Основные древесные породы, образующие эти леса, - дуб, липа, клен, ясень, вяз, бук и другие широколиственные деревья.
На севере - в тундре и даже в тайге - вода не проблема. Каждой весной талые воды в избытке пропитывают почву. В этих высоких географических широтах даже в самой середине лета солнце не поднимается высоко и не печет так сильно, чтобы растительности могла угрожать засуха. Поэтому структуру растительных зон определяют там не осадки, а температура и продолжительность вегетационного периода. Именно поэтому тундра и тайга опоясывают Арктику двумя концентрическими полосами.
К югу от полосы тайги следующий растительный пояс уже не образует третьего концентрического круга. Он распадается на несколько отдельных отрезков, отличающихся различными условиями влажности.
В умеренном климате уже не температура является наиважнейшим фактором жизни растений и животных. Здесь наиболее важную роль начинает играть влажность - количество воды, доступной растениям. При этом особенно существенно распределение осадков по сезонам в течение года.
Лиственный лес - это наиболее требовательная к условиям среды формация умеренного климата. Для жизни этого леса нужна умеренная температура - без сильных морозов зимой и жары летом. К тому же лиственный лес нуждается в относительно большом количестве осадков - не менее 500 миллиметров в год, достаточно равномерно распределенных по сезонам. Разумеется, такие условия можно встретить лишь в областях с морским климатом, где суша находится под смягчающим влиянием океана и где ветры со стороны моря приносят частые и обильные дожди. Такова, например, Европа, западные берега которой омываются теплым течением, а частые северо-западные ветры несут атлантический воздух в глубь материка.
К зоне лиственных лесов относится южная Норвегия, юг Швеции и вся Западная и Средняя Европа. На востоке лиственные леса образуют постепенно суживающуюся полосу, пересекающую Европейскую часть Советского Союза и доходящую до Урала.
Другая область лиственных лесов охватывает Уссурийский край в Советском Союзе, большую часть Японии и Кореи, а также Китай - приблизительно от Пекина на юг до междуречья Хуанхэ и Янцзы и узкую полосу, протянувшуюся к западу от Чунцина до Тибета. Этот район тоже находится под сильным смягчающим и увлажняющим влиянием океана.
Наконец, третья полоса лиственных лесов умеренного пояса находится в Северной Америке, где она занимает восточную часть США, начиная от Великих озер на севере и почти до Флориды на юге и от Атлантики на востоке до бассейна Миссисипи на западе.
Разумеется, не надо представлять себе, что повсюду существует резкая граница, к северу от которой находится тайга, а к югу - лиственный лес. Между этими зонами образуется довольно широкая пограничная полоса, где встречаются и смешиваются друг с другом животные и растения обоих биомов.
Типичный для этой зоны климат нам хорошо знаком - это климат Восточной Европы: зима с морозом и снегом, деревья теряют листья, вегетационный период продолжительный, охватывающий остальные времена года, осадки распределяются достаточно равномерно.
Животное население лиственных лесов повсюду довольно однородно. Естественно, в каждой области этой зоны мы находим виды, характерные только для нее, но в целом состав, экологический облик фауны сходен. Всюду здесь древесные и наземные животные, травоядные и хищники, при этом соотношение между ними в разных областях зоны сходно. Для примера разберем жизнь лиственных лесов Европы.
Особенно чутко на смягчение климата реагируют пресмыкающиеся и земноводные: ведь холоднокровные животные особенно чувствительны к температуре окружающей среды. В зоне лиственных лесов количество видов, принадлежащих этим классам животных, удваивается по сравнению с тайгой. Например, в Польше мы встречаем свыше двадцати видов животных этих классов.
Следующий существенный фактор, определяющий богатство животного мира, - это разнообразие растительности. В лиственных лесах намного светлее, чем в тайге, особенно ранней весной, когда листья на деревьях распустились еще не полностью. Обилие света определяет бурное развитие подроста - молодых деревьев, растущих под сводом леса, подлеска из кустарников и нижнего яруса растительности - различных, порой пышно разросшихся трав. Таким образом, лес имеет отчетливую вертикальную ярусную структуру.
Легко представить, сколько новых возможностей открывается перед животными кроме тех, которые давала им тайга. Здесь можно жить и в кустарнике, и под ним, в травяном покрове. Пищевые запасы более разнообразны. В таких лесах даже сами древесные кроны представляют большой выбор кормов - уже за счет разнообразия пород. К этому надо добавить множество семян, плодов (например, орехи, желуди, буковые орешки), кору молодых деревьев и кустарников - важные объекты питания, доступные в любое время года, а также листья, луковицы, корневища и зелень трав.
Число животных, находящих здесь благодатные условия существования, велико. Разнообразие окружающей среды и более мягкий климат служат причиной того, что фауна беспозвоночных (насекомых, пауков, брюхоногих моллюсков) и прочих групп сложнее и обильнее, чем на севере. То же можно сказать и о птицах, из которых особенно многочисленны певчие как по числу видов, так и по числу особей. Например, для зоны лиственных лесов характерны черный дрозд (Turdus merula), обычный почти в каждом городском парке Средней Европы, западный соловей (Luscinia megarhynchos) , маленькая бойкая зарянка (Erithacus rubecula), ярко окрашенные большая синица (Parus major) и лазоревка (P. coeruleus)
В каждом лиственном лесу встретишь зяблика (Fringilla coelebs) с бросающимися в глаза двумя белыми полосками на крыле и очень эффектную в желто-зеленом оперении зеленушку (Chloris chloris) . Невозможно обойти молчанием иволгу (Oriolus oriolus) : каждый хорошо знает ее голос, но мало кто видел саму эту красивую птицу с золотистыми головой и грудью и черными крыльями и хвостом. В лесах и в глубине запущенных парков нередко можно услышать глухой голос лесного голубя вяхиря (Columba palumbus).
В лиственных лесах, так же как и в тайге, живут горностай, ласка, барсук, лисица, волк, рысь и бурый медведь - виды, отличающиеся высокой биологической пластичностью, позволившей им широко распространиться по всей Европе (за исключением субтропиков) и значительной части Азии. Бурундук - таежный зверек; он не встречается в зоне европейских лиственных лесов, но на Дальнем Востоке прекрасно себя чувствует в лиственных лесах Амуро-Уссурийского края.
К сожалению, о многих видах зверей этой зоны приходится говорить в прошедшем времени. Лесной кот (Fells silvestris), некогда распространенный по всей Европе, сегодня почти истреблен; он сохранился лишь в наиболее безлюдных уголках, таких, как польские Бещады или горы северной Шотландии. Экологическую нишу соболя в Европе занимают три вида хищников: лесная куница (Martes martes), ведущая главным образом древесный образ жизни, каменная куница (Martes foina) и хорек (Mustella putorius).
Обилие растительной пищи в лиственных лесах обусловливает значительное разнообразие травоядных. В лиственных лесах Европы встречается и местами еще многочислен благородный олень (Cervus elaphus), а на Дальнем Востоке - изюбрь (Cervus nippon) . С зоной лиственных лесов тесно связана и серна (Rupicapra rupicapra). Область ее распространения почти полностью совпадает с территорией этого биома. Очень типичен в этой зоне зубр (Bos bonasus), который дожил до нашего времени лишь благодаря заботливой опеке любителей природы; до XVII века здесь был распространен и другой дикий бык - тур, ныне уже повсюду истребленный.
Следует также упомянуть о среднеевропейской лошади, которую называют лесным тарпаном (в отличие от настоящего степного тарпана). Лесной тарпан был низкорослым, легкого сложения, мышастой масти. Это было очень выносливое и холодоустойчивое животное, которое вымерло в первой половине прошлого века. Обычные в польском Замосце билгорайские лошадки, вероятно, очень близки к дикой лошади, и из них удалось вывести породу, внешне напоминающую лесного тарпана.
Но значительно более типичен для лиственного леса другой вид копытных - дикий кабан (Sus scrofa). Он потребитель желудей, буковых орешков и орехов лещины и корневищ трав. Ярус крон населяют белки и четыре вида сонь: садовая соня (Eliomys quercinus), лесная соня (Dryomys nitedula), соня-полчок (Glis glis) и орешниковая соня (Muscardinus avellanarius ). Эти небольшие приятные зверьки немного похожи на белок, но мордочки у них мышиные, а хвосты не столь пушисты. Эти сони широко распространены, но мало кто встречался с ними, поскольку они ведут ночной образ жизни.
