Біосфера. Географічна оболонка.

Біосфера - складова частина географічної оболонки. Біосфера - область поширення на Землі організмів та продуктів їх життєдіяльності. До визначення поняття "біосфера" близько підійшов французький природознавець Ж. Б. Ламарк (початок XIX ст.), але термін ''біосфера" вперше запропонував австрійський геолог Е. Зюсс у 1875 р. Вчення про біосферу створив наш видатний вчений - природознавець В. І. Вернадський. Нині цей термін вживається в двох розуміннях. У широкому розумінні до біосфери відносять усі оболонки Землі, що більше чи менше видозмінені життям. У такому значенні біосфера просторово збігається з географічною оболонкою. У вузькому розумінні біосфера - це сукупність живих організмів, що населяють географічну оболонку.

Біосфера виникла тоді, коли на Землі з'явилося життя. Сучасна біосфера різнорідна, оскільки існує кліматична і ґрунтова зональність. Верхня її межа, за В.Вернадським, проходить на висоті озонового шару, який затримує згубні для життя ультрафіолетові промені, а нижня - на глибині 2 - 3 км на континентах і 0,5 - 1 км під дном окену, де шари земної кори мають температуру не вище 100 °С. Однак основне життя зосереджено у вузькому, поверхневому шарі Землі. Цей шар назвали "плівкою життя". У розсіяному вигляді (мікроби, бактерії) біосфера охоплює всю тропосферу і проникає вглиб земної кори на 3 кілометри. Така просторова локалізація пов'язана з тим, що живі організми можуть існувати лише в певному середовищі.

Біосфера - цілісна, складна, організована і саморегульована система. Її виникнення і існування є важливим історичним етапом еволюції Землі як планети.

За сучасною класифікацією органічний світ поділяють на чотири царства: дробянки (бактерії і синьо-зелені водорості), гриби, рослини і тварини. Здатність живих організмів пристосовуватися до будь-яких умов існування і видозмінюватися під впливом цих умов забезпечили їм можливість завоювати всю земну кулю і досягти значної кількості видів. Тільки рослин є 300 тис, а тварин 1,5 млн ви­дів. Загальна біомаса планети складає 184110⁹ тонн сухої речовини. Максимальна щільність живої речовини (більше 90 %) спостерігається на суходолі, головним чином, у тропічних лісах. Мінімальна щільність - у пустелях, полярних областях та на високогір’ях. У Світовому океані живої біомаси в 1000 раз менше, ніж на суходолі. Зосереджена вона переважно в прибережній та придонній зонах.

Маса живої речовини біосфери порівняно з масою речовини інших оболонок Землі мала, однак енергетичне значення її велике. Так, акумуляція сонячної енергії рослинами в процесі фотосинтезу сприяє утворенню органічної речовини з неорганічної. За рік зелені рослини поглинають 1,7-10⁸ тонн вуглекислого газу і виділяють 11,5-10⁷ тонн кисню, утворюють близько 100 млрд тонн органічної маси, яка утримує 45-10¹⁷ кілокалорій енергії.

Кругообіг речовини у біосфері. Біологічний кругообіг забезпечується життєдіяльністю усіх організмів на Землі. Він визначає цілісність і стійкість біосфери. Сутність біологічного кругообігу полягає в перетворенні первинної біологічної продукції у вторинну та сприяє їх розкладу. Головні компоненти кругообігу – продуценти, консументи та редуценти (мал. 60). Продуцентами є зелені рослини, синьо-зелені водорості та пурпурні бактерії, які створюють органічну речовину з неорганічної. Консументи, головним чином тварини, живляться готовою органічною речовиною, використовують продукти життєдіяльності інших організмів. Редуценти (бактерії і гриби) розкладають органічні сполуки до простих неорганічних або мінеральних сполук.

У біосфері постійно відбуваються кругообіги води та усіх хімічних елементів, що входять до складу живої речовини. Надзвичайно велике значення м ають кругообіг вуглецю та азоту (мал. 62, 63). Так, вуглекислий газ поглинається рослинами в процесі фотосинтезу, а в атмосферу повертається під час дихання і гниття. Для життя рослин необхідний також азот, який накопичується в ґрунті в результаті життєдіяльності особливих бактерій і служить рослинам для побудови органічної речовини (мал. 61).

