Зональные типы ландшафтов субэкваториального и тропического поясов. Антропогенная трансформация ландшафтов.

Северный субэкваториальный пояс простирается на 120° с запада на восток, и на 20° с севера на юг - от 25° до 5° с.ш.; включает в себя Панамский перешеек, Гвианское плоскогорье, Восточную Амазонию, Африку от бассейна Нигера до верховьев Нила, Сомали, Индостан, Индокитай, Филиппины. В южном полушарии пояс занимает меньшую площадь. По долготе простирается на 80°, на юге граница не заходит южнее 20° ю.ш.; включает в себя большую часть Бразильского плоскогорья, северную часть Внутренних равнин, Центральную Африку, Северную Австралию.

Наиболее существенная черта субэкваториальных поясов – переменная циркуляция воздушных масс экваториального и тропического типов, имеющая причиной сезонную широтную миграцию термического экватора и экваториальной барической депрессии. С переменной циркуляцией связана сезонная ритмика всех процессов.

Северный тропический пояс на материках простирается от 10° с.ш. у Аденского залива до 34° с.ш. в бассейне верхнего Инда – на 24° с севера на юг и на 120° с запада на восток. Южный, поскольку материки к югу выклиниваются, несколько меньше. Южная граница повсюду совпадает с 30° ю.ш., северная в Африке достигает 16° ю.ш.; ширина пояса 14°; длина на суше 85°.

Тропические и субэкваториальные ландшафты. Тропический пояс характеризуется пассатной циркуляцией и пре­обладанием аридных (пустынных) ландшафтов. Лишь в вос­точных секторах благодаря воздействию океанических пассатов и муссонов появляются ландшафты гумидных, а также переходных типов. Здесь наиболее ярко выражена смена типов ландшафтов по долготе. В субэкваториальном поясе сезонные колебания общей циркуляции атмосферы обусловливают смену сухих тропических воздушных масс (в зимние месяцы) и влажных экваториальных (в летнюю часть года). Отсюда следует резкая сезонность увлажне­ния и всех природных процессов. Типы ландшафтов - аридные, семигумидные, ссмиаридпые и гумидные - сменяют друг друга по широте, т.е. с приближением к экватору. По теплообеспеченности тропические и субэкваториальные ландшафты близки. Хотя годовой радиационный баланс в первых составляет 2500-3000 МДж/м², а во вторых-3000-3300 МДж/м², в субэкваториальном поясе значительно возрастают затраты на испарение и теплоотдача в ат­мосферу сокращается. Поэтому суммы активных температур одного порядка (8000-10 500° С), лето в равной мере жаркое (Л - не ниже 25-28° С, а в аридных ландшафтах - выше 30° С), но зимой раз­личия заметнее (в субэкваториальных ландшафтах +20+26°C, в тропических на периферии снижается до +15+12° С, в отдельные годы возможны заморозки). Разделение тропических и субэкватори­альных ландшафтов не всегда четко прослеживается - особенно в переходных типах.

Тропические экстрааридные (пустынные) ландшафты - пустыни сахаро-аравийского типа. Сухость и континентальность тропического климата выражены в крайних формах (К_у<0,02, К_С = 10). В цент. районах Сахары осадки могут не выпадать годами, и средняя многолетняя норма местами лишь около 1 мм при годовой испаряемости до 5000 мм. Характерны громадные массивы эоловых песков, каменисто-щебнистые хамады, солончаковые впади­ны. Растительность представлена разомкнутыми группировками из многолетних ксерофитных кустарников и злаков (главным образом аристиды). Запасы фитомассы - менее 1 т/га, продуктивность - не более 0,5-1,0 т/га. Животный мир беден: немногочисленные млеко­питающие (грызуны, копытные, хищники), пресмыкающиеся, птицы; сравнительно многочисленны насекомые. Миграция растворимых солей приводит к образованию известково-гипсовых кор. Почвы на огромных пространствах не развиты. Сезонный ритм выражен слабо.

