Области высотной поясности, или высотной зональности

Планирование землепользования и использование человека

Изменчивость как естественной, так и антропогенной среды затрудняет построение универсальных моделей, объясняющих выращивание человека в условиях высокогорья. Однако с появлением более налаженных дорог мост между разными культурами начал сокращаться. Горная среда стала более доступной, а распространение идей, технологий и товаров происходит с большей регулярностью. Тем не менее, высотная зональность учитывает специализацию сельского хозяйства, а рост населения вызывает деградацию окружающей среды .

сельское хозяйство

Высотные зоны Анд и соответствующих сельскохозяйственных и животноводческих сообществ.

Человеческое население разработало стратегии сельскохозяйственного производства, чтобы использовать различные характеристики высотных зон. Высота над уровнем моря, климат и плодородие почвы устанавливают верхние пределы для типов культур, которые могут находиться в каждой зоне. Население, проживающее в районе гор Анд в Южной Америке, воспользовалось преимуществами различных высотных условий для выращивания самых разных культур. В горных сообществах были приняты два различных типа адаптивных стратегий.

• Обобщенная стратегия — использует серию микроников или экозон на нескольких высотных уровнях.
• Специализированная стратегия — фокусируется на одной зоне и специализируется на сельскохозяйственной деятельности, подходящей для этой возвышенности, развивая сложные торговые отношения с внешним населением.

С улучшением доступа к новым методам ведения сельского хозяйства население принимает более специализированные стратегии и отходит от общих стратегий. Многие фермерские сообщества теперь предпочитают торговать с сообществами, расположенными на разных высотах, вместо того, чтобы обрабатывать каждый ресурс самостоятельно, потому что дешевле и проще специализироваться в их высотной зоне.

Разрушение окружающей среды

Рост населения ведет к деградации окружающей среды в высокогорных районах из-за обезлесения и чрезмерного выпаса скота . Повышение доступности горных регионов позволяет большему количеству людей путешествовать между районами и побуждает группы расширять коммерческое использование земли. Кроме того, новая связь между населением горных и равнинных районов за счет улучшения доступа к дорогам способствовала ухудшению состояния окружающей среды.

Высотная поясность Северного Кавказа

Главный Кавказский хребет растянулся с северо-запада до юго-востока. Он поднимается до пяти километров большими складками. При этом самый высокий пик – Эльбрус, высота которого пять километров шестьсот сорок два метра, чуть ниже – Казбек, высотой пять километров тридцать три метра. В РФ Эльбрус является самой высокой точкой.

Горное сооружение – Кавказ, расположено на границе умеренного и субтропического пояса. Такое местоположение не дает поступать холодному северному воздуху. Так, к примеру, в юго-западной части годовых осадков выпадает от двух тысяч шестисот до четырех тысяч миллиметров. Это способствовало формированию влажных субтропиков, при этом на юго-восточных склонах сухие субтропики.

На вершинах гор лежат многолетние снега и ледники. Пояс альпийских и субальпийских лугов расположился на высоте ниже двух километров. Пихтовники, снизу смешанные с дубовыми лесами, раскинулись на высоте до одного километра трехсот метров. Подножие в зарослях вечнозеленых кустарников и лианах, а в местах засухи находятся шибляки, так называют колючие кустарники.

Высотная поясность России

На территории нашей страны высотная поясность начала формироваться в эпоху раннего плейстоцена во время межледниковья. В то время местность подвергалась неоднократным климатическим трансформациям. И как результат – смещение границ высотных зон, причем такое происходило не единожды. Ученые выяснили, что вся горная система Российской Федерации ранее располагалась выше на 6°, чем сейчас.

Впоследствии появились целые комплексы: горы Урала, Кавказа, Алтая, Байкальские хребты, Саяны. Но что касается Уральских гор, то они, безусловно, являются самыми древними в мире. Предполагается, что они начали формироваться очень давно – в архейскую эпоху. А ее начало было положено примерно 4 млрд лет назад.