О собливу ланку в біологічному кругообігу займає людина. В процесі своєї господарської діяльності людина створила безліч нових речовин, більшість з яких не включається у природний кругообіг (папір, пластмаси, гума тощо). їх безмежне накопичення веде до забруднення біосфери, порушення біологічної рівноваги на Землі. Сьогодні діяльність людини стає визначальним фактором функціонування біосфери. Недарма В. Вернадський назвав сучасну фазу розвитку біосфери - ноосферою, сферою розуму.

Роль живих організмів у розвитку інших оболонок Землі. Біосфера впливає на розвиток інших оболонок Землі. Доведено, що кисень і вуглекислий газ в атмосфері переважно біогенного похо­дження. З поверхні рослин у процесі транспірації вода потрапляє в повітря. Організми регулюють газовий та сольовий склад вод Світового океану. Не менш суттєво впливають живі організми і на літосферу. Тут процеси вивітрювання в значній мірі відбуваються під дією живої речовини, а за участю бактерій здійснюються окисні і відновлювальні реакції. Відомо, що живі організми і, в першу чергу бактерії, відіграють важливу роль у переміщенні і накопиченні фосфору, сірки, азоту, кальцію та інших елементів. За участю організмів утворюються осадові гірські породи - вапняки, вугілля, торф, фосфорити та інші, а на поверхні земної кори - ґрунти.

Ґрунти, особливості їх формування. Ґрунт - це пухкий поверхневий шар Землі, що виник в результаті перетворення кори вивітрювання діяльністю води, повітря і організмів. Ґрунт - особливе природне утворення, яке характеризується родючістю - здатністю забезпечувати рослини потрібною кількістю поживних елементів, води і повітря. Ґрунти майже суцільно вкривають суходіл. Вони ма­ють складну історію формування, продовжують виникати й зараз під дією багатьох факторів зовнішнього середовища. Засновник науки про ґрунти В. В. Докучаєв наголошував, що ґрунт - це "дзеркало" природи. До чинників утворення ґрунтів В.Докучаєв відніс гірські по­роди, води, особливості клімату і рельєфу, мікроорганізми, рослини й тварини, а також діяльність людини та час.

Гірські породи, на яких розвиваються ґрунти, називають материнськими. В результаті процесів вивітрювання породи руйнуються, переходять у роздрібнений стан і набувають властивостей утримувати в собі повітря й вологу. Однак, всяка гірська порода залишається породою доти, поки на продуктах вивітрювання не оселяться росли­ни і мікроорганізми. Рослини пронизують корінням породу, здобува­ють з її горизонтів поживні речовини і після відмирання залишаються у верхньому шарі цієї породи, перетворюючись у перегній.

Гниття рослинних і тваринних решток та утворення гумусу залежить від життєдіяльності мікроорганізмів. У верхніх шарах ґрунту мікроорганізми зосереджуються в прикореневій частині рослин до глибини 30 - 40 см. Саме в цьому шарі здебільшого і формується перегній. Життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів досягає найбільшої інтенсивності у вологому ґрунті. Тому в жаркі дні, коли грунт дуже пересихає, процес розкладання органічних решток майже не відбувається.

Співвідношення тепла й вологи також впливає на утворення ґрунту. В умовах жаркого та сухого клімату, з розрідженої трав'яної рослинності перегною утворюється мало, проте нагромаджується багато розчинених солей. В умовах вологого й холодного клімату розчинені солі вимиваються з верхніх шарів у нижні.

Формування ґрунтів залежить і від особливостей рельєфу, а саме: наявності підвищень та знижень і різної орієнтації схилів щодо сонячних променів. Найсприятливіші умови для утворення гумусу спостерігаються на низьких ділянках рельєфу з нормальними умовами зволоження й тепла.

Д ля формування того чи іншого ґрунту необхідний певний час. Встановлено, що за 100 років потужність перегною збільшується всього на 0,5 -2 см.

Родючість ґрунту змінюється як під впливом природних процесів, так і в результаті агротехнічних заходів пов'язаних з його обробкою, внесенням добрив, меліорацією. Тому діяльність людини також важливий чинник утворення й зміни ґрунтів.

