43. Аридные экосистемы: степи, пустыни, саванны.

Степи

Травянистый тип растительности, ксерофитного характера, занимает значительные пространства в умеренном поясе сев.полушария.

Безлесные сообщества многолетних ксерофитных трав (злаковые ассоциации). Лесные группировки встречаются лишь по долинам круп.рек, а также на песках  надпойменных террас (сосновый бор). Для сев.степей СНГ характерно преобладание разнотравий и высокая видовая насыщенность. Для юж.растительных группировок характерно господство злаков и разреженный травяной покров.

Целинные степи только в заповедниках:

·         Аскания-Нова

·         Стрелецкая степь

·         Хамутовская степь

·         Степи Наурзумского заповедника в сев.Казахстане

В Сев.Америке злаковые экосистемы называются прерии (от юж.Канады до Мексиканского нагорья)

Многолетники (ковыль, житняк). В настоящее время это пашни/пастбища.

Пампасы и Пампы.

Злаковые экосистемы юж.Америки отлич.отсутствием –t в зимний период.

Аналоги степей юж.Африки – вельды.

Условия среды в степях Евразии:

1. континентальный климат (жаркое лето и малоснежная суровая зима)

2. незначительное кол-во осадков (250-450 мм/год и неустойчивый режим)

3. постоянные ветры (летом суховеи)

Адаптации растений:

• доминирует жизненная форма – гемикриптофиты

- многолетники > 60%

- однолетники 15%

- хамефиты 10%

- фанерофиты <1%

• широко распространены узколистные, ксероморфные, дерновинные злаки (типчак)

• преобладают ксерофиты с разными адаптациями (опушение, восковой налет)

• многообразие геофитов (террафиты) – это эфемерные луковичные раст.-тюльпан

Адаптации животных:

Фауна разнообразна: преоблад.гадюки, грызуны, ящерицы и др.

Пампы – лисица, патогонская ласка

Прерии – коеты, антилопы, луговые собачки.

• Бег на большие расстояния

• Преобладание фолеобионтов

• Эстивация (сурки)

• Сумеречный, ночной образ жизни

Пустыни

Засушливая территория, которая характеризуется скудной растительностью или ее полным отсутствием из-за малого кол-ва осадков или почвенной аридности.

Засуха – глав.особенность пустыни. Климатическое или почвенное явление, характеризующееся длительным отсутствием атм.осадков при высокой Т и инсоляции (солнечная радиация) приводящая к падению относит.влажности воздуха до 30% и ниже и влажности почвы < 50% от наименьшей влагоемкости, к повышению концентрации почв.р-ра до токсической величины.

35% суши занимают.

По хар-ру сезонного распределения осадков 4 типа пустынь:

1. с осадками в зимний период (Средиземноморский тип)

      – Каракумы

      -  Север Аравийского п/ова

      -  пустыня Виктория в Австралии

      -  пустыни Ирана

2. с осадками летом

- Сахара

- Тар – Пакистан

- Мексиканские пустыни

3. с нерегулярными осадками (экстрааридные)

- центр Сахары

- Такламакан – центр.Азия

- Атакама – Чили

- «пустыни туманов» - влага от туманов, нет дождей – Намиб

4. пустыни без ясно выраженного сезона дождей

- Гоби

Классификация пустынь по особенностям почвогрунтов и подстилающих пород : литоэдафические, 1973 – Петров:

1. песчаные на рыхлых отложениях древ. аллювиальных равнин

2. песчано-гпаличные и галичные на третичных и меловых структурных плато

3. щебнистые гипсированные на третичных плато

4. щебнистые на предгорных равнинах

5. каменистые на низкогорьях и мелкосопочниках

6. суглинистые на слабокарбонатных покровных суглинках

7. лессовые на предгорных равнинах

8. глинистые такыровые на предгорных равнинах и в дельтах рек

9. солончаковые в засоленных депрессиях и по морским побережьям

Условия среды в пустынях:

1. сухой климат (атм.осадки <250 мм/год или их полное отсутст;высок.испоряемость)

2. высокие Т летом; мах +58С ; низкие Т зимой в умеренном поясе.

