Растительность степных ландшафтов имеет три основные особенности.
Во-первых, степные экосистемы отличаются низким травянистым покровом с преобладанием узколистных (реже - широколистных) дерновинных злаков, способных переносить периодическую засуху. Во-вторых, под степной растительностью развивается мощная корневая масса, превосходящая зеленую наземную в десятки раз. Не случайно ботаник И. Пачоский остроумно назвал степь «лесом кверху ногами». В-третьих, степи обладают способностью к быстрым трансформациям: накоплению или разложению до минеральных составных.
Естественный растительный покров степей характеризуется богатством видов и очень большой видовой насыщенностью. По количеству видов, произрастающих на 1 м 2 , степная флора не имеет равных среди всех других типов растительности умеренного пояса. Так, на эталонных метровых площадках курских и воронежских степей В. В. Алехин (1934) насчитывал от 37 до 56 видов растений, а в луговых степях под Курском отмечалось до 80 видов. Для сравнения можно сказать, что самые богатые флористически дубравы средней полосы России имеют такое же количество видов на площади в 100 раз большей - 100 м 2 .
В целинных степях Евразии преобладают дерновинные злаки: ковыли, типчак, тонконог, овес, мятлик, а также лук и дерновинные виды осок. В Северной Америке, кроме эндемичных для материка видов ковыля, распространены различные виды бородача - также дернованного злака. Для степей характерны многие виды однодольных и двудольных растений, составляющих разнотравье, а также полынные полукустарники и кустарники родов карагана (или чилига): спирея, бобовник. Важными признаками растительности степей являются ее резко выраженная фенологическая изменчивость в течение теплого периода года, а также непостоянство в связи с чередованием засушливых и более богатых осадками лет. Значительные смены растительности степей вызываются грызунами, которые в отдельные годы местами почти полностью уничтожают травостой, а также выпасом диких и в особенности домашних копытных животных.
В степях различных типов формируются сообщества из нескольких экологически близких жизненных форм (Горшкова, 1966). Для северных степей характерны сообщества многолетних трав с преобладанием разнотравья, в южных степях господствуют сообщества злаков (ковыль и типчак), в степях полупустынной зоны повышается роль полукустарничков.
При едином общем характере степной зоны облик степной растительности чутко реагирует на изменения природных условий. Подавляющее большинство степных растений - ксерофиты- они выработали универсальные приспособления к жизни в сухих местообитаниях и успешно переносят перегрев и обезвоживание (Буш, 1936).
Развитие многолетних трав-ксерофитов, хорошо приспособленных к сухому климату, - важнейшая особенность растительного покрова степей. Среди них нужно назвать прежде всего такие дерновинные злаки, как ковыль, типчак, тонконог, житняк. Они образуют плотные дерновины, имеющие в поперечнике 10 см и более. Дерновина содержит много отмерших остатков старых стеблей и листьев и обладает замечательным свойством интенсивно впитывать талую и дождевую влагу и долго ее удерживать. Среди типичных степных злаков почти нет корневищных растений.
Листья степных злаков очень узкие, не шире 1,5-2 мм. В сухую погоду они складываются вдоль, и их испаряющая поверхность становится еще меньше. Приспособления для уменьшения испарения в той или иной мере свойственны большинству степных растений: у одних (подмаренника, качима, тимьяна, песчанки, солянки и др.) листовые пластинки очень мелки, у других (жабрица, адониса, тринии и др.) - расчленены на тончайшие дольки или сегменты.
Целая группа степных растений создает для себя особый «микроклимат» за счет обильного опушения. Многие виды астрагалов, грудница мохнатая, вероника седая, василек Маршалла, некоторые виды шалфея и многие другие мохнатые степняки с помощью опушения защищаются от солнечных лучей и борются таким образом с засухой. Еще один способ приспособления степных растений к засухе - слой воска или другого водонепроницаемого вещества, выделяемого кожицей. Этим свойством отличаются растения с гладкой блестящей поверхностью: молочаи, жабрицы, василек русский и др. Избегая перегрева, некоторые степные травы (наголоватки, серпухи, хондриллы) располагают свои листья ребром к солнцу. А такой степной сорняк, как дикий латук, вообще ориентирует листья в плоскости север - юг, представляя собой своего рода живой компас.