В то время Земля была сильно раскалена, на ней действовало множество вулканов, и она подвергалась периодической бомбардировке метеоритов из космоса. Таким образом, кое-где природной высотной поясности насчитывается очень много лет.

Факторы

Разнообразие факторов окружающей среды определяет границы высотных зон (поясов) в горах: от прямых воздействий температуры и осадков до косвенных характеристик самой горы, а также биологических взаимодействий видов. Причина зонирования сложна из-за многих возможных взаимодействий и пересекающихся видов.

Почва

Содержание питательных веществ в почвах на разных высотах еще больше усложняет разграничение высотных зон. Почвы с более высоким содержанием питательных веществ, из-за более высоких скоростей разложения или большего выветривания пород, лучше поддерживают рост крупных деревьев и растительности. Высота лучших почв зависит от конкретной горы. Например, для гор, расположенных в регионах тропических дождевых лесов, более низкие отметки высоты показывают меньшее разнообразие наземных видов из-за толстого слоя мёртвых опавших листьев, покрывающего лесную подстилку. В этих районах распространены кислые, гумусовые почвы, которые существуют на более высоких возвышениях в горном или субальпийском уровне. В другом примере, выветривание препятствует низким температурам на более высоких возвышенностях в Скалистых горах, на западе Соединенных Штатов, в результате чего образуются тонкие грубые почвы.

Климат:

Температура

Снижение температуры воздуха обычно совпадает с увеличением высоты, что непосредственно влияет на продолжительность вегетационного периода в разных зонах. Для гор, расположенных в пустынях, экстремально высокие температуры также ограничивают способность крупных лиственных или хвойных деревьев расти вблизи основания гор. Кроме того, растения могут быть особенно чувствительны к температуре почвы и способны иметь определенные диапазоны возвышенностей, которые поддерживают их здоровый рост.

Влажность

Влажность определенных поясов, включая уровни осадков, влажность воздуха и суммарное испарение, изменяется с ростом высоты и является важным фактором в определении высотных зон

Наиболее важной переменной является осаждение на различных высотах. Когда теплый влажный воздух поднимается вверх по наветренной стороне горы, уменьшается температура воздуха и способность удерживать влагу

Таким образом, наибольшее количество осадков ожидается на средних высотах, благодаря чему могут расти лиственные леса. Над определенной высотой поднимающийся воздух становится слишком сухим и холодным, и таким образом препятствует росту деревьев. Хотя количество осадков не может быть значительным фактором для некоторых гор, влажность воздуха или засушливость иногда важнее климатических условий, которые влияют на высотные зоны. Общий уровень осадков влияет на влажность почвы.

Флора и фауна

Помимо физических сил, биологические силы могут также создавать зональность. Например, сильный конкурент может заставить более слабого перемещаться выше или ниже. Существуют доказательства того, что конкурирующие доминирующие растения могут захватить предпочтительные места (то есть более теплые участки или более плодородные почвы). Два других биологических фактора также способны влиять на зонирование: выпас скота и взаимное воздействие, так как обилие пасущихся животных и микоризных ассоциаций позволяют предположить, что они существенно влияют на распределение флоры.

Солнечное излучение

Свет – это еще один важный фактор роста деревьев и другой фотосинтетической растительности. Атмосфера Земли заполнена водяным паром, твердыми частицами и газами, которые фильтруют излучение, идущее от Солнца до поверхности Земли. Следовательно, вершины гор и возвышенности получают намного более интенсивное излучение, чем равнины. Наряду с засушливыми условиями, на более высоких возвышенностях, кустарники и травы, как правило, хорошо растут из-за их маленьких листьев и обширных корневых систем. Однако на больших высотах также встречаются частые облачные покровы, что уменьшает высокоинтенсивное излучение.

Физические особенности

Физические характеристики и относительное расположение самой горы должны также учитываться при прогнозировании моделей высотной зональности. Этот фактор объясняет, что зональность дождевых лесов на нижних частях гор может отражать зонирование, ожидаемое на высоких горах, но пояса возникают на более низких высотах.

