Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Петров_К_М_Биогеография_СПб_2001

.pdf
Скачиваний:
241
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
16.2 Mб
Скачать
“Жизнь растений” А. Кернера
севере до 10 – 12 на юге. Ксерофитизация степей к югу все более усиливается, и степи постепенно переходят в полупустыни.
В самых общих чертах можно говорить о северных и южных типах степных биомов. В северных степях доминируют красочное разнотравье (Salvia pratensis, Filipendula hexapetala, Anemone sylvestris и др.) и широколистные злаки (костер – Bromus riparius, дикие овсы – Helictotrichon pubescens, H. schellianum, полевица – Agrostis). Из ковылей – ковыль обыкновенный (Stipa pennata) и узколистный (S. stenophylla).
Южные степи – ковыльно-типчаковые с южным разнотравьем и узколистными злаками. Из ковылей – ковыль Лессинга
Ðèñ. 9.122. Весенне-летние аспекты в луговой степи. Вертикальная проекция, квадраты дециметровые, по Г. Вальтеру и В. В. Алехину:
а – начало апреля: бурый аспект с лиловыми пятнами
Pulsatilla patens; желтые -мужские колоски Саrех humilis.
Первые цветки Adonis; б – вторая половина апреля: желтый аспект от Adonis vernalis.Кроме того, цветет нежноголубой Hyacinthus leucophaeus. Степь еще не зазеленела; в – конец мая: голубой аспект от Myosotis sylvatica, отдельные цветущие экземпляры Anemone silvestris и желтые пятна Senecio campestris. Зацветает ковыль;
г – июнь. Слева направо: Trifolium repens, Salvia pratensis, Festuca sulcata, Viola arenaria, Trifolium montanum, Stipa pennata, Carex caryophyllea, Ranunculus polyanthemus, Leucan-themum vulgare, Hypochoeris maculata, Anthoxanthum odoratum, Arenaria graminifolia, Filipendula hexapetala, Carex montana, Agrostis vinealis, Viola canina, Scorzonera purpurea, Euphorbia gracilis, Potentilla opaca, Festuca rubra, Astragalus danicus, Phlomis tuberosa, Koeleria delavignei, Galium boreale, Echium rubrum, Carex montana
Рис. 9.121. Ковыль в степи (Южная Россия).Иллюстрация к книге

(Stipa lessingiana), ковыль-тырса (S. capillata); кроме того типчак (Festuca valesiaca), келерия (Koeleria cristata); полыни (Artemisia).

“Курской растительной аномалией” назвал в начале ХХ века профессор В. В. Алехин степи под Курском. Но эта “аномалийность” связана не с тем, что нетипична растительность, а с тем, что здесь сохранились в условиях сплошной распашки одни из немногих нетронутых целинных участков лу-

говой степи. На этих землях организован Центрально-Черноземный государственный заповедник им. В. В. Алехина.

231

Рис. 9.123. Характерные представители фауны Европейско-Казахских степей. Рис. В. А. Ватагина, по Н. А. Бобринскому:

1 – обыкновенный хомяк; 2 – крапчатый суслик; 3 – степная мышевка; 4 – слепыш; 5 – степная пеструшка; 6 – заяц-русак; 7 – дрофа; 8 – большой тушканчик; 9 – байбак; 10 – степная пищуха; 11 – степной жаворонок; 12 – черный жаворонок; 13 – краснощекий суслик; 14 – стрепет; 15 – сайгак; 16 – полоз желтобрюхий

232

Рис. 9.124. Характерные представители фауны Забайкальских степей. Рис. В. А. Ватагина, по Н. А. Бобринскому:

1 – копытка; 2 – даурская пищуха; 3 – корсак; 4 – манул; 5 – тарбаган; 6 – заяц-толай; 7 – дзэрэн; 8 – даурский суслик; 9 – монгольская песчанка; 10 – даурский цокор; 11 – монольский жаворонок; 12 – монгольская ящурка; 13 – тушканчик-прыгун; 14 – черный журавль

233

по Н. А. Бобринскому
Рис. 9.125. Ареалы животных Европейско-Казахстанских степей,

Степная растительность заповедника характеризуется богатством видового состава – до 220 видов трав – и большим числом сезонных аспектов: с начала весны до осени их насчитывают до одиннадцати. Общая картина чередования весеннелетних аспектов в луговой степи изображена на рис. 9.122.