Среди летних степных трав мало ярко-зеленых растений: листья и стебли у большинства из них окрашены в тусклые, блеклые тона. Это еще одно приспособление, способствующее защите от излишнего освещения и перегрева. Добавим, что у всех обитателей степи - и злаков, и представителей разнотравья - сильно развиты корневые системы. Это также является признаком засухоустойчивости.
Мощная корневая система, в 10-20 раз превосходящая по массе надземные органы, - универсальное приспособление степных растений, и прежде всего дерновинных злаков, к жизни в условиях степного климата. Степные растения на 90-95 % расположены в верхнем полуметровом слое почвы. Этот горизонт в степной экосистеме самый неустойчивый и по условиям увлажнения, и по термическому режиму. Но это и естественный аккумулятор влаги, и самое теплое место.
Верхний полуметровый горизонт степных экосистем - место Накопления и расходования гумуса, он богат элементами минерального питания растений. Именно поэтому степные растения, по образному выражению В. Г. Мордковича, погрузились «по шею» в почву, сосредоточив там большую часть своей массы (1982).
Корневые системы степных растений - очень мобильные органы. В сухие годы они улавливают влагу за счет развития мелких сосущих волосков. Во влажные годы у многих степных растений растут крупные корни, в которых запасаются питательные вещества на «голодное» время. После палов, выгорания, вытаптывания или скусывания подземная часть растения как бы хранит память о надземной и она вновь отрастает при благоприятных условиях.
Большая группа степных растений, так называемых эфемероидов, развивается весной, когда почва достаточна увлажнена. Таким образом, они успевают отцвести и дать плоды до наступления засушливого периода. Типичные степные эфемероиды тюльпаны, ирисы, шафраны, гусиные луки, адонисы, а также прострел раскрытый, некоторые виды астрагалов и др.
В условиях открытого ландшафта и степного климата с постоянными ветрами растения степей выработали своеобразные приспособления для распространения плодов и семян. Особенно интересны в этом отношении так называемые «перекати-поле». Они могут жить почти исключительно в степях с их широким простором.
Группу «перекати-поле» образуют катран татарский, жабрица равнинная, резак обыкновенный, синеголовник равнинный, качим метельчатый, рогач песчаный, гониолиомон татарский, зопник колючий, котовник украинский, василек растопыренный, солянка чумная, кермек татарский, бельвалия сарматская и многие другие растения.
Наша планета является удивительным организмом, сбалансированность и многогранность которого способна поражать внимание даже скептиков. Каждое растение, произрастающее на Земле, развивалось и менялось в течение многих веков, чтобы стать таким, каким оно есть сейчас. И процесс эволюции сделал многие растительные культуры очень интересными по особенностям выживания в суровых условиях и способности приспособления к меняющемуся климату и окружению.
Казалось бы, степная зона с открытыми безлесными пространствами, вряд ли может вызывать интерес разнообразием растительного покрова и богатством флоры. Это не Крым и не Кавказ! Но все же, это и не Сахара! Интересные растения, которые красуются под палящим солнцем, есть и тут. Чтобы выжить в таких условиях им пришлось приспособиться. Может на вид не все они красавцы, но главное не безинтересны! Потому давайте поговорим сейчас о том какие же существуют травянистые интересные растения степи, и в чем их уникальность?
Василек
Данное растение широко распространенно во многих уголках нашей родины. Самая удивительная особенность этой культуры состоит в том, что его семена способны ползать. Да-да, они распространяются по поверхности земли, как живые. Семечко василька похоже по своей форме на ржаное. На верхушке гладенькой и особенно блестящей семянки располагается крошечный хохолок, состоящий из белых волосков. Этот хохолок как раз таки и является основным органом передвижения семян. При намокании он как бы сокращается, а высыхая – снова удлиняется. Все волоски имеют на себе зазубрины, которые направлены в одну сторону, именно ними хохолок и упирается в разные неровности грунта. Сокращение либо удлинение волосков приводит к движению семянки.
Если вдохнуть дым от сожженного василька, то вы ощутите страх. Наши предки считали, что это растение способно привлечь любовь и устранить либо предупредить порчу и атаки злых духов.