Ґ

Мал.64 Ґрунтовий профіль

рунтовий профіль. Материнська порода в процесі її перетво­рення в ґрунт поділяється на ряд горизонтів, які в сукупності утворюють ґрунтовий профіль (мал. 64). Горизонти профілю відрізняються складом, структурою і кольором. Верхній горизонт називають перегнійно-акумулятивним або гумусним. Тут відбувається утворення і накопичення органічної речовини. Цей шар має темний колір і тому краще поглинає сонячну радіацію. Разом з тим, маючи невелику теплопровідність, він захищає грунт від швидкої втрати тепла. В перегною довгий час зберігаються основні компоненти живлен­ня рослин; азот, фосфор; вуглець, калій, кальцій та інші.

Під гумусом в деяких грунтах (підзолистих, солонцях) лежить горизонт вимивання або елювій. Тут винесення, речовини переважає над накопиченням. Цей шар формується в умовах великої кількості опадів, має біле або сіре забарвлення. В його складі переважає кремнезем.

Нижче горизонту вимивання знаходиться горизонт намивання, у якому накопичуються сполуки, що виносяться з верхніх шарів. Цей горизонт може бути карбонатним, гіпсовим, а також насиченим оксидами заліза, алюмінію, марганцю тощо. Під шаром намивання знаходиться материнська порода.

Механічний склад і структура ґрунту. Структура ґрунту і його окремих горизонтів залежить від властивостей материнської породи. Вона визначає особливості мінеральної частини ґрунту або його механічний склад. Найчастіше в природі зустрічаються ґрунти, які мають крихку, пухку, щільну та суцільну будову. Піщані і супіщані ґрунти здебільшого пухкі, розсипчасті, а глинисті і суглинисті - щільні, їх окремі частки досить міцно прилягають одна до одної.

П ідтриманню сприятливого для рослин повітряного і водного режиму сприяє структура ґрунту. Остання розглядається як здатність ґрунту розпадатися на окремі грудки чи агрегати при розпушуванні. Розрізняють структури грудкувату зернисту, горіхувату, стовпчасту, призматичну, пластинчасту, листову (мал. 65). Найкраща структура - зерниста. Ґрунти з такою структурою складаються з дрібних грудок правильної форми, розміри яких в поперечнику від 0,5 до 5 мм. Таку структуру мають, наприклад, чорноземи. Є й безструктурні ґрунти, їх частини пилуваті, від 0,001 до 0,05 мм. Родючість таких ґрунтів дуже низька.

Типи ґрунтів. Ґрунти розрізняють за різними властивостями. Однак для їх класифікації приймають генетичну ознаку. Вона побудована на принципі об’єднання ґрунтів за походженням. До найважливіших типів ґрунтів відносяться тундрові, підзолисті, дернові, бурі й сірі лісові, сіроземи, чорноземи, каштанові, червоноземи, жовтоземи та інші. Кожний з названих типів утворюється в певних умовах, має відповідну будову і властивості. Тундровий тип формується в умовах надмірного зволожений й нестачі тепла. Для нього характерний незначний гумусний гори­зонт 2-3 см, під яким знаходиться горизонт щільної глини рудого або сизого забарвлення (глей).

Підзолисті ґрунти утворюються в перезволожених місцях під пологом хвойного лісу. Вони також бідні на гумус, але мають добре розвинений горизонт, що за кольором нагадує попіл (золу). Звідси й пішла їх назва - "підзолисті". На деякій глибині в цих ґрунтах накопичуються оксиди заліза, алюмінію, іноді калію і магнію, які надають горизонту більшої щільності і бурого та червоно-бурого забарвлення. Родючість підзолистих ґрунтів може бути підвищена за рахунок внесення мінеральних і органічних добрив.

Дерново-підзолисті ґрунти формуються під пологом мішаних лісів, де густий травостій і більше рослинних решток з підвищеним вмістом гумусу. Вимивання гумусу в цих ґрунтах послаблюється. Ще більше воно послаблюється в листяних лісах, де багато рослинних решток і сонячного тепла. В цих умовах утворюються сірі лісові ґрунти з яскраво вираженим перегнійним горизонтом і грудкуватою структурою.

Чорноземи розвиваються в умовах степової рослинності за активної участі мікроорганізмів, комах, червів та тварин землерийок. Трав'яна рослинність залишає в ґрунті значну кількість органічної маси, яка за достатньої кількості вологи і сприятливої температури перетворюється в гумус. Високий вміст перегною надає ґрунту майже чорного забарвлення. Перегнійний горизонт у чорноземах найбільший (1-1,5 м), тому ці ґрунти дуже родючі.

