Вертикальная зональность
Проявление вертикальной зональности в горах и ее сходство с зональными типами ландшафтов на равнинах суши земного шара (хотя существуют и отличия) позволяют говорить о трехмерности географических зон и построить графики (см. рис. 3 и 4) общей географической зональности типичных ландшафтов на Земле. Естественно, вертикальная зональность может проявляться при подъеме суши к хионосфере. Если бы людям потребовалось построить высокую гору на равнине в определенном поясе и секторе, можно предсказать набор высотных зон на этой искусственной горе даже с учетом экспозиции ее склонов. Таким образом, в основе географической зональности на шарообразной поверхности вращающейся Земли лежит уменьшение солнечного тепла от жаркого пояса к полюсам и от уровня океана в тропиках к хионосфере.
По мнению Ф. Н. Милькова, вертикальные географические зоны в горах произошли от равнинных и являются их производными. С подъемом в горы уменьшаются плотность воздуха, содержание в нем пыли, диоксида углерода и даже водяных паров, а интенсивность солнечной радиации возрастает примерно на 10 % на 1 км высоты. Еще больше усиливается эффективное излучение, особенно длинноволновое (тепловое). Это вызывает падение температуры воздуха с высотой и резкие ее амплитуды при переходе из света в тень и ото дня к ночи. Количество ультрафиолетовых лучей с высотой возрастает, поэтому активизируется фотосинтез, в воздухе уменьшается число бактерий.
Как известно, вертикальный градиент падения температуры в нижних четырех километрах тропосферы 0,5 °C на 100 м подъема, выше 4 км — 0,6, У тропопаузы — 0,7—0,8 °C, что равнозначно перемещению на равнинах на 500—600 км в сторону полюса.
Важный факт: граница лесов — полярная на равнинах и верхняя в горах проходит примерно там, где сумма активных температур за период вегетации составляет 600—900°. Различное ее положение в этих пределах связано главным образом с местными причинами — влажностью воздуха, продолжительностью светового дня и составом лесообразующих пород. В большинстве горных систем умеренного пояса суммы активных температур падают с подъемом на каждые 100 м на 170°, а в сухих тропических условиях — на 250° (в Андах на 300°). Экспозиция склона по отношению к Солнцу и господствующим ветрам меняет положение границ высотных зон на 300—800 м и более.
Количество атмосферных осадков возрастает в горах до определенной высоты: в умеренных широтах и во влажных тропиках до 2000—3000 м, в сухих тропиках до 4000 м и выше, в приполярных широтах до 1000 м. С высотой В 3—4 раза увеличивается поверхностный сток, улучшается дренаж. Болота в верхних частях гор практически отсутствуют (за исключением котловин), тундры сменяются криволесьем и лугами. С высотой в горах усиливается эрозия и в 5—10 раз возрастает твердый сток.
Развитие биокомпонентов горных ландшафтов шло параллельно с подъемом самих гор, т. е. горные виды и подвиды возникали на равнинах. Однако нередко горные виды обогащают флору равнин. В целом в горах флора и фауна в 2—5 раз богаче видами, чем на равнинах. Число эндемиков в горах достигает 30—50 %, особенно в сезонно влажных условиях субэкваториальных поясов. Все это обусловливает отличие вертикальной зональности от равнинной. Отдельные зоны в горах довольно отдаленно напоминают соответствующие аналоги на равнинах. Например, в условиях низких летних температур, хорошего дренажа и повышенного количества ультрафиолета в горах умеренных и субтропических широт развиваются красочные альпийские луга. В экваториальных широтах они сменяются горно-луговой зоной (парамос) с древовидными сложноцветными. Их аналог на равнинах — лесотундровые луга в западном секторе. Все три аналога имеют общее сходство, но значительно различаются по видовому составу биоты, продолжительности светового дня и периода вегетации, а также по ряду других признаков.
Структура вертикальной зональности в горах (набор или спектр зон) зависит в первую очередь от положения гор в том или ином географическом поясе и секторе, и, конечно, от их высоты и древности флоры. Профили зональной структуры в горах отображают вертикальную зональность во влажных приокеанических (рис. 6) и в континентальных секторах материков (рис. 7).
В переходных секторах в структуре вертикальной зональности обычно бывают представлены как гумидные, так и аридные типы ландшафтов. Сопоставление рис. 3 и 4 показывает, что в континентальных секторах в горах сильно развиты зоны пустынь и полупустынь как результат воздействия антициклональных поясов высокого давления. Этим объясняется и расположение снеговой линии на 700—1000 м выше, чем во влажных секторах.
На рис. 4 видно, как высоко в горы поднимаются пустынные ландшафты под тропиками и обрамляются семиаридными ландшафтами. Хорошо очерчивается экваториальное ядро гумидных горных ландшафтов, заметно суженное по сравнению с влажными секторами материков (см. рис. 3). А между ним и пустынными ландшафтами — весь спектр переходных зон. Расширение экваториального ядра на высотах 1000—2500 закономерно. В пределах этих высот по склонам гор осадков выпадает больше, чем наверху или внизу. На высотах 3000 м располагаются туманные леса — зона наибольшей облачности. Над ними — зона криволесья, которую следует рассматривать как верхнюю границу леса. Между ней и скалисто-щебнистыми пустынями в экваториальных широтах располагаются высокогорные ксерофильные луга (парамос) с кустарниками и древовидными сложноцветными (древовидный крестовик, свечевидная розеточная эспелеция высотой 4—8 м и др.), а в южных субэкваториальных широтах — высокогорная злаковая степь с кустарниками (халка). Над горными тропическими пустынями и полупустынями южного полушария располагаются высокогорные тропические полупустыни (пунас) с вечнозелеными ксерофитными кустарниками и древовидными злаками, а выше — высокогорная пустыня (тола) с редкими колючими кустарниками и подушковидными опунциями.
