Текст книги "Природные зоны России. Начальная школа"

Природные зоны России. Начальная школа

© ООО «ВАКО», 2015

Введение

Мы живём в России, самой большой стране на Земле. Россия настолько огромна, что в ней есть и дремучие леса, и широкие степи, и глубокие моря, и высокие горы. Есть места холодные и суровые, без растительности, а есть тёплые и благодатные, где разнообразие форм растений поражает воображение. По-научному это называется «природные зоны». Мы предлагаем вам отправиться в увлекательное путешествие по этим зонам.

Рассмотрим следующие природные зоны:

• арктическая пустыня;

• тундра и лесотундра;

• тайга;

• смешанные (хвойно-широколиственные) и широколиственные леса;

• лесостепь и степь;

• полупустыня и пустыня;

• горы – области высотной поясности.

Природные зоны – это особые географические области, имеют вид поясов и располагаются от экватора к полюса́м. Для каждой зоны характерны определённые условия температур, влажности, типы почв, схожая растительность и животный мир.

Зона арктических пустынь

Арктика… От этого слова веет ледяным холодом. И не удивительно, ведь зона арктических пустынь самая северная. Арктика – это всё огромное пространство Северного Ледовитого океана с морями и островами: Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля, Новосибирские острова. Солнце в Арктике никогда не поднимается высоко над горизонтом. Его лучи едва скользят по поверхности земли, давая ей очень мало тепла.

А снег и лёд их отражают, не давая прогреваться земле. Вот почему в арктической пустыне так холодно и даже летом почти не тает лёд. Снежный покров здесь держится 280–300 дней в году. Зимой на 100 дней наступает полярная ночь. В это время солнце совсем не поднимается над горизонтом, темно целые сутки. Однообразие ночи часто нарушается изумительными по красоте полярными сияниями. Лютой зимой температура опускается до –50 °C и начинают дуть ураганные ветра. В оставшиеся дни стоит полярный день, когда вовсе не бывает ночи и всегда светло. Но и летом температура не высока. Например, в июле здесь бывает от +2 до +4 °C тепла. Летом часто идёт холодный дождь со снегом, дуют ветра. Из-за сильного испарения со стороны океана поднимаются густые туманы. А вот гроз и ливней здесь никогда не бывает. Осадки выпадают по большей части в виде инея, снега или и́зморози.

Зимой здесь можно видеть удивительное явление: полярное сияние – свечение верхних слоёв атмосферы.

В арктической пустыне практически нет почвы в том виде, как мы себе её представляем. Поверхность земли покрыта льдом, щебнем и обломками камней. Эти почвы называются полярно-пустынными. В них практически нет питательного перегноя (гу́муса), они каменистые. Земля промерзает на много метров в глубину. Большая часть пространства покрыта ледниками, которые никогда не тают.

По сравнению с тундрой в арктических пустынях относительно мало болот и озёр. В связи с тем что лето очень короткое (иногда не более месяца) и холодное, вечная мерзлота на поверхности грунта почти не успевает оттаивать. Из-за этого растения не могут использовать воду из почвы, поэтому растительность очень бедна и не образует сплошного покрова. Растения произрастают небольшими островками среди безжизненной земли. Чаще они располагаются в понижениях рельефа, там, где больше влаги и есть защита от ветра, или на небольших склонах, обращённых к солнцу. Растительность – это мхи, лишайники и немногочисленные низкорослые цветковые растения (полярный мак, дриа́да, аркто́ус, ворони́ка). В суровых арктических условиях растения очень медленно растут. За год мох вырастает всего лишь на 1–2 мм!

Животный мир арктических пустынь беден. Здесь обитают белый медведь (самый крупный наземный хищник на планете) и песец. Белые медведи – ловкие и быстрые хищники, прекрасно плавают. Густой мех и толстый слой подкожного жира защищает зверя от суровых морозов и холодной воды. Белый медведь может спокойно выдерживать температуру до –70 °C без ущерба для здоровья. Медведи ловят кольчатую нерпу, морского зайца, моржей (с которыми могут справиться только на суше). Остатки пищи белого медведя доедают песцы. Белый медведь занесён в Красную книгу России, на него запрещена охота.

На каменистых берегах и песчаных ко́сах островов образуют большие лежбища морские млекопитающие – морж и гренландский тюлень. Все они используют сушу для размножения и отдыха, а кормятся в море.

