Биосфера и природные зоны Земли — тренажёр для 7 класса

Определение

Биосфера — это оболочка Земли, населённая живыми организмами и преобразованная их деятельностью, для географии — единственная оболочка, где взаимодействуют все остальные: литосфера, гидросфера и атмосфера. Учение о биосфере создал русский учёный В. И. Вернадский, показавший, что живое вещество — главная геологическая сила планеты.

Границы биосферы определяются условиями, при которых жизнь возможна. Верхняя проходит на высоте 20–25 км — по озоновому слою, задерживающему жёсткое ультрафиолетовое излучение; выше споры бактерий встречаются, но не размножаются. Нижняя граница в литосфере опускается на 4–5 км (глубже температура горных пород превышает 100 °C), а гидросфера заселена целиком — до дна Марианского жёлоба, 11 022 м.

Живое вещество распределено по планете неравномерно, и эта неравномерность подчинена географическим закономерностям. Сочетание климата, почв, растительности и животного мира на конкретной территории образует природную зону — основную единицу изучения биосферы в курсе 7 класса.

Ключевые правила

Природные зоны Земли размещаются закономерно, а не случайно: их распределение подчиняется соотношению тепла и влаги.

1. Широтная зональность — смена природных зон от экватора к полюсам. Причина: шарообразность Земли, из-за которой угол падения солнечных лучей и количество тепла убывают с ростом широты. Пример: на 60° с. ш. — тайга, на 45° с. ш. — степи.
2. Природную зону определяет не только температура, но и коэффициент увлажнения (отношение осадков к испаряемости). При К ≈ 1 формируются леса, при К = 0,3–0,6 — степи, при К < 0,3 — пустыни. Тропический пояс даёт и пустыню Сахару, и саванну — разница в осадках.
3. Высотная поясность — смена природных комплексов от подножия горы к вершине. Причина: понижение температуры в среднем на 0,6 °C на каждые 100 м подъёма и рост количества осадков до определённой высоты.
4. Число высотных поясов зависит от высоты гор и широты их расположения: чем южнее и выше горы, тем поясов больше. Нижний пояс всегда соответствует той зоне, в которой гора стоит.
5. Биоразнообразие — число видов на территории — растёт с увеличением тепла, влаги и продолжительности вегетационного периода. Максимум приходится на влажные экваториальные леса, минимум — на арктические пустыни.
6. Азональность нарушает зональную картину: горы, океанические течения и рельеф создают комплексы, не совпадающие с широтой.

Разбор примеров

Пример 1. Верхняя граница биосферы. На высоте 20 км аэростатные пробы содержат споры бактерий и грибов. Организмы туда заносятся ветром, но не питаются и не делятся: выше озонового экрана ультрафиолет разрушает белки. Вывод: границу биосферы проводят там, где жизнь ещё возможна как процесс, а не как случайная находка.

Пример 2. Смена зон вдоль 30° в. д. Двигаясь от Мурманска (69° с. ш.) к Каиру (30° с. ш.), последовательно пересекаем тундру, тайгу, смешанные леса, лесостепь, степь, полупустыню и тропическую пустыню. Годовая сумма тепла растёт, а увлажнение к 30° падает из-за нисходящих потоков воздуха в поясе высокого давления. Вывод: широтная зональность работает как связка «тепло + влага», а не одна температура.

Пример 3. Высотная поясность Эльбруса (43° с. ш., 5642 м). Подножие занимают горные степи и широколиственные леса, выше идут хвойные леса, субальпийские и альпийские луга, затем каменистые россыпи и ледники — 6 поясов. На экваторе в Андах у горы Чимборасо (6263 м) поясов 8: снизу добавляется влажный экваториальный лес. Вывод: один и тот же перепад высот на разных широтах даёт разный набор поясов.

Пример 4. Расчёт температуры на вершине. У подножия горы высотой 4000 м температура +24 °C. Понижение: 4000 ÷ 100 × 0,6 = 24 °C. Температура на вершине: 24 − 24 = 0 °C. Вывод: расчёт объясняет, почему на экваторе, при жаре внизу, вершины покрыты снегом.

Пример 5. Биоразнообразие Амазонии и Ямала. В экваториальном лесу Амазонии на 1 га растёт до 200 видов деревьев, в тундре Ямала — ни одного дерева и около 300 видов растений на всю зону. Причина: в лесу круглый год +25 °C и 2000 мм осадков, растительность образует 4–5 ярусов, каждый ярус — отдельная среда обитания. В тундре вегетационный период длится 2–3 месяца, почва скована многолетней мерзлотой. Вывод: биоразнообразие определяется количеством энергии и числом экологических ниш.

Таблица основных природных зон

Типичные ошибки

Отождествление биосферы с живыми организмами. Ошибка возникает из перевода термина «сфера жизни». Неправильно: «биосфера — совокупность всех животных и растений». Правильно: биосфера — оболочка Земли, включающая живое вещество и заселённые им части атмосферы, гидросферы и литосферы.

Объяснение зональности только температурой. Ученик считает, что чем жарче, тем богаче природа. Неправильно: «на тропиках всегда леса». Правильно: в тропическом поясе при малом увлажнении формируется пустыня Сахара, а при муссонных дождях — переменно-влажные леса.

Смешение высотной поясности с широтной зональностью. Причина — внешнее сходство порядка смены комплексов. Неправильно: «на высоте 3000 м всегда тундра». Правильно: высотные пояса лишь напоминают широтные зоны, но отличаются продолжительностью дня, давлением и крутизной склонов; альпийский луг — не тундра.

Постоянное число высотных поясов. Ученик заучивает одну схему для всех гор. Неправильно: «в любых горах 5 поясов». Правильно: на Полярном Урале 2–3 пояса, в Гималаях — до 8.

Приравнивание биоразнообразия к числу крупных животных. Неправильно: «в саванне видов больше, чем в лесу, там стада антилоп». Правильно: разнообразие измеряют числом видов, и по этому показателю экваториальный лес превосходит саванну в несколько раз.

Пошаговый алгоритм определения природной зоны

1. Определите по карте географические координаты точки.
2. Установите климатический пояс по карте климатических поясов.
3. Выпишите средние температуры января и июля и годовую сумму осадков по климатограмме.
4. Сопоставьте осадки с испаряемостью и оцените увлажнение: избыточное, достаточное или недостаточное.
5. Соотнесите полученные данные со строкой таблицы природных зон и назовите зону.
6. Для горной территории определите высоту вершины, рассчитайте температуру на ней (h ÷ 100 × 0,6) и перечислите пояса снизу вверх, начиная с зоны у подножия.
7. Проверьте результат по карте природных зон: совпадение названия зоны и типа почв подтверждает правильность решения.

Как запомнить

Порядок зон с севера на юг удерживает фраза-цепочка: Арктика — Тундра — Тайга — Леса — Степи — Пустыни — Саванны — Экватор («Артур Тянет Тяжёлый Лес, Степями Провожая Саванны к Экватору»).

Формула высотного градиента: Δt = h ÷ 100 × 0,6 °C — понижение температуры при подъёме.

Правило поясности в двух словах: «южнее и выше — поясов больше».

Границы биосферы числами: вверх 20–25 км, вниз 4–5 км, в воде 11 км.