Каштанові ґрунти формуються у сухих степах. Гумусний горизонт у них малопотужний, каштанового кольору і має дрібно-грудкувату структуру. Щільним тут є горизонт вмивання.

Сіроземи - це типові ґрунти пустель. У сіроземів слабо виражені ґрунтові горизонти, а гумусний шар відсутній. Ці ґрунти пористі, пухкі, з великою кількістю ходів різноманітних комах, червів, ящірок тощо. Процес утворення ґрунту залежить від життєдіяльності мікроорганізмів, а вони активно відбуваються навесні, коли в ґрунті достатньо вологи. В цей період рослинні рештки швидко мінералі­зуються, тому гумусу тут мало.

Солончаки утворюються у пустелях, особливо там, де на поверхню виходять кристали солей або соди. Причинами утворення солончаків можуть бути високий вміст солей у породах, з яких формуються ґрунти, або підняття рівнів солоних ґрунтових вод. Вони можуть формуватися також на місці солоних озер.

Червоноземи і жовтоземи формуються під густим пологом вологих лісів в умовах високих температур і великої кількості опадів. Кліматичні умови сприяють повному розкладу органічних решток, тому перегній тут не нагромаджується. Специфічне червоне, рожеве, жовте забарвлення ґрунтів визначається вмістом у ґрунтовій масі оксидів заліза, марганцю та алюмінію.

Отже, тип процесів утворення ґрунтів визначається кліматом і рослинністю. Оскільки ці компоненти мають зональне поширення, то й типи ґрунтів поширюються зонально. Закон зональності ґрунтового покриву вперше обґрунтував В. В. Докучаєв, а потім цей закон знайшов підтвердження у наукових працях інших дослідників.

Ґрунти - це основний природний ресурс сільськогосподарського виробництва, від якого залежить продовольча база окремої країни й планети в цілому. Тому людина повинна дбати про збереження ґрунтового покриву, підтримувати його родючість за допомогою агротехнічних засобів обробки, системи меліоративних заходів. Однак перезволоження ґрунтів може призвести до заболочування або ерозії, а переосушення - до дефляції (розвіювання). Це вимагає від людини розумного підходу до використання ґрунтових ресурсів.

Б іогеоценози. В природі усі види організмів розподіляються не як-небудь, а утворюють певні комплекси - природні угрупування. Комплекси взаємозв’язаних рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що населяють певну ділянку земної поверхні з більш-менш однорідними умовами існування, називають біогеоценозами. Будь-який біогеоценоз складається з біоти - сукупності живих організмів і біотопу - ділянки території з однорідними компонентами неживої природи (мал. 66). Між компонентами біогеоценозу існує тісний зв'язок. Обмін речовиною і енергією здійснюється в процесі кругообігу. Основу зв'язків між компонентами біоти обумовлює характер живлення організмів і способи вироблення ними енергії. Джерелом енергії біогеоценозів слугує сонячна радіація, яка перетворюється в різні форми: енергію хімічних зв'язків, механічну і внутрішню. В кожному біогеоценозі майже завжди присутні продуценти, консументи і редуценти, які безперервно виконують властиву їм функцію і спрямовують потік речовини з неживої природи в живу і навпаки. Таким чином, кожний біогеоценоз - це стійка система, яка здатна до саморегулювання і самовідновлення. Біогеоценозів на земній кулі безліч. Вони можуть бути наземні й водні, лісові й болотні, озерні й морські. Різні типи біогеоценозів пов'язані з географічною зональністю. Найбільше помітні зональні зміни в рослинності - провідному компоненті біогеоценозу. Біогеоценози з часом можуть змінюватись. Цьому сприяють зміна зовнішніх умов, зокрема, кліматичних, коливання чисельності видів тварин і рослин, втручання в природу людини.

Біоценози, що виникли без впливу людини, називають первинними (цілина, природні ліси), а ті, що змінені діяльністю людини - вторинними (ліси, що виросли на місці вирубаних). Особливу кате­горію становлять агробіоценози, де комплекси основних компонентів свідомо регулюються людиною, та антропоценози, які частково виникають спонтанно в процесі урбанізації.