В дополнение к факторам, описанным выше, существует целый ряд других особенностей, которые могут повлиять на высотную поясность. К ним относятся: частота повреждений (таких как пожар или муссоны), скорость ветра, тип скалы, топография, близость к ручьям или рекам, история тектонической активности и широта.

Высотные пояса

Нивальный пояс

Название происходит от лат. nivalis — снежный, холодный. Пояс вечных снегов и ледников, самая верхняя из высотных зон в горах. Нивальный пояс располагается выше снеговой линии, которая в тропической зоне и пустынных регионах достигает 6500 м (Анды, Центральная Азия) и закономерно снижается к северу и югу, достигая уровня Мирового океана в Антарктиде и Арктике. Снизу граничит с альпийским (в узком смысле) поясом.

Свободные от снега небольшие пространства испытывают усиленное морозное выветривание, что обусловливает наличие грубообломочной коры выветривания (камни, щебень). На ней селятся водоросли, накипные лишайники, единичные цветковые травы. Заходят в нивальные пояса некоторые насекомые, птицы, единичные виды грызунов и хищников.

Нивальный пояс иногда рассматривают как часть альпийского.

Горно-тундровый пояс

Расположен между нивальным (выше) и горно-лесным или альпийским (ниже) поясами. Климатические условия характеризуются продолжительной суровой зимой и коротким холодным летом. Среднемесячные температуры ниже +8°. Обычны сильные ветры, перевевающие снежный покров зимой и иссушающие поверхность почвы летом. Нередко глубокое промерзание грунтов. Растительность мохово-лишайниковая и аркто-альпийская кустарничковая.

В относительно тёплых регионах замещается альпийским и субальпийским поясами.

Альпийский пояс

В широком понимании — высокогорная область выше границы леса и криволесий.

В понимании ботаников — типичный для умеренного и субтропического поясов пояс субальпийских и альпийских лугов и стелющихся кустарников, перемежающихся с каменными осыпями. Снизу граничит с субальпийским поясом, сверху — с нивальным или горно-тундровым.

В Альпах и Андах граница альпийского пояса находится на высоте 2200 м, на Восточном Кавказе — 2800 м, на Тянь-Шане — 3000 м, а в Гималаях — выше 3600 м.

В качестве синонима может употребляться термин горно-луговой пояс.

Субальпийский пояс

Основная статья: Субальпийский пояс

Зона, в которой субальпийские луга перемежаются с редколесьями. Сочетает в себе как открытые ландшафты, так и парковые леса и криволесья. Сверху граничит с альпийским поясом, снизу — с горно-лесным (во влажных регионах) или степной частью пустынно-степного (в засушливых регионах).

В качестве синонима может употребляться термин горно-луговой пояс.

Субальпийский пояс нередко рассматривается как часть альпийского или горно-лесного.

Горно-луговой пояс

Термин используется как синоним субальпийского или альпийского пояса, либо для их объединения. В последнем случае внизу граничит с лесным поясом, вверху — с нивальным.

Горно-лесной пояс

Основная статья: Горно-лесной пояс

Представляет собой сочетание различных лесных сообществ. Наиболее влажный из всех горных поясов. Снизу граничит с пустынно-степным поясом, сверху — с субальпийским или горно-тундровым.

Пустынно-степной пояс

Пояс с сухим климатом и господством пустынных и степных растительных формаций. Распространены в пустынных, полупустынных и степных зонах тропиков, субтропиков и умеренного пояса, отчасти в зонах саванн и редколесий субэкваториальных поясов.

В умеренном и субтропическом поясах горные степи развиваются при 350—500 мм осадков в год, горные полупустыни — при 250—350 мм, горные пустыни — при суммах осадков менее 250 мм в год. В тропическом или субэкваториальном климате эти величины будут на 100—200 мм больше. Эти величины на 50—100 мм превышают величины для равнинных районов соответствующих биомов и климатических зон.

В пределах пустынно-степных поясов смена ландшафтов по мере увеличения высоты происходит следующим образом:

• горно-пустынные,
• горно-полупустынные,
• горно-степные.