В лесных водоемах этой зоны обитают сильно сократившиеся в настоящее время в числе ценные своим мехом крупные грызуны - бобры. Они строят свои хатки из ветвей деревьев и отрезков стволов и устраивают плотины на ручьях и лесных речках. Образовавшиеся запруды помогают бобрам добираться до новых прибрежных зарослей и по воде транспортировать срезанные их мощными резцами деревца. Бобр питается исключительно молодыми ветками, почками и листьями деревьев. Этот типичный житель лиственных лесов проникает в таежную зону только вдоль рек, где по берегам растут вербы, осины, березы и рябины.
Биоценоз лиственных лесов исключительно разнообразен и состоит из многих растительных и животных компонентов. Существуют целые группы видов с очень близким образом жизни и со схожими потребностями. Эти виды заменяют друг друга в сходных биоценозах. Естественный лес - это уравновешенная система. Но равновесие динамично: все находится в движении, кто-то кого-то пожирает, кто-то рождается, кто-то погибает в борьбе. Каждый организм занимает в биоценозе свое место, поддерживая естественное равновесие комплекса.
Создаваемые же человеком искусственные насаждения, например монокультуры сосны, так же как и посевы зерновых культур, представляют собой очень бедные по составу биоценозы, имеющие столь же слабо дифференцированную структуру, как биоценозы арктической тундры, к тому же неустойчивые без постоянной заботы человека.
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
Леса умеренного пояса - это леса растущие в регионах с умеренным климатом, например, восточная часть Северной Америки, Западная и Центральная Европа и Северо-Восточная Азия. Умеренные леса встречаются на широтах примерно между 25 ° и 50 ° в обоих полушариях. Они имеют умеренный климат и вегетативный сезон, который длится от 140 до 200 дней в год. Осадки в умеренных лесах, как правило, распределяются равномерно в течение всего года. Навес умеренного леса в основном состоит из широколиственных деревьев. В полярных регионах, умеренные леса сменяют .
Умеренные леса впервые появились около 65 миллионов лет назад, во время начала кайнозойской эры. В то время, глобальная температура снизилась и в районах выше от экватора с более умеренным климатом зародились леса. В этих регионах температура была не только прохладнее, но также и показывала сезонные колебания. Растения развивались и адаптировались к изменениям климата.
Сегодня, в лесах умеренного пояса, которые находятся ближе к тропикам (где климат изменился не так сильно), деревья и другие виды растений больше напоминают растительность из . В этих регионах можно повстречать умеренные вечнозеленые леса. В районах, где климатические изменения были более интенсивными, лиственные деревья эволюционировали (они сбрасывают каждый год листья, когда погода становится холодной в качестве адаптации, что позволяет деревьям выдерживать сезонные колебания температуры в этих регионах).
Основные характеристики лесов умеренного пояса
Ниже приведены основные характеристики лесов умеренного пояса:
- растут в регионах с умеренным климатом (на широтах между примерно 25°-50° в обоих полушариях);
- испытывает различные сезоны, с вегетативным периодом, который длится от 140 до 200 дней;
- полог леса состоит в основном из лиственных деревьев.
Классификация лесов умеренного пояса
Умеренные леса делятся на следующие места обитания:
- Умеренные лиственные леса - растут в восточной части Северной Америки, Центральной Европе и части Азии. Для них характерны температурные колебания от -30° до +30° C в течение всего года. Они получают около 750-1500 мм осадков в год. Растительность широколиственных лесов включает в себя разнообразные широколиственные породы деревьев (например, дуб, бук, клен, гикори и т.д.), а также различных кустарники, многолетние травы, мхи и грибы. Умеренные лиственные леса встречаются в средних широтах, между полярными регионами и тропиками.
- Умеренные вечнозеленые леса - состоят в основном из вечнозеленых деревьев, которые обновляют свою листву на протяжении всего года. Умеренные вечнозеленые леса встречаются в восточной части Северной Америки и в бассейне Средиземного моря. Они также включают в себя субтропические широколиственные вечнозеленые леса на Юго-Востоке Соединенных Штатов, южной части Китая и Восточной Бразилии.
Некоторые из животных, которые населяют умеренные леса включают в себя:
- Восточный бурундук (Tamias striatus) - одним из видов бурундуков, который обитает в лиственных лесах восточной части Северной Америки. Восточные бурундуки - это мелкие грызуны с красно-коричневым мехом, украшенным темными, светлыми и коричневыми полосами, которые расположены вдоль спины животного.
- Белохвостый олень (Odocoileus virginianus) - вид оленей, которые населяет лиственные леса на востоке Северной Америки. Белохвостые олени имеют коричневое пальто и белый с задней стороны хвост.
- Американский черный медведь (Ursus americanus) - один из трех видов медведей, которые обитают в Северной Америке, два других и . Из этих видов, черные медведи самые маленький и робкие.
- Зарянка (Erithacus rebecula) - маленькая птица из семейства мухоловковые (muscicapidae ). Диапазон обитания зарянок довольно обширный и включает в себя: Северо-Западную Африку от Марокко до восточного Туниса и побережья Средиземного моря, а также большую часть Евразийского континента.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Содержание статьи
ЛЕС, компактный массив деревьев и кустарников. Более трети поверхности суши покрыто лесами или пригодно для их развития. Однако занятые лесами площади неравномерно распределены между материками и даже в пределах каждого из них. Например, лесной покров охватывает почти половину Южной Америки, около трети Европы и США и значительную часть Африки и Азии; в Австралии их, напротив, мало, а некоторые крупные страны, например Египет, вообще безлесны. Полностью отсутствуют леса в Антарктиде и Гренландии , но на крайнем юге последней растут невысокие деревья.
Хотя наиболее характерный признак леса – присутствие деревьев и кустарников, это не просто древесная растительность, а сложное сообщество (или экосистема), состоящая из тесно связанных между собой элементов. Как и все экосистемы, лес образован совокупностью живых организмов (биотой) и неживой (абиотической) средой их обитания. Лесная биота помимо деревьев и кустарников включает другие растения (травы, мхи, грибы, водоросли и лишайники), а также позвоночных и беспозвоночных животных и бактерии. Абиотическая составляющая представлена воздухом, почвой и водой. Все эти компоненты живой и неживой природы тесно взаимосвязаны благодаря прохождению потока энергии через экосистему и круговорот в ней кислорода и других веществ. Например, энергия солнечного света используется растениями для фотосинтеза – процесса образования органических питательных веществ из воды и углекислого газа. Поскольку это свойственно только зеленым растениям, все животные должны поедать либо эти растения, либо других животных, которые в свою очередь питаются растениями. Таким образом, растения прямо или опосредованно обеспечивают пищей все прочие организмы. Как побочный продукт фотосинтеза в воздух выделяется кислород, пополняющий его запасы в атмосфере. Бактерии и другие организмы, участвующие в процессе разложения органической материи, играют жизненно важную роль в лесных экосистемах. Они превращают сложные химические соединения, из которых состоят отходы обмена веществ и остатки растений и животных, в простые, которые могут быть вновь использованы организмами .
В большинстве лесов выделяется несколько ярусов, образованных листвой растений разной высоты. Самый верхний, состоящий из крон наиболее высоких деревьев, называется первым ярусом или лесным пологом. В некоторых районах, особенно в тропиках, отдельные деревья-гиганты значительно возвышаются над пологом. Если под ним находятся другие относительно сомкнутые древесные ярусы, их называют вторым, третьим и т.д. Кустарники, высокие травы (в некоторых типах леса) и низкорослые деревья образуют подлесок. Травяной ярус состоит из полукустарников и трав. Мхи, лишайники и стелющиеся виды растений образуют приземный, или напочвенный, ярус.
Органическое вещество, состоящее из опавших листьев, веток, цветов, плодов, коры и других остатков растений, а также фекалий и трупов животных, оболочек куколок и личинок и пр., образует лесную подстилку на поверхности почвы. В большинстве лесов подстилка является наиболее густо населенным ярусом. Часто в ней на один квадратный метр приходится несколько миллионов живых организмов – от простейших и бактерий до мышей и других мелких млекопитающих.
Опушка леса является переходной полосой между ним и смежным типом растительности. Характерно, что в пределах опушки деревья покрыты листвой почти до самой земли, а многие обычные здесь кустарники и травы редки или вообще не встречаются в лесу и в соседних открытых растительных сообществах. Некоторые виды птиц, часто считающиеся лесными, на самом деле живут главным образом на опушках, которые также являются важным типом местообитания и для млекопитающих.
Классификации лесов.