В сахаро-аравийских пустынях различаются три подтипа ланд­шафтов: 1) северный, переходный к субтропикам ( ₁₀ = 7500/9000°С; t₁-от 8-10 до 15°С; t_min - до -3°С, г= 10/25 мм), с представителями средиземноморской растительности у временных водотоков и участием весенних эфемеров; 2) центральный ( ₁₀ = 9000/10 000°С; t₁ = 15/20° С, ночные заморозки не ежегодны; г - до 10 мм), со злаковыми группировками (просо, аристида), редкими кустами акации, ежовника, карликового саксаула; 3) юж­ный ( ₁₀ =10000/11 000°С; t₁=20/25°С; t₂ до 35/37° С, замо­розки отсутствуют, г - до 100-150 мм), с разреженным покровом из ксерофитных злаков и единичными колючими кустарниками. Низкогорья сахаро-аравийских пустынь - горная хамада с ред­кими колючими кустарниками и ксерофитными злаками. Выше 1000 м появляются полыни, дикая маслина.

Своеобразны приатлантические типы северо- и южноафрикан­ских пустынь с пониженной континентальностью (К_к – 5/6) и теплообеспеченностью ( ₁₀ = 7000/8000° С), ничтожными осадками (г = 10/50 мм), но высокой относительной влажностью, туманами и обильной росой. Господствуют молочаи и другие суккуленты. Аналоги этих пустынь — ландшафты притихоокеанской полосы п-ова Калифорния. Тропические пустыни Мексиканского нагорья из-за высокого гипсометрического положения отличаются пониженны­ми запасами тепла ( ₁₀ = 60004/7000° С); в растительном покрове господствуют суккуленты — множество видов кактусов, юкки, агав и др. С высотой они переходят в горный аналог аридных субтропиков с мощным злаковым покровом, жестколистными кустарниками, акациями, юкками.

Южноамериканские тропические экстрааридные ландшафты тя­нутся вдоль тихоокеанского побережья и в основном относятся к типу приокеанических пустынь (К_к = 5/б; ₁₀ = 6000/7000°С, г - не более 5/10 мм). На прибрежной равнине растительный покров почти отсутствует, на высоте 500—600 м, в полосе туманов, появляются эфемеры, некоторые злаки, колючие кустарники. Весь высотный спектр имеет крайне аридный характер. Внутреннее плоскогорье Пуна (3600-4600 м) имеет резко континентальный экстрааридный климат; ландшафты относятся к подклассу высокогорных пустынь с разреженными ксерофитными кустарниками, подушковидными растениями, обширными солончаками.

Тропические пустыни занимают центральную часть материка Австралии. Обширные площади заняты грядовыми песками и ка­менистыми пустынями на реликтовых латеритных корах. Расти­тельность представлена ксерофитными травяно-кустарниковыми со­обществами, особенно типичны многочисленные виды акаций. Подобный характер покрова сохраняется и на склонах гор (высота их не превышает 1500 м).

Субэкваториально-тропические аридные (опустыненно-саванновые) ландшафты. Ближе к экватору, а также на восточной пе­риферии тропические пустыни переходят в опустыненные саванны с жарким и сухим климатом (К_к = 8/10; ₁₀  = 9000/10 500° С; t₂ = 30/34° С; г = 200/600 мм; Е = 3000/4000 мм, К_у = 0,1 4-0,2). Постоянных водотоков нет, но после ливней сухие русла пре­вращаются в бурные потоки. Интенсивно проявляются физиче­ское выветривание, дефляция, а в дождливый сезон - плоскостной смыв.