В засушливых регионах граничит сверху с субальпийским поясом, в более влажных — с горно-лесным. Однако, если горы поднимаются выше пояса максимума осадков, к которому приурочен пояс горных лесов, пустынно-степной пояс будет находиться выше него.

Примерами такого инвертированного расположения могут служить восточный склон Боливийского нагорья, Абиссинское нагорье, внутренние части Памира.

Высотная поясность (зональность) в горах.

Высотная поясность или высотная зональность – это последовательная смена природных зон и ландшафтов с увеличением высоты над уровнем моря.

Высотный пояс или зона высотной поясности – более-менее однородная по природным условиям полоса. Может быть прерывистой.

Высотная поясность (зональность). Характеристика.

Высотная зональность (высотная поясность) обусловлена изменением климата в горах с увеличением высоты.

По мере подъема в горы:

— температура воздуха уменьшается в среднем на 6 градусов по Цельсию на каждый километр,

— уменьшается давление воздуха,

— становится все более интенсивной солнечная радиация,

— изменяется количество осадков.

Более подробно об изменении климата гор можно прочитать в отдельной статье.

Высотные пояса во многом идентичны широтным поясам, хотя некоторым из них невозможно найти полные широтные аналоги. Например, пояс горных тундр весьма отличается от широтной зоны тундр. Отличие вызвано отсутствием полярных ночей в условиях гор, поэтому в этом высотном поясе развиваются совсем другие гидроклиматические и почвенно-биологические процессы.

Высотная поясность, высотные пояса (схема)

Общие сведения

Высотная поясность (ВП) — изменение природных комплексов, происходящее в горных массивах в направлении от подножия к вершине. При переходе равнинной местности в гористую широтные климатические зоны сменяются на высотные, а на возвышенностях имеют черты обоих. Смену поясов в горах можно сравнить с движением по равнине с юга в сторону севера. Но если равнинные климатические зоны растягиваются на тысячи километров и плавно перетекают одна в другую, то в горах пояса редко достигают даже пары километров и сменяются резко.

Особенно ярко это выражено в горах Кавказа — там за час можно попасть с субтропического побережья на альпийский луг. Определение вида и количества зон ВП в горах происходит с учетом таких характеристик:

• Географическое положение, учитывающее как координаты горной системы, так и удаленность ее от океанов.
• Высота горы над уровнем моря — чем она больше, тем больше поясов есть на горных склонах.
• Рельеф и расположение склонов.
• Климат области высотной поясности.

ВП в любой местности не остается неизменной со времен формирования. В связи с неоднократными изменениями климатических условий ее границы могут сдвигаться неоднократно. В России ВП относится к старейшей в мире горной системе Урала, возникшей еще в архейский период, и более молодым и высоким комплексам гор — Кавказу, Алтаю, Саянам, Байкальскому хребту.

Разграничение на зоны может осложняться ступенчатым строением рельефа, отражающего различные этапы формирования гор, когда области выравнивания сменяются крутыми уступами. Совокупность всех высотных поясов выбранной покатости (макросклона) целого горного массива или одного склона конкретного горного хребта называют спектром или набором поясов.

Зональность полного спектра бывает только у крупных горных систем, расположенных в тропических или экваториальных широтах, например, Гималаях и Андах. Встречаются различия в количестве зон на разных склонах одного массива, так, с южной стороны Урала находится несколько зон, а с северной только одна — горно-тундровая.

Уровни возвышения

Высотные модели зонирования усложняются факторами, рассмотренными выше, и, таким образом, относительные отметки каждой зоны, начинающиеся и заканчивающиеся, не привязаны к определенной отметке. Однако можно разделить высотный градиент на пять основных зон, используемых экологами под разными названиями. В некоторых случаях эти уровни сменяют друг друга с понижением высоты, что называется инверсией растительности .

