 1.8 програми: «Природні зони Землі, їх особливості, карта природних зон, чинники порушення широтної зональності, азональні природні комплекси». Від тебе вимагають уміння розрізняти природні зони й висотні пояси та порівнювати основні природні зони Землі.

Крім того, теми 2.2.3 і 2.2.6 програми вимагають пояснювати широтну зональність і висотну поясність та порівнювати природні зони й висотні пояси різних гір. Це означає, що закономірності, які ти вивчив у цьому уроці, знадобляться тобі й під час аналізу природи окремих материків.

Формати завдань

На НМТ тема природних зон перевіряється в таких форматах:

• Завдання 1–20 — вибір однієї відповіді з чотирьох (1 бал). У цих завданнях тобі можуть запропонувати опис природної зони, за яким треба визначити її назву, або запитати про місце зони в послідовності від екватора до полюсів.

• Завдання 25–30 — вибір трьох відповідей із семи (по 1 балу за кожен правильно вказаний варіант). У таких завданнях перевіряють знання пар «зона — ознака» (ґрунт, рослина, тварина) або тверджень про зональність і висотну поясність.

Стратегія виконання

Щоб не помилитися в завданнях на природні зони, дотримуйся такої стратегії:

• У кожному описі шукай ознаку, яка однозначно вказує на зону. Це може бути тип ґрунту (підзолистий — тайга, чорнозем — степ, червоно-жовтий фералітний — екваторіальні ліси), характерна рослина (баобаб — савана, корковий дуб — тверколисті ліси, ковила — степ) або тварина (білий ведмідь — арктичні пустелі, північний олень — тундра, верблюд — пустеля).

• Перевіряй, чи узгоджуються з цією ознакою решта деталей опису. Якщо в описі сказано «червоні ґрунти» й «баобаби» — це однозначно савана, навіть якщо згадано «трави» (степ теж має трави, але ґрунти там чорноземи).

• У завданнях на послідовність зон подумки відтвори весь ланцюжок від екватора до полюсів, а не тільки сусідні зони. Це допоможе не переставити лісостеп і тайгу.

• У завданнях на висотну поясність завжди враховуй два чинники: висоту гір і широту, на якій вони розташовані.

• Природні зони змінюються від екватора до полюсів через зміну співвідношення тепла й вологи, а не лише температури.

• Порядок природних зон від екватора: екваторіальні ліси → савани → пустелі → тверколисті ліси → степи → лісостепи → ліси помірного поясу → тайга → тундра → арктичні пустелі.

• Зону визначають за поєднанням клімату, ґрунтів, рослин і тварин. Ключові ознаки: тип ґрунту, характерна рослина чи тварина.

• Висотних поясів тим більше, що вищі гори й що ближче вони до екватора. Нижній висотний пояс — це природна зона біля підніжжя.

• Азональні природні комплекси не підпорядковані широтній зональності: висотні пояси, оази, заплави річок, болота, мангрові ліси.

• Секторність, гори-бар'єри й океанічні течії порушують широтну зональність, створюючи ліси там, де мали б бути пустелі, і навпаки.