Структура географічної оболонки. Географічна оболонки - це складна матеріально-енергетична система, яка виникла і розвивається в результаті взаємодії і взаємопроникнення літосфери, атмосфери, гідросфери і біосфери. Відрізняється від інших оболонок тим, що формується й розвивається під сукупною дією космічних і земних сил, винятково багата на різні види енергії (сонячна, внутрішнє тепло Землі, хімічна, біологічна та енергія річок тощо) і форми руху речовини. Речовина присутня у всіх агрегатних станах - від вільних електронів до складних біологічних тіл В ній присутні усі хімічні елементи, сконцентровані живі організми, існує людське суспільство.

Географічна оболонка хоча й має складну будову, проте є цілісною матеріальною системою, до складу якої входять всі речовини і енергетичні компоненти. Головними речовинними компонентами є гірські породи й мінерали, повітря, вода, грунт, рослини й тварини, які знаходяться в тісному взаємозв'язку і взаємодії. До основних енергетичних компонентів належать променева енергія Сонця і внутрішнє тепло Землі, що надходять в оболонку з зовні. Тому географічна оболонка є відкритою системою. Могутнім енергетичним чин­ником, що впливає на неї, стає енергія людського суспільства.

Характерною особливістю структури географічної оболонки є ярусність і складна територіальна диференціація. Ярусність простежується і у надходженні сонячної енергії. Географічну оболонки поділяють на чотири яруси: атмосферний, ландшафтний, водний і літосферний. Найважливіший з них ландшафтний, для якого характерна інтенсивна взаємодія компонентів і обмін речовини та енергії. Потужність цього ярусу від кількох десятків до кількох сотень метрів. У ландшафтній сфері виділяють вузьку зону, де контактують літосфера, атмосфера й гідросфера. Це так званий біологічний фокус географічної оболонки. Цей ярус диференціюється у горизонтальному напрямі на безліч природних комплексів менших розмірів.

Закономірності географічної оболонки. Серед основних закономірностей географічної оболонки виділяють її цілісність, кругообіг речовин і енергії, ритмічність, зональність і азональність.

Цілісність - це один з специфічних законів існування й розвитку геосфер і є наслідком тісного взаємозв'язку, взаємодії і взаємовпливу всіх компонентів. Кожен з них не може розвиватися ізольовано від інших. Між ними існує безперервний обмін речовини й енергії, що і визначає цілісність географічної оболонки. Зміна одного з компонентів неодмінно викликає зміну інших і комплексу загалом. Швидкість зміни та розвитку різних компонентів не однакова й залежить від кількості й режиму сонячної радіації, кількісного співвідношення компонентів, внутрішньої енергії Землі тощо.

Компоненти географічної оболонки упродовж тривалої історії Землі постійно змінювалися якісно і кількісно. Так, поява льодовиків, сприяла зниженню рівня океану, збільшенню площі суходолу й зміні обрисів материків та островів. Це в свою чергу, сприяло міграціям наземних організмів, формуванню нових природних зон, зниженню базису ерозії річок, розчленуванню суходолу.

Цілісність географічної оболонки має важливе практичне значення. Вирішуючи питання перетворення і використання природи та її ресурсів, необхідно передбачати можливість появи небажаних наслідків, щоб запобігти їм на основі наукових прогнозів. Відомі при­клади, коли осушувальні меліорації, викликали розвиток пустелі.

Міграція речовин і енергії в географічній оболонці має форму кругообігів різного масштабу. Кругообіг - це процес переміщення і перетворення речовини й енергії. Цей процес повторюється і має більш-менш циклічний характер. Зовні кругообіги мають вигляд замкнених кіл, по яких нібито обертається одна й та сама кількість речовини. Насправді вони повністю не замикаються. Частина речовини на якомусь етапі "губиться", випадає з кругообігу. Наприклад, вода атмосферних опадів, може бути замкнена в льодовиках, мінералах і гірських породах, в продуктах людської діяльності і, таким чином, випадає з кругообігу на тривалий час або й зовсім. Отже, кругообіги відбуваються ніби по спіралі оскільки в оболонці не відбувається повного повторення циклу, завжди є певні зміни в кількості і якості речовин.

