Почвы, растительность и животный мир России

Почвы, растительность и животный мир России

Почвы, растительность и животный мир России

В отличие от Северной Америки, где изменения в растительном покрове зависят в значительной степени от изменений температурных условий, в Южной Америке с ее высокими температурами характер растительности зависит главным образом от степени увлажнения. Большое количество солнечного тепла позволяет растениям южного материка ве-гетировать в течение всего года почти повсеместно. Как и в Африке, главным фактором, определяющим длительность вегетации, является степень увлажнения. Последняя в жарком поясе уменьшается не от океанов в глубь материка, а от экватора к тропикам, и лишь в субтропиках резко выступают различия между приокеаническими и внутриматерико-выми территориями. В связи с этим основные лесные массивы в Южной Америке одевают приэкваториальные области. Влажноэкваториальные леса (гилей), в том числе гилей с кратким засушливым периодом (листопадно-вечнозеленые леса), и муссонные леса покрывают Амазонию и прилегающие склоны Анд и нагорий. Климат этих областей не претерпел существенных изменений с конца мезозоя. И флора приэкваториальной Америки по своему составу, включающему саговники, плауновые и т. п., является остатком одной из древнейших флор на Земле. Она состоит из представителей неотропической флоры, формирование которой началось с мелового или с конца юрского периода, т. е. тогда, когда еще существовали непосредственные связи с Африкой и другими частями гипотетической Гондваны. Поэтому 12% родов двудольных растений являются общими для Неотропической и Палеотропической областей. Длительная изолированность Южной Америки в третичное время обусловила высокий эндемизм ее флоры. Эндемичны или имеют в Южной Америке центр своего видового распространения не только многие роды растений, но даже целые семейства (кувшинчатые — Marcgraviaceae, бромелиевые — Bromeliaceae и др. ). От неотропической гигрофильной флоры произошла, по-видимому, флора саванн, горнотропических лесов и даже отчасти ксерофильная флора полупустынь. Виды кактусов, агав и бромелиевых, например, первоначально возникли во влажноэкваториальных лесах; экологически приспособляясь и видоизменяясь, они проникли и на западное пустынное побережье, и в полупустыни Аргентины, и на межандийские плато. Преимущественно в виде эпифитов они широко распространены в Амазонии и в настоящее время. Приэкваториальные леса явились, таким образом, важнейшим центром формирования растительного покрова Южной Америки, большая часть которой входит в Неотропическую флористическую область. Почти столь же древней является флора саванн и редколесий. Они располагаются к северу и югу от влажноэкваториальных и муссонных лесов на равнинах и плоскогорьях востока материка до 30° ю. ш., а на западе — между 0—5° ю. ш., занимая площадь примерно равную гилеям и муссонным лесам.

Саванны и редколесья вновь уступают место влажным лесным формациям на восточных, наветренных склонах нагорий и субтропическим вечнозеленым смешанным (хвойно-лиственным) лесам— в более прохладных, высоких районах Бразильского нагорья между 24—30° ю. ш. Влажные леса покрывают и склоны южных Анд, к югу от 38° ю. ш. До 46° ю. ш. они состоят из вечнозеленых лиственных и хвойных пород (гемигилея). На западных, наветренных склонах леса более густые, на восточных — разреженней и имеют примесь листопадных видов. На крайнем юге Патагонских Анд на западных склонах они переходят п смешанные, листопадно-вечнозеленые субантарктические леса, а на восточных— в преимущественно листопадные. В связи с тем, что в четвертичное время южные Анды почти полностью перекрывались ледниками, заселение этого отрезка гор произошло сравнительно недавно. По-видимому, центром распространения флоры в южные Анды после оледенения явились субтропические Анды среднего Чили, где во время оледенения существовал ряд убежищ, позволивших сохраниться многим реликтам Там имеются ареалы реликтовой медовой пальмы (YaJaea specfatitfis], чилийской араукарии (Araucaria itnbricata var, araucana) и т. п., с Анд среднего Чили продвигались на юг южный бук (Nothofagus), алерце (Fitzroya cupressoides var. patagontca). К северу от 38° ю. ш. (до 32°), как и на других материках, на западе Южной Америки влажные леса сменяются жестколистными (средиземноморскими) лесами и кустарниками. Молодые типы лугово-степной, полупустынной и пустынной растительности преобладают в субтропиках на востоке материка, в том числе на восточных склонах Анд. Распространены кустарниковые полупустыни и в Патагонии, лежащей еще южнее в дождевой тени Анд; растительный покров Патагонии также сформировался лишь в послеледниковое время из антарктической флоры. Патагония и юг Чили относятся к Антарктической флористической области. Очень молодым является растительный покров межгорных плато и западных склонов Центральных Анд. Недавние поднятия этого участка и четвертичные оледенения вызвали значительные изменения климата и растительного покрова. В третичное время там существовала мезо-фильная тропическая флора, а сейчас господствуют горно-степные, полупустынные и пустынные типы растительности. В связи с положением Южной Америки преимущественно в низких широтах, в ней преобладают различные типы латеритных почв. Жарким лесным областям с постоянными и обильными осадками свойственны оподзоленные латеритные почвы, которые трудно отделить от очень мощной коры выветривания. В областях с сезонным увлажнением типичны красные, коричнево-красные и красно-бурые почвы.

