Степи
Степь – разновидность травянистого биома, распространенного во внутриконтинентальных районах умеренных широт в Северном и Южном полушариях. На разных континентах степь имеет разные названия: в Северной Америке — прерии; в Южной Америке — пампа, или пампасы, а в тропиках — льянос. Аналогом южноамериканских льянос в Африке и в Австралии является саванна. В Новой Зеландии степь называется туссоки. Степь - тип растительности, представленный сообществами из засухо- и морозоустойчивых многолетних травянистых растений с господством дерновинных злаков, реже осок и луков.
Климат степных регионов, как правило, находится в диапазоне от умеренно-континентального до континентального и характеризуется очень жарким летом (средняя температура июля составляет от +21 до +23°C) и холодной зимой (от – 4 до -10°C), атмосферные осадки от 250 до 450 мм в год. Дожди выпадают редко, обычно в виде коротких ливней.
Характерной чертой климата степной зоны является огромная амплитуда колебаний климатических элементов в отдельные месяцы и в разные годы. Амплитуда крайних летних и зимних температур в степи (от -50°С до +45°С) составляет 95°С, в то время как в тайге 82 °С, смешанных лесах 65°С, пустыне 75— 60°С. Даже в течение суток климатические контрасты степи впечатляют. После мощного ливня в тот же день наступает ясная сухая погода. Морозное утро в мае или сентябре может смениться жарким днем. В июльский день за 2— 3 часа температура почвы может повыситься на 20 °С. Такие особенности климатического режима приводят к частой смене экологических ситуаций в степи.
Почвы. Степную почву формируют три процесса: гумификация, кальцификация и осолонцевание. Различная интенсивность проявления этих почвообразовательных процессов в разных частях степной зоны, отличающихся по количеству осадков, приводит к формированию нескольких типов степных почв: черноземов, каштаноземов, бурых пустынно-степных и солонцов.
Типы степей В зависимости от растительности и режима увлажнения степь подразделяют на три основных подвида: 1) настоящие с преобладанием многолетних дерновинных злаков, главным образом ковыля так называемые ковыльные степи; 2) луговые или разнотравные степи; 3) пустынные степи с участием пустынных трав и полукустарников полыни и прутняка, а также эфемеров и эфемероидов.
Типы степей: 1. Разнотравная степь. Формируется в условиях хорошего увлажнения. Отличается значительным видовым разнообразием (более 80 видов/м 2): злаки представлены широколистными видами, в составе разнотравья много растений, свойственных лугам и лесным полянам. Высота растительного покрова может достигать более 1 м. Засухи здесь не характерны, поэтому нет перерыва в вегетации растений и жизнедеятельности животных.
2. Типичные степи. Здесь много разнотравья, но их в вегетация заканчивается в конце июня и доминантами становятся узколистные злаки. Видовое разнообразие несколько ниже (25 видов/м 2). Растительный покров бывает высотой не более 0, 5 м и не образует сомкнутого сплошного полога.
Пустынные степи. Самый сухой вариант степей. Растительность низкорослая (5 -8 см), общее проективное покрытие 20 -30%. Крупные злаки или кустарники имеют большую корневую систему, уходящую на несколько метров вглубь. Видовое разнообразие 3 -5 видов/м 2. Высокая степень мозаичности растительного покрова: чередование кустарниковых, травяных, засоленных и незасоленных участков. 3.
5. Криофитные степи. Реликтовый вариант степей, оставшихся с ледникового периода в зоне бореальных лесов и тундр. Встречаются пятнами на северо-востоке Сибири, горах Южной Сибири, Монголии. Доминантами в растительности служат горно-степные злаки и некоторые виды разнотравья, имеющих подушковидную форму. Из -за развития вечной мерзлоты корневые системы растений располагаются в поверхностном, оттаивающем слое. Основной вегетационный период очень сокращен (до 1 -1, 5 месяцев).
Большая часть (90%) евразийских степей не сохранилась - она занята человеком под пашню и пастбища. Типично степных жителей можно увидеть на крошечных сохранившихся островках среди сельскохозяйственных угодий или в природных заповедниках.