Кругообіги географічної оболонки мають планетарний характер. До них відносяться кругообіг води, циркуляція атмосфери, біо­логічний кругообіг. Всі вони пов'язані між собою і входять у загальний великий кругообіг в системі Космос - географічна оболонка - внутрішні шари Землі. Великі кругообіги ускладнюються меншими за розмірами, наприклад, кругообіги вуглецю, азоту, фосфору тощо.

Ритмічність - важлива закономірність географічної оболонки, під якою розуміють повторення в однаковій послідовності різноманітних природних явищ і процесів. Ритми бувають добові, сезонні, річні, вікові й геологічні. Крім того, розрізняють ще й періодичну та циклічну ритміку. Періодична ритміка проявляється у повторюванні ритмів однакової тривалості, наприклад, час обертання Землі навколо своєї осі, або навколо Сонця. Циклічна ритміка - це повторення ритмів змінної тривалості. Тривалість циклу визначається за середньою тривалістю якогось явища чи процесу, тоді як проміжок часу між його однаковими фазами має змінну тривалість. Наприклад, коливання клімату, наступання і відступання льодовиків тощо.

Причини ритмічності можуть бути різні. Значна частина ритмів пов'язана із періодом зміни сонячної активності. Ці ритми називають геліофізичними. Збільшення сонячної активності сприяє посиленню сонячної радіації, підвищенню вологості, приросту фітомаси та ін.

Існують ритми, які мають астрономічну природу. Наприклад, зміна нахилу земної осі та зменшення швидкості обертання Землі впливають на інтенсивність надходження сонячної радіації і в решті-решт впливають на клімат. З такими ритмами пов'язують розвиток четвертинних материкових зледенінь. Астрономічне походження мають ритми припливів і відпливів. Ці ритми можуть накладатися і взаємно посилюватись або послаблюватись.

Виділяють також геологічні цикли, які на думку вчених, є найдовшими. З цими циклами пов’язані процеси утворення гір, які приводили до збільшення площ суходолу, посилення кліматичних контрастів, значних перетворень у біосфері.

Між ритмами окремих явищ у компонентах географічної оболонки існують взаємозв'язки. Прояв ритмів в одному компоненті супроводжується відповідними ритмічними явищами в інших. Так, зміна зволоження викликає зміну біокомпонентів і таке інше. Фази ритмів зміщуються у просторі і часі внаслідок просторових змін структури географічної оболонки. В різних своїх комплексах планетарна система реагує на зовнішні впливи неоднаково.

Зональність і азональність - це основні закономірності територіальної диференціації географічної оболонки. Зональність проявляється у послідовній зміні від екватора до полюсів географічних поясів, а в поясах - природних зон. Географічні пояси і природні зони виокремлюються на основі нерівномірного розподілу сонячної радіації та різного балансу тепла й вологи в середині поясів, тобто зональних чинників.

Географічні пояси - це найбільші зональні комплекси географічної оболонки, які відрізняються за радіаційним балансом та типом атмосферної циркуляції і виділяються як на материках, так і в океанах. Вони являють собою витягнуті уздовж широт смуги, що майже симетрично змінюють одна одну від екватора до полюсів. Виділяють 13 географічних поясів, назви яких збігаються з назвами поясів кліматичних. Для кожного поясу характерна особлива спрямованість і ритміка географічних процесів, а саме, атмосферної циркуляції, біогеохімічних процесів, вегетації рослин, міграції тваринного світу тощо.

Кожен пояс, окрім екваторіального, характеризується певним набором природних зон, які закономірно змінюють одна одну залежно від співвідношення тепла і вологи. Вони, як правило, займають значні площі і мають на рівнинах витягнуті здебільшого у широтному напрямі обриси. Таку зональність називають широтною. Для гірських областей характерна вертикальна зональність, тобто, зміна природних комплексів з висотою. Прояв висотної зональності залежить від розміщення гірської системи в тому чи іншому географічному поясі і в континентальному чи морському секторі.

Крім зональних природних комплексів у географічній оболонці виділяють також різні за масштабом азональні комплекси. Це фізи­ко-географічні країни, провінції та області. В основі їх виокремлен­ня лежать азональні чинники, а саме, тектонічна неоднорідність зем­ної кори та різноманітність рельєфу.

Фізико-географічна країна - найбільша структурна одиниця, що має спільні риси геолого-геоморфологічної будови і певний набір зон. Розрізняють країни рівнинні з горизонтальною зональністю і гірські з вертикальною зональністю. Наприклад, Східно-Європейська рівнина має набір зон від тундри до пустель, Західносибірська низовина має менший набір зон. Для Уралу характерна одна зональ­ність, для Кавказу - інша.

