Тропический биоклиматический пояс

Тропический биоклиматический пояс — это территория Земли, где приток солнечной энергии определяется суммой положительных температур свыше 10С от 7000 до 14000. В физической географии очень часто этот пояс разделяют на собственно экваториальный, а также на тропический северного полушария и тропический южного полушария. Преобладающая часть равнинной суши Земли находится в условиях тропического пояса (47,7 %).

Разнообразие природной географической среды тропического пояса определяется следующими причинами:

1. Широкий спектр условий увлажнения разных зон. При определенном притоке солнечной энергии количество выпадающих осадков в различных природных зонах колеблется от 10 до 7000 мм, что влечет за собой громадное биологическое разнообразие.

2. Неоднородность геоморфологических условий. В пределах тропического пояса встречаются низменные равнины, рифтовые плоскогорья, высокогорные равнины. Значительно изменяются природные условия, связанные с вертикальной зональностью, которая имеет неодинаковое содержание в зависимости от расположения горных систем (гумидная и аридная термические зональности и др.).

3. Широкая неоднородность горных пород, особенно в гумидно-аридных и аридных условиях при малой распространенности четвертичных отложений.

4. Длительный период развития, который может насчитывать от 300 тыс. до 150 млн. лет. Природные катаклизмы и экзогенные процессы создавали возможность временной дискретности в развитии животного и растительного мира и биокосных объектов, а также сохранение их реликтовых форм.

5. Длительный изоляционизм континентов после раскола протоконтинента Гондваны. В связи с этим характерны разные пути эволюции растительного и животного мира и его континентальное разнообразие.

Тропический пояс можно разделить на три крупные самостоятельные природно-географические системы: гилея, саванна, пустыня.

Гилея

Гилея, как экваториальная зона постоянно влажных дождевых лесов, характеризуется обилием выпадающих осадков. Типичны величины 2500-7000 мм в год. Дожди идут большую часть года почти ежедневно. Сформировавшиеся здесь многие тысячелетия назад лесные формации имеют многоярусное строение, в котором участвуют несколько ярусов древесных пород, кустарники, низкие и высокие травы, эпифиты, мхи, водоросли, лишайники, грибы и т.д.

Например, леса Амазонской низменности (сельва) состоят из 10-12 ярусов. В их состав входит огромное количество видов растений. Обилие видов растений крайне велико, но число особей, относящихся к одному виду, обычно незначительно. Характерное дерево верхних ярусов — бертолетия, или кастанья. Рядом с кастаньей растут гигантские деревья сейбы достигающие 80 м, многочисленные пальмы (среди которых около 30 видов кокосовых пальм). Кроме того, в экваториальных лесах растут лавровые, миртовые, мимозовые и бобовые, фикусы, гевеи, красные деревья. Многие из них дают ценный строительный материала и поделочную древесину, плоды других употребляются в пищу и для изготовления различных изделий. В наземном покрове присутствуют различные крупные травянистые растения с мощными стеблями и листьями: древовидные папоротники, достигающие нескольких метров высоты, бромелиевые, какао, кофейные деревья, бананы, канновые, цветущие крупными яркими цветами. К ним прибавляются злаки, ситовники, марантусы. На деревьях и на земле — множество стелющихся, ползучих и вьющихся растений, стебли которых достигают толщины и крепости канатов, орхидные и др.

Деревья различной высоты образуют в сельве три четко различимых яруса. В нижнем ярусе, или подлеске, деревья достигают 20 м в высоту, образуя непроходимые дебри с характерным гнилостным запахом, куда едва проникают лучи света. Это плотно сбитая масса деревьев, мертвых стеблей, высохших и полуистлевших стволов.

Второй ярус образуют деревья до 40 м высотой. Их кроны пробиваются к свету. Это — залитая солнечными лучами крыша джунглей. Вершины самых могучих деревьев, достигающих 80 м в высоту, образуют третий ярус. Эти деревья растут на некотором отдалении друг от друга.

