- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава I развитие биогеографии
- •Предыстория биогеографии
- •Эпоха великих географических открытий
- •Становление биогеографии как науки
- •Развитие эволюционных идей в биогеографии (дарвиновский период)
- •Развитие биогеографии в россии
- •Биогеография в XX веке
- •Глава II биосфера - среда жизни
- •Пределы биосферы
- •Организованность биосферы
- •Биологическая продуктивность
- •Биогенный круговорот
- •Эволюция биосферы
- •На пути к ноосфере
- •Глава III биоценоз, биогеоценоз и экосистема
- •Экотоп, биотоп, местообитание
- •Видовой состав биоценозов
- •Ценотическая значимость и стратегии жизни
- •Жизненные формы
- •Вертикальная структура
- •Горизонтальная структура
- •Изменчивость биоценозов
- •Сукцессии
- •Устойчивость биоценозов
- •Глава IV структура живого покрова суши
- •Классификации биоценозов
- •Структура живого покрова
- •Глава V ареалогия
- •Глава VI флористические и фаунистические регионы суши
- •Флористическое деление суши
- •Голарктическое царство
- •Палеотропическое царство
- •Неотропическое царство
- •Австралийское царство
- •Капское царство
- •Голантарктическое царство
- •Зоогеографическое деление суши
- •Царство Палеогея
- •Царство Арктогея
- •Царство Неогея
- •Царство Нотогея
- •Глава VII зональные биомы
- •Тропические влажные вечнозеленые леса
- •Тропические листопадные леса, редколесья и кустарники
- •Саванны
- •Пустыни
- •Субтропические жестколистные леса и кустарники
- •Степи и прерии
- •Широколиственные леса умеренного пояса
- •Бореалыные хвойные леса
- •Глава VIII биомы гор
- •Экологические условия в горах
- •Адаптации растений и животных к жизни в горах
- •Высотная поясность гор
- •Функциональная роль живого покрова в горах
- •Биомы Кавказа
- •Общая характеристика флоры и фауны
- •Растительный покров и животный мир Кавказа
- •Типы высотной поясности Кавказа
- •Глава IX островная биогеография
- •Расселение обитателей островов
- •Островные биоты
- •Эволюция островных сообществ
- •Теория островной биогеографии и заповедное дело
- •Глава X мир обитателей океана
- •Океан как среда жизни
- •Химический, биогенный и газовый состав вод океана
- •Биологические ресурсы мирового океана
- •Биогеографическое районирование океана
- •Биогеография морей, омывающих россию
- •Расселение промысловых видов
- •Глава XI биогеография континентальных водоемов
- •Пресные воды как среда жизни
- •Географические факторы разнообразия пресноводных биот
- •Биогеографические и экологические барьеры
- •Экосистемы проточных вод
- •Биогеография озер
- •Континентальные водоемы россии
- •Глава XII биогеография и проблемы сохранения биологического разнообразия
- •Уровни биоразнообразия
- •География биоразнообразия
- •Биоразнообразие россии
- •Международные аспекты программы "биологическое разнообразие"
- •Список литературы основная литература
- •Дополнительная литература
Экологические условия в горах
Для гор характерна изменчивость природной среды от подножия горных хребтов к их вершинам. Закономерности распространения растений и животных здесь связаны прежде всего с изменениями обеспеченности теплом и влагой и соотношением этих показателей при возрастании высоты. Каждой горной системе соответствует свой высотно-поясной биоклиматический потенциал.
Специфика экологической среды в горах, особенно высокогорий, определяется снижением с высотой атмосферного давления приблизительно на 10 мб на каждые 100 м подъема. На высоте 6000 м оно составляет всего 52 % его величины на уровне моря. Соответственно возрастают разреженность воздуха и дефицит кислорода. Именно поэтому очень затруднена, а порой и невозможна интродукция некоторых альпийских растений, адаптированных к этим условиям, в низкогорные и равнинные районы.