3. гиперинсоляция

4. резкий перепад суточной Т

5. глубокое залегание грунтовых вод

6. перегрев пов-ых горизонтов почв до +87,8С

7. подвижность и засоленность субстрата

8. постоянные ветры : Сахара - сирокко

                                               Ср.Азия – санум

                                               Египет - хамсин

Уровень экстремальности среды – сочетание всех факторов лимитирующих жизнедеятельность и распространение организмов.

Индексы оценки экстремальности среды:

1. «Годовая испаряемость» (с открытой водн.пов-ти)

   • Сухие степи / полупустыни 75-120 см

   • Пустыни умер.пояса 120-175 см

   • Пустыни субтропиков 175-225 см

2. Индекс М.И.Будыко

J = R / Q где R - радиационный баланс

                      Q – сумма тепла необход.для испарения годов.кол-ва осадков

                       п/пустыни 2,3 – 3,4

                       пустыни  > 3,4

Адаптации растений:

Возникают адаптивные дилеммы: открыв. устьица для поглощения СО2 они теряют влагу в результате транспирации. Подставляя листья для поглащения света, возможен перегрев.

• Однолетники (цветут во время дождей, быстрое созревание семян)

• Эфимероиды – гелиофиты, геофиты, террафиты

• Псаммофиты – приспособлены от засыпания песком

• Многолетники с надземн.пост.органами. Листья редуцированы в колючки.

• Низкие кустарники (хамефиты) в период активного роста во влажн.сезон. В сухой сезон листья отмирают в акропетальной последовательности (от верхушки побега к основанию назыв. Засухолистопадные  - полыни)

• Кустарники с редуцированными чешуйчатыми листьями (саксаул)

• Злаки – листья в трубочку и корневая с-ма на большую глубину

• Растения с полным отсутствием листьев (фотосинтез в стеблях – эфедра песчаная)

• Разреженность раст.покрова – низкое проективное покрытие

• Суккуленты (алоэ, кактус)

• Защита от перегрева путем отражения солнечной радиации (тонкие волоски, восков.налет)

Адаптации животных:

• Снабжение водой: - животные которые пью редко (верблюд, сайгак)

                                      - преобладание фитофагов (песчанка)

• Защита от перегрева:

- прекращение активности

- ночно – сумеречный образ жизни

- длинные лапки у насекомых

- яйца насек. и др.б/позв. могут сохраняться в почве неск.лет до дождя (эфимеры)

- бледные перья птиц и светлая шерсть млекопитающих

- длинные тонкие конечности, длин.шея увеличив. площадь пов-ти тела, с которой 

можно излучать тепло

- эстивация

- запасание семян в период дождей

- учащенное дыхание, потоотделение, облизывание меха

• Пищевая : сниж.пищевая элективность  полифагия

Саванны

Тропические злаково-древесные сооб-ва с ярковыраженной сезонной ритмикой развития.

- Африка до 40%

- Юж.Америка - льянос

- С-В Австралии

Кол-во осадков 500 – 1500 мм/год

3 типа саванн по продолжительности засухи:

• Влажные (засуха 2,5 – 5 мес; высота жестколиств.злаков 2-5 м. – баобаб, акация)

• Сухие (засуха до 7,5 мес; высота деревьев ниже; нет сплошного покрова злаков; листопадные деревья)

• Колючие (засуха до 10 мес; разреженный травостой сочетается с низкорослыми деревьями и кустарниками - терновник,кактус)

Саванны по генезису:

• Климатические (коренные)

• Вторичные (на месте пожаров и вырубок тропич.лесов)

• Эдафические (на затвердевших латеритах, где корни деревьев не могут добраться до водоносных горизонтов)

Адаптации растений:

• Сбрасывание листвы в засушливый период

• Листья превращаются в колючки

• Характерны суккуленты (баобаб, бутылочное дерево)

Адаптации животных:

• Миграции и кочевки по саванне период засухи.