Лекция: «Экология агроландшафтов степной зоны»

1. Общая характеристика ландшафтной зоны.

Степная зона занимает около 180 млн. гектар, или 5,4% территории Российской Федерации. Она простирается от западных границ России до предгорий Алтая. Далее на восток степная зона теряет монолитность и распространяется фрагментами в отдельных межгорных котловинах включительно до Забайкалья.

Степные ландшафты формируются в условиях континентального климата с недостаточным и неустойчивым увлажнением и распространены в широтном поясе 40-55⁰ северной широты во внутриконтинентальной части Евразии, нигде не выходя к берегам океанов. Нарастание дефицита влаги при одновременном увеличении теплообеспеченности (и потенциального испарения) с севера на юг приводит к полному исчезновению лесов на плакорах, господству травяной степной растительности и формирования почв, относящихся к кальций-гумусовому семейству, т. е. черноземов и каштановых. Годовая суммарная солнечная радиация в степи возрастает до 100-120 ккал/см², а радиационный баланс – до 40-50 ккал/см².

С запада на восток сокращается безморозный период, уменьшается мощность снежного покрова и возрастает глубина промерзания почв (от 40 см и менее до 150-170 см). В Центральноазиатском секторе существует островная многолетняя мерзлота.

А.Г. Исаченко (1985) в долготном направлении по степени континентальности в степной зоне выделяет: 1). Восточно-Европейские степные ландшафты; 2). Казахстано-сибирские степные ландшафты; 3). Центральноазиатские степные ландшафты. Тувинская котловина и степное Забайкалье по показателям континентальности мало уступают Якутску и Верхоянску.

По сельскохозяйственному районированию выделяют: Европейскую степную земледельческую зону, Западно-Сибирскую и Восточно- Сибирскую.

Степная земледельческая зона Европейской части России охватывает степные территории Краснодарского и Ставропольского краев, Кабардино-Балкарской, Северно-Осетинской, Чеченской и Ингушской республик, Ростовской и Воронежской областей.

Западно-Сибирская степная земледельческая зона включает Курганскую, Омскую, Новосибирскую области и Алтайский край.

В восточно-Сибирскую степную земледельческую зону входят часть территории Красноярского края, Бурятии, Тувы, Читинской области.

История ландшафтов степной зоны складывалась различно на обширной территории Евразии. Эти вариации были связаны с климатическими условиями, разнообразием рельефа, гидрогеологических условий, генезиса и состава почвообразующих пород, а также распределением растительности.

По разному складывалась эволюция степных ледниковых и внеледниковых территорий. В ледниковых областях растительность была уничтожена и сформировалась вновь за счет миграции с юга из территорий до которых ледник не дошел. В ледниковую эпоху существовала полоса, которая оставалась свободной от льда, но была под сильным влиянием ледникового охлаждения и относительной сухости.

Растительные сообщества степи слагаются преимущественно многолетними засухо- и морозоустойчивыми травяными растениями, главным образом дерновинными злаками. Для всей Евразиатской степной области характерно развитие степных группировок с преобладанием травянистых растений, относящихся к группе микротермных ксерофитов (т. е. морозо- и засухоустойчивых). Среди них господствующими являются дерновинные злаки из рода ковылей, типчак, житняк, змеевка, мятлик, тонконог. Меньшее значение имеет разнотравье: пижма сибирская, волоснистая грудница и другие. Важнейшие компоненты степных растительных сообществ – длительно-вегетирующее разнотравье: гвоздика, астрагал, злаки – мятлик, а также осоки. Длительно-вегетирующие виды в наиболее сухое и жаркое время находятся в состоянии замедленной вегетации, которая возобновляется в период осенних дождей.

Для степных ландшафтов характерна мозаичность растительного покрова, обусловленная деятельностью грызунов, неравномерным развитием отдельных видов растений и их групп в зависимости от колебаний увлажнения, разрастанием кустарников.

Степные растения адаптированы к неустойчивому водному режиму и общему недостатку влаги, а также к другим специфическим особенностям природы степи. Им присуща мощная корневая система, надземные органы приспособлены к сокращенной транспирации.

По мере нарастания аридности в широтном направлении происходят существенные изменения в составе и структуре сообществ. По растительному покрову в Восточноевропейском секторе достаточно четко выделяются три зональных подтипа степей: северные, средние, и южные.

Северные степи по растительности близкие к луговым степям. Для них типичны разнотравно-типчаково-ковыльные степи. На 1 м² площади приходится до 25 видов растений. Проективное покрытие, по сравнению с луговыми степями, снижается.

Средние (засушливые) степи харатеризуются разнотравно-дерновинно-злаковыми сообществами с менее богатым разнотравьем. Появляются такие представители ксерофильного разнотравья, как полыни, грудицы, лапчатка. Проективное покрытие 70-80%.

В южных (сухих) степях господствуют дерновинные злаки (преимущественно мелкодерновинные, например ковыль Лессинга). Разнотравье представлено немногими ксерофильными видами, часто розеточными растениями с опушенными листьями (полыни, лапчатка и др.). Число видов сокращается до 9-12 шт/ м², проективное покрытие до 50-60%.

До некоторой степени аналогичные изменения прослеживаются в долготном направлении. На западе видовой состав растительности богаче. В сухих степях заповедника Аскания-Нова известно около 150 видов, тогда как в Минусинской котловине - 30-35.

Весьма существенное влияние на растительность степей оказала деятельность человека (палы, выпас скота, сенокошение, распашка). Некоторые исследователи выделяют особый антропогенный период в развитии растительного покрова степей.

Для степной зоны известно около 90 видов млекопитающих, примерно треть их эндемики степи. Как среда для жизни животных степные ландшафты коренным образом отличаются от лесных. «Открытый ландшафт» вызывает необходимость у большинства позвоночных жить в норах или уметь быстро бегать. Самая многочисленная группа среди млекопитающих – грызуны (суслики, полевки, тушканчики, хомячки, сурки). В прошлом для степи были типичны копытные, в том числе тур и тарпан. В восточных районах сохранилась сайга.

Животные играют существенную роль в функционировании степных геосистем. Фитофаги перерабатывают значительную часть первичной биологической продукции (только грызуны поедают до 20-40%, еще больше запасают на зиму). В период вспышек размножения саранчовые уничтожают растительную массу на обширных территориях. Стада диких копытных животных также способствуют нормальному развитию степного травостоя. Грызуны, дождевые черви, муравьи поднимают на поверхность из более глубоких горизонтов карбонаты кальция и другие соединения.

Сельскохозяйственное значение степной зоны очень велико, так как в её пределах успешно культивируются зерновые культуры, особенно пшеница, сахарная свекла, масличные, виноград, плодовые культуры. Здесь хорошо развито и животноводство.