Значительное распространение имеют древние железистые коры. Процессы латеритизации еще проявляются во влажных субтропиках на востоке материка, где характерны красноземы и красновато-черные почвы прерий. Далее к западу, как и в Северной Америке, они последовательно сменяются серо-коричневыми почвами и сероземами, а на крайнем западе—коричневыми почвами. Типы почв прохладных умеренных широт представлены бурыми лесными почвами — на западе, каштановыми и бурыми, пустынно-степными — на востоке. В Андах четко выражена высотная поясность с горными типами зональных почв. Контрасты природных условий и особенности палеогеографического развития Южной Америки обусловили богатство и своеобразие животного мира. Фауна материка также отличается большим эндемизмом, что позволило четко выделить Неотропическое зоогеографическое царство с единственной Неотропической областью. Эндемичны три семейства отряда неполнозубых (броненосцы, муравьеды и ленивцы), широконосые обезьяны, рукокрылые (вампиры), грызуны (морские свинки, агути, шиншиллы), целые отряды птиц (страусы-нанду, тинаму и гоацины, а также грифы, туканы, 500 видов колибри, многие роды попугаев и др. ) Из пресмыкающихся характерны эндемичные кайманы, ящерицы-игуаны и удавы-боа, среди рыб — электрический угорь, двоякоды-шащая сирена и прочие. Особым разнообразием и эндемизмом (3400 видов из 5600) отличаются насекомые. Лишь в плейстоцене в Южную Америку из Северной переселились и широко распространились ягуар и пума, скунсы, выдры, тапиры, пекари и ламы. В Южной Америке отсутствует целый ряд животных, широко распространенных на других материках (узконосые обезьяны, почти нет насекомоядных, мало копытных). Экологические условия пустынно-степных пространств и прохладных лесов южных Анд резко отличны от жарких саванн и лесов более северных частей материка. Поэтому существенно отличается и животный мир этих территорий. Южные районы объединяются в Чилийско-Патагонскую зоогеографическую подобласть, северные — в Бразильскую.

Общие закономерности размещения почв, растительности и животного мира

Биогенные компоненты — растительность и животный мир и биокосный компонент — почвы отличаются от ранее рассмотренных компонентов природы тем, что черты их в значительной мере определяются такими особенностями живых организмов, как способностью воспроизводить себе подобных, перемещаться в пространстве, приспосабливаться к условиям существования, образовывать сообщества.

Живые организмы чутко реагируют на изменение условий своего существования, т.е. экологических условии, прежде всего на изменения климата.

Теплый и достаточно влажный климат палеогена и начала неогена способствовал существованию в Северной Евразии пышной и богатой лесной растительности. На большей части территории нашей страны были распространены бореальные листопадные широколиственные леса с участками вечнозеленых растений (господствовала тургайская флора) с соответствующим комплексом животных и типами почв. Юг европейской части (примерно до широты Волгограда) занимали субтропические леса (полтавская флора), в составе которых преобладали вечнозеленые растения (болотный кипарис, мирт, вечнозеленый дуб, магнолия и др.); среди них встречались и листопадные деревья (грецкий орех и др.). В состав животного населения входили субтропические и тропические виды (тапиры, саблезубый тигр и др.).

В течение неогена усиливалась дифференциация климатических условий, что отразилось на почвах, растительности и животном мире. Усиление сухости климата во внутренних районах материка в связи с поднятием горных сооружений Альпийско-Гималайского пояса обусловило появление степной растительности и ее распространение на север, так как травы испаряют и потребляют меньше влаги, чем древесная растительность. Под степной растительностью формируются почвы, в образовании которых ведущую роль играет дерновый процесс, а населяли степи животные открытых пространств.

