Учение о закономерностях зонального и поясного распределения элементов живой природы (почв, растительного покрова, животного мира), основы которого были заложены А. Гумбольдтом, развито трудами таких выдающихся исследователей, как В. В. Докучаев и Л. С. Берг.
Одним из проявлений «закона мировой зональности», сформулированного В. В. Докучаевым, является вертикальная поясность растительности в горах. Несомненно, что каждая крупная горная система характеризуется своими специфическими особенностями поясного распределения растительности, знание которых представляет как теоретический, так и практический интерес. Поэтому желательно накопление материала о вертикальной дифференциации растительного покрова для различных горных районов нашей страны, в том числе и для Урала.
Первая попытка ботанико-географического расчленения растительного покрова Урала принадлежит еще X. Лессингу, выделившему на Южном Урале лесную, скальную, альпийскую и степную области. Позднее П. Н. Крылов подразделил территорию б. Пермской губернии на три растительных области: альпийскую, лесную и лесостепную. В отличие от X. Лессинга, П. Н. Крылов считал неосновательным выделение особой скальной области. Следует отметить, что он, выделив на юге б. Пермской губернии лесостепную область, впервые ввел в науку понятие «лесостепь».
Развивая деление П. Н. Крылова для Урала в целом (включая бывшие Пермскую, Уфимскую и Оренбургские губернии), С. И. Коржинский установил четыре ботанико-географические области: альпийскую, лесную, лесостепную, степную. Аналогичное подразделение предложил П. В. Сюзев, различавший на территории б. Пермской губернии ботанико-географические области: альпийскую, хвойных лесов, лесостепную и полосу луговых степей.
Е. Г. Бобров, в результате исследований в районе горы Яман-Тау, выделил на Южном Урале сменяющие друг друга в вертикальном направлении пояса растительности: смешанных лесов, хвойных лесов, переходный и альпийской тундры.
Б. Н. Городков, следуя в основе скандинавским ботаникам, различал на территории Северного и Полярного Урала в вертикальном направлении четыре пояса снизу вверх: лесной, субальпийский, нижний альпийский и верхний альпийский. Для верхнего альпийского пояса характерны каменные россыпи с лишайниковым покровом, а для нижнего — моховые и лишайниковые горные тундры. Примерно такого же подразделения придерживались в своих работах А. А. Корчагин для Северного Урала, А. М. Овеснов для Среднего Урала и И. М. Крашенинников для Южного Урала, с той лишь разницей, что альпийский пояс они не расчленяли на верхний и нижний.
В. Б. Сочава, по данным исследований в районе Щугорского Поясового Камня и Тельпосского Кряжа, выделил на Северном Урале четыре вертикальные, сменяющие друг друга при подъеме, полосы растительности: мохового хвойного леса; лугово-лесную (у верхней границы лесов); ерниковых горных тундр; моховых, мохово-лишайниковых и каменисто-лишайниковых горных тундр.
К. Н. Игошина различала на Северном Урале пояса: лесной, криволесий, хвойного стланика, горных тундр. В одной из своих работ пояс низкорослых лесов и высокотравных лугов, расположенный между лесным и горнотундровым, она называет субальпийским. Заметим сразу же, что предложение К. Н. Игошиной выделять пояс хвойного стланика наравне с горнотундровым — неприемлемо. Нигде на Урале, по нашим наблюдениям, хвойный стланик из можжевельника сибирского (Juniperus sibirica), низкорослых экземпляров кедра сибирского (Pinus sibirica), ели сибирской (Picea obovata) и других видов деревьев и кустарников не образует особого пояса. В то же время, невозможно назвать почти ни одного типа горных тундр на мелкоземистом субстрате, где бы не было древесного стланика в большем или меньшем количестве. Таким образом, хвойный стланик является компонентом растительности горных тундр, развивающихся на мелкоземистом субстрате, но не образует самостоятельного пояса горной растительности.
Сопоставляя принимавшиеся разными авторами подразделения растительного Урала на высотные пояса, мы должны отметить в них некоторые черты сходства, но также и различия в деталях. Особенно обращает на себя внимание терминологическая несогласованность в наименовании высокогорных поясов, которые одни авторы называют субальпийским и альпийским, другие же, избегая этих терминов, именуют соответственно поясом криволесий, горных тундр и т. п.
В ботанико-географической литературе еще с прошлого столетия установилась традиция квалифицировать растительность высокогорий чуть ли не всех частей северного полушария как альпийскую. Однако накопленные более детальные научные данные о высокогорной растительности разных географических областей вынуждают в последнее время многих ботаников отказываться от слишком широкой трактовки таких терминов, как «альпийский ландшафт», «альпийский пояс», «альпийская растительность». Так, А. И. Толмачев, проанализировав многочисленные литературные источники, отмечает, что необходимо различать по меньшей мере шесть основных типов высокогорных ландшафтов:
1) альпийский, свойственный в типичном виде Альпам, Кавказу, Алтаю (отчасти), центральному и восточному Тянь-Шаню (особенно северным его цепям) и горам восточной окраины Центральной Азии;
2) гольцовый (горнотундровый), связанный с горными вершинами Сибири и Дальнего Востока;
3) нагорно-ксерофитный свойственный югу Средней Азии, Афганистану, Ирану, Малой Азии, Армянскому нагорью, северо-западной Африке, югу Испании, Сицилии и Балканскому полуострову;
4) парамо, выраженный в горах Южной Америки (северная часть) и экваториальной Африки;
5) высокогорно-степной;
6) высокогорно-пустынный (два последних характерны для районов нагорной Азии с резко континентальным климатом, например, Памир, Тибет).
Отметим отличительные признаки альпийского и гольцового ландшафтов, наиболее ярко выраженных на территории Европы и северной части Азии, не останавливаясь на характеристике других типов.
Высокогорья Урала по комплексу характерных для них признаков тяготеют к гольцовому (горнотундровому) ландшафту, а не к альпийскому. Поэтому применение по отношению к ним укоренившихся в уральской ботанико-географической литературе наименований высотных поясов — «альпийский», «субальпийский» — нецелесообразно.
Однако нужно иметь в виду, что гольцовый ландшафт, распространенный от гор Скандинавии до Камчатки и Сахалина, не вполне однороден на этой огромной территории. В разных районах он имеет свои местные особенности, определяемые прежде всего климатическими условиями. Гольцы Урала (особенно северной его части) относятся к западному (скандинавско-уральскому) варианту гольцового ландшафта, тяготеющему к атлантической климатической области и отличающемуся довольно резко выраженными чертами нивального рельефа в наиболее возвышенной части, несколько большей ролью луговых группировок, травяно-моховых тундр и редколесий с сильно развитым травяным покровом, а также широким распространением березовых криволесий.
Развивая ранее предложенную схему поясности, автор выделяет на Урале следующие, сменяющие друг друга снизу вверх, пояса растительности: а) горностепной, б) горнолесостепной, в) горнолесной, г) подгольцовый, д) горнотундровый, е) холодных гольцовых пустынь.
Однако полный набор этих поясов можно видеть только на абстрактной, «идеальной» схеме высотной поясности, характеризующей вероятную вертикальную дифференциацию растительности в том случае, если бы высота гор на южном отрезке хребта значительно превышала их реальную высоту. Поскольку Уральские горы имеют значительную протяженность в меридиональном направлении, а высота их относительно невелика, на отдельных участках хребта выявляется более ограниченное число высотных поясов (от двух до четырех). Колонка высотной поясности во многом определяется положением того или иного участка хребта в общей системе ботанико-географической зональности, прослеживающейся на равнинах.