Бешеный огурец
Данное растение относится к семейству тыквенных. Его можно встретить на берегу Черного либо Средиземного моря. Такое наименование данная культура получила благодаря своей уникальной и зрелищной способности рассеивать семена. Даже при минимальном прикосновении созревший плод бешенного огурца отлетает от плодоножки, в результате чего на месте отделения формируется отверстие. Из него в свою очередь происходит выброс струи горькой слизи, содержащей семена. Такая масса может отлетать на двенадцать метров от материнского растения.
Также интересен тот факт, что бешеный огурец способен простилаться по очень большой площади, так одно растение, цепляясь за прочие травянистые культуры, может закрыть семь квадратных метров.
Способы приспособления растений к условиям степи
Как известно, на территории степей большей частью царит сухой климат. Дожди здесь редкость, поэтому растениям на протяжении многих веков приходилось создавать себе возможности для выживания. Так многие растительные культуры степи обладают узенькими листьями, благодаря которым они теряют минимально возможное количество влаги. Как пример можно привести типчак и ковыль. Кроме того существует и другое эволюционное решение для выживания – мясистые листики, в которых происходит накопление воды. Такими листьями обладает очиток, а также молодило.
Некоторые растения имеют листву и стебли, покрытые небольшими волосками. Такая особенность существенно снижает количество испаряемой влаги, она характерна для шалфея и синяка. Определенные культуры характеризуются листиками, покрытыми специфичным восковым налетом, благодаря которому влага расходуется крайне экономно. Такая листва наблюдается у типчака и житняка.
Отдельную группу занимают различные луковичные растения – тюльпаны, ирисы и таволга. Такие культуры запасают питательные вещества внутри луковиц.
Большая часть степных растений обладает особенно длинными и ветвистыми корнями, благодаря которым они могут добыть живительную влагу даже из очень глубоких слоев грунта. Например, полынь и ковыль.
Перекати-поле
Это целая группа травянистых растений, которые произрастают в степи или пустыне. После того, как такие культуры отмирают, они оставляют после себя формирования круглой формы. Такие образования состоят из высохших частей растения, и могут иметь достаточно крупный размер. Перекати-поле гоняется по земле ветром и рассеивает семена. Такое образование начинается с отмершего стебля, который ветер отрывает от грунта и переносит по лугам и полям, по мере продвижения стебель прихватывает с собой и другие растения, скатываясь в большой ком.
Среди представителей растений, которые могут сформировать перекати-поле, такие травянистые растения степи как качим, чистец, кермек, рогач, синеголовник, резак и пр.
Чтобы не просыпать все семена сразу качим метельчатый тоже приспособился. Зубцы его коробочек загнуты всегда вовнутрь. Семена из нее через узкую щель просыпаются наружу лишь при сильном толчке и то, если удачно расположатся для прохода между зубцами.
Ясенец
Это удивительное степное растение, которое обладает способностью спасаться от жары при помощи своих собственных ресурсов, а именно, путем выделения эфирного масла. Такие отделяемые вещества характеризуются особенной летучестью, благодаря которой ясенец может защититься от высоких температур и не засохнуть, так как их выделение идет с отдачей энергии. Если поднести к такому растению спичку в жаркий день, то пары масел около него вспыхнут, но сама культура останется невредимой. Подобный опыт с этим растением проводила дочь знаменитейшего естествоиспытателя Линнея, в Упсальском ботаническом саду в Швеции.
Ковыль
Это достаточно распространенное степное растение, которое имеет очень интересную способность размножения. На каждой семечке ковыля располагается тоненький серебряный волосок, который играет роль парашутика для перемещения такого посадочного материала в пространстве. После того, как семечко попадет на почву, такой волосок вечером под воздействием влаги воздуха как бы вкручивается в грунт. Назад выкрутиться ему не дают крошечные зазубрины. В результате семечко со временем попадает под землю, где оно сможет перезимовать, а затем – прорасти. Вот так растение! Но и это еще не все интересное. То же самое закручивание происходит, когда семечко попадает на шерсть животного. Чабаны рассказывали, что слышали от дедов о случаях когда от множества впившихся зерновок, животное заболевало, а иногда после этого и погибало.
Очиток
Очиток пурпурный - листовой суккулент, который способен копить в своих листьях воду, а затем медленно ее расходовать. Люди знали об этом давно и еще в древности называли очиток «живой водой». Его молодые побеги и листья используют в супы и салаты, так как они имеют приятный кисловатый вкус. На зиму их даже квасят и солят.