Луговые степи необыкновенно красочны. В течение веге-

тационного периода они постоянно изменяют свой облик. Ранней весной степь бурая, но уже в апреле, как по волшебству, раскрывает нежные лиловые бутоны сон-тра- ва, за ней спешит адонис весенний. Его крупные солнечно-желтые цветки появляются еще до развития листьев. Во время цветения адониса степь постепенно одевается в зеленый наряд. Зацветают незабудки, ирис безлистный, ветреница лесная. Начало лета знаменует цветение лугового шалфея. Наиболее красочной бывает степь в это время. Но вот зацветает перистый ковыль. Все остальные цветущие виды разнотравья скрываются под его пушистыми перьями. В это время степь особенно прекрасна, похожа на седое бескрайнее море. Проходят дни, постепенно степь одевается ярко-желтыми соцветиями подмаренника. Живокость клиновидная и чемерица черная – последние цветущие растения уходящего лета.

Животный мир евразиатских степей так же, как растительность, обладает своими подзональными и провинциальными особенностями. Например, различия в фауне Европейско-Казахстанских и Забайкальских степей можно увидеть, сравнив рис. 9.123 и 9.124.

Ограничимся краткой характеристикой животного мира Европейско-Казахстанской степной провинции. Ее границы хорошо очерчивают ареалы байбака и большого туш-

канчика (рис. 9.125). Фауна провинции представляет собой пестрый комплекс, переходный от биомов широколиственного леса к азиатским пустыням. Тем не менее, он имеет эндемичное ядро, в состав которого входят несколько видов сусликов, байбак, слепыш, большой тушканчик, обыкновенный хомяк, степная мышовка. К этой же группе относится антилопа сайгак. Из наиболее характерных птиц следует назвать стрепета, дрофу, малого журавля, степного луня, степного орла; из пресмыкающихся степную гадюку, разноцветную ящурку.

Для естественных ландшафтов открытых степных равнин характерны крупные стадные копытные и грызуны. Отсутствие естественных укрытий обусловило то, что степные копытные обладают быстрым бегом и хорошим зрением, а грызуны укрываются в норах. Суровая зима заставляет многих зверей и птиц откочевывать в более южные районы.

Следует подчеркнуть, что названные группы животных не только потребляют растительную массу, но и активно воздействуют на почвенно-растительный покров, разбивая дернину и роя многочисленные норы. Высокая биопродуктивность растительности составляет основу цепей питания в степных экосистемах (рис. 9.126).

Наблюдения в заповедниках показали, что умеренные нарушения являются необходимыми для устойчивого развития степ-

234

Рис. 9.127 Схематический профиль через район прерий с востока на запад к подножью Скалистых гор, по Г. Вальтеру

Рис. 9.126. Цепи питания в степных экосистемах, по Н. А. Бобринскому

ных сообществ: благодаря им появляются открытые участки по- чвы, доступные для семенного возобновления. Если же биопродуктивность растений не регулируется, накапливается мощный слой ветоши, дернины злаков уплотняются, так что семенное возобновление становится невозможным, многие виды не выдерживают конкуренции и биоразнообразие сообществ резко падает. Следует сказать, что в естественных условиях численность животных и биопродуктивность растительности саморегулируются и степные биомы развиваются устой-чиво.

Степные биомы Европейско-Ка- захстанских степей испытали особенно сильное воздействие человека. В Восточной Европе практически все степи распаханы, рассечены густой сетью дорог, заняты городами и промышленными предприятиями. Вместе с растительным покровом исчезли

Рис. 9.128. Ареалы прерий, по Т. Н. Гордеевой и О. С. Стрелковой:

Прерии: 1 – настоящая высокотравная восточная и южная; 2 – низкотравная и разнотравная; 3 – северные из овсяницы (Festuca); 4 – северо-западная; 5 – пустыни и полупустыни; 6 – территории с преобладанием засоленных почв, растительный покров несомкнутый

многие виды растений и животных, у других резко сократились ареалы.

Неарктическая область прерий Голарктического царства в

Северной Америке располагается вдали от атлантического океанического сектора, занятого лесными биомами (см. рис. 9.110). Данные об изменениях климата, растительности и почв прерий с востока на запад к подножью Скалистых гор отображены на профиле (рис. 9.127).

235

Доминантами растительного покрова являются дерновинные злаки, на востоке – высокие, а на сухом западе – низкие. Общая картина ареалов прерий изображена на карте (рис. 9.128).