Несмотря на короткое лето, на побережье Северного Ледовитого океана гнездится множество рыбоядных птиц: чи́стиковые (ка́йры, лю́рики, ту́пики, чи́стики, гага́рки), разные виды чаек и полярные кра́чки. Сотни морских птиц собираются в так называемые «птичьи базары» – массовые гнездовья, которые располагаются прямо на отвесных скалах над бушующим морем. В море плавают рыбы: ря́пушка, не́льма, са́йка, треска́ и ко́рюшка.

Почвы в арктических пустынях очень бедные, слабо развитые. Зато в этой зоне много полезных ископаемых – газа, нефти, цветных металлов. В большинстве арктических районов сохраняются чистый воздух и огромные запасы чистой питьевой воды. Людей в арктической пустыне практически нет. Здесь несут службу военные и проводят исследования учёные. Большая часть земли необитаема.

Краснокнижные виды зоны животных арктических пустынь: белый медведь, морж, си́вуч, кольчатая не́рпа, серый тюлень.

Тундра и лесотундра

Тундра простирается вдоль всего побережья Северного Ледовитого океана, южнее арктической зоны. В тундре чуть теплее, чем в арктической пустыне. Но так же, как и в арктических пустынях, здесь дуют сильные ветра, холодно зимой и летом. Зимой наступает полярная ночь, а летом полярный день. Зима продолжается до 8 месяцев в году, температура опускается до –52 °C. Только 4 месяца приходится на весну, осень и лето. В конце сентября в тундре уже наступает зима. Но и летом бывают заморозки, может внезапно выпасть снег. Максимальная температура в июле не поднимается выше +10 °C. Толщина снежного покрова, который защищает растения зимой от низкой температуры и сильных ветров, достигает полуметра. Высота растения часто определяется его толщиной (мощью). Климат тундры изменяется с севера на юг и с запада на восток. Чем севернее, тем холоднее и беднее растительность. На западе сильно сказывается влияние Атла́нтики, вследствие этого здесь более влажный климат. За Колымо́й на климат оказывает влияние Тихий океан, поэтому там зимы менее суровы, с более мощным снежным покровом.

Из-за суровых климатических условий грунт в тундре проморожен на очень большую глубину – до нескольких сотен метров. Это явление называется вечной мерзлото́й. За короткое лето оттаивает только её самый верхний слой. Благодаря таянию вечной мерзлоты́ и слабому испарению на поверхности тундры образуются многочисленные озёра и болота. Из-за низкой температуры в почве затруднены процессы разложения, а избыточная влага создаёт заболоченность. В почвах тундры мало питательных веществ, она имеет кислую реакцию, в ней много мелких и больших камней, большое количество органических веществ и железа. Из-за вечной мерзлоты на участках с избыточным увлажнением (торфяные болота) часто образуется сеть морозобо́йных трещин, разделяющая поверхность на правильные многоугольники (полиго́ны). Такие типы тундр называются полигона́льными.

В отличие от зоны арктических пустынь, вся тундра покрыта сплошным ковром растительности. Это связано с тем, что лето здесь более продолжительное (в среднем 1,5-2 месяца) и тёплое (средняя температура июля до +10 °С). Поэтому самый поверхностный слой почвы немного оттаивает, позволяя растениям более эффективно усваивать влагу.

Тундровые растения низкорослые, приземистые, для многих кустарничков характе́рны стелющиеся и подушковидные формы роста. Основная и преобладающая растительность тундры – мхи и лишайники. Мхи влияют на температуру почвы и глубину оттаивания её весной. По типу растительности выделяют тундры лишайниковые, моховые, кустарничковые, пуши́цево-осоко́вые и др.

С севера на юг тундры подразделяются на субарктические и арктические. В субарктических тундрах, где средняя температура июля будет не меньше +6 °С, можно встретить кустарничковые ивы и полярные низкорослые берёзки, цветковые растения – багу́льник, дриаду, различные бобо́вые и злаки. В конце лета в тундре созревают ягоды морошки, голуби́ки, ворони́ки, брусни́ки. Кустарники редко вырастают в таких условиях выше 1 м. Древесная растительность не может расти в тундре из-за близкого залегания вечной мерзлоты и сильных ветров. Арктическая тундра расположена севернее. Здесь становится холоднее, и основу растительного покрова будут составлять мхи, пуши́ца, лисохво́ст. Растительность поселяется по ложби́нкам, которые окружают безжизненные участки каменистого грунта.