Луговые степи Природные условия Урочище «Жилинское горожище» Лето - жаркое, сухое. Зима холодная, более или менее морозная, с устойчивым снеговым покровом. Осадки - 300— 500 мм/год, что меньше, чем испарение. Частые ветры, которые усиливают испарение воды. Почвы — различные разновидности черноземов, мощностью 1 м более. Урочище «Кузилинка»
Эколого-биологические особенности степных растений 1. Стипаксерофиты имеют жесткие узкие листья, способные свертываться в трубку при наступлении жары (ковыль перистый), либо постоянно сложены вдоль (типчак или овсяница желобчатая) Типчак Ковыль перистый
Эколого-биологические особенности степных растений 2. Листья и стебли ряда растений сильно опушены мертвыми кроющими волосками. Остролодочник волосистый Вероника седая
Эколого-биологические особенности степных растений 3. Восковой налет на поверхности листьев и стеблей, делающий все растение сизым Синеголовник плосколистный Василек русский
Эколого-биологические особенности степных растений 4. Уменьшение размеров листьев до полной их редукции. Горицвет, или Адонис весенний Спаржа лекарственная
Эколого-биологические особенности степных растений 5. Растения суккуленты. Листовые суккуленты Корневые суккуленты Таволга обыкновенная, или земляные орешки Очиток едкий Мытник Кауфмана
Биологическая группа растений перекати-поле Качим высочайший Триния многостебельчатая
Кустарники луговых степей Вишня степная Слива колючая, терн Миндаль низкий
• • Группы степных растений по хозяйственной значимости Злаковые Бобовые Разнотравье Осоки Плотнокустовой злак – ковыль волосатик Злаковые Плотнокустовые Длиннокорневищные Рыхлокустовые Длиннокрневищный злак – костер безостый Рыхлокустовой злак – ежа сбораная
Бобовые Вязель пестрый Клевер альпийский Донник лекарственный Эспарцет песчаный Клевер горный
Разнотравье Девясил шершавый Лен многолетний Шалфей луговой Хатьма тюрингенская Нивяник обыкновенный
Осоки Осока ранняя Осока низкая Осока весенняя
Аспекты луговой степи Аспект - смена цветения одних видов растений другими в течение вегетационного периода, создающая неповторимый внешний вид или облик степи. Июнь Июль Август
Отличия северных (луговых) степей от южных (ковыльных) Падает флористическое богатство (в орловских степях – 30 видов на 1 кв. м; в курских – 50 -80, в южных – около 10). В южных степях увеличивается роль плотнокустовых злаков, а количество видов разнотравья падает. В северных степях преобладают многолетники, в южных - значительно усиливается роль однолетников. В южных степях увеличивается число видов эфемероидов, эфемеров, а так же растений группы перекати-поле.
Растительные сообщества представлены многолетними травянистыми растениями с мощной корневой системой, их надземные органы приспособлены к сокращению испарения воды (транспирации). Можно выделить несколько групп растений: 1) основные виды-эдификаторы – дерновинные злаки; 2) разнотравье; 3) многолетники-эфемероиды; Нередки в степи и кустарники. Настоящих эндемиков среди животных степей мало - большая часть видов имеет полизональные ареалы. Основная часть степных животных – фитофаги: а) копытные животные; б) грызуны и зайцеобразные; Вторую многочисленную группу в) птицы; степных видов составляют хищники. г) насекомые. 95% общей зоомассы степей представлена почвенными беспозвоночными – именно им принадлежит главная роль переработки растительного опада и формирования плодородной почвы.
Безлесие степи обусловлено прежде всего неблагоприятным сухим климатом. Возможность произрастания деревьев в степи обусловлено изменением гидрологического режима (например, близким залеганием грунтовых вод), особенностями рельефа, сохранением реликтовых участков леса (байрачные дубравы, сосновые боры, березовые и осиновые колки) и др.
Основные виды-эдификаторы: дерновинные злаки Растительный мир Ковыли (Stipa) образуют мощную мочковатую корневую систему, способствующую быстрому впитыванию влаги; узкие листья, еще и складывающиеся вдоль, испаряют минимальное количество воды; семянка с длинным пером переносится ветром и способна вкручиваться через слой степного войлока в землю.
Растительный мир Степь во время цветения ковыля похожа на море, по которому прокатываются волны.