Существует много типов лесов и много способов их классификации. Например, их можно классифицировать по географическому распространению (восточные, тропические и т.д.) или по положению в рельефе (равнинные, пойменные и т.д.). Их можно также группировать по сезонному аспекту. Так, леса считаются вечнозелеными, если живая листва сохраняется на деревьях круглый год. В листопадном лесу листья опадают с наступлением холодного или сухого сезона, и деревья ежегодно на протяжении нескольких недель или месяцев остаются голыми. Некоторые леса, например дубравы юго-запада США, образованы деревьями, сбрасывающими старые листья и формирующими новые в течение двух-трех весенних недель. Такие сообщества можно назвать полулистопадными или полувечнозелеными.
Иногда основанием для классификации лесов являются характерные признаки образующих их древесных пород, и леса соответственно делят на хвойные, широколиственные, смешанные и т.п. В классификации возможно также сочетание морфологических и сезонных характеристик (например, вечнозеленые хвойные или широколиственные листопадные леса). В другом случае используют названия лесообразующих пород (дубово-кариевые или краснодубово-белодубово-голокариевые леса и т.д.).
Для некоторых целей, особенно коммерческих, полезно классифицировать леса по относительному возрасту деревьев. Например, одновозрастные древостои состоят из деревьев приблизительно одинакового возраста, разновозрастные – из деревьев широкого возрастного диапазона.
Выделяют также редкостойные (светлые) или сомкнутые леса. В первом случае кроны деревьев, как правило, не соприкасаются и не перекрываются, и полог оказывается прерывистым. В сомкнутом лесу он более или менее непрерывный и образован переплетающимися или перекрывающими друг друга кронами деревьев.
Еще одна описательная классификация основана на степени нарушенности лесов, главным образом в результате деятельности человека. Например, в девственном (коренном) лесу растут главным образом зрелые или старые (перестойные) деревья, и остальная растительность искусственно не изменена. На вырубках, пожарищах и заброшенных полях развиваются вторичные, или производные, леса.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РОСТ ЛЕСОВ
Считается, что распространение лесов определяется в основном региональными особенностями климата, т.е. главным образом температурами и осадками, а на более локальном уровне – микроклиматом. В создании микроклиматических условий важную роль играют почвы, пожары, животные и недревесная растительность.
Климат и рельеф.
В целом леса распространены в регионах, где годовое количество осадков не менее 250–380 мм, а продолжительность безморозного периода – как минимум 14–16 недель. Условия увлажнения зависят от температуры и характера рельефа. Например, в районе Тусона (шт. Аризона, США) находится пустыня, и на водоразделах там произрастают лишь редко разбросанные невысокие деревья и кактусы сагуаро (карнегия гигантская), а на западе штата Колорадо в одноименном национальном памятнике склоны долин и вершины холмов покрыты редкостойными лесами из можжевельника и сосны кедровидной. Различия в растительности этих районов объясняются климатическими условиями: несмотря на одинаковое количество выпадающих осадков (ок. 280 мм в год), относительная влажность в Аризоне ниже, поскольку из-за более высоких температур больше воды теряется за счет испарения и транспирации.
Низкие температуры также делают воду недоступной для растений (т.н. физиологическая сухость). В таких условиях формируются холодные пустыни. Отсутствие деревьев в полярных регионах и высоко в горах объясняется краткостью вегетационного периода и недоступностью для растений замерзшей воды.
Воздействие местных климатических условий наиболее заметно в широтно простирающихся долинах или на склонах горных хребтов такой же ориентировки. В Северном полушарии склоны северной экспозиции не освещаются прямыми солнечными лучами. В результате они холоднее южных, на них меньше испарение и не так быстро и резко меняются температуры. Здесь также слабее выветривание горных пород, и эти склоны обычно круче. В семиаридных регионах на них могут расти леса, тогда как на смежных с ними южных – только кустарниковая или травянистая растительность. Во влажных областях те и другие склоны, как правило, покрыты лесом, однако на северных растут бук, клен, тсуга и другие влаголюбивые древесные породы, а на южных – дуб, кария и иные деревья, способные переносить длительные периоды низкой влажности почвы.
Почвы.
Влажность и химический состав почв – основные условия, определяющие распространение деревьев. Как говорилось выше, влажность зависит от количества осадков и рельефа. Кроме того, на нее влияет структура почвы, т.е. размеры составляющих ее частиц, степень их агрегированности, или слипания, и количество присутствующего органического вещества. В целом, чем крупнее частицы, тем менее они агрегированы, тем ниже содержание органического вещества и влагоудерживающая способность почвы.
На почвах с повышенным содержанием некоторых химических веществ леса и даже отдельные деревья обычно вообще не растут. Яркий пример – почвы, сформировавшиеся на серпентинитах – горных породах, состоящих из силиката магния с примесью железа. Серпентиновые пустоши – это небольшие, выделяющиеся пятна травяной растительности, разбросанные среди лесов Пенсильвании, Мэриленда, Калифорнии, некоторых других штатов, а также Канады. Значительно шире распространено засоление почвы, исключающее возможность роста почти всех древесных пород. Оно наблюдается по берегам морей и в пустынях.
Некоторые свойства почв, главным образом их химизм, влияют на состав поселяющихся на них древесных пород. Это особенно заметно в местах, где щелочные почвы, образованные на известняках, тесно соседствуют с кислыми, сформированными на песчаниках, гнейсах и сланцах. Например, на востоке США сахарный клен, бук и американская липа обычны на известняковых почвах, тогда как дуб и кария часто преобладают на кислых. На юго-западе США известняковые почвы бывают безлесными, хотя рядом на почвах, сформированных на других горных породах, произрастают леса.
Пожары.
Немногие деревья способны переживать повторяющиеся ежегодно или с интервалом в несколько лет пожары, а большинство пород вообще не переносит огонь. Таким образом, частые пожары обычно не дают развиваться лесу и приводят к распространению иных типов растительности, в частности травяной. Например, значительная часть прерий в США и Канаде, вероятно, по этой причине оставалась безлесной. Почти на каждом материке территории, лишенные деревьев из-за частых пожаров, занимают площади от нескольких гектаров до тысяч квадратных километров.
В пределах лесных регионов пожары могут оказывать сильное воздействие на состав лесов. Например, на западе США сосна скрученная и дугласия (лжетсуга Мензиса) обычно встречаются в большом количестве либо после сильных пожаров, либо на часто выгорающих участках. В подобных же условиях на северо-востоке США произрастают сосна Банкса, а на юго-востоке – сосна болотная и закрытая. В отсутствие пожаров эти виды со временем замещаются другими древесными породами. В лесном хозяйстве сейчас используется метод запланированных палов, благоприятствующих росту пожароустойчивых древесных пород с ценной древесиной.
Животные
оказывают существенное влияние как на распространение, так и на состав лесов. Например, кролики в Великобритании и других странах не только оставляют огромные территории безлесными, но и лишают их кустарникового покрова. Возможно, бизоны отчасти ответственны за безлесие прерий Среднего Запада Северной Америки. Даже мелкие млекопитающие, например мыши, могут препятствовать восстановлению лесов на гарях и заброшенных сельскохозяйственных угодьях, поедая семена и обгрызая всходы деревьев. И все же из всех живых существ наиболее сильное влияние на леса оказывает человек, вырубающий и сжигающий их, травящий ядохимикатами вплоть до полного уничтожения, а затем распахивающий или застраивающий освободившиеся земли. Выпас домашних животных также препятствует восстановлению лесов на вырубках.
Прочие факторы.
Лишь немногие исследования посвящены роли кустарников, травянистых растений, лишайников и мхов в вытеснении лесов или замедлении их восстановления. Однако в лесных регионах площади, покрытые зарослями кустарников, иногда остаются безлесными в течение более 30 лет. Даже травостой из злаков или других растений, например золотарника или астр, может препятствовать поселению многих древесных пород. За последние несколько лет было экспериментально показано, что многие из этих растений выделяют химические соединения, подавляющие прорастание семян деревьев.
ИСТОРИЯ ЛЕСОВ
Возраст Земли составляет 4,5–6,6 млрд. лет. Примитивные формы жизни возникли, вероятно, на очень ранних стадиях истории нашей планеты, поскольку ископаемые остатки растительных клеток были обнаружены в горных породах возрастом более 3,1 млрд. лет. Древнейшие известные нам организмы – сине-зеленые водоросли и бактерии, ископаемые остатки которых найдены в Африке. Древовидные растения и, следовательно, первые леса появились относительно недавно, и их история охватывает менее 10% времени существования самой Земли. Хотя, казалось бы, деревья эволюционно прогрессивнее цветковых трав, ископаемые остатки свидетельствуют о том, что последние произошли от высоких древовидных предков, а не наоборот.
Древнейшие наземные растения известны из верхнесилурийских отложений Австралии возрастом ок. 395 млн. лет. Растительность, состоящая из низких кустарниковых форм, широко распространилась на суше в раннедевонское время, ок. 370 млн. лет назад. Первыми деревьями были гигантские хвощи и плауны, достигавшие в высоту более 7,5 м. Эти деревья в позднем девоне формировали низкорослые леса с подлеском из примитивных папоротников и других мелких растений.