Известно несколько типов опустыненно-саванновых ландшафтов: североафриканские (сахельские), южноафриканские (калахарские), индостанские, центральноамериканские, бразильские, австралий­ские. Всем им присуща резкая сезонность увлажнения с длительным сухим периодом. Растительность характеризуется несомкнутым по­кровом из жестких ксерофильных злаков с редкими колючими кус­тарниками (для Сахеля и Калахари типичны аристида и акации с зонтиковидной кроной; для бразильской каатинги - сухие листо­падные редколесья с колючими кустарниками и суккулентами, бога­тые эндемиками; в опустыненных саваннах Австралии на фоне зла­кового покрова разбросаны невысокие эвкалипты или акации). Запа­сы фитомассы - около 15 т/га, годичная продукция - около 4т/га. Животное население разнообразно. Выделяются африканские саванны с кочующими копытными (антилопы, газели), многими птицами (в том числе страус) и др. Почвы - красно-бурые - формируются в условиях непромывного режима, слабого поступления органических остатков, медленного химического выветривания. Содержание гумуса - 0,2-0,3%, реакция почвенного раствора нейтральная, в нижней части (где скапливаются карбонатные конкреции) - щелочная.

Сухой сезон продолжается 8-10 месяцев: в северном полушарии с сентября или октября до июня. В Сахеле с ноября по апрель практически не выпадает дождей. Трава в это время выгорает, большинство деревьев сбрасывает листья. К концу сезона (обычно в мае) устанавливается самая высокая температура воздуха. Дожди начинаются в июне, максимум осадков чаще бывает в августе, но уже в сентябре они идут на убыль. В южном полушарии сухой сезон в основном с апреля до ноября - декабря, дождливый - с декабря по март.

Система высотных поясов типично представлена на Эфиопском нагорье: 1) жаркий низкогорный с высокотравными саваннами и аридными листопадными редколесьями (до 1700-1800 м); 2) теп­лый, относительно влажный, но с хорошо выраженным сухим сезо­ном среднегорный с злаковыми саваннами и зарослями вечнозеленых кустарников (до 2400 м); 3) субальпийский с древовидными можже-вельниками, злаковниками, гигантским зверобоем, древовидным ве­реском (до 3000 м); 4) альпийский с ксерофитными злаками и ги­гантскими лобелиями (до 3700 м); 5) каменистые россыпи вершин.

Субэкваториально-тропические семиаридные (типичные саванновые) ландшафты. Эта группа также представлена несколькими типами — североафриканским, индостанско-индокитайским, цен­тральноамериканским, южноамериканским, южноафриканским, ав­стралийским. По теплообеспеченности они мало отличаются от опус­тыненных саванн, но увлажнение выше (r=500/1000 мм, К_у=0,2/0,5), сухой сезон короче (6-8 месяцев). Здесь существуют постоянные водотоки, осуществляющие энергичную эрозию; интен­сивнее химическое выветривание. Преобладают злаковые сообщест­ва с участием деревьев: в суданских саваннах среди сплошного покрова из бородача, гипаррении, темеды невысокие деревья разбросаны единично, группами, рощами, характерен баобаб; для Южной Африки типичны сухие редколесья мопане; в типичных саваннах Бразильского плоскогорья - высокотравье, ксерофитные кустарники, редколесья со злаковым покровом и т.д. Запасы фитомассы - в среднем около 40 т/га, продуктивность - около 5 т/га в год. Наиболее богатый животный мир присущ афри­канским саваннам: много копытных - травоядных (антилопы, газели, зебра) и листоядных (слон, жираф, носорог), а также грызунов, летучих мышей, есть обезьяны, хищные (лев, леопард, гепард, гиена), разнообразны птицы, из насекомых типичны термиты, саранча. Зональные почвы - красно-бурые. В течение дождливого сезона они промачиваются, легкорастворимые соли и карбонаты удаляются, норхние горизонты обогащаются полуторными окислами железа, алюминия, марганца. Во время сухого сезона почвенные растворы поднимаются по капиллярам. Органические остатки быстро разлагаются и минерализуются, гумуса накапливается мало (0,5-1,0%). Емкость поглощения низкая; реакция почвенного раствора ней­тральная или слабокислая.