Условия жизни животных в тундре можно с полной уверенностью назвать экстремальными. Длинная полярная ночь с низкой температурой, ураганные ветра, вечная мерзлота – не все виды животных могут выжить в таких условиях. Многие животные активны только несколько летних месяцев, а больше половины года находятся в состоянии анабио́за (все насекомые), спячки (многие грызуны) или мигрируют в более тёплые места (птицы и копытные). На зиму остаются только белые куропа́тки, полярные со́вы, ле́мминги, волки.

Удивительный грызун ле́мминг способен пережить без ущерба для здоровья суровую зиму тундры. За короткое лето он накапливает до 10 % подкожного жира. Зимой в поисках корма лемминг проделывает ходы под снегом и поедает наземные части растений. У копытного ле́мминга зимой когти третьего и четвёртого пальцев разрастаются в мощные ви́льчатые «копытца». Ими зверёк легко прокапывает зимние подснежные и подстилочные ходы. Зимой ле́мминги питаются листьями, побегами и корой различных кустарников (полярной ивы, карликовой берёзки), а летом разнообразят свой рацион ягодами, грибами, лишайниками. За лето они успевают принести два-три, а иногда и четыре помёта по пять-шесть детёнышей в каждом. При недостатке корма они совершают миграции на большие расстояния. От чи́сленности ле́мминга зависит жизнь многих хищников, для которых он является основной пищей. Если ле́ммингов мало, то полярная сова весной даже не откладывает яйца. Песе́ц совершает кочёвки до лесотундры и тайги в поисках грызунов.

Нигде нет такого разнообразия водоплавающих птиц, как в тундре. Для тундры характерны малый, или тундро́вый, лебедь, белоло́бый гусь и писку́лька, чёрная, краснозо́бая и канадская каза́рки. Гуси кормятся молодыми побегами трав, листьями кустарничков, ягодами и семенами, водорослями. Типичные обитатели тундры – мелкие птицы из семейства овся́нковых: пу́ночка и лапла́ндский подоро́жник. Летом они питаются и выкармливают птенцо́в главным образом насекомыми, а зимой кормятся семенами трав. В тундре обитает множество разнообразных кулико́ в. Наиболее характерны ржа́нки, камнеша́рка, песочники (более 25 видов), турухтан, куличок-лопатень, бекасови́дные верете́нники, плаву́нчики. Все кулики́ питаются животными кормами: они поедают личинок и взрослых насекомых, пауков, моллюсков, червей, мелких ракообразных. Характерный обитатель тундры – длиннохво́стый помо́рник. Помо́рники питаются ле́ммингами, разоряют гнёзда, поедая яйца и птенцов, отбирают добычу у чаек (напав на них, преследуют до тех пор, пока те не отрыгнут пищу). Как и в арктической зоне, на скалистых морских побережьях тундровой зоны имеются большие скопления птиц на гнездо́вье – птичьи базары. Это скопления морских птиц – тонкоклю́вой и толстоклю́вой кайры, чаек и других.

Пернатые хищники тундры – белая полярная сова и каню́к-зимня́к – в основном охотятся на грызунов. Тундро́вый волк обладает более пышным и светлым, чем у остальных подвидов, мехом. Он охотится на северных оленей, поедает грызунов, ловит плохо летающих гусей в состоянии ли́ньки. Стада дикого северного оленя весной кочуют к побережью Северного Ледовитого океана, а осенью возвращаются в лесотундру и северную тайгу. Вслед за ними кочует и волк.

В тундре практически нет репти́лий и амфи́бий (лягушек, змей и ящериц), они здесь не живут, так как не выдерживают сурового климата. Амфи́бии – сибирский углозу́б и травяна́я лягушка – появляются только на самом юге тундро́вой зоны.

В тундре очень много кровососущих насекомых (гну́са): комаров, мошек и слепней. Кроме того, на оленях паразитируют носогло́точные и подко́жные оводы.