В течение каменноугольного периода, который начался приблизительно 345 млн. лет назад, на обширных территориях суши произрастали густые леса из гигантских хвощей, плаунов и древовидных папоротников высотой до 30 м и более. По-видимому, они были приурочены к переувлажненным низинам, где отмершие листья и упавшие стволы не разлагались, а накапливались в виде торфа. Впоследствии торф был перекрыт илистыми и песчаными отложениями. По мере их накопления торф в условиях высокого давления постепенно трансформировался в каменный уголь. В нем часто можно различить многочисленные ископаемые растительные остатки. Важным эволюционным событием в каменноугольном периоде стало появление примитивных голосеменных растений – семенных папоротников и кордаитов.
Пермский период начался ок. 280 млн. лет назад с резких преобразований. Климат становился все более аридным, и лик планеты менялся под воздействием мощного оледенения Южного полушария, горообразования и катастрофического перераспределения суши и моря. На протяжении этого периода гигантские хвощи, плауны и древовидные папоротники вымирали, они вытеснялись примитивными саговниковыми и хвойными. Облик лесов Земли стал изменяться, и этот процесс продолжался в течение мезозойской эры, начавшейся ок. 225 млн. лет назад. В триасовом и юрском периодах саговниковые и хвойные были основными лесообразующими породами. Появилось много гинкговых. Один из видов – гинкго двулопастный – до сих пор в естественных условиях встречается в Восточном Китае и в качестве декоративного дерева высаживается в городах Южной Европы, Восточной Азии и Северной Америки. В изобилии росли также секвойи, ареал которых ныне ограничен Калифорнией и южным Орегоном, а в триасе и юре они встречались на большей части Северной Америки, Европы, Центральной Азии и даже в Гренландии. Шире всего были распространены хвойные леса из видов, сходных с современными араукариями. Окаменевшие стволы хвойных деревьев сохранились в национальном парке Петрифайд-Форест (в переводе – каменный лес) в штате Аризона и в некоторых других районах земного шара.
Самые древние известные покрытосеменные, или цветковые, растения – пальмы, остатки которых обнаружены в триасовых отложениях на территории штата Колорадо. Следующий, юрский период характеризовался увеличением разнообразия цветковых растений. Роль хвойных пород и других голосеменных снижалась, и постепенно в течение мелового периода (135–65 млн. лет назад) господствующими стали цветковые растения, в большинстве своем деревья и кустарники. Они были представлены предками таких современных пород, как фикус, магнолия, падуб, дуб, сассафрас, ива и клен. В течение мелового периода и палеогена по всему Северному полушарию расселилась также метасеквойя – «листопадное» хвойное дерево, ныне произрастающее только во внутренних районах Китая. Широкое развитие лесов такого состава на территории Северной Америки, в Гренландии и на большей части Арктики свидетельствует о том, что на Земле господствовал мягкий климат.
Палеоценовый период, начавшийся ок. 65 млн. лет назад, характеризовался теплым влажным климатом. В таких условиях флора отличалась видовым разнообразием и изобиловала покрытосеменными древесными породами. Почти повсеместно в Северном полушарии были распространены леса, по составу сходные с современными лесами тропиков и умеренного пояса. Наиболее северный из существовавших тогда основных типов флоры, арктотретичный, включал листопадные деревья и другие растения, очень похожие на растущие в настоящее время на востоке Северной Америки и Азии. Второй тип флоры – третичный неотропический – был приурочен к более низким широтам и был представлен вечнозелеными широколиственными породами, родственными современным видам, произрастающим в тропиках и субтропиках.
В неогене климатические условия, по-видимому, стали более разнообразными, и произошло смещение типов флоры по направлению к экватору. Площади лесов сокращались, на все бóльших территориях распространялись травяные сообщества. Третий тип флоры – мадротретичный – сформировался, по-видимому, на основе двух вышеназванных в связи с прогрессирующей аридизацией климата на западе Северной Америки. Для этой флоры характерны мелколиственные деревья и кустарники, близкие к произрастающим ныне на юго-западе США и в Мексике.
Арктотретичная флора распространилась циркумполярно в северных областях земного шара. Леса на всей этой территории отмечались поразительным сходством. В них доминировали широколиственные породы (вяз, каштан, клен), а также ольха и метасеквойя. В позднекайнозойское время многие деревья, характерные в настоящее время для восточных районов США с влажным летом, исчезли на западе Северной Америки в результате происходивших там горообразовательных процессов и изменений климата. Хвойные породы, игравшие незначительную роль в арктотретичной флоре, стали преобладающими в западных лесах.
Заключительный период кайнозойской эры, называемый четвертичным, начался ок. 1,8 млн. лет назад и продолжается до сих пор. Он характеризовался чередованием обширных материковых оледенений и теплых межледниковых эпох, подобных современной. Несмотря на кратковременность четвертичного периода (всего 0,5% истории нашей планеты), именно с ним связана эволюция человека, ставшего господствующим видом на Земле. В Европе состав лесов упростился, так как многие древесные породы вымерли, а площадь самих лесов повсеместно значительно сократилась. Громадные территории суши неоднократно покрывались мощными ледниковыми покровами, а затем освобождались от льда. Даже сейчас, спустя 10 000 лет после окончания последнего оледенения, леса Северного полушария все еще адаптируются к происшедшим с тех пор климатическим изменениям.
ЛЕСА ЗЕМНОГО ШАРА
По характеру лесного покрова можно выделить три крупные широтные зоны: бореальных, или северных, хвойных лесов (тайга); лесов умеренных широт; тропических и субтропических лесов. В каждой из этих зон существует несколько типов лесов.
Зона бореальных (таежных) лесов
Зона бореальных лесов - самая северная. Она простирается от 72° 52ў с.ш. в Азии (что гораздо севернее Полярного круга) примерно до 45° с.ш. в центральной части этого материка и на западе Северной Америки. В Южном полушарии аналогичная зона отсутствует.
Для таежных лесов характерны вечнозеленые хвойные породы, главным образом разные виды ели, пихты и сосны. Часто встречаются и лиственные листопадные деревья, например различные виды березы, ольхи и тополя. В Сибири доминирует лиственница, сбрасывающая на зиму хвою.
Зона лесов умеренных широт.
Такие леса распространены в Северной и Южной Америке, Азии, Африке, Новой Зеландии и Австралии. Они представлены летнезелеными (листопадными) широколиственными, хвойными, вечнозелеными, смешанными (дождевыми), жестколистными (склерофильными) и другими менее распространенными типами лесов.
Летнезеленые леса распространены на востоке Северной Америки, на Британских о-вах, в материковой Европе, Восточной Азии и Японии, а также на крайнем юго-западе Южной Америки. Обычно они состоят только из одного древесного яруса, хотя в некоторых районах бывает выражен и второй. Местами развит кустарниковый подлесок, обычно не имеющий сплошного распространения. Древесных лиан здесь мало, а из эпифитов, как правило, представлены только мхи, печеночники и лишайники. Заметную роль играют травянистые растения, цветущие весной, когда деревья стоят голые. Большинство деревьев также цветет весной, до распускания листьев.
Хвойные леса умеренных широт распространены главным образом на западе и юго-востоке Северной Америки и в Евразии. Наиболее характерны для них различные виды сосен, но на западе Северной Америки обычны и другие хвойные породы.
Вечнозеленые смешанные (дождевые) леса умеренных широт встречаются там, где выпадает много осадков, а температуры редко опускаются ниже 0° C. Такие сообщества представлены на юго-западе Северной Америки, юго-востоке США, юге Японии, в Корее, Китае, Австралии, Новой Зеландии и на крайнем юге Африки. Здесь господствуют дубы, магнолиевые и нотофагусы, к которым примешиваются хвойные породы. Из эпифитов наиболее характерны лишайники и мхи, плотно покрывающие нижние части древесных стволов.
Жестколистные (склерофильные) леса распространены в районах с сухим жарким летом и более прохладной, влажной зимой, где доминируют вечнозеленые деревья и кустарники с мелкими кожистыми листьями. Деревья обычно низкорослые с искривленными стволами. Разреженные леса такого типа характерны для Средиземноморья и Причерноморья, где преобладают вечнозеленые дубы и сосны. Леса средиземноморского типа, но с иным видовым составом, встречаются также на крайнем юге Африки, в Австралии, Мексике, центральных районах Чили и на юго-западе США.
Зона тропических и субтропических лесов.