Растительный мир Многие степные злаки способны образовывать мощную дерновину, которая больше по объему надземных частей растений. Сизеватый цвет многих растений обусловлен наличием многослойной кутикулы и воскового налета, которые способствуют уменьшению испарения влаги через листья. Житняк гребневидный (Agropyron cristatum) Типчак или овсянница валлийская (Festuca valesiaca) Волоснец или колосняк песчанный (Leymus arenarius)
Растительный мир Разнотравье представлено как однодольными, так и двудольными растениями. Среди степного разнотравья (особенно в луговых степях) много видов лесной зоны: опушек и полян. Горечавка (Gentiana sp. ) Колокольчики (Campanula sp. ) Живокость клиновидная (Delphinium cuneatum)
Растительный мир Шпажник (Gladiolus sp. ) Лапчатка семилисточковая (Potentilla heptaphylla) Коровяк фиолетовый (Verbascum phoeniceum) Для луговых и типичных степей характерны эти представители разнотравья. Периоды их цветения различаются и они создают разнообразные красочные аспекты в степи.
Растительный мир Цветущий шалфей
Растительный мир Многочисленны в степях представители бобовых, сложноцветных, гвоздичных. Астрагал (Astragalus sp. ) Гвоздика Пижма тысячелистниковая (Tanacetum millefolium) (Diantus sp. )
Растительный мир Многие степные растения имеют волоски на стеблях и листьях для снижения испарения влаги (транспирации). Синяк обыкновенный (Echium vulgare) Оносма (Onosma sp. ) Шалфей эфиопский (Salvia aethiopis)
Растительный мир Чабрец Маршалла (Thymus marschallianus) Мордовник русский (Echinops ruthenicus) Цмин или бессмертник песчаный (Helichrysum arenarium)
Растительный мир В степях с уменьшением количества осадков, на каменистых и засоленных участках увеличивается доля узколистных злаков и полыней (Artemisia), появляются суккулентные растения - толстянковые (Crassulaceae), свинчатковые (Plumbaginaceae). Очиток (Sedum sp. ) Молодило (Sempervivum sp. ) Гониолимон татарский (Goniolimon tataricum)
Растительный мир Заразиха песчаная (Orobanche arenaria) – растение паразитирующее на корнях полыни. На поверхность почвы выносятся только его цветоносные побеги, лишенные хлорофилла. Кроме можжевельника казацкого (Juniperus sabina) в степи можно встретить еще одного представителя голосеменных – эфедру (Epherda distachya) – низкорослый ветвистый кустарник с членистыми прутьевидными ветвями. Листья редуцированы до чешуек, семена покрыты сочным оранжевокрасным покровом.
Растительный мир Многолетники-эфемероиды – растения, цветущие ранней весной. Летом надземные части отмирают, остаются лишь подземные запасающие органы с почками – луковицы, клубни, корневища. Ирис Тюльпаны (Tulipa) (Iris sp. ) Лук (Allium sp. ) Сон-трава или прострел раскрытый (Pulsatilla patens)
Растительный мир Весенняя степь - тюльпаны
Растительный мир Кустарники. Характерная черта степных ландшафтов – развитие кустарниковых зарослей, они часто растут вокруг островных лесов. Отсутствие копытных способствует разрастанию караганы (чилиги), спиреи, терна и других кустарников. Заросли караганы кустарниковой (Caragana frutex)
Растительный мир Степная вишня (Cerasus fruticosa) Смородина золотистая (Ribes aureum) - активно распространяющийся североамериканский вид.
Растительный мир Шиповник (Rosa sp. ) Ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus) Кизильник черноплодный (Cotoneastrer melanocarpus)
Особенности растений степи: Естественный растительный покров степей образован преимущественно многолетними травами, хорошо приспособленными к сухому климату, с характерными особенностями: Уменьшение листовой поверхности (по сравнению с растениями более влажных местообитаний); У многих видов испарение уменьшено благодаря обильному опушению; У некоторых степных растений на поверхности отлагается слой воска или другого водонепроницаемого вещества, выделяемого кожицей; Некоторые степные травы избегают перегрева, размещая свои листья вертикально, ребром к солнцу;
Характерно, что среди обитателей степей (если не считать, пожалуй, весенних трав) мало ярко зеленых растений: листья и стебли у большинства из них окрашены в тусклые, блеклые тона. Растения эфемероиды. Они развиваются весной, когда почва достаточно увлажнена, а к началу засухи уже успевают отцвести и отплодоносить и до следующей весны покоятся под землей в виде луковиц, корневищ, клубней и т. д. Растения степей выработали много своеобразных приспособлений для распространения плодов и семян. Снабжение специальным летательным аппаратом, благодаря которому ветер может переносить их на большие расстояния. Уменьшается высота растений.