Провінція - частина зони, в якій особливості клімату й геолого-геоморфологічних умов викликають істотні відмінності гідротермічного режиму й ґрунтово-рослинного покрову. Хоч це не зональна одиниця, але виділяється тільки в межах зони. Наприклад, Полісся - це провінція в межах зони мішаних лісів.

Фізико-географічна область - частина фізико-географічної країни, яка виділяється на основні єдності геологічної структури другого порядку (щит, западина, антекліза тощо), а на денній поверхні відповідає макроформам рельєфу (височинам, низовинам, нагір'ям, хребтам тощо). Таким чином, у рівнинних країнах фізико-географічними областями будуть природні комплекси окремих височин, низовин, плато, кряжів, а в гірських - природні комплекси окремих хребтів, передгір'їв, плоскогір'їв. Так, Україна лежить в межах Східноєвропейської рівнинної країни і в межах гірських країн Карпат й Криму. Фізико-географічними областями будуть відповідно лісостеповий комплекс Придніпровської височини, степовий комплекс Причорноморської низовини, природні комплекси Прикарпаття, Закарпаття та інші.

Природні зони Землі. Природні зони - це частини фізико-географічних поясів, які характеризуються певною спільністю термічних умов і зволоження, що зумовлює формування зональних типів ґрунтів і рослин, певний прояв біохімічних процесів. За переважанням тієї чи іншої рослинності або її відсутності даються назви зонам. Кількісним показником виділення зон слугує коефіцієнт зволоження. За розрахунками учених лісові зони мають звоження 1,0 -2,0; лісостепові 0,6 - 1,0; напівпустелі 0,1 - 0,3; пустелі - менше 0,1. Природні зони закономірно змінюються від екватора до полю­сів. Найменші площі займають лісотундри, найбільші - зони лісів.

Арктична зона - льодяна пустеля розміщена в арктичному і антарктичному поясах. Це холодний природний комплекс з дуже низькою температурою повітря упродовж року. Тут переважають льодовики, бідна рослинність зустрічається на вільних від криги ділянках суходолу в, так званих, оазисах.

Тундра - природна зона суходолу Північної півкулі. Утворює смугу шириною 500 - 700 км, що тягнеться вздовж узбережжя Північної Америки та Євразії і охоплює деякі острови. Відрізняється малим радіаційним балансом, холодною і тривалою зимою та коротким холодним літом. Майже скрізь поширена багаторічна мерзлота. Грунти - тундрові глейові, неродючі. Переважає розріджений мохово-лишайниковий покрив, а на півдні зони карликові стелюхові чагарники. В тундрі розміщені оленячі пасовища, розвинений хутро­вий промисел, збір ягід. Місцями видобувають корисні копалини.

Лісотундрова зона займає субарктичний пояс суходолу. Простягається смугою від 30 до 400 км. Клімат суворий: середні температури січня коливаються від -10 °С до -40 °С; липня - від +10 °С до + 14 °С. Зона значно заболочена, поверхня її скута багаторічною мерзлотою. Поширені глейово-болотні грунти. Лісотундра - перехідна зона, тому тут зустрічаються як тундрові, так і лісові комплекси. Рослинність представлена мохово-лишайниковими, чагарниковими угрупуваннями та модриновим рідколіссям.

Лісові зони займають близько 28 % площі суходолу і поширені в екваторіальному, субекваторіальному, тропічному, субтропічному та помірному поясах обох півкуль. Більша частина лісів планети зосереджена у Північній півкулі. Природний комплекс лісів формується в умовах достатнього і надмірного зволоження, тому переважає деревно-чагарникова рослинність.

У помірному поясі виділяють зони тайги, мішаних та широколистяних лісів. Ґрунти в цих зонах відповідно підзолисті, дерново-підзолисті, бурі і сірі лісові. Континентальність клімату, холодні зими не сприяють цілорічній вегетації рослин. Протягом багатьох місяців лежить сніговий покрив. Породами хвойних лісів є ялина, сосна, ялиця, кедр, модрина, у мішаних лісах поширені сосна, дуб, граб, клен, береза. Представниками дерев широколистяних лісів є також дуб, граб, клен, тополя та інші. Комплекс лісових зон помірного поясу значно змінений в результаті діяльності людини. Великі площі розорані, забудовані, перетворені на індустріальні ландшафти.