Дальнейшее похолодание климата в плиоцен-четвертичное время, повлекшее за собой образование ледниковых покровов, вызвало выпадение теплолюбивых растений из тургайского комплекса, в котором участвовали и хвойные. Это привело к образованию типичных таежных лесов, близких к современным. Центром формирования темнохвойной тайги явились южные районы Сибири. Позднее сибирские хвойные древесные породы распространились на запад в пределы Восточно-Европейской равнины и на юг Дальнего Востока, а вместе с ними — и комплекс животных, связанных с хвойными лесами.

К началу четвертичного периода на территории России уже существовали аналоги всех основных природных зон, кроме тундр и арктических пустынь.

Продолжавшееся в четвертичное время похолодание климата повлекло за собой образование ледниковых покровов. Однако находки ископаемой флоры и фауны, а также спорово-пыльцевой анализ отложений показывают, что на протяжении всего четвертичного периода в Центральной Якутии произрастали таежные леса с характерным для них комплексом животных. В относительной близости от края ледника были распространены участки хвойных и даже смешанных лесов и на территории Восточно-Европейской равнины. Это свидетельствует о том, что представление о резком похолодании вряд ли соответствует действительности. Похолодание было достаточно постепенным (плавным), поэтому даже при большом диапазоне снижения температур многие растения и животные сумели (успели) приспособиться к изменившимся условиям существования и не покинули своих мест обитания либо переместились на небольшие расстояния.

Похолодание климата в высоких широтах привело к появлению и здесь в начале четвертичного периода травянистой растительности. Травы не только довольствуются меньшим количеством влаги, чем деревья, но и лучше переносят зимние холода, вегетация их протекает в меньший отрезок времени, а отсюда и при меньшем количестве тепла за весь период вегетации. В то же время травы дают много семян. В ледниковые периоды травянистые пространства ("холодные степи") располагались вблизи границ ледника.

Важным центром распространения и сохранения обширных травянистых пространств (степей или тундро-степей) была Берингия — огромная, лишенная льда суша, существовавшая в ледниковые эпохи на месте шельфов морей Берингова, Чукотского и Бофорта, а также приморских низменностей Якутии и Аляски. Она имела сухой и холодный климат: средняя температура января была ниже -40°С, июля — не выше 10°С, а годовая сумма осадков — не менее 150 мм. Здесь господствовала травянистая растительность и холодолюбивая фауна — бизоны и верблюды, овцебыки и сайгаки, северные олени и яки, лемминги и узкочерепные полевки, песцы и арктические суслики.

Ледниковые эпохи — время формирования тундр. По мнению А.И. Толмачева (1927, 1954), родиной флоры тундр следует считать горы Северо-Востока. Зоологи тоже считают этот район родиной тундровой фауны. В периоды отступания ледников в приморских районах достаточно низкие температуры воздуха сочетались с более значительным увлажнением, что обусловило смену травянистых сообществ мохово-лишайниковыми и кустарничковыми тундрами.

С периодами наступания и сокращения ледника, с эпохами оледенений и межледниковий, отражающими климатические изменения, связаны миграции живых организмов, обусловившие горизонтальные перемещения границ различных сообществ, в том числе и сообществ высокого ранга (типов растительности и связанных с ними комплексов животных), а также смешение представителей различных флор и фаун, сохранение реликтов и новое видообразование. Шла миграция видов не только в меридиональном направлении, но и с запада на восток, либо с востока на запад. Живые организмы постепенно осваивали новые, освободившиеся от ледников или во время регрессии морей участки.

Все это обусловило достаточно большое разнообразие и пестроту почв, растительного покрова и животного мира нашей страны.

Уже говорилось о реакции живых организмов на изменение условий обитания, или экологических условий. Они же определяются климатом, прежде всего соотношением тепла и влаги, меньше — степенью континентальности, а также литогенной основой, т.е. субстратом, характером рельефа. Литогенная основа перераспределяет тепло и влагу, кроме того, она служит источником минеральных элементов питания живых организмов. Следовательно, на размещение почв, растительности и живых организмов в наибольшей степени влияют климатические условия, изменение которых подчинено широтной зональности, а в горах — высотной поясности.