Годовая величина суммарной радиации и ее интенсивность возрастают с высотой местности. В среднем интенсивность солнечной радиации возрастает приблизительно на 10 % на каждый километр высоты. Например, средняя продолжительность солнечного сияния за год в сыртах Тянь-Шаня составляет 2600 ч. Для сравнения: в тундровой зоне она составляет всего 1000-1200 ч, в тайге - 1400 ч, в северных пустынях - 2800 ч (О.Е.Агаджанян, 2001). В высокогорьях существенно возрастают потоки прямой солнечной радиации, длинноволнового инфакрасного и коротковолнового ультрафиолетового излучений. Они определяют существенные перепады между температурами воздуха и поверхности почвы, между радиационными условиями дня и ночи. На горе
299
Килиманджаро на высоте 3600 м эти температурные контрасты в дневные часы достигают 60 - 80 °С (Ю. Н. Голубчиков, 1996). Ультрафиолетовая радиация оказывает большое влияние на биотические компоненты экосистем на физиологическом и биохимическом уровнях, определяя адаптационные реакции живых организмов и возможность их существования в высокогорных районах. Так, многие звери и птицы имеют либо белую, либо черную окраску меха и оперения, что защищает их от интенсивной ультрафиолетовой радиации.
Термический градиент (адиабатический градиент температуры) существует благодаря падению температуры с высотой и составляет в умеренном поясе в среднем 0,6 °С при подъеме на каждые 100 м высоты. Летом он увеличивается, а зимой - понижается. Поэтому при подъеме на каждые 1000 м температура понижается приблизительно на 5 - 7 °С. В экваториальных Андах средняя температура воздуха понижается с высотой на 1 °С каждые 200 м.
Температура воздуха в горах зависит не только от высоты, но также и от широты местности, что хорошо видно по нижней границе ледников, подверженной значительным колебаниям на разных широтах. В холодных и влажных полярных районах Арктики и Антарктики она находится на уровне моря, в Альпах проходит на высоте 2500 м, на Кавказе, Алтае - 3000 м, достигая в Гималаях высоты 5000 м и выше, в засушливых высокогорных районах Тибета и Анд поднимается до 6500 м н.у.м.
В общем виде параллельно снеговой линии в горах следует граница верхнего предела распространения лесной растительности и сосудистых растений. Верхняя граница леса поднимается выше на массивных хребтах, в центральных частях горных систем - на подветренных склонах. Феномены верхней границы леса и снеговой линии на земном шаре наилучшим образом описываются как непрерывные линии, объединяющие точки с большими высотами в низких широтах и с малыми высотами в высоких широтах (см. рис. 25).
С возрастанием высоты становятся обильнее осадки. Изменение годового хода осадков на разных высотах связано во многом с местными особенностями циркуляции воздуха. С высотой изменяются абсолютная влажность, ее годовой и суточный ход. На склонах и вершинах гор максимум абсолютной влажности наблюдается в дневные часы. Относительная влажность мало изменяется с высотой. В среднем за год облачность и туманы в горах наблюдаются чаще, чем на равнинах. Изолированные вершины, горные цепи, экспонированные к океаническим ветрам, обычно окутаны облаками. Напротив, высокие нагорья и плато, как Тибет, Центральные Анды, аридны.
Важным фактором в горах является снег. На каждые 100 м подъема снегозапасы возрастают на 200 - 500 мм, продолжительность
300
Рис. 68. Ветровая форма кедра сибирского у верхней границы леса в горах Алтая (фото Г. Н.Огуреевой)
залегания устойчивого снежного покрова увеличивается на 15-25 дней (С.М.Мягков, 1992). Характерно также неравномерное распределение снега по элементам рельефа. С этим явлением связана топография многих фитоценозов. Так, нивальные лужайки размещаются вблизи больших скоплений снега, питающих влагой почву в течение длительного времени вегетации. Также важен и ветровой режим. Сила ветра увеличивается у горных вершин, и от ветра во многом зависит нижний рубеж высокогорных поясов. Для деревьев, растущих на пределе распространения, особенно характерны ветровые формы крон и следы ветровой коррозии на стволах (рис. 68). В укрытиях от ветра, в нижней части горнотундрового пояса, порой создаются благоприятные местообитания для стланиковых форм деревьев. Сильный ветер является серьезным препятствием для распространения многих птиц, которые способны летать только в безветренную погоду или в укрытых от ветра местах; напротив, для распространения семян у многих растений имеются специальные приспособления для распространения ветром, с помощью которых они переносятся на значительные расстояния.
301