Эта зона лидирует по видовому разнообразию древесных пород. Например, только в бассейне Амазонки растет не менее 2500 пород деревьев. Полагают, что на п-ове Малакка их примерно столько же. Как правило, деревья этой зоны тонкокорые с толстыми кожистыми листьями, покрытыми восковым налетом. Обычно листья опадают неодновременно и быстро замещаются новыми, поэтому растения никогда не оказываются голыми. Хотя некоторые виды сбрасывают всю листву сразу, у разных пород этот листопад происходит разновременно и не связан с каким-либо определенным сезонным явлением. В тропических дождевых лесах крайне широко распространена каулифлория, т.е. развитие цветков и плодов непосредственно на стволе и ветвях деревьев.
Саванновые леса распространены в тропических районах с четко выраженным сухим сезоном и годовой суммой осадков меньшей, чем в поясе сомкнутых лесов. Здесь характерны деревья из семейства бобовых, обычно с плоской зонтиковидной кроной, сбрасывающие листву в сухое время года. Как правило, они далеко отстоят друг от друга, за исключением мест, где грунтовые воды находятся вблизи поверхности. Травяной покров почти сплошной и образован в основном злаками. Обычно высота деревьев менее 18 м, а часто – не более 3–4,5 м, и поэтому во влажный сезон травы могут возвышаться над древесным ярусом. Саванновыми лесами покрыты бóльшая часть Кубы и других островов Карибского моря, многие районы Бразилии, север Аргентины, Восточная и Центральная Африка и некоторые области Индии, Китая и Австралии.
В тех тропических районах, где осадков еще меньше, а сухой сезон более продолжителен, широко развиты сообщества ксерофильных колючих деревьев и кустарников. Они распространены в Южной Америке, странах Карибского бассейна, Мексике и Центральной Америке, на севере Африки и в Австралии. Древесные породы здесь листопадные или с листьями в виде чешуек. Характерны также безлистные кустарники с зелеными стеблями. Многие виды покрыты колючками, а стебли или корни растений часто вздуты и состоят из запасающих воду тканей.
Типичные саванны распространены в тропиках и субтропиках. Это «парковые» сообщества, в которых отдельные листопадные или вечнозеленые деревья или их группы разбросаны среди густого ковра высоких злаков. Саванны встречаются в условиях жаркого климата с довольно большим количеством осадков (более 2000 мм в год), относительно равномерно выпадающих в течение влажного сезона продолжительностью от 4 до 6,5 месяцев. Во время сезона дождей могут затопляться огромные территории. Для саванн наиболее типичны акации и другие деревья из семейства бобовых, однако часто встречаются также пальмы.
Корни большинства древесных пород здесь достигают обычно неглубоко залегающего горизонта грунтовых вод, поэтому деревьям не хватает влаги только в исключительно сухие периоды. Их стволы в основном невысокие и часто искривленные, а кроны расположены на высоте 3–6 м. Саванновые злаки высотой до 4,5 м иногда возвышаются над деревьями.
ЛЕСОУСТРОЙСТВО И ОХРАНА ЛЕСОВ
Наука, изучающая леса, называется лесоведением. Одна из ее основных прикладных отраслей – лесоводство, которое разрабатывает методы разведения лесов из определенных пород, их использования и восстановления на вырубках, гарях и иным образом нарушенных лесных площадях. Оно также занимается проблемой создания лесов в безлесных в прошлом районах. Лесоводство требует знания свойств древесных пород и их генетики для выведения гибридов или отбора естественных линий с особыми признаками, например повышенной устойчивостью к поражению насекомыми или заболеваниями и высокими темпами роста. Направление, называемое дендрологией, связано с классификацией деревьев. Еще одна область лесоведения – экология древесных пород.
Дендрометрия, или лесная таксация, – это установление количественных параметров лесов: запасов древесины, высоты и качества деревьев и древостоев. Такие данные необходимы для оценки лесов в коммерческих целях, а также для изучения их развития и определения эффективности различных методов их использования и разведения.
Лесоустройство – система мероприятий по разведению и целенаправленному использованию лесов на основе знаний в области лесоводства, социально-экономической информации и опыта предпринимательской деятельности. Первые попытки рационального ведения лесного хозяйства были направлены на улучшение условий охоты и возобновление промысловых животных. В 18 столетии в Германии начались лесоустроительные работы с целью повышения производства древесины. Хотя в США уже в 1817 появились охраняемые насаждения для обеспечения корабельным лесом военно-морского флота, но лишь в конце 19 в. проявился интерес к лесоустройству. Первоначально преследовались две цели: водоохранная и лесозаготовительная. Позже сформировалась концепция многоцелевого использования лесных массивов: для получения древесины, воспроизводства дикой фауны, охраны водных и почвенных ресурсов, рекреации, научных исследований, удовлетворения эстетических и других потребностей. Обычно превалирует одна из этих функций, но встречаются и леса многоцелевого назначения.
Еще одно важное направление современного лесоводства – охрана лесов. Ежегодно леса сильно страдают от инвазий насекомых и заболеваний, пожаров и таких неблагоприятных погодных явлений, как ураганы, засухи и сильные снегопады с порывистым ветром, приводящие к обледенению стволов и ветвей. Человек также может наносить большой вред нерациональными лесозаготовками, выпасом скота в непригодных для этой цели лесных угодьях, уничтожением хищников, контролирующих численность вредителей, и непосредственным сведением лесов.
Охрана ресурсов животного мира.
Многие виды охотничье-промысловых животных входят в состав лесных экосистем и часто встречаются в лесных угодьях и там, где леса чередуются с открытыми ландшафтами. Кроме того, многие виды рыб изобилуют в густых прохладных водоемах на залесенных водосборах. Бобр, норка, лось, медведь, лисица, олень, индюк, куропатка и другие крупные и мелкие охотничье-промысловые животные населяют главным образом леса. Некоторые виды предпочитают старые леса, другие – молодые сообщества с густым подростом и подлеском, третьи обитают там, где леса чередуются или граничат с безлесными участками. Одна из задач рационального использования лесов – создание наиболее благоприятных условий для обитания определенного вида животных либо для обеспечения наибольшего видового разнообразия фауны.
Охрана вод и почв.
Леса в целом очень эффективно регулируют поверхностный сток и способствуют сохранению запасов воды в почве. Каждый, кто укрывался от дождя под деревьями, знает, что их кроны перехватывают и задерживают часть осадков. Бóльшая часть остальной воды впитывается почвой, а не стекает по ее поверхности в реки и озера. Поэтому на залесенных территориях эрозия почв развита слабо. Хотя часть поглощенной влаги снова выходит на поверхность из родников, это происходит не сразу, а через несколько дней или недель, и не сопровождается резкими паводками. Другая часть просочившейся влаги попадает в более глубокие водоносные горизонты и пополняет запасы грунтовых вод.
Борьба с лесными пожарами и их предупреждение.
Пожары повреждают или уничтожают ценную древесину и пагубно влияют на лесовозобновление. Лишая почву растительного покрова, они приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную и научную ценность ландшафтов. При этом страдают или гибнут дикие животные, сгорают жилые дома и другие постройки, погибают люди.
Из всех явлений, причиняющих экономический ущерб лесам, лесные пожары в наибольшей степени поддаются контролю, так как большинство из них вызвано человеком.
Для предотвращения лесных пожаров важное значение имеют массовая пропаганда (плакаты, тематические выставки, специальные природоохранные программы) и соблюдение законов, ограничивающих применение огня в лесах. Не меньшее значение имеет снижение риска возгорания. Для этого вдоль дорог удаляют легко воспламеняющийся кустарник. Для уменьшения опасности возгорания от ударов молнии вырубают сухостой. Внутри лесных массивов прокладываются противопожарные просеки, делящие лес на участки, в пределах которых пожар легче локализовать и потушить.
Когда начинается лесной пожар, в первую очередь необходимо точно и оперативно обнаружить его очаг. В периоды особой пожароопасности, например в засуху, дополнительно действуют воздушные патрули. Когда пожар замечен, о его местоположении и масштабах оповещают пожарных. Диспетчеры быстро формируют и направляют в нужный участок пожарные команды, которым часто помогают добровольцы. Пока идет борьба с огнем, наблюдатели на вышках и в воздухе передают по радио информацию о скорости и направлении его распространения, что помогает быстрейшей ликвидации пожара.
Борьба с насекомыми-вредителями и заболеваниями.
Стоимость потерь древесины из-за повреждения насекомыми и болезнями превосходит ущерб, наносимый лесам всеми прочими факторами, включая пожары.