Молодило
Розетка растения состоит из сочных толстых листьев. Их от 30 до 80. В них накапливается влага. Причем некоторые виды молодила имеют листья с волосковой «бахромой» на которых конденсируются капли тумана из воздуха. Кроме того листья всех молодил покрыты крепкой кожицей практически без устьиц, что также помогает хранить влагу.
Хоть мне уже и немало лет, но я прошлым летом впервые побывала в русской степи. В школе я представляла эту местность как просто безлесную территорию, а на деле это суровое местечко - воздух сухой, от жаркого солнца спрятаться негде, ветер умудряется откуда-то принести столб пыли. Как в таких условиях что-то растёт и живёт?
Растения степи и их приспособленность к условиям зоны
Как я уже указала выше, деревьев практически нет. Кустарники встречаются редко. Флора представлена травами, преимущественно злаковыми и луковичными. Примеры:
- ковыль;
- пырей;
- типчак;
- ветреница;
- вейник;
- тюльпан;
- мятлик;
- степной мак.
И ещё большое множество. Но что же помогает выжить растениям? Самый неприятный момент для растений в степи - сухость. Следовательно, все приспособления сводятся к возможности выжить в обстановке нехватки влаги. Адаптация осуществляется посредством корней (мочковатая система для быстрого впитывания, длинная стержневая для всасывания воды с большой глубины (более 10 м) и модификация корней в луковицы, клубни, корневища), листьев (покрыты ворсинками или воском, мелкие, узкие, расчленённые) и стволов (накапливают воду).
Животные степи и их приёмы адаптации
Помню, как читала, что лес хорош для животных тем, что есть где спрятаться. В степи с этим, явно, туго. Их приспособления к выживанию в этой зоне ориентированы на укрытие или маскировку и, как и у растений, переживание отсутствия воды. Начну с первого. Фауна представлена копытными и грызунами. Все они бурой, серой или бежевой окраски - под цвет почвы и сухой травы. Если грызуны для своей сохранности роют норы, где скрываются от хищников и жары, то животным покрупнее (травоядные копытные) приходится сбиваться в стада.
Отсутствие воды переносят млекопитающие на ногах, т. е. в поисках живительной влаги они преодолевают значительные дистанции. Грызуны утоляют жажду сочными травами.
Касательно птиц могу сказать, что они не растерялись и приспособились устраивать гнёзда на земле. А сова и удод в случае необходимости скрываются в чужих норах.
Как животные приспособились к жизни в степи? Ответ на этот вопрос не простой, ведь в условиях степи выжить достаточно сложно.
Как животные приспосабливаются к жизни в степи?
Животные степи приспособились к жизни в условиях открытой местности, засушливого климата, периодов бескормицы, нехватке воды.
Необходимость в надежном укрытии – это то, чем объединены все животные. Зоны степей отлично просматриваются, и мелкие животные не смогли бы спастись от хищников без хорошего убежища. В качестве укрытий большинство животных степи используют норы, в которых и проводят основную часть времени. Норы не только защищают представителей фауны от опасности, но и помогают спастись от неблагоприятных погодных условий, служат пристанищем для зверей на время зимней спячки. Именно там млекопитающие выращивают свое потомство, оберегая его от всяких внешних опасностей. Рытье нор наиболее хорошо поддается грызунам: мышам, хомякам, полевкам. Они без труда проделывают отверстия даже в сухой твердой почве. Кроме грызунов, в надежном убежище в условиях равнинной местности нуждаются и крупные животные. Лисицы и барсуки также роют норы, а те представители фауны, которые не могут вырыть нору самостоятельно, пытаются завладеть чужой. Обиталище лисиц часто становится, например, добычей волков, а в крупных норах сусликов селятся небольшие хищники – горностаи и хорьки, а также змеи. В норах скрываются от опасностей даже некоторые птицы, например, удод и сова.
Каждое животное степи по-своему приспосабливается к непрестанной угрозе со стороны хищников. Некоторые представители фауны способны быстро бегать . К ним относятся сайгак, заяц-русак, тушканчик.
Способом защиты является также окраска. Многие животные имеют окраску под цвет сухой травы. Это помогает им прятаться от врагов, а также незаметно подкрадываться к своей жертве.