В связи с этим основной закономерностью размещения почв, растительного покрова и животного мира по территории России является широтная зональность, а в горах — высотная поясность.

В то же время изменение континентальности климата при движении с запада на восток, а также различная геологическая история (в том числе четвертичная история) крупных тектонических структур привели к секторности (провинциальности) в размещении почвенно-растительного покрова и животного мира.

Зональность и секторность (провинциальность) — две основные закономерности в размещении этих компонентов. Все три рассматриваемых компонента тесно связаны между собой, все три в чрезвычайно сильной степени зависят от климата. Они нередко рассматриваются вместе, как это сделано и в данном разделе при обзоре их изменения в неоген-четвертичное время. Часто мы говорим о почвенно-растительном покрове, при этом называя лишь растительность, но подразумевая и сформировавшийся под ней тип почв, и соответствующий ей комплекс животных. Однако между ними есть и весьма существенные различия: животный мир — наиболее подвижный компонент, в наибольшей степени связанный с растительностью и, в основном, через нее и с другими компонентами; почвы — наиболее зависимы от литогенной основы; растительность — самый яркий индикатор всего комплекса природных условий, создающий его зрительный образ.

Каждый из трех компонентов имеет и свои особенности, свои индивидуальные черты, каждый является самостоятельным компонентом природы.

Почвы

Условия почвообразования. Образование и развитие почв тесно связано со всеми остальными компонентами природы. В.В. Докучаев назвал почву "зеркалом и произведением ландшафта", подчеркнув тем самым, что она является результатом взаимодействия всех компонентов и, как в зеркале, отражает это взаимодействие. Все компоненты природы участвуют в формировании почв, поэтому все они были названы В.В. Докучаевым в качестве факторов почвообразования; к ним же были добавлены фактор времени и деятельность человека. Неудивительно поэтому, что основатель генетического почвоведения В.В. Докучаев является одновременно и одним из основоположников учения о ландшафте (ландшафтоведения). Учение о почвах России В.В. Докучаев впервые изложил в своем классическом труде "Русский чернозем" (1883).

Изучение почв нашей страны продолжили многочисленные ученики и последователи Докучаева: Н.М. Сибирцев, С.С. Неуструев, П.А. Костычев, К.Д. Глинка, Л.И. Прасолов, Г.Н. Высоцкий, Б.Б. Полынов, И.П. Герасимов, М.А. Глазовская, В.А. Ковда, В.М. Фридланд и др.

Трудами почвоведов установлено, что почвенный покров России удивительно пестр. Это обусловлено тем, что нет ни одного компонента природы, который бы не влиял на почвы, а каждый из них весьма изменчив в пространстве. Особенно сильное влияние на почвообразование оказывают климат, растительность и горные (материнские) породы, а на размещение почв очень велико влияние рельефа. Отсюда и огромная пестрота почвенного покрова.

Направленность и интенсивность почвообразовательных процессов, а следовательно, и типы почв зависят от энергетических ресурсов (затрат тепла на почвообразование), водного режима почв, поступления органики в почву и скорости ее разложения, количества микроорганизмов, участвующих в процессах почвообразования. Все эти характеристики в той или иной степени зависят от климата, поэтому все они в самых общих чертах обнаруживают зональность.

В северной части страны развитие почвообразовательных процессов лимитируется прежде всего энергетическими ресурсами. Нарастание тепла при движении с севера на юг влечет за собой увеличение органики, поступающей с ежегодным спадом в почву, и количества микроорганизмов, участвующих в ее переработке; поэтому возрастает интенсивность почвообразовательных процессов и количество гумуса в почвах. Оптимальные условия для почвообразования создаются в полосе нейтрального баланса тепла и влаги, поэтому здесь формируются самые плодородные, богатые гумусом почвы — черноземы.

При дальнейшем продвижении к югу процессы почвообразования уже лимитируются недостатком влаги. Именно с этим связано уменьшение прироста биомассы и, как следствие, все меньшее поступление органики, а отсюда и сокращение количества микроорганизмов, питательной средой для которых служит органическое вещество. Сокращается и суммарная затрата энергетических ресурсов на почвообразовательные процессы, так как основная их часть (до 95%) расходуется на испарение почвенной влаги, а влаги в почвах при продвижении к югу становится все меньше и меньше. Уменьшение количества влаги при возрастании температур обусловливает небольшую глубину промачивания грунта и, следовательно, малую мощность почвенного профиля.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5