В нормальных условиях количество насекомых-вредителей и болезнетворных организмов (патогенов) в лесах относительно невелико. Они способствуют разреживанию густых молодых древостоев и губят слабые или поврежденные деревья. Тем не менее время от времени численность таких насекомых или патогенов резко возрастает, что приводит к гибели деревьев на обширных территориях. Полное истребление всех вредоносных видов экономически невыгодно и биологически неразумно. Поэтому задачей защиты лесов является предотвращение вспышек их численности и сокращение потерь в случаях, когда такие вспышки все же происходят.
Для разработки методов защиты лесов от повреждений необходимы научные исследования. Они включают определение видовой принадлежности вредителей леса, изучение их жизненного цикла, пищи или видов-хозяев, а также естественных врагов. Эти работы позволяют вывести новые линии или гибриды древесных пород, сочетающие устойчивость к заболеваниям и вредителям с полезными хозяйственными свойствами.
Для сокращения популяций таких насекомых-вредителей леса, как непарный шелкопряд, еловый листовертка-почкоед и пяденица, раньше широко применялось распыление с воздуха инсектицидов. Однако это губит не только вредителей, против которых применяется, но и полезных насекомых. Инсектициды также смертельно ядовиты для птиц, млекопитающих и других животных, поэтому к таким мерам обычно прибегают только, когда все прочие оказываются неэффективными.
Гербициды применяются для уничтожения промежуточных хозяев болезнетворных организмов или зараженных деревьев с целью ограничения распространения заболевания. Непосредственная обработка растений ядохимикатами обычно целесообразна лишь в питомниках и искусственных насаждениях. Большинство средств для уничтожения болезнетворных организмов вносится в почву или применяется на стадии саженцев перед посадкой.
Чтобы избежать поражения лесов вредителями или болезнями или сократить ущерб от него, применяется ряд профилактических мер. Особенно чувствительные к заболеваниям, слабые или инфицированные деревья удаляются при периодических санитарных рубках. Промежуточные хозяева патогенов уничтожаются с помощью гербицидов. Принимаются меры по охране и увеличению численности естественных врагов насекомых-вредителей.
СВЕДЕНИЕ ЛЕСОВ
Уничтожение лесов на земле происходит с угрожающей быстротой. В середине 1990-х годов, по оценкам Института мировых ресурсов, только тропические леса исчезали со скоростью 16-20 млн. га в год, т.е. 0,6 га в секунду, главным образом ради удовлетворения потребностей растущего населения в сельскохозяйственных землях и древесине. В умеренном поясе Северного полушария леса сильно страдают от загрязняющих атмосферу отходов промышленных предприятий, а обширные леса Сибири (тайга) находятся под угрозой крупномасштабной вырубки.
Сведение лесов представляет собой серьезную глобальную экологическую проблему. Леса в процессе фотосинтеза поглощают огромное количество углекислого газа, поэтому их уничтожение может привести к повышению его концентрации в атмосфере, что, как полагают многие ученые, в 21 в. будет способствовать глобальному потеплению в связи с т.н. парниковым эффектом. Более того, широко распространенное сейчас выжигание влажных тропических лесов в развивающихся странах приводит к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере. В тропических лесах до сих пор обитает большинство видов животных, растений и микроорганизмов планеты, разнообразие которых постоянно сокращается. Некоторые из них используются или будут использоваться в перспективе в медицине и сельском хозяйстве.
Литература:
География лесных ресурсов земного шара
. М., 1960
Леса СССР
, тт. 1–5. М., 1966–1970
Вальтер Г. Растительность земного шара
, тт. 1–3. М., 1969–1975
Букштынов А.Д., Грошев Б.И., Крылов Г.В. Леса
. М., 1981
Лиственный лес в Германии
Лиственный лес осенью, Англия
Лиственные леса - леса, состоящие из лиственных пород деревьев и кустарников. Также их называют листопадными или летнезелёными за характерный ежегодный сброс листьев перед наступлением холодов.
На долю лиственных лесов в Европе приходится 24%.
Распространение
Зона лиственных лесов лучше развита в Северном полушарии и расположена южнее зоны бореальных хвойных лесов умеренно холодного климата, южная граница которых проходит между 50° и 60° северной широты, но не охватывает всю территорию собственно умеренной зоны. Она включает Западную Европу, Центральную Европу, Южную Скандинавию, выклинивается в Восточной Европе до Южного Урала, узкой полосой проходит в широтном направлении по югу Западной Сибири и после перерыва - широкой меридиональной полосой вдоль побережья Восточной Азии от Янцзы до 54° северной широты; изолированные участки этой зоны есть на Кавказе и Южной Камчатке.
В Европе лиственные леса заходят далеко на север, в западной части своего ареала даже севернее 58° северной широты, что связано с благоприятным влиянием Гольфстрима. Лиственные леса в Европе простираются вдоль атлантического побережья, начиная от северной части Пиренейского полуострова и кончая Южной Скандинавией; в Восточной Европе, где чувствуется влияние континентального климата, лиственные леса начинают выклиниваться уже в районе Днепра; таким образом область распространения их на Европейском континенте напоминает по форме треугольник. В Западной Европе лиственные леса представлены приатлантическими верещатниками, как крайней степенью деградации лиственного леса, леса сохранились в таком густонаселённом районе, как Центральная Европа, лишь небольшими ограниченными зонами, к востоку их сменяют смешанные леса.
В Северной Америке лиственные леса развиты на восточном побережье, где они тянутся полосой до 1000 км от Северной Флориды до 50° северной широты. Лиственные леса в Северной Америке и Восточной Азии ограничены с юга субтропическими влажными лесами Флориды или Восточного Китая, а с севера - бореальными хвойными лесами; в переходных зонах преобладают смешанные леса.
В Южном полушарии лиственные леса встречаются в южной части Среднего Чили и на Огненной Земле. Южная граница лиственных лесов в Чили проходит в продольной долине по 41°30" южной широты, в береговых хребтах - по 40° южной широты, на западном склоне Анд - по 39° южной широты. Эти леса также имеются на двух высоких вершинах берегового хребта Кампана и Роблес, далеко севернее основной зоны, между 39° и 40° южной широты они переходят на аргентинскую сторону Анд.
Климат
Зона распространения лиственных лесов характеризуется умеренным климатом, с чередованием летнего, осеннего, зимнего и весеннего периодов. Полуостровной характер Западной Европы обуславливает влияние океана на климат. Преобладающие западные ветра приносят влагу внутрь континента, а господствующие тёплые океанические течения предотвращают образование льдов у побережья Западной Европы южнее мыса Нордкап. В западной части Европы зимние температуры на 20° выше средней температуры для соответствующей широты. Чем дальше вглубь континента, тем сильнее проявления континентального климата с холодной зимой и жарким летом. Нулевая изотерма, ограничивающая безморозный климат, проходит от мыса Нордкап в Норвегии к югу до Гамбурга и Альп, пересекает Балканы и Крым, доходит до города Баку на Каспийском море. Безморозный период длится от 200-208 дней на западе до 120 дней на востоке европейской части зоны лиственных лесов. Средняя температура летом на 55° северной широты составляет 21 °C, в то же время на Средиземноморском побережье бывают три жарких месяца, когда температура превышает 21 °C. Годовое количество осадков в горах и на части западного побережья превышает 1500 мм в год. В Пиренеях, Альпах, Карпатах и на Кавказе имеются места, где годовое количество осадков составляет до 1000-1200 мм в год. На большей части территории Европы годовое количество осадков составляет от 500 до 1000 мм в год. Мягким климатом характеризуется Дальний Восток России, где оказывает влияние Тихий океан.
В Северной Америке климат неодинаков в разных районах из-за большого размера континента. В зоне умеренного климата летние периоды жарче, а зимы холоднее, чем в Европе. Преобладающие северо-западные ветры дуют с Тихого океана и создают на западном побережье мягкий и ровный климат. В этой и других прибрежных зонах атмосферные осадки обильные, внутри континента осадков выпадает меньше.
В умеренных широтах наблюдаются большие сезонные различия в радиационных условиях. Летом радиационный баланс подстилающей поверхности велик и в районах с небольшой облач-ностью приближается к условиям тропических широт, зимой на материках он отрицательный.
Умеренные широты являются также ареной наиболее интенсивной циклонической деятельности на полярных и арктических фронтах, поэтому режим погоды здесь очень изменчив. Часты втор-жения воздушных масс, как из полярных, так и из субтропических широт, а следовательно, и резкие изменения температуры.
В Северном полушарии существуют большие различия в циркуляционных условиях на материках и океанах, обусловливающие резко выраженные типы морского и континентального климата.
В преимущественно океаническом Южном полушарии континентальный тип климата в умеренных широтах практически отсутствует.