Животное население степи В степной зоне наибольшая плотность животных наблюдается около водоемов. В степи нет ярусности растительного покрова, поэтому основная масса обитателей степей — наземные животные. Если оценивать животное население степей в целом по биомассе, то наибольший удельный вес принадлежит беспозвоночным. Из позвоночных животных для степей наиболее характерны травоядные копытные и многочисленные норные грызуны.
Особенности степных животных Все обитатели степей вынуждены тщательно приспосабливаться к особенностям ландшафта следующими способами: а) Колониальность. Важнейшим отличительным свойством степной зоны является открытость ландшафта, поэтому «мирным» животным необходимо совместно наблюдать за опасностью. Связь в колонии обычно осуществляется при помощи звуковых сигналов, так, например, предупредительными и призывными криками пользуются суслик, сурок, сеноставка и др б) Стадность — главная особенность жизни степных ко пытных животных. Она облегчает защиту слабых чле нов стада от
в) Маскирующая окраска. Защитная роль степной растительности невелика, многие обитатели степи приобрели маскирующую окраску (под цвет почвы, выгоревшей травы), что делает их менее заметными. (сурок байбак).
г) Жизнь в подземном ярусе. Жизнь 72 из 92 видов степных животных Евразии связана с норами. Копательные подземные работы — одно из главных занятий степных млекопитающих. Нора — это место, где зверьки прячутся от летнего зноя и зимней стужи, где хранятся запасы корма, где выводится и воспи тывается потомство. Норы могут быть довольно простыми (большой тушканчик] и многоэтажными лабиринтами (степная пищуха).
д) Зимняя спячка. 19 видов норных степных млекопитающих впадают в зимнюю спячку (степная мышовка). Умение хорошо отоспаться является замечательным приспособлением к жизни в суровых условиях. Спящие зимой зверьки образуют зимовочные группы. Сбиваясь в теплые компании, прижавшись друг к другу, они экономно расходуют накопленные за лето в подкожном слое жира энергетические ресурсы, ко торых им хватает на долгую и холодную степную зиму. Для некоторых животных характерна и летняя спячка (в сильную засуху).
е) Запасание кормов на зиму. Из 72 видов степных животных Евразии 53 деятельны в течение всего года. Большинство из них — 50 видов — вынуждены заготавливать корм на зиму. Многие запасают сено, срезая и высушивая растения в начале лета, в момент их наибольшей кормовой ценности. Сено хранят в норах, в пустотах под камнями или под открытым небом в виде небольших стожков. Подсчитано, что степная пищуха ставит стожки из сена и засушенных веточек общим весом до 3 кг. На каждую особь при ходится до 20 кг запасенного сена.
ж) Использование в качестве источника пищи подземных частей растений. Подземные части многих степных растений обладают более высокой кормовой ценностью, чем их зеленые части. Луковицы и корневища в течение всего года сохраняют большое количество воды. з) Сезонность состава фауны. Для многих степных животных обычны сезонные миграции. и) Использование нор других животных. Так, норы сусликов используют 250 видов животных, к) Способность обходиться без питьевой воды. Приспосабливаются к особенностям ландшафта степей хищные птицы, суслики, сурки, ящерицы, змеи.
Копытные животные – главные фитофаги. Животный мир Раньше степи населяли многомиллионные стада копытных. Стадность в сочетании с кочевым образом жизни обеспечивали сохранность степного травостоя, и растения, за счет развитой подземной части, могли быстро восстановиться. Но тарпаны и туры давно истреблены человеком. Численность сайгаков и дзеренов уменьшилась во много десятков раз – и этот процесс продолжается и в настоящее время.
Животный мир Десятитысячные стада сайгаков стали историей. Для охраны редких животных, ежегодно мигрирующих на сотни километров и не признающих границ, подписано несколько межгосударственных природоохранных соглашений. Сайгак (Saiga tatarica) – единственный сохранившийся вид диких копытных в Прикаспийских и Казахстанских степях. Животное великолепно приспособлено к жизни в открытых пространствах. Компактное, плотное тело и стройные конечности позволяют развивать скорость до 60 -80 км/ч. Большую часть времени эти кочевники проводят в постоянном движении. Специфическая форма носовых полостей, образующих мягкий, подвижный хоботок, позволяет эффективно фильтровать от пыли, согревать или охлаждать вдыхаемый воздух. Из-за такого «носа» даже сайгачата нескольких дней от роду обладают густым басом.
Животный мир Грызуны – небольшие размеры делают этих зверьков уязвимыми и зависимыми от климатических условий. 80% млекопитающих степной зоны живет в норах. Чтобы пережить суровую зиму эти оседлые животные отъедаются летом, накапливая толстые слои жира, запасают в норах корма. Грызуны потребляют значительно больше зеленой растительности, чем копытные млекопитающие. Сурок обыкновенный (Mormota bobac)
Суслик малый (Spermophilis pygmaeus) Животный мир Мышовка Штранда (Sicista strandi)
Животный мир Роющая деятельность грызунов изменяет свойства почвы и скорость ее образования, приводит к формированию микрорельефа, влияет на видовой состав и уровень продуктивности растительности, обусловливает мозаичность растительности.
Животный мир Третий эшелон потребителей растительной массы в степных сообществах – многочисленные беспозвоночные – до 2012 особей на 1 км 2! Но большая их часть живет под землей, а в травостое первую роль играют представители прямокрылых.
Животный мир Птицы в степи могут иметь самое разнообразное меню – питаться семенами растений, насекомыми, рептилиями, мелкими грызунами. Таковы, например, редкие и охраняемые птицы (Красная книга России) – дрофа, стрепет, журавль-красавка. Дрофа (Otis tarda ) – крупная птица (до 16 кг) с типичной покровительственной окраской. Стрепет (Otis tetrax) – похож по образу жизни на дрофу, но мельче по размерам. Журавль-красавка (Anthropoides virgo)
ДРОФА Дрофа — степная птица, населяет степи и полупустыни. Встречается в лесостепной зоне Евразии. Из-за значительного уменьшения территорий степей, свободных от сельского хозяйства, дрофы в последнее время начали гнездиться и на полях. Наибольшее скопление дроф наблюдалось в степных районах. Несмотря на то, что дрофа прекрасно летает, предпочитает передвигаться по земле. Даже в случае опасности пытается сначала убежать, развивая при этом довольно высокую скорость. Летит она медленно взмахивая крыльями. Крик у дрофы — тихое трещание, слышное только с близкого расстояния. Дрофа обыкновенная считается самой большой из современных летающих птиц, достигает массы 19 кг[1].
Животный мир Среди травы и кустарников можно встретить множество мелких птиц, наполняющих степь многоголосьем весной. Взрослые питаются в основном семенами, птенцов они выкармливают насекомыми. Удод (Upupa epops) Серая куропатка (Perdix perdix) Сорокопут-жулан (Lanius collurio)
Животный мир Перепел, куропатка, жаворонки, удод Полевой жаворонок (Alauda arvensis) Степной жаворонок (Melanocorypha calandra) Черный жаворонок (Melanocorypha yeltoniensis)
Животный мир Хищные животные составляют особую группу в степи. Они могут принадлежать к разным размерным классам. Крупные – волк, лисица, корсак Мелкие – богомолы, пауки Средние – степной хорь, еж, степная гадюка, прыткая и зеленые ящерицы
Хищные птицы многочисленны в степи. Животный мир Обладающие острым зрением, они парят высоко в небе, высматривая добычу.
Животный мир Обыкновенная пустельга Дербник (Falco columbarius) – мелкий сокол, охотится на мелких птиц в воздухе. (Falco tinnunculus) – размах крыльев 65 -82 см, питается грызунами, изредка птицами и крупными насекомыми. Характерный охотничий прием – зависание над добычей с трепещущими крыльями, а затем пикирование вниз. Степной орел (Aquila nipalensis) – размах крыльев до 2 м, охотится главным образом на сусликов. Внесен в Красную книгу России.
Жуки-навозники Животный мир (Scarabaeidae) Чернотелки (Tenebrionidae) Деструкторы или редуценты – членистоногие, черви, грибы, бактерии заслуживают особого упоминания. Именно их незаметная и неутомимая деятельность способствует переработке огромного объема растительного опада, животных останков, навоза. Они способствуют ускоренному биологическому круговороту химических элементов, способствуют созданию плодородного гумусового слоя.
Скачать презентацию Степи Степь разновидность травянистого биома распространенного
4_Степи.ppt