Высотная поясность Гранд-Титона в Скалистых горах (обратите внимание на изменение растительности по мере увеличения высоты)

• Нивальный уровень (ледники): большую часть года покрыты снегом. Растительность чрезвычайно ограничена лишь несколькими видами, которые процветают на кремнеземных почвах.
• Альпийский уровень : зона, которая простирается между линией деревьев и линией снега. Эта зона далее подразделяется на субнивальную и безлесную альпийскую (в тропиках — Tierra fria; низкоальпийская).
  • Субнивальный: самая высокая зона, в которой обычно существует растительность. Этот район сформирован из-за частых заморозков, ограничивающих обширную заселение растений. Растительность неоднородна и ограничена только наиболее благоприятными местами, которые защищены от сильных ветров, которые часто характерны для этой области. Большая часть этого региона состоит из пятнистых лугов, осок и камышовых пустошей, типичных для арктических зон. Часть года в этом регионе лежит снег.
  • Безлесный альпийский (низкоальпийский): Характеризуется закрытым ковром из растительности, включающей альпийские луга, кустарники и редкие карликовые деревья. Из-за полного покрытия растительностью мороз оказывает меньшее влияние на этот регион, но из-за постоянных отрицательных температур рост деревьев сильно ограничен.
• Уровень горы : простирается от лесов средней высоты до линии деревьев. Точный уровень линии деревьев варьируется в зависимости от местного климата, но обычно линия деревьев находится там, где среднемесячная температура почвы никогда не превышает 10,0 ° C, а среднегодовая температура почвы составляет около 6,7 ° C. В тропиках типичным примером этого региона является: горный тропический лес (выше 3000 футов), в то время как в более высоких широтах часто преобладают хвойные леса .
• Низменный слой : эта самая нижняя часть гор сильно различается в зависимости от климата и называется множеством названий в зависимости от окружающего ландшафта. Коллиновые зоны встречаются в тропических регионах, а энсинальные зоны и пустынные луга — в пустынных регионах.
  • Коллин (тропики): для океанических или умеренно континентальных районов характерны лиственные леса, а в более континентальных регионах — пастбища. Он простирается от уровня моря примерно до 3000 футов (примерно 900 м). Растительность обильная и густая. Эта зона является типичным базовым слоем тропических регионов.
  • Энсиналь (пустыни): характеризуется открытыми вечнозелеными дубовыми лесами и наиболее распространен в пустынных регионах. Ограничение контроля испарения и влажности почвы, в которых энцефалопатия может процветать. Пустынные луга лежат ниже энцинальных зон. Очень часто встречается на юго-западе США.
  • Пустынные луга: характеризующиеся различной плотностью низинной растительности, лугопастбищные зоны не могут поддерживать деревья из-за крайней засушливости. Однако некоторые пустынные регионы могут поддерживать деревья у подножия гор, и поэтому отдельные зоны пастбищ в этих областях не образуются.

Для получения подробной информации о характеристиках высотных поясов, найденных на разных горах, см. Список зон жизни по регионам .

Treeline

Наиболее решающей биогеографической и климатической границей по перепадам высот является высокогорная климатическая линия. Линия деревьев отделяет горы от альпийской зоны и отмечает потенциал роста деревьев, независимо от того, есть деревья или нет. Таким образом, когда деревья были срублены или сожжены и, следовательно, отсутствуют на линии деревьев, они все еще остаются на месте, как это определено изотермой линии деревьев. У линии деревьев рост деревьев часто бывает редким, низкорослым и деформируется ветром и холодом krummholz (по-немецки «кривое дерево»). Линия дерева часто выглядит четко очерченной, но может быть более постепенным переходом. Деревья становятся короче и часто с меньшей плотностью по мере приближения к линии деревьев, выше которой они перестают существовать.

Высотная зональность

Высотная поясность или высотная зональность — закономерная смена природных условий и ландшафтов в горах по мере возрастания абсолютной высоты.

Сопровождается изменениями геоморфологических, гидрологических, почвообразовательных процессов, состава растительности и животного мира. Многие особенности высотной поясности определяются расположением склонов по отношению к странам света, господствующим воздушным массам и удаленностью от океанов.