В суданской типичной саванне сухой сезон («зима») продолжается с ноября по март. Осадков в это время почти не выпадает. К декабрю деревья и кустарники сбрасывают листву, трава выгорает, часты пожары. В апреле - самая жаркая короткая сухая фаза («весна»); перед наступлением дождей зацветают деревья и кустарники, трогаются в рост травы. Дождливый сезон («лето») - с мая или июня по сентябрь. С началом дождей температура воздуха понижается, появляются листья на деревьях, интенсивно растут злаки, почва промачивается. В сентябре наблюдаются максимальные расходы рек, усиленная эрозия, плоскостной смыв. Осенью можно считать короткую фазу (в основном октябрь), когда дожди резко идут на убыль и температура воздуха повышается (вторичный максимум).

Субэкваториально-тропические семи гумидные (влажносаванновые, лесосаванновые) ландшафты. Распространены в тех же регионах, что и предыдущие типы, но ближе к экватору и к восточным окраинам материков. Увлажнение возрастает (r=1000/ 1500 мм, К_у=0,5/1,0), сухой сезон сокращается до 5-6 месяцев. Существует развитая речная сеть; во многих районах в конце периода муссон-пых дождей бывают катастрофические наводнения. Характерны высокотравные саванны с группами деревьев, сбрасывающих листву в сухой сезон (гвинейский тип - в Северной Африке), или сухие редкостойные преимущественно листопадные леса: из тика в Индостане, «миомбо») - в южно­африканском типе, смешанные (с участием вечнозеленых пород, местами пальм) - в бразильском типе; в североавстралийских аналогах этих ландшафтов - парковые леса из вечнозеленых эвка­липтов с густым злаковым покровом. Фитомасса сухих «саванновых лесов» - около 250 т/га, ежегодная продукция - около 17 т/га. Животный мир имеет в целом тот же характер, что и в типичных саваннах; особым богатством и большой биомассой копытных выде­ляются саванны Восточной Африки.

Почвенно-геохимические процессы характеризуются интенсивным разложением первичных минералов, вымыванием солей, накоп­лением гидратов окислов железа и алюминия. В сухой сезон в результате гидратации в почве образуются плотные железистые кон­креции. Растительный опад быстро разлагается термитами и микро­организмами. Зональные почвы - красные ферсиаллитные или альферритные - слабокислые или кислые, с низкой емкостью поглощения, 2-4% гумуса, большим содержанием полуторных окислов и железистых конкреций в иллювиальном горизонте.

Сезонная структура в общем повторяет ритм, присущий типичным саваннам, но соотношение основных сезонов по времени изменя­ется. В ландшафтах «миомбо» сухой сезон - с мая по сентябрь, в июле и августе дождей практически нет. В сентябре зацветают деревья и кустарники, максимум цветения приходится на переходный «весенний» сезон (октябрь - ноябрь), октябрь - самый жаркий месяц. Основной сезон дождей (лето) - декабрь - февраль; в это время появляются многочисленные временные водоемы. В марте - апреле дожди постепенно идут на убыль.

В высотно-поясных спектрах наблюдаются разнообразные пе­реходы к более гумидным или более аридным типам — в зависимости от ветровой экспозиции. Для наветренных склонов индостанского типа (Гималаи) характерен следующий ряд: 1) низкогорные тиковые леса (до 1200-1500 м), 2) Нижний среднегорный пояс лесов субтро­пического типа (с лавровыми и др.), переходящий в дубово-сосновые или листопадно-вечнозеленые леса (до 2500-3000 м), 3) верхний среднегорный пояс хвойных лесов (до 4000 м), 4) высокогорные криволесья, вечнозеленые кустарники, альпийские луга, 5) нивальный пояс (выше 5000 м).