Клімат лісових зон субтропічного і тропічного поясів сприяє вегетації рослин упродовж року. Він характеризується теплою і м'якою зимою та жарким літом. На жовто- і червоноземних ґрунтах формуються вічнозелені або літні зелені ліси. В районах з мусонним кліматом переважають листопадні ліси. В областях панування середземноморського клімату на коричневих ґрунтах формуються твердолистяні вічнозелені ліси і чагарники.

В екваторіальному і субекваторіальних поясах в умовах дуже жаркого і волового клімату та повної відсутності ритмів природних процесів розвиваються багаті за видовим складом ярусні вологі ліси на червоних і червоно-жовтих ґрунтах.

Лісостепові зони, в комплексах яких чергуються ліси й степи, зустрічаються в помірному поясі Північної півкулі та в межах субекваторіальних поясів. Колись лісостепова зона займала значні площі внутрішніх районів Євразії і Північної Америки. Нині ці території розорані. Природні лісостепові ділянки збереглися тільки в заповідниках і заказниках. Тут на сірих лісових та чорноземних ґрунтах в умовах помірно-континентального клімату ростуть дубові гаї, різнотравно-злакові луки тощо. У Північній Америці степові ділянки зони з високою трав'яною рослинністю називають преріями. Зона лісостепу в субекваторіальних і тропічних поясах зустрічається в Північній і Південній Америці, в південно-східній Африці, східній Азії та Австралії. Клімат теплий, грунти червоно-чорні, рослинність злаково-різнотравна висока в поєднанні з рідколіссям. Такий природний комплекс називають саваною.

Степові зони поширені в помірному і субтропічному поясах. В умовах континентального сухого клімату сформувалася засухо- і морозостійка рослинність, де панують дернові злаки на чорноземних і каштанових ґрунтах. У долинах річок зустрічаються галерейні ліси. В помірному поясі 80 % зони степів розорано.

Напівпустелі поширені на всіх материках, крім Антарктиди. Вони займають проміжне положення між пустелями й степами. Тут панує сухий континентальний клімат. Кількість опадів у 3 - 6 раз менша від випаровуваності. Зональні типи ґрунтів - світло-кашта­нові, сірокоричневі, а також сіроземи, які часто засолені. Рослинність розріджена з переважанням злаково-полинових угрупувань, багаторічних трав і чагарників. У субтропічному поясі зона напівпустель несуцільна. В тропічному поясі до цієї зони належать деградовані ділянки африканських і австралійських саван і рідколісся.

Зони пустель займають близько 22 % площі суходолу і знаходяться головним чином в Африці, Південно-Західній та Центральній Азії і в Австралії. Клімат зони характеризується екстрааридними умовами. Ґрунти малопотужні, бідні на гумус, засолені, їх типи - сіроземи і червоно-бурі. Значні площі не мають грунту, а вкриті пісками, камінням. Рослинами, що пристосувалися до життя в таких умовах є ефемери, ксерофіти й галофіти з розрідженим покривом. У Північній Америці зустрічаються сукуленти.

Питання для самоконтролю до теми «Біосфера. Географічна оболонка»

1. Чи можна ототожнювати біосферу і географічну оболонку? Відповідь обґрунтуйте.

2. Які з перелічених компонентів біосфери належать до консументів і чому: а) рослини; б) гриби; в) бактерії; г) тварини?

3. Чому чорноземи, вважаються найбільш родючими ґрунтами?

4. Яка роль материнської породи в утворенні ґрунтів?

5. Доведіть, що географічна оболонка - найбільший природний комплекс Землі.

6. У якому ярусі географічної оболонки і чому відбуваються найбільші контакти між компонентами?

7. Які критерії покладені в основу виділення зональних і азональних природних комплексів?

8. Чому географічні пояси не мають чітко вираженого широтного простягання?

9. Які зональні комплекси існують в Україні? У вашій місцевості?

10. Наведіть приклади прояву ритміч­ності в географічній оболонці.

11. Вертикальна поясність в горах. Як вона проявляється в різних гірських системах?

12. Як людина може впливати на природні комплекси і географічну оболонку? Відповідь обґрунтуйте.