В высокозлаковой или настоящей прерии господствуют дерновинные злаки, образующие травостой высотой 0,5 – 1 м. К числу доминантов относятся: ковыль (Stipa spartea),овсяница (Festuca scabrella), житняк (Agropyrum smithii), бородач, или грама

(Bouteloua curtipendula), тонконог (Koeleria

Рис. 9.130. Стадо степных бизонов

cristata); обильно разнотравье. Эти прерии почти сплошь распаханы.

Низкозлаковая прерия покрывает пространства Великих равнин. Здесь абсолютное господство переходит к плотнодерновинным злакам: бизоновой траве (Buchlo¸ dactyloides), траве грама (Bouteloua gracilis) (рис. 9.129). Эти прерии используются под пастбища или орошаемое земледелие.

Рис. 9.129. Доминанты низкозлаковых прерий:

а – бизонова трава (Buchlo¸ dactyloides); б – трава грама (Bouteloua gracilis)

Прерии относятся к обширной Сонорской области Неарктики, включающей широколиственные леса и субтропические биомы (см. рис. 9.68). Символом животного мира мог бы служить степной бизон, поголовье которого до колонизации Северной Америки европейцами, вероятно, достигало 50 – 60 млн. (рис. 9.130). Индейцы не могли нанести ему существенного урона, так как охотились с копьями или луком и стрелами. С 1872 по 1874 год белыми было убито более 5 млн бизонов, а к концу 1889 г. их осталось всего около тысячи. Для степного бизона роковой оказалась постройка транс-

Рис. 9.131. Охота на бизонов с поезда трансконтинентальной железной дороги в конце XIX века

континентальной железной дороги. Отстрел животных происходил прямо с проходящих поездов (рис. 9.131).

Южное полушарие.Основные площади злаковников располагаются в Южной Америки и Новой Зеландии.

Пампа – южноамериканский вариант субтропических степей занимает равнины Параны – Ла-Платы (рис. 9.132). Рельеф плоский, равнинный.

Климат субтропический. Зима теплая, температура самого холодного месяца 8 – 12 îС; летние температуры 22 – 25 îС. Годовое количество осадков возрастает от 500

– 600 мм на западе до 1000 мм у атланти- ческого побережья. Испаряется влаги несколько больше, чем выпадает. Два-три раза в течение каждых 10 лет случаются очень засушливые годы. Основная почвообразующая порода в пампе – л¸сс. На л¸се формируются черноземовидные почвы.

Безлесие пампы – явление во многом вторичное, возникшее еще до прихода европейцев, в результате выжигания растительности индейцами. К причинам безле-

236

Рис. 9.132. Ареал пампы в Южной Америке, по Г. Вальтеру

сия относятся также периодические засухи, слабая дренированность и засоление грунтов.

В настоящее время - это наиболее густо населенные сельскохозяйственные районы Южной Америки. Первичная растительность пампы практически уже не существует. Однако в результате ее реконструкции установлено, что доминантами являлись злаки, многие рода которых характерны для лугов, степей и прерий Северного полушария: ковыль (Stipa), мятлик (Poa),

Рис. 9.133. Пампа с ковылем (Stipa brachychaeta), по Г. Вальтеру

аристида (Aristida), перловник (Melica), костер (Bromus) и др. (рис. 9.133); кроме того, для пампы характерны свои родаPaspalum,

Ischaemum, Cortaderia, Gynerium и др. Разнотравье представлено лупином (Lupinus), горошком (Vicia), вербеной (Verbena), портулаком (Portulaca), видами паслена.

Фауна пампы относится к Патагонско- Чилийской области Неотропического царства (см. рис. 9.113). В прошлом здесь обитали стада пампасского оленя и гуанако. В настоящее время многочисленны лишь грызуны - вискаша; встречаются броненосец, страус нанду.

В Новой Зеландии злаковники известны под названием туссок. Они распространены на Южном острове в дождевой тени Южных Альп от морского побережья до высоты 1500 м. Климат умеренно-теплый. Годовое количество осадков 600 – 500 мм. Почвы буро-серые.

Естественный растительный покров представлен злаковыми кочкарниками. Доминирующие рода – овсяница (Festuca, F. novae-zelandiae), мятлик (Poa, P. caespitosa), житняк (Agropyrum, A. scabrum) – характерны для степей Голарктического царства, т. е. имеют биполярный ареал. Это так называемый низкий туссок (рис. 9.134). Всего в группу формаций низких злаковников входит около 40 видов злаков и 35 видов сложноцветных. На влажных торфянистых почвах произрастает высокий туссок, образованый дантонией (Danthonia raoulii). Флористически эта формация беднее, так как высокие и плотно расположенные дернины дантонии подавляют другие виды.