Южнее тундры начинается зона лесотундры. Эту зону учёные считают переходной от тундры к тайге. В лесотундре более тёплое, чем в тундре, лето и не такие сильные ветра. Климат лесотундровой зоны чуть мягче, чем в тундре, что позволяет расти здесь древесным породам. Но сомкнутого покрова – леса – на всей территории этой зоны деревья образовать ещё не могут. Здесь сочетаются чахлые редколесья из ли́ственницы, ели, берёзы вдоль рек и на водоразделах, а также участки кустарниковой тундры на открытых пространствах. У деревьев поверхностная корневая система, они невысокие и медленно растут, часто стелются по земле и имеют искривлённый ствол. Продвижение леса с юга на север ограничено холодным климатом и деятельностью человека (лесные пожары и вырубки). Короткий период тепла и света, иссушающее действие ветров – причины, снижающие рост и замедляющие развитие деревьев. В лесотундре есть вечная мерзлота. Холодный период продолжается от 180 до 240 дней. Средняя температура января от –10 до –30 °C. Большую площадь лесотундры занимают торфяные болота.

Растительность лесотундры более разнообразна. На склонах речных долин летом цветут лютики, яркие жарки́ – купа́льницы и душистая валериа́на. Здесь растёт голуби́ка, черни́ка, клю́ква, моро́шка, княжени́ка и брусни́ка. Луга и речные долины в тёплое время служат прекрасным пастбищем для диких северных оленей. Зимой северные олени держатся на малоснежных территориях, где они могут легко добраться до я́геля.

Для животного мира лесотундры также характерно сочетание тундровых (северный олень, а из птиц – многие кулики) и таёжных видов (лось, бурый медведь, росома́ха). Наиболее характерны здесь некоторые виды птиц: ястреби́ная сова, кре́чет, щёголь, овсянка-крошка. В реках можно поймать ха́риуса, щуку, окуня и других рыб. Встречаются так называемые проходны́е рыбы, которые приплывают в пресные реки из солёных морей на не́рест: сиг, о́муль, чир, муксу́н.

В тундровой зоне находятся многочисленные залежи полезных ископаемых. Главным образом это углеводороды – нефть и природный газ. Вместе с тем природа тундры и лесотундры очень хрупкая, она с трудом восстанавливается после грубого вмешательства человека. Места после разработки полезных ископаемых, следы от тяжёлой техники, брошенные военные полигоны – всё это останется мёртвой землёй практически навсегда. Для сохранения уникальной природы были созданы Кандалакшский заповедник, заповедники остров Врангеля, Таймырский, Усть-Ленский и Большой Арктический.

Краснокнижные виды зоны тундры и лесотундры: крупные соколы – кре́чет и сапса́н, маленький кулик – лопа́тень, малый лебедь, белоклювая гага́ра.

Тайга

Тайга – самая крупная зона, занимает 10 % от всей суши на Земле. Она простирается от западных границ России до побережья Охотского моря. Для климата таёжной зоны характерно довольно тёплое лето и очень холодная, многоснежная зима. Полюс холода – место с самыми сильными зимними морозами в северном полушарии находится именно в таёжной зоне, в районе города Верхоянск, где температура падала почти до –68 °С. Тайга самая снежная из всех природных зон. Снега выпадает много, по лесу в это время не пройти ни человеку, ни зверю. Сугробы наметает до 1 м высотой. Мощный снеговой слой предохраняет почву от промерзания и служит защитой для многих животных.

В тайге берут своё начало многие крупные реки: Волга, Северная Двина, Онега, Лена, Вилюй, Обь, Енисей.

Тайга – это лесное царство. Основные породы деревьев, растущих в тайге, хвойные (сосна обыкновенная и кедровая, ель обыкновенная и сибирская, пихта, лиственница сибирская и даурская). Хвоинки не опадают зимой, как листья у лиственных деревьев. Исключение составляют только лиственницы, которые сбрасывают хвою на зиму. Хвойные деревья хорошо переносят сильные зимние холода, а процессы роста и развития не прекращаются даже в очень холодные зимы. Узкая крона хвойного дерева позволяет растениям лучше использовать свет низкого зимнего солнца, а ветви расположены так, чтобы уменьшить вероятность их обламывания от тяжёлого снега.