Число поясов обычно возрастает в высоких горах и с приближением к экватору.

Высотная поясность обусловлена изменением с высотой плотности, давления, температуры, влаго- и пылесодержания воздуха.

Атмосферное давление убывает в тропосфере на 1 мм рт. cт. на каждые 11—15 м высоты. Половина всего водяного пара сосредоточена ниже 1500 — 2000 м, быстро убывает с ростом высоты и содержание пыли.

По этим причинам интенсивность солнечной радиации в горах с высотой возрастает, а отдача длинноволнового (или теплового) излучения от поверхности горных склонов в атмосферу и приток встречного теплового излучения от атмосферы уменьшаются. Это приводит к убыванию температуры воздуха в пределах тропосферы, в среднем, на 5—6°С на каждый километр высоты. Условия конденсации водяного пара при этом таковы, что количество облаков, сосредоточенных преимущественно в нижних слоях тропосферы, до некоторой высоты возрастает.

Это приводит к существованию пояса максимальных осадков и к их убыванию на большей высоте.

Совокупность высотных поясов горной системы или конкретного склона обычно называется спектром поясов.

В каждом спектре базисным является ландшафт подножия гор, близкий к условиям горизонтальной природной зоны, в которой находится данная горная система.

Существует аналогия в смене высотных поясов внутри спектра какой-либо горной страны, с одной стороны, и горизонтальных географических зон от низких к высоким широтам — с другой стороны. Однако полного тождества между ними нет. Например, тундре арктических широт присущи полярный день и полярная ночь, а с ними и особый ритм гидроклиматических и почвенно-биологических процессов.

Таких особенностей лишены высокогорные аналоги тундр в более низких широтах и альпийские луга. Высокогорным областям экваториальных широт свойственны особые ландшафты — парамос (Анды Эквадора, Килиманджаро), имеющие мало общего с поясом альпийских лугов.

Наиболее полные спектры высотной поясности можно наблюдать в высоких горах экваториальных и тропических широт (Анды, Гималаи). К полюсам уровни высотных поясов снижаются, а нижние пояса на определённых широтах выклиниваются.

Это особенно хорошо выражено на склонах меридионально вытянутых горных систем (Анды, Кордильеры, Урал). При этом спектры высотной поясности внешних и внутригорных склонов часто различны.

Состав спектров высотной поясности сильно меняется и по мере удаления от морей в глубь суши. Для приокеанических районов обычно характерно преобладание горно-лесных ландшафтов, а для континентальных — безлесных.

Состав спектров высотной поясности находится в зависимости и от многих местных условий — особенностей геологического строения, экспозиции склонов по отношению к сторонам горизонта и господствующим ветрам. Например, в горах Тянь-Шаня высотные пояса горных лесов и лесостепи свойственны преимущественно северным, т.

е. теневым и более увлажнённым, склонам хребтов. Для южных склонов Тянь-Шаня на тех же уровнях характерны горные степи.

Высотная поясность создает разнообразие впечатлений и, как следствие контрастности поясов, их особенную остроту при путешествиях и восхождениях в горах. В течение одного дня путешественнику удается побывать в разных поясах — от пояса широколиственных лесов, до альпийских лугов и вечных снегов.

В России особенно полный спектр высотной поясности наблюдается на Западном Кавказе в районе Фишта или Красной Поляны.

Здесь на южном склоне Главного Кавказского хребта, поднимаясь, например, из долины Мзымты (500 м над ур. м.) до вершины Псеашхо (3256 м) можно наблюдать смену многочисленных высотных поясов.

Дубняки, ольшаники и субтропические колхидские леса предгорий сменяются выше букняками с участием грабовых и каштановых лесов. Верхние пояса растительности сформированы темнохвойными пихтарниками и ельниками, светлыми сосняками, парковыми кленовниками. Затем следует криволесье, субальпийские и альпийские луга. Вершину пирамиды на высотах более 3000 м замыкают субнивальный и нивально-гляциальный пояса.

Огромная протяженность Урала с севера на юг создает существенные различия в природе.