Рис. 9.134. Туссоковый злаковник на о. Южный, Новая Зеландия, по Г. Вальтеру:

Доминирует овсяница (Festuca novae-zelandicae)

237

Рис. 9.135. Области пустынь умеренного пояса, по М. П. Петрову: Среднеазиатские пустыни: I – Ирано-Туранская; II – Джунгаро-Казахстан- ская; Центральноазиатские пустыни: III – собственно центральноазиатские; IV – Тибетские высокогорные

Со времен первых переселенцев злаковники Южного острова использовались как пастбища, поэтому девственных, нетронутых европейцами и домашними животными злаковых биомов не сохранилось.

9.2.6.Внетропические пустыни

Âконтинентальном секторе Евразии к юго-востоку от зоны степей располагаются пустыни. Они занимают обширные пространства умеренного пояса Средней и Центральной Азии (рис. 9.135). На юге они смыкаются с пустынями жаркого пояса.

Переход от пустынь жаркого пояса к внетропическим пустыням происходит постепенно. Он связан прежде всего с понижением зимних температур. Устойчивый морозный период определяет своеобразие биомов. Границей, разделяющей тропические и внетропические пустыни, могут служить пределы возделывания финиковой пальмы, которая не переносит длительных заморозков.

Общие сведения о рельефе пустынь, формировании пустынных биомов, адаптациях растений и животных к жизни в условиях высоких температур и дефицита влаги рассмотрены при описании пустынь жаркого пояса (см. раздел 9.1.3). Остановимся на некоторых особенностях биомов пустынь Средней Азии и Казахстана.

Южные степи и северные пустыни объединены полосой динамического контакта, выделяемой в качестве полупустыни. По мере продвижения на юг дерновинные злаки постепенно уступают место пустынным полукустарникам: видам полыни (род

Artemisia, подроды Seriphidium и Dracunculus), прутняку (Kochia prostrata), разнообразным солянкам и т. п. Следует под- черкнуть, что наряду с полынью семейство маревые, или лебедовые (Chenopo-diaceae), куда входят все виды, объединяемые термином “солянки”, является ландшафтообразующим. Ареал саксаула (род Haloxylon, сем.

Chenopodiaceae) довольно точно очерчивает границы пустынь Средней Азии и Казахстана (рис. 9.136).

Пустынные ландшафты Туранской низменности простираются на 10 – 12î по широте. На этом протяжении зональные изменения термических условий и режима увлажнения приводят к формированию двух подзон – северных и южных пустынь. Климатическими условиями

образования внетропических пустынных биомов, общими для пустынь жаркого пояса являются: большая солнечная радиация, исключительная засушливость всего вегетационного периода, высокие летние температуры (25 – 30 îС), малое количество ат-

Рис. 9.136. Ареал рода саксаул, по “Жизнь растений”

238

мосферных осадков (в среднем 100 –

ной стадии. Значительное участие в почво-

150 ìì).

образовании принимают водорастворимые

Испаряемость в 10 – 25 раз превышает

соли – карбонаты, сульфаты и поваренная

сумму выпадающих осадков. Зимние темпе-

соль. Они переходят в почву из сильно ми-

ратуры отрицательные -10, -15 îÑ, ëèøü íà

нерализованных материнских пород или

юге Туранской низменности они несколько

поднимаются по капиллярам из грунтовых

âûøå 0 îС; абсолютные минимумы на се-

вод. В то же время в пустынных почвах

вере Казахстана достигают -50 îÑ, â Òàø-

очень мало гумуса (менее 1 %). Это связано

кенте -30 îÑ.

с тем, что растительность бедна, и в почву

В жизни пустынь в условиях дефицита

поступает небольшое количество органи-

атмосферных осадков большое значение

ческих остатков, которые к тому же быстро

имеют подземные воды, в частности грун-

минерализуются. Пестрота почво-грунтов,

товая верховодка. В пустынях, сформиро-

разная степень засоления, условия увлаж-

ванных на месте древних аллювиальных

нения– причины комплексности раститель-

равнин, они образуют сплошное зеркало.

ного покрова.