В зависимости от пород деревьев таёжные леса подразделяют на тёмнохвойные (образованные елью и пихтой) и светлохвойные (из сосны и лиственницы). С севера на юг тайга подразделяется на северную, среднюю и южную. В южной тайге будет теплее, чем в северной, поэтому в лесу встречаются виды растений, свойственные широколиственным лесам.

В таёжном тёмнохвойном еловом лесу мало света. Из-за опавшей хвои почва имеет кислую реакцию, хвоя трудно перерабатывается почвенными микроорганизмами и гу́муса (питательных веществ) мало. Не все растения могут выжить в таких условиях. В таком лесу мало (или почти нет) кустарников, а есть только теневыносливые растения. Травы и кустарнички размножаются чаще побегами и корневищем, чем семенами, образуя курти́ны. Некоторые травянистые растения не образуют хлорофилла, поэтому имеют белый или серый цвет побегов (подъе́льник, ладья́н). Другие растения не сбрасывают свои листья зимой и сохраняют их зелёными под снегом (брусника, груша́нка). Ве́нчики цветков растений белые, бледно-розовые, бледно-голубые; именно эти цвета хорошо заметны на тёмно-зелёном фоне мохового покрова и в сумраке тёмнохвойного леса.

В нетронутом тёмнохвойном лесу очень слабое движение воздуха, ветра практически нет. Поэтому семена ряда растений имеют настолько маленькую массу, что их может переносить с места на место даже слабый ветерок. Например, масса семени орхидеи гудайе́ры ползучей всего 0,000002 г. Многим растениям для полноценного роста нужны гифы специфических грибов. Эти гифы срастаются с зародышами семян и доставляют необходимые им питательные вещества. Когда зародыш вырастает в полноценное растение, он в свою очередь обеспечивает гриб углеводами. В светлохвойных таёжных лесах больше света, поэтому здесь можно встретить на почве лишайники и различные кустарники: рододе́ндрон, раки́тник, калину, шиповник, смородину. Также для кустарникового яруса тайги характерны рябина, жи́молость, можжеве́льник. В травяном покрове много ягодных растений – клюквы, брусники, черники, голубики, княжени́ки.

Животные тайги вынуждены приспосабливаться к зиме с её трескучими морозами и глубоким снегом. Многие виды впадают в спячку или зимний сон, откочёвывают на юг. Мощный снежный покров для активных в зимнее время животных своего рода защита от морозов. Дело в том, что под снегом температура на несколько градусов выше температуры воздуха. Снег сохраняет тепло от животного. Грызуны ведут активную подснежную жизнь; в очень морозные дни, зарывшись в снег, ночуют таёжные птицы: рябчики, глухари и тетерева.

Жизнь многих животных тайги зависит от их основного питания – семян хвойных деревьев. В периоды хорошего урожая семян кедро́вой сосны – кедровых орешков – увеличивается численность белок, клесто́в, кедро́вок, мышеви́дных грызунов. Во время неурожая грызуны снижают численность, а многие виды откочёвывают в поисках корма. Хвою сосны поедают личинки соснового пилильщика, гусеницы сосновой пядее́ницы и сосновой совки. Сибирский коконопряд питается хвоей пихты, ели, лиственницы, кедровой сосны. Периодические массовые размножения этих гусениц вызывают порой полное оголение деревьев на больших пространствах тайги.

Глухарь (обыкновенный и каменный), рябчик, дикуша (в дальневосточной тайге) летом питаются разнообразной растительной пищей: ягодами, почками, листвой, а также мелкими беспозвоночными. Зимой они вынуждены ограничиваться хвоей и почками деревьев. Характерное копытное животное тайги – лось – зимой переходит на питание корой и ветвями деревьев.

Много в тайге насекомоядных птиц. Горихво́стки, сла́вки, камы́шевки, сверчки́ на зиму мигрируют на юг. Зимовать в тайге остаются синицы, по́ползни, пищу́хи, дятлы. Эти птицы способны достать уснувших насекомых из-под коры и из трухлявых деревьев. Также они разнообразят свой рацион семенами и ягодами. Хищные птицы тайги – это в основном разные виды сов (длиннохвостая нея́сыть, фи́лин, мохноно́гий сыч и др.). На тетеревиных и воробьиных птиц охотится ястреб-тетеревя́тник. Крупные хищники тайги (медведь, волк) охотятся на лосей и оленей, средние и мелкие (соболь, колоно́к, горностай, куница) довольствуются зайцами, мышевидными грызунами и землеро́йками. Рысь – характерный обитатель таёжной зоны, питается зайцами, мышевидными грызунами, птицами, иногда нападает на молодых лосей и оленей.