В условиях гилеи происходит обильное накопление фитомассы, во много раз превышающее все известные на Земле биоценозы. Ежегодный опад может достигать 1500 т/га, в то время как в наших суббориальных широколиственных лесах он не превышает 100 т/га. Примечательно, что при таких громадных величинах поступления в биологический круговорот растительного опада накопление постоянной лесной подстилки не происходит. Все в кратчайший срок биологически перерабатывается до простых химических соединений. Подсчеты показали, что консументы и редуценты гилей могли бы преобразовать до 10 годовых опадов. В биологическом круговороте участвует около 1500 кг зольных элементов и соединений азота на один гектар в году. В широколиственных лесах умеренного пояса этот показатель определяется 60-80 кг/га/год.

Животный мир чрезвычайно богат. По биоразнообразию экваториальные леса стоят на первом месте среди всех других зон.

Многие виды ведут лазающий образ жизни: обезьяны, ленивцы, древесные дикообразы, птицы (попугаи, колибри, райские и др.), огромное количество насекомых и других беспозвоночных. На земле обитают тапиры, капибара, ягуар в Южной – Америке; окапи, гориллы, шимпанзе, лемуры, карликовый бегемот, леопарды – в Африке и Мадагаскаре; орангутанги, гиббоны, тигры, буйволы, олени – в Азии. В гилеях многочисленны представители рептилий и амфибий.

При обилии синтезируемой биологической массы может создаться превратное впечатление о высоком плодородии тропических почв гилеи. Увы, красные и желтые ферраллитные почвы постоянно влажных тропических лесов крайне бедны элементами плодородия. Они слабо гумусированы, промыты от всех веществ биофилов в результате процессов фераллитизации и выщелачивания, часто сопровождающихся оподзоливанием. В биогеоценозах тропического леса накопление элементов плодородия происходит в самой биомассе леса, а биологический круговорот, поддерживающий высокую продуктивность тропических лесов, складывается из следующих звеньев: биомасса — опад — минерализация и гумификация опада — перехват корневыми системами растений леса, необходимых для жизни химических элементов — вертикальная их транспортировка в биомассу растительности.

При сведении леса и вовлечении красных и желтых почв в пашню земля может дать два-три удовлетворительных урожая, и затем превратится в практически бесплодную массу. Без интенсивного окультуривания и поддержания плодородия земледелие обречено на неудачу.

Восстанавливаются лесные биоценозы медленно. Первоначальный зональный запас биоэлементов был создан в далеком прошлом и поддерживался безотказно действующим замкнутым биологическим круговоротом веществ в биогеоценозе.

Для всех гилей характерна красноземная кора выветривания.

По представлениям И.П. Герасимова красноземная кора выветривания в условиях гилей состоит из следующих частей:

Зона А — верхняя часть активного почвообразования мощностью около 0,7 м. Здесь господствуют биологические циклы гумификации и минерализации органических веществ. Образующиеся фульвокислоты минерализуются или вымываются нисходящими токами влаги. На красном и желтом фоне просматриваются серые тона от слабого накопления гуминовых кислот. Характерна железистая зернисто-комковатая структура. Процессы гумификации, оподзоливания и лессивирования формируют горизонты А₁, А₁ А₂, А₂.

Зона В — нижняя часть активного почвообразования. Интенсивная инфильтрация влаги, развитие процессов выщелачивания, оглинивания, иллювиирования. Господство красных тонов в окраске. Мощность горизонта В_t 0,7-2,0 м.

Зона С — собственно кора выветривания, зона «гнилого камня». Мощность этой части коры выветривания достигает огромных размеров и сможет простираться на глубину 100-200 м. Независимо от исходной горной породы ее состав везде практически однороден: окислы алюминия и железа и алюмосиликат каолин. Некоторое разнообразие может вносить инертный кварц (SiO₂), входящий в состав исходных горных пород. Поэтому коры выветривания различаются на аллитные и кварц-аллитные (фераллитные, кварц-фераллитные). Красная и желтая окраска связана с процессами аллитизации, а выщелачивание практически освобождает кору выветривания от простых солей и свободного кремнезема.

Зона D — слабо разрушенная горная порода. Характерны начальные стадии выветривания, аллитизации, выщелачивания.

Географическое подразделение зоны гилей представляется следующим образом: