1. Рельеф. Тип почвы

В степной зоне рельеф равнинно-волнистый и в основных земледельческих районах имеет место ветровая эрозия. Почвы северных степей — типичные черноземы с содержанием гумуса 8-10%. В более южных степях его содержание понижается до 6% (южные черноземы). Еще южнее, в полынно-типчаковых сухих степях, травянистая растительность становится более разреженной, поэтому количество биомассы значительно меньше, чем в северных степях. Здесь формируются темно-каштановые и каштановые почвы, бедные гумусом (менее 3-4%), с более высоким содержанием карбонатов и наличием сульфатных солей. В связи с меньшим содержанием гумуса цвет этих почв более светлый.

2. Климатические данные

Климат степной зоны характеризуется теплым, засушливым летом и холодной зимой, небольшим количеством осадков и преобладанием испаряемости над осадками примерно на 200-400 мм. Круглый год в степях господствуют воздушные массы умеренных широт. Летом поступает воздух с Атлантического океана, который по мере удаления от океана трансформируется в континентальный. Арктический воздух чаще заходит на территорию степей весной и осенью, а тропический — только летом. При большой протяженности степной зоны климат ее неоднороден, он изменяется с запада на восток и с севера на юг. Особенно большие различия наблюдаются зимой: чем дальше на восток, тем холоднее и продолжительнее зима. Средняя температура января на западе Восточно-Европейской равнины -5°С, восточнее Волги -15°С, у Красноярска около -20°С. При движении с запада на восток убывает облачность, уменьшается количество осадков (от 500 до 300 мм в год) и увеличивается контрастность температур — климат приобретает большую континентальность, степь становится суше и изменяется биота. Осадки выпадают преимущественно летом, но бывают годы, когда, длительное время не бывает дождей и развивается засуха. Она повторяется примерно один раз в три года. Поверхностный сток в степях незначительный, так как осадков мало, а испаряемость очень велика, поэтому мелкие реки степной зоны маловодны, во второй половине лета они сильно мелеют, а иногда и пересыхают. Крупные реки начинаются далеко за пределами зоны. В степной зоне бывают периодические засухи, когда в течение продолжительного времени осадки не выпадают совсем или выпадают в незначительном количестве. Сумма активных температур в этой зоне колеблется от 2500 до 3400 °С. Продолжительность вегетационного периода 180—200 дней. Одной из типичных климатических особенностей степной зоны является уменьшение годового количества атмосферных осадков и снижение относительной влажности воздуха по направлению с запада на восток и с севера на юг. Зимой в степи выпадает мало осадков. Высота снежного покрова в январе составляет 10— 30 см. Значительная часть снега сдувается в овраги и балки.

3. Структурные компоненты

Растительность

Растительные группировки, формирующиеся большей частью в условиях недостатка влаги, имеют в основном ясно выраженные признаки ксерофитного характера, усиливающиеся в направлении с севера на юг. Растительность степей очень разнообразна. В северной части, где выпадает сравнительно большое количество осадков, травянистая растительность по своему составу приближается к степным участкам лесостепи. К югу начинается ковыльная степь, в составе которой преобладают ковыли. Далее на юг ковыльные степи сменяются ковыльно-типчаковыми на каштановых почвах с преобладанием в травостое типчака, а еще южнее начинаются типчаково-полынные и полынные стопи — характерная растительность полупустынь. Помимо этого, в степи произрастают эфемеры и эфемероиды. В растительном покрове степи есть растения, которые развин ваются ежегодно, и есть такие, которые появляются только в особо благоприятные годы. Постоянными растениями степи являются ковыли, типчак, а растениями более благоприятных лет — некоторые однолетки, водоросли, лишайники. Травостой в степи менее сомкнут, чем в лесостепи, и вместо тундиевого мха распространяются другой вид мха (Fortula) и сине-зеленые водоросли (Nostoc). Для степей характерно произрастание растений типа «перекати-поле». Они обламываются у корня и, имея шарообразную форму, при ветре перекатываются по степи. Весной растительный покров степей кажется зеленым и ярким от большого количества цветущих и быстро отцветающих растений, многие из которых успевают обсемениться до наступления засушливых знойных дней. К концу лета растительность засыхает и степь кажется безжизненной, сохраняются зелеными только некоторые ксерофитные растения (курай обыкновенный и др.). При продвижении на юг наблюдаются изреживание травостоя, появление обнаженных участков почвы, сокращается видовое многообразие травостоя, уменьшается урожайность. Из-за неблагоприятных климатических условий на сухих местообитаниях наблюдается даже полная остановка роста растений, а также выгорание их, за исключением некоторых ксерофитных растений.

В растительности степей европейской и азиатской части есть существенные различия. В азиатской части вместо ковыля Лессинга произрастает ковыль Залесского. Значительно меньше здесь разнотравья, и при цветении растений степь не имеет такой красивый вид, как в европейской части. В степной зоне встречаются различные типы сенокосов и пастбищ: степные сенокосы и пастбища, а также пойменные и лиманные луга. Основные типы сенокосов и пастбищ в степной зоне — средне-и сухостепные сенокосы и пастбища и степные песчаные пастбища. Эти типы пастбищ полностью сосредоточены в степной зоне, а в лесостепи их очень незначительное количество. Средне- и сухостепные сенокосы и пастбища используются как Пастбища. Почвы — обыкновенные и южные черноземы, а также темно-каштановые, нередко солонцеватые. Травостоя состоит из злаков ксерофитного типа (типчак, ковыли и др.), бобовых (люцерна желтая и астрагалы), полыней, нередко имеющих значительный удельный вес. Урожайность 5—10 ц сухой массы с 1 га. Песчаностепные пастбища и сенокосы сосредоточены главным образом в степях Сибири и Казахстана, на черноземовидных песчаных или супесчаных почвах. Травостой состоит из типчака, вейника, ковылей, зубровки, овса песчаного, полыни и др. В степной зоне наряду с материковыми суходольными лугами, занимающими возвышенные водораздельные пространства с растительностью, типичной для сухих местообитаний, имеются пойменные и лиманные луга, растительность которых состоит главным образом из влаголюбивых злаков с примесью ситника, осок и разнотравья.

Животный мир

Разнообразие видов обитателей степей Евразии, прерий Северной Америки и пампасов Южной Америки определяется как климатическими факторами, так и степенью освоенности территорий. В условиях умеренного климата степные животные наиболее широко представлены мелкими грызунами, водятся хищники: корсак, дикий волк ; травоядным аборигеном степей является сайгак. В прериях Северной Америки сохранились бизоны, вилороги, из хищников – койоты, а луговые собачки являются самым многочисленным видом грызунов. Пампасы Южной Америки богаты экзотическими животными. Здесь проживают муравьеды, броненосцы, капибары, гривистые волки, ягуары, страус Нанду, термиты. Наиболее известна среди степных грызунов умеренного пояса степная мышовка. Это — мелкий зверек с мехом рыжевато-серого цвета и тремя темными полосами на спине и боках, длина тела которого вместе с хвостом не превышает 9 см. Питается в основном семенами растений, насекомыми. Корсак – степная разновидность лисицы, является хищником. Длина зверька составляет от 65 до 100 см, мех — серо-желтый, густой, более светлый на груди, животе и морде. Его рацион составляют грызуны и насекомые. Антилопа Сайгак является травоядным парнокопытным животным, по облику напоминающим овцу с высокими тонкими ногами. У самцов есть рога. Максимальная длина туловища – 130 см. Питаются антилопы травами, являются стадными животными. реди обитателей прерий бизон (жвачное животное мощного телосложения) является самым колоритным: его высота достигает 3 метров, вес может достигать (у крупных самцов) 1 тонны. Живут бизоны стадами, имеют хорошее обоняние, их тело покрыто густой шерстью. Численность этого вида неуклонно сокращается. Луговая собачка – коренной житель прерий. Этот небольшой всеядный зверек имеет традиционный для степной зоны рыже-серый окрас меха, ведет ночной образ жизни, чем-то напоминает сурка. Очень многочисленными, живущими в колониях, обитателями пампасов являются термиты. Они выстраивают целые «замки»-термитники, питаются отмершими растениями. Эти насекомые служат кормовой базой для многих животных. Броненосец и муравьед – млекопитающие, которые употребляют в пищу как насекомых (в том числе и термитов), так и растения.

Микроорганизмы

Чернозёмы лесостепи – самые богатые микроорганизмами почвы умеренного климата. Количество микробных клеток здесь колеблется от десятков миллионов до нескольких миллиардов в одном грамме почвы. Для типичного чернозёма некосимой и косимой степи заповедника и его дубравы установлена высокая численность и биомасса почвенных бактерий (под некосимой степью - 469.80 г., под косимой - 333.45 г., под дубравой - 235.14 г.), количество грибной биомассы оказалось значительно ниже (под некосимой степью - 163.41 г., под косимой - 79.53 г., под дубравой - 124.21 г.). Предполагается, что в типичном чернозёме основная роль в превращении органических веществ падает на долю почвенных бактерий.

Микроорганизмы, населяющие почву, неоднородны по своему составу. Среди них имеются бактерии, плесневые грибы, актиномицеты, микроскопические водоросли, простейшие животные и близкие к этим группам существа.

Почвенная микрофлора чрезвычайно динамична, в разные годы участие определённых групп почвенных микроорганизмов в общем их числе неравноценно. На динамику численности почвенной микрофлоры влияет не только гидротермический режим, а весь комплекс факторов, способствующих развитию почвенного микробоценоза или, наоборот, тормозящих его развитие. Это наличие или отсутствие источников питания, развитие растительности, в особенности, количество и качество корневых выделений, отмирание корней трав, развитие почвенных беспозвоночных, конкуренция между самими группами почвенной микрофлоры, естественные спады численности в результате отмирания генераций микробов и ряд других факторов.