Для обитателей степной зоны характерна стадность . Копытные млекопитающие пасутся под пристальным оком своего вожака, который в случае опасности тут же подаст сигнал, и стадо сорвется с места. Необычайно осторожны, например, суслики. Они то и дело озираются по сторонам, контролируя происходящее вокруг. Услышав что-либо подозрительное, суслик тут же извещает об этом сородичей, и они мгновенно прячутся в норы. Скорость и мгновенная реакция позволяют многим животным быть неуязвимыми даже на открытом пространстве.
Приспособились животные и к перепадам температур в течение суток. Этими колебаниями определяется активность млекопитающих в разное время. Наиболее благоприятны для птиц ранние утренние часы, млекопитающие выходят из своих нор утром и вечером. Большая часть зверей стремится укрыться от палящих лучей дневного солнца в норах. Исключением являются разве что рептилии, которые любят полежать на раскаленных камнях.
С приближением зимы жизнь в степи замирает. Большинство животных впадает в спячку на весь холодный период, находясь в своих норах. Таким образом дожидаются весны суслики, ежи, тушканчики, рептилии и насекомые. Птицы и летучие мыши на зимовку отправляются в теплые края. Те грызуны, которые будут проводить зиму, бодрствуя, запасаются кормами. Хомяки умудряются принести в свою нору до нескольких килограммов зерна.
Животные и растения степи вынуждены приспосабливаться к постоянной нехватке воды. Каждая особь справляется с этой задачей по-разному. Копытные млекопитающие и птицы способны в поисках воды преодолевать большие расстояния. Песчанки, тушканчики, суслики и некоторые другие грызуны поедают сочную траву, восполняя свою потребность в воде. Хищники, живущие в степи, также обходятся без воды, так как получают необходимое ее количество из съеденных животных.
Приспособились животные и к недостатку пищи. Среди обитателей степных просторов много тех, кто может употреблять как животную, так и растительную пищу. Всеядные животные степи – это лисицы, ежи, некоторые виды рептилий и птиц, поедающих ягоды вместе с насекомыми.
Степные птицы из-за отсутствия деревьев устраивают свои гнёзда на земле (жаворонки, дрофы, перепела степные орлы, болотные совы).
Степи имеют две характерные особенности, которые определяют специфические способы адаптации растений. Во-первых, в степях сказывается нехватка влаги, особенно в летнюю пору, ведь количество осадков там не большое, а скорость испарения высокая. А во-вторых, жаркая дневная температура создает не самые благоприятные условия для растений. Однако природа имеет много способов адаптации живых организмов. И два из них пригодились и степным растениям.
А чтобы понять, как приспособились растения в степи, то следует рассмотреть оба эти способа. Первый – это сохранение влаги и сокращение ее расхода. Реализуется он благодаря особой форме или покрытию листьев. Обычно у степных растений они очень узкие, или густо опушены, либо покрыты кутикулой (особым воскообразным веществом кутином) . Второй способ адаптации – это использование мощной, сильно развитой, корневой системы.
Степные растения так же, как и большинство других видов размножаются половым процессом. Это значит, что степной климат не создает каких-то особенностей того как происходит оплодотворение у растений. Но зато некоторые виды имеют довольно оригинальные способы распространения своих семян. Например, широко известное всем Перекати-поле очень быстро вырастает и цветет в благоприятных условиях, а когда влаги становиться мало, то оно быстро высыхает в ажурный шар и легко отрывается от грунта ветром. Далее растение начинает катиться, преодолевая огромные расстояния и рассеивая по пути свои семена.
Растения степей в засушливые периоды обычно сбрасывают листья, чтобы снизить потребность во влаге. Это не только изменяет внешний вид степи, но и демонстрирует, как растения влияют на почву, обогащая ее. Кроме того, мощная корневая система степных растений, глубоко прорастая в почву, повышает пористость грунта и его водопроницаемость. Также, растения влияют на почву, производя перераспределение влаги и изменяя в процессе жизнедеятельности состав грунта.
Из-за климатических особенностей, для степей наиболее характерны однолетние эфемеры. Они имеют очень высокую скорость развития и короткий вегетационный период, по окончании которого растение умирает полностью или отмирают его наземные части. Эти сведения объясняют, как развивается растение из семени в степи. А происходит это очень быстро, как только повышается влажность, то есть появляются подходящие условия для роста.
Загрузка...