Грунтовые воды засолены, часто залегают

В основе классификации пустынь

неглубоко (3 - 4 м) и доступны для корней

Средней Азии и Казахстана лежит характер

растений; местами располагаются линзы

поверхностных отложений и почвогрунтов.

пресной верховодки.

Основными типами пустынь являются: пес-

Засушливый климат обусловил особый

чаные, глинистые, гипсовые, лессовые; сво-

тип почвообразования: для южных пустынь

еобразные природные комплексы представ-

характерны различного типа сероземы, для

лены такырами, солончаками и поймами

северных – серо-бурые почвы. На огромных

рек; особый тип ландшафтов связан с гора-

территориях песчаных пустынь почвообра-

ìè (ðèñ. 9.137).

зовательный процесс находится в началь-

 

Рис. 9.137. Пустыни Средней Азии и Казахстана, по: “Пустыни”

239

В тесной связи с почвогрунтами нахо-

На нем отчетливо видны гряды песков,

дится растительность. Выделяются следую-

заросшие псаммофитами, и солончаковая

щие типы пустынной растительности (вне

депрессия с сообществами галофитов.

 

речных пойм): псаммофитный древесно-

Фауна пустынь Средней Азии и Казах-

кустарниковый на песках (Haloxylon

стана относится к Арало-Каспийской обла-

persicum, H. aphyllum, Calligonum caput-

сти Палеарктики (рис. 9.139). Она отлича-

medusae, C. setosum, Salsola richteri,

ется своими специфическими особенностя-

Ammodendron conollyi, Ephedra strobilacea è

ми и вместе с тем имеет переходный харак-

др.); гипсофильный мелкокустарничковый

тер между сахара-средиземноморской и цен-

на щебнистых и каменистых третичных

тральноазиатской фаунами.

 

плато (Salsola arbuscula, S. rigida, S.

Адаптации растений и животных к

gemmascens, S. laricifolia, Anabasis salsa,

жизни в условиях пустыни вырабатывались

Hammada leptoclada); эфемерово-эфемеро-

на протяжении более 100 млн. лет, с мело-

идный на л¸ссах; полукустарниковый по-

вого и третичного периодов. Они шли по

лынный на суглинках (Artemisia semiarida,

пути приспособления к засухе, жаре, боль-

A. kemrudica, Kochia prostrata, Eurotia

шой амплитуде температур, бедным и засо-

ceratoides с участием многолетних злаков, а

ленным грунтам, к сыпучим пескам и

ò.

также эфемеров и эфемероидов); водорос-

п. Главное направление адаптаций у расте-

лево-лишайниковый на такырах со своеоб-

ний привело к образованию многочислен-

разными группировками пустынных ли-

ной группы ксерофитов (см. табл. 9.2).

 

шайников и синезеленых водорослей (Пет-

Основными приспособительными

ðîâ, 1973) .

признаками ксерофитов являются особен-

В качестве иллюстрации зависимости

ности формирования их листа, ведущие к

растительности от почвогрунтов приведен

уменьшению размеров листовой пластин-

аэрофотоснимок песчаной пустыни Караку-

ки – микрофилии и афилии (Василевская,

ìû (ðèñ. 9.138).

1954). Продукция надземной части пустын-

 

ных растений ничтожна по сравнению с

 

продукцией подземной: на корневую систе-

 

му приходится до 95% всей фитомассы. Кор-

 

ни очень глубоко проникают в землю, дос-

 

тигая капиллярной каймы грунтовых вод на

глубине до 20 – 25 м.

Весьма своеобразны приспособления псаммофитов – растений, живущих на рыхлых, иногда даже подвижных песках. Их корни протягиваются по склонам барханных цепей на 25 – 30 м и уходят в глубину на 2- 2,5 м, достигая капиллярного подпора грунтовых вод и обеспечивая растения достаточным количеством влаги. Во время передвижения песков ветер выдувает из-под корней грунт, они частично обнажаются, но не гибнут, так как хорошо защищены от палящих лучей солнца. Засыпанные песком кусты не погибают. Они дают массу придаточ- ных корней, способствующих закреплению песка (рис. 9.140).

Плоды и семена многих псаммофитов

Рис. 9.138. Грядовый рельеф песков с сообществами псам- имеют приспособления для переноса вет-

мофитов; серое овальное пятно (а) – солончаковая деп- ром (рис. 9.141). У песчаной акации они рессия с сообществами галофитов. Аэрофотоснимок

240