Весьма значительные различия климата существуют на западных и восточных окраинах материков умеренных широт. Климат западных берегов, подверженных преобладающему воз-действию морских воздушных масс, является переходным от морского к континентальному; часто его называют просто морским. На восточных берегах наблюдается муссонный тип климата, особенно в Азии.
В умеренном поясе Б.П. Алисов выделяет следующие четыре типа климата: континентальный, морской климат западных частей материков, муссонный климат восточных частей материков и океанический.
Континентальный климат умеренных широт. Этот тип климата имеется на материках Евразии и Северной Америки. Он характеризуется теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовая амплитуда температуры большая и растет с удалением в глубь материка. Условия увлажнения меняются в направлении как с юга на север, так и с запада на восток.
В южной части умеренных широт Евразии зимой преобладает режим высокого давления.
На климатологических картах именно в этих широтах находится центр знаменитого зимнего Азиатского антициклона с отрогом, направленным на южную часть Европы. Поэтому зимние осадки здесь небольшие и убывают с удалением в глубь материка. Снежный покров по этой причине невысокий, а в Забайкалье, вблизи центра антициклона, достигает ничтожных величин, несмотря на очень суровую зиму.
Летом в южной части умеренных широт Евразии также нередки антициклоны уже субтропи-ческого типа, способствующие жаркой и сухой погоде. Летние осадки больше, но и они недостаточны из-за высокой испаряемости при больших летних температурах, поэтому увлажнение в южной части умеренных широт оказывается недостаточным. В общем за год здесь выпадает 200–450 мм осадков. В результате начиная от Молдовы, через Украину, южную часть европейской территории России и дальше за Урал, до Монголии включительно, тянутся степи, в которых летом нередко создаются засушливые условия. В Прикаспийской низменности степи переходят в полупустыню, а за Уралом, в северной части Туранской низменности (Казахстан), – даже в пустыню, т.е. в области с постоянно сухим (аридным) климатом. В Херсоне (46,6° с.ш., 32,6° в.д.) средняя температура июля +23°С, января –4°С; годовая сумма осадков 380 мм. В Ахтубе (48,3° с.ш., 46° в.д.) в июле +25°С, январе –9°С; осадков за год 240 мм. В Балхаше (46,9° с.ш., 75,0° в.д.) в июле +24°С,
в январе –15°С; осадков за год 127 мм. Над одной и той же широте с удалением на восток понижаются зимние температуры и убывают осадки, меняются ландшафты: от степи через полупустыню до пустыни.
В более высоких широтах умеренного пояса Евразии лето менее жаркое, но все же очень теплое, зима более суровая (для каждой данной долготы), большие годовые суммы осадков
(300–600 мм). Континентальность также растет с запада на восток (главным образом за счет понижения температур зимы): возрастают годовые амплитуды температуры и убывают осадки. Снежный покров здесь выше и лежит дольше. Это зона смешанных или лиственных лесов. Сравним условия в некоторых ее пунктах. В Москве (55,8° с.ш., 37,6° в.д.) средняя температура июля + 18°С, января –10°С; годовая сумма осадков 600 мм. В Казани (55,8° с.ш., 49° в.д.) в июле +20°С, в январе -13°С; осадков за год 459 мм. В Новосибирске (55,0° с.ш., 82,9° в.д.) в июле +19°С, в январе –19°С; осадков за год 425 мм. Максимум осадков везде приходится на лето.
Еще севернее располагается зона тайги, которая тянется от Скандинавии до Тихого океана, с такими же закономерностями в изменении климата с запада на восток, но с большей суровостью зимы. Южная граница зоны тайги в направлении на восток смешается к более низким широтам.
В Забайкалье климат тайги уже непосредственно граничит со степным климатом; зона лиственных лесов между тайгой и степью здесь исчезает. На север тайга и ее климат дальше всего заходят на Таймыре. Лето в зоне тайги такое же жаркое, как и в более низких широтах, но зима еще холоднее. Именно за счет суровости зимы климат в восточной части зоны тайги достигает наибольшей континентальности. Осадков выпадает в общем столько же, сколько и в зоне лиственных лесов; увлажнение в общем достаточное, в Западной Сибири приводящее даже к заболачиванию.
В Каргополе (61,5° с.ш., 38,9° в.д.) средняя температура в июле +17°С, в январе –12°; осадков за год 540 мм. В Енисейске (58,4° с.ш., 92° в.д.) в июле + 18°С, в январе –223С; осадков за год 460 мм. В Якутске (62,0° с.ш., 129,6° в.д.) в июле +19°С. в январе –44°С; осадков за год 190 мм. Именно в Якутии континентальность климата достигает наибольшей величины.
На материке Северной Америки обнаруживаются те же типы континентального климата умеренных широт. Они распределяются очень сложно, отчасти под влиянием орографии. На западе внутренней части материка, защищенном Скалистыми горами от воздушных масс с Тихого океана, преобладают пустыни и степи, на востоке – лиственные леса. Севернее большая часть Канады занята тайгой, которая особенно далеко на север заходит на Аляске. Соответственно этому распределяются и климатические условия. Приведем данные по некоторым станциям.
В степной зоне, в Солт-Лейк-Сити (40,8° с.ш., 112° з.д.), на значительной высоте над уровнем моря (1300 м) средняя температура июля +25°С, января –2°С; осадков за год 395 мм. В зоне лист-венных лесов, в Чикаго (41,9° с.ш., 87,6 о з.д.), в июле средняя температура +23°С, в январе –4°С; осадков за год 815 мм.
В более северных широтах в зоне тайги, на станции Принс-Альберт (53,2° с.ш., 105,6° з.д.), средние температуры июля +17°С. января –20°С; осадков за год 406 мм.
Особую разновидность континентального климата представляет климат горных районов в умеренных широтах. В горных районах Тянь-Шаня осадки обильнее, чем в Туранской низменности и на Памире. В благоприятных условиях рельефа они могут превышать 2000 мм; с запада на восток осадки убывают. Температуры здесь, конечно, ниже, чем на низменности. Например, в Пржевальске (42,4° с.ш., 78,4° в.д., 1744 м) в июле +17°С, в январе –7,1 о С.
В высокогорной области Саян и Алтая температурный режим очень разнообразен и зависит от высоты и рельефа. Осадки значительные на наветренных склонах (в Западном Алтае до 1500 мм и более) и небольшие на южных склонах и в замкнутых котловинах (на Алтае менее 200 мм).
В Саянах на западных и северо-западных склонах годовое количество осадков превышает 1000 мм. Поэтому на наветренных склонах накапливается большой снежный покров и снижается снеговая линия.
В Северной Америке очень большие количества осадков выпадают на наветренных склонах Каскадных гор, более 2000 мм в год. Максимум осадков в связи с усиленной циклонической деятельностью приходится на зиму, и снежный покров местами превышает 5 м. В расположенных восточнее Скалистых горах осадков меньше: на западных склонах до 1000 мм, в долинах местами только 150–200 мм. Средние температуры января во внутренних долинах и на плато порядка –5 – 10°С и ниже. Очень резкие колебания температуры зимой нередко связаны с феном на западных склонах Скалистых гор. Отмечались такие случаи, как повышение температуры в январе при фене от –31 до + 19°С, правда, за значительное время (несколько десятков часов). Лето сухое и нежаркое, но, конечно, температуры зависят и от широты, и от высоты над уровнем моря.
Особые условия климата высоких степей и полупустынь наблюдаются в Монголии. На высотах 700–1200 м и выше теплое лето и очень холодная и малоснежная зима; осадки вообще очень небольшие и выпадают преимущественно летом, так как зимой это район центральной части зимнего Азиатского антициклона. В Улан-Баторе (47,9° с.ш., 106,8° в.д., 1309 м) средняя темпе-ратура июля +17°С, января –28°С; очень большие суточные амплитуды температуры. Осадки (243 мм год) выпадают преимущественно с мая по сентябрь. В Джаргаланте (Кобдо) (47,9° с.ш. 91,6" в.д. 1370 м) осадков еще меньше, около 122 мм, причем осадки типично летние, зима почти бесснежная.
Климат западных частей материков в умеренных широтах. В западных частях Евразии и Северной Америки в умеренных широтах резко преобладает перенос на материк морских воздушных масс и зимой, и летом. Поэтому здесь климат несет сильный отпечаток океанических влияний и является морским климатом. Он характеризуется не очень жарким летом и мягкой зимой без устойчивого снежного покрова, достаточным количеством осадков и более или менее равномерным сезонным распределением. Это определяет ландшафт широколиственных лесов и лугов. Осадки резко увеличиваются на западных склонах гор.