Тропические гумидные («дождевые» лесные) ландшафты. Эта группа представлена типами: восточноазиатским (вдоль северного побережья Южно-Китайского моря), восточномадагаскарским, ка-рибским, восточнобразильским, австрало-океанийским. Все они имеют преимущественно барьерно-дождевои характер и сходны по основным показателям (К_к = 5/6, ₁₀ 8000/9000°С, t₁=15\24°С, t₂=26/ 28°С; г =1500/3000 мм; К_у= 1/3). Обилие осадков обеспечивает интенсивный сток, активную эрозию, энергичное химическое выветривание. Растительный покров образован влажными вечнозелеными лесами с многоярусной структурой, богатого и разнообразного (специфического для каждого типа) флористического состава. Наличие у некоторых деревьев досковидных корней, каулифлории, обилие лиан и эпифитов создают сходство этих лесов с экваториальными, но они беднее и проще по структуре. Богатая лесная тропическая фауна принадлежит к разным зоогеографическим областям. Зональные красно-желтые почвы, часто формирующиеся на древней коре выветривания, кислые, сильно выщелоченные, нередко оподзоленные, ненасыщенные, обогащены окислами железа, алюминия, марганца, титана, с 2—3% гумуса.

Внутригодовой ритм в основном подчинен режиму увлажнения. В северном полушарии с апреля (мая) по сентябрь (октябрь) длится дождливый (и наиболее теплый) сезон. Зимняя часть года более прохладная и менее влажная, коэффициент увлажнения может опускаться ниже 1,0, но засухи не бывает, деревья не сбрасывают листьев. Нижний ярус гор (до 1000-1400 м) обычно занят дождевыми тропическими лесами. Выше (до 2700-3000 м) - «пояс туманов» с максимальными осадками, сырыми низкоствольными моховыми лесами, с вечнозеленым подлеском, папоротниками, эпифитами. В высокогорьях осадки уменьшаются, появляются заросли родо­дендронов, верещатники, луга.

Субэкваториальные гумидные (переменно-влажные лесные) ландшафты. Ландшафты этой серии расположены по периферии эквато­риальной зоны (в Южной и Центральной Америке, Центральной Африке, Юго-Восточной Азии). Климат жаркий ( ₁₀ 9000\10 000°С, t₁ = 24/28°С, t₂ = 26/30° С); осадки обильны (г> 1500/2000 мм, а в муссонных ландшафтах ЮВ Азии, в барьерном подножии гор, до 3000-5000 мм; К_у> 1, чаще 2-3), но с резко контрастным распределением по сезонам. В течение 2-4 зимних месяцев месячная норма может падать до 5 мм и ниже. Сток интенсивный, с муссонным режимом. Энергично протекают химическое выветривание и денудация; широко распространены древние ферраллитные коры выветривания.

Растительный покров образован лесами сложного состава из листопадных (главным образом в верхнем ярусе) и вечнозеленых пород, образующих широкий спектр переходов от сухих саванновых лесов к постоянно влажным экваториальным. Быстрое разложение опада препятствует образованию подстилки и накоплению гумуса. Почвы - сильно выщелоченные и ненасыщенные красные ферраллитные со скоплениями железистых конкреций. По сезонной структуре эти ландшафты близки к субэкваториаль­ным семигумидным и семиаридным, но влажный сезон удлиняется до 6-8 месяцев, а сухой сокращается до 2-4, причем за счет обильных летних осадков в почве поддерживается увлажнение, достаточное для жизнедеятельности древесных пород (вечнозеленых).

На южном склоне Восточных Гималаев в силу ярко выраженной дождевой экспозиции количество осадков возрастает и листопадно-вечнозеленые леса сменяются влажными вечнозелеными тропически­ми. На высоте 1000-1200 м они переходят в пояс горных вечнозеле­ных субтропических лесов (до 1800-2000 м), над которым располо­жен пояс горных листопадно-вечнозеленых лесов субтропического типа (до 3000 м). Над ними лежит «пояс туманов» с хвойными лесами (до 3900 м). Высокогорье начинается субальпийским криволесьем, зарослями рододендронов, лугами (до 4900 м). Вершины гор покрыты ледниками.