В тайге много кровососущих насекомых: мокрецо́в, комаров, мошки́ и иксо́довых клещей. Весной и летом они приносят много страданий животным и людям.

Почва в таёжной зоне относительно бедна питательными элементами. Шире всего распространены подзо́листые таёжные почвы. Эта зона богата природными ископаемыми. В тайге Западной Сибири добывают нефть и газ. В Якутской и Архангельской тайге – алмазы. Но самое большое богатство тайги – строевой лес. Большая часть древесины, использующейся в строительстве и промышленности, заготавливается именно в этой зоне. Много в тайге рек и озёр с чистейшей пресной водой. Природа здесь более устойчива к воздействию человека по сравнению с тундрой, но непродуманное строительство промышленных предприятий и слишком активная вырубка леса быстро способны уничтожить уникальный ландшафт. В этой зоне выпадает столько осадков в виде дождя и снега, что вода не успевает испаряться с поверхности земли. От этого происходит заболачивание. Болота – такая же неотъемлемая часть ландшафта тайги, как и незаболоченные хвойные леса. Наиболее характерны для тайги верховые (олиготро́фные) болота.

Болото – это сформированный в течение многих веков природный комплекс. Как же понять, что мы действительно пришли на болото? Ведь не всякое мокрое место можно назвать болотом. На настоящем болоте всегда наблюдается обильное переувлажнение, встречаются характерные только для него виды растений. Из-за недостатка кислорода, кислой среды и постоянной сырости отмирающие части растений не разлагаются, как в лесу, а накапливаются: ли́ственный опа́д, отмершие стебли и упавшие стволы – на поверхности, а отмирающие корни растений – в глубине. Эти неразложившиеся растительные остатки под собственным весом спрессовываются в однородную массу – торф. Неотъемлемые части болота – вода, торф, особые виды растений и животных. Если исчезнет хотя бы одна составляющая этого комплекса (прекратится приток воды, человек добудет торф или же исчезнет болотная флора и фауна), исчезнет и само болото. Из-за столь тесных взаимосвязей этих компонентов болота являются одними из самых сложных и уязвимых типов экосистем. Болота бывают очень разными: на одних растут деревья, высокие или низкие, на других можно встретить лишь осоки, пушицу и злаки, третьи сплошь покрыты моховым ковром с отдельными травинками, на четвёртых будут непроходимые заросли кустарников или же многочисленные папоротники.

Болота образуются при заболачивании суши (в местах, где на поверхность выходят подземные воды и там, где количество осадков выпадает больше, чем может испариться) или в результате зарастания озёр. Болота бывают низи́нные и верховы́е. Низинные располагаются в понижениях рельефа – низинах – и питаются за счёт подземных ключей или застойных вод. На низинных болотах растут ольха чёрная и серая, камыши, смородина чёрная, таволга вязолистная, белокрыльник болотный, хмель. Этим растениям нужно много минеральных веществ, которых на низинных болотах всегда в достатке.

Верховые болота внешне совсем не похожи на низинные. Они образуются в результате нарастания отмирающих и плохо перегнивших остатков растений на низинных болотах. Поэтому верховые болота имеют форму холма. Как же с такого холма не утекает вода? Воду на верховых болотах удерживает толстая подушка гигроскопичного торфа и мха-сфагнума, который покрывает полностью всю их поверхность. Сфагнум способен удерживать количество воды, в 100 раз превышающее его собственную массу. Через такую толщу грунтовые воды не попадают к корням растений, вода сюда поступает только с атмосферными осадками – снегом и дождём. Растениям не хватает минеральных веществ, к тому же вода на болоте кислая – сфа́гнум выделяет гуми́новые кислоты. Здесь могут произрастать только те растения, которые в процессе эволюции приспособились к таким условиям. Это мирт болотный, клюква, подбе́л, багу́льник болотный, рося́нка.

Краснокнижные виды таёжной зоны: орёл-беркут, орла́н-белохво́ст, рося́нка, фи́лин, бородатая нея́сыть, дику́ша.