В Северной Америке вследствие наличия Каскадных и Скалистых гор этот тип климата ограничивается сравнительно узкой прибрежной территорией. В Западной Европе он распростра-няется в глубь материка с постепенным увеличением континентальности. Например, в Париже (48,8° с.ш., 2,5 о в.д.) средняя температура июля +18°С, а января +3°С; осадков за год 613 мм.
В более высоких широтах, в Бергене (60,4° с.ш., 5,3° в.д.), в июле осадков 1730 мм – сказывается влияние орографии (Берген лежит к западу от Скандинавских гор, на побережье). За хребтом, внутри и на востоке полуострова, климат становится континентальным. В Стокгольме, например, в июле +16°С, в феврале –3°С, а осадков за год 540 мм при летнем максимуме; по ландшафту это уже юг зоны тайги.
В Европе к востоку от Берлина климат становится континентальным. В пределах России такой тип климата переходит в континентальный климат умеренных широт, описанный выше. Наибольшие количества осадков выпадают в этом типе климата в Европе на наветренных склонах гор. Выше указана большая сумма осадков для Бергена, но на некоторых станциях Альп выпадает и свыше 2500 мм в год.
Морской климат для запада Северной Америки характеризуют данные станции Ситка на Аляске (57, Г с.ш., 135,3° з.д.), где в августе + 13°С, в январе 0°С; годовая сумма осадков 2343 мм. Но на склонах Каскадных гор выпадают и еще большие суммы осадков – от 3000 до 6000 мм. Такое огромное количество осадков также связано с ярко выраженным влиянием топографии.
Климат восточных частей материков в умеренных широтах. На востоке Азии климат типично муссонный. Муссоны умеренных широт являются продолжением муссонов тропических и субтропических, выражены очень отчетливо и наблюдаются примерно до широты северного Сахалина. Юг Камчатки от них свободен, а над Охотским морем и над севером Камчатки обнаруживается лишь муссонная тенденция. Таким образом, умеренный муссонный климат наблюдается в Приморском крае, в северовосточном Китае, в северной Японии и на Сахалине.
Зимой окраина материка показывается на периферии Азиатского антициклона и здесь преоб-ладает перенос холодного воздуха из Восточной Сибири, поэтому зима малооблачная и сухая со значительными холодами и резким минимумом осадков. Летом над востоком Азии господствует циклоническая деятельность с достаточно обильными осадками. Примером могут служить данные для Хабаровска (48,5° с.ш., 135,0° в.д.), где средняя температура в июле +21 о С, в январе –22°С и осадков 569 мм в год, из которых на зимнее полугодие (октябрь–март) приходится лишь 99 мм.
Сложнее обстоит дело в Японии, где и зимой достаточно часты циклоны с фронтальными осадками, которые еще усиливаются орографией. Летом, напротив, имеется относительный минимум осадков в середине сезона в связи с отступлением циклонической деятельности к северу.
В результате зима может оказаться не менее богатой осадками, чем лето. В Саппоро (43,1° с.ш., 141,4° в.д.) средняя температура в августе +21 о С, в январе –6°С; осадков 1078 мм в год, причем за зимнее полугодие 560 мм и за летнее 518 мм.
В северных районах российского Приморья, где муссонный режим ветра выражен слабо или отсутствует, зима вследствие сильной циклонической деятельности мягче и распределение осадков в течение года равномерное. Так, на станции Ключи на Камчатке (56° с.ш., 160° в.д.) средняя температура в июле +15°С, в январе –17°С; осадков 562 мм в год, из них 314 мм приходится на зимнее полугодие.
На Атлантическом побережье Канады и Ньюфаундленда муссонная циркуляция выражена слабо или отсутствует. Зимы не так холодны, как на востоке Азии, а лето достаточно теплое. Например, в Галифаксе (44,6° с.ш., 63,6° з.д.) в июле и августе средняя температура +18°С, а в январе –4°С; осадков за год 1386 мм, причем распределение их по сезонам довольно равномерное.
В Южной Америке к климату восточной части материка в умеренных широтах можно отнести всю Патагонию, примерно от 38 до 52° ю.ш. и от предгорьев Анд до Атлантического океана. Своеобразная географическая обстановка местности создает и своеобразный климат полупустыни в непосредственной близости к океану. Причина в том, что от влияния морских воздушных масс с Тихого океана Патагония закрыта Андами. В то же время холодные воздушные массы антаркти-ческого происхождения свободно проникают сюда с юга. Атлантический воздух, изредка вторгаясь в Патагонию, предварительно проходит над холодными водами Фолклендского течения, где становится устойчиво стратифицированным, и потому также не дает больших осадков.
В большей части Патагонии годовая сумма осадков 120–200 мм, причем в летние месяцы их совсем мало, не более 20–30 мм за три месяца. Средняя температура января от +20°С на севере до + 10°С на юге, т.е. лето холоднее по сравнению с пустынями Северного полушария под теми же широтами. Средняя температура июля близка к +5°С, но на высоких плато понижается до –5°С; следовательно, зима значительно мягче, чем во внетропических пустынях Северного полушария. На низком берегу Атлантического океана на юге Патагонии, в Санта-Крус (50,0° ю.ш., 68,5° з.д.), осадков выпадает только 171 мм в год, средняя температура января + 15°С, а июня и июля +2°С.
Океанический климат в умеренных широтах.
Атлантический и Тихий океаны занимают большие площади в умеренных широтах обоих полушарий, а Индийский океан – в умеренных широтах Южного полушария. Преобладающий западный перенос выражен над океанами лучше, чем над материками, особенно в Южном полушарии. Скорости ветра больше, чем над материками. В 40-х и 50-х широтах Южного полушария, между зоной субтропических антициклонов и субантарктическими широтами, где чаще всего проходят центры глубоких циклонов, средние скорости ветра 10–15 м/с. Штормы здесь часты и продолжительны; моряки недаром назвали 40-е широты Южного полушария ревущими. Распределение температуры над океанами более зональное, чем над материками в тех же широтах, а различия между зимой и летом выражены меньше.
В связи с холодным летом ландшафт тундры находится на океанических островах в таких низких широтах, в которых на материках тундры еще нет. Так, тундрой покрыты Алеутские и Командорские острова, под 55–52° с.ш.: в Южном полушарии тундрой покрыты Фолклендские острова под 52° ю.ш., остров Южная Георгия, Южные Оркнейские острова и др.
В Северном полушарии западные части океанов зимой заметно холоднее восточных из-за частых вторжений холодных воздушных масс с материков. Летом различия меньше. Облачность над океанами умеренных широт велика и осадки значительны, особенно в широтах субполярных, где наблюдаются наиболее глубокие циклоны.
В зоне между 40 и 60° с.ш. в обоих океанах Северного полушария средние температуры августа заключаются между +22 и +8°С. В феврале в Атлантическом океане – от +15 до –10°С, но в Тихом океане значительно ниже – от +10 до –10°С. В общем разность температур между 40-й и 60-й широтами от зимы к лету убывает. Годовые амплитуды здесь порядка 10–15°С. В Южном полушарии средние температуры этих океанов в зоне между 40 и 60° ю.ш. в феврале от +15 до 0°С, в августе от +10 до –10°С. Преобладающие западные ветры здесь очень сильны и устойчивы, часты штормы.
| Оглавление |
|---|
| Климатология и метеорология |
| ДИДАКТИЧЕСКИЙ ПЛАН |
| Метеорология и климатология |
| Атмосфера, погода, климат |
| Метеорологические наблюдения |
| Применение карт |
| Метеорологическая служба и Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО) |
| Климатообразующие процессы |
| Астрономические факторы |
| Геофизические факторы |
| Метеорологические факторы |
| О солнечной радиации |
| Тепловое и лучистое равновесие Земли |
| Прямая солнечная радиация |
| Изменения солнечной радиации в атмосфере и на земной поверхности |
| Явления, связанные с рассеянием радиации |
| Суммарная радиация, отражение солнечной радиации, поглощенная радиация, ФАР, альбедо Земли |
| Излучение земной поверхности |
| Встречное излучение или противоизлучение |
| Радиационный баланс земной поверхности |
| Географическое распределение радиационного баланса |
| Атмосферное давление и барическое поле |
| Барические системы |
| Колебания давления |
| Ускорение воздуха под действием барического градиента |
| Отклоняющая сила вращения Земли |
| Геострофический и градиентный ветер |
| Барический закон ветра |
| Фронты в атмосфере |
| Тепловой режим атмосферы |
| Тепловой баланс земной поверхности |
| Суточный и годовой ход температуры на поверхности почвы |
| Температуры воздушных масс |
| Годовая амплитуда температуры воздуха |
| Континентальность климата |
| Облачность и осадки |
| Испарение и насыщение |
| Влажность |
