Степные ландшафты.

      Комментарии к записи Степные ландшафты. отключены

Степные ландшафты.

Степные ландшафты — это травянистые, лишенные деревьев равнинные ландшафты с довольно сомкнутым ксерофитным травостоем. Эти ландшафты  распространены на востоке Европы и в Азии, протягиваясь широкой полосой от р.Дунай до Китая, широкие пространства занимают они в Северной Америке ( тут они именуются прериями). Маленькие участки степей видятся в Южной Америке (Уругвай и Аргентина), где они  именуются пампасами.

Причем степь постоянно занимает промежуточное положение между летнезелеными пустынями и лесами. Степи менее ксерофитны, чем пустыни и более ксерофитны, чем леса.

Районы  распространения степей  характеризуются  умеренным  климатом со относительно маленьким числом летних осадков.

Средние летние температуры составляют 20-250С, зимние в зависимости от степени континентальности составляют  от -4 -100С  до -24-300С. Годовое количество осадков изменяется от 500 — 600 мм до 300-350 мм. Коэффициент увлажнения образовывает 0,7-0,4.

Громаднейшее количество осадков выпадает летом,  в виде ливневых  осадков, каковые стекают в понижения, не просачиваясь в землю. Зимы малоснежные, так же не создают громадных запасов жидкости в землях.

Степи, как и саванны, характеризуются ксерофильностью растительного покрова. Доминантные растения степей имеют тускло-зеленый либо серо-зеленый оттенок вегетативных органов, что связано с наличием приспособлений к перенесению высоких температур и дефицита: опушение, небольшие размеры либо изрезанность листовых пластинок, восковой налет. Травянистый покров степей в общем есть достаточно густым, но в более сухих степях он начинает изреживаться.

Физиономически степи различных государств сходны, но по флоре различаются, не смотря на то, что и имеются неспециализированные роды. Для всех степей свойственны погодичные флуктуации растительного покрова: в сухие годы лучше развиваются ксерофильные виды, во мокрые — менее засухоустойчивые.

Для степей свойственны семейства злаков, сложноцветных, в меньшей степени крестоцветных, бобовых, намного меньше мхов и лишайников, во многих ландшафтах они отсутствуют. В больших флористических районах число видов в черноземных степях приблизительно то же что и в широколиственных лесах, т.е. близко к 2000.

Доминантами настоящих степей являются  дерновинные злаки (перистые ковыли, типчак, мятлик, тонконог). Вторая по значимости синузия — разнотравье, включающее разнообразные жизненные формы. В степное разнотравье входят стержнекорневые растения (гвоздика, васильки), корневищные (вероника, подмаренник), корнеотпрысковые (полынь).

Изюминкой степных растений есть повышенное если сравнивать с лесными растениями мокрого климата содержание белка. Лучшие в мире пшеницы с громаднейшим содержанием клейковины произрастают в засушливых степях. Во мокрые годы урожай зерновых растет, но содержание белка и азота в семенах падает.

Растворимые моносахариды кроме этого энергичнее накапливаются в сухом климате: ягоды и фрукты тут слаще. Накопление нерастворимых углеводов (крахмал) наоборот, более характерно для мокрого климата. Многие  растения степей богаты серой, которая входит в состав белков и сульфоорганических небелковых соединений (аллиловые масла — горчичные и чесночные).

Это обусловлено высоким содержанием серы в землях. алюминия и Железа степная флора содержит мало, что разъясняется малой подвижностью этих элементов в аридных ландшафтах.

В целом, относительное содержание водных мигрантов в степных  организмах выше, чем в лесных, содержание золы в растительном опаде достигает 10%. По минеральному составу степные травы довольно часто дробят на три группы: 1) злаки с высоким содержанием  невысоким азота и кремния, 2) бобовые со большим накоплением калия, кальция, азота,

3) разнотравье, занимающее промежуточное положение. Имеются различия в распределении элементов по органам растений: кальций, кремний, алюминий и железо в основном накапливаются в корнях, калий и натрий — в надземных органах.

Интенсивность биологического поглощения для степей (Ах) следующая:

n*100     n*10       n                n-0,n                 0,n-0,0n

    Cl      S, P      K   Ca, Mg, Na, Mn      Si, Al, Fe

Биомасса в степях на порядок ниже, чем в лесных ландшафтах — от 100 до 350 ц/га, солидная ее часть сосредоточена в корнях (70-90%). Ежегодная продукция П образовывает 30-55% от биомассы (13-50ц/га), коэффициент однородности ландшафта К в черноземных и каштановых степях образовывает 0,77-0,88,  а в субтропических сероземных возрастает кроме того до 0,95-0,97. Так БИК степей если сравнивать с лесными ландшафтами более прогрессивен.

 Зоомасса  в черноземных степях больше, чем в лесных ландшафтах и образовывает около 6% от  неспециализированной биомассы. Во мокрые годы появляющиеся в степях  волны судьбы характеризуются  резким ростом числа и биомассы видов, бурно начинается фауна. В засушливые годы биомасса значительно уменьшается, видовое разнообразие падает, ландшафт получает более пустынный вид.

Наземная растительная масса  во мокрые годы время от времени на порядок больше, чем в засушливые.

Характерная изюминка биологического круговорота в степях — скорость. Каждый год в опад поступает 35-60% от биомассы (в тайге 1,5-4%). Характерно преобладание корневого опада, исходя из этого при его перегнивании целый гумусово-аккумулятивный горизонт земли насыщается гумусом.

На поверхности земли накапливается степной войлок, причем соотношение войлока к опаду зеленой части, характеризующее скорость разложения растительных остатков в степи, близко к 1. Каждый год в БИК вовлекается много кг водных мигрантов (луговые степи 700 кг/га, южная тайга — 155 кг/га). В луговых степях с опадом возвращается 700 кг/га водных мигрантов ( в лесных — 120 кг/га).

 В опаде степей, в отличии от опада широколиственных и хвойных лесов, содержится мало восков, смол, дубильных веществ и большое количество азота, кальция, других элементов и магния питания,  всецело нейтрализующих органические кислоты, что облегчает и активизирует в степях процессы гумификации. Это определяет насыщенность поглощающего комплекса земель основаниями,  их нейтральную и щелочную (слабощелочную) реакцию. Лишь в луговых степях вероятна некоторое количество и слабокислая реакция обменного водорода в поглощающем комплексе.

В целинной степи вся верхняя толща земли близко переплетена корнями, каковые поглощают элементы питания, освобождающиеся в ходе минерализации органических остатков, и не дают им выйти за пределы почвенного профиля. Интенсивный биологический круговорот веществ охватывает почвенную толщу большей мощности, чем в землях вторых ландшафтов.

Зональными землями степей являются черноземы, каковые в сухих степях сменяются темно-каштановыми землями. В пампасах и прериях зональными землями являются черноземовидные земли — бруниземы. Для этих земель характерно формирование и интенсивное накопление гумуса замечательных (до 1 м) гумусового (А) и переходного (АВ) горизонтов, содержащих гумус.

В верхнем горизонте А в связи с энергичным разложением органических остатков почвенный в атмосфере содержится большое количество углекислого газе, а в растворе существует устойчивая совокупность: ион бикарбоната и ион кальция (Ca 2*+ 2HCO3-). В нижней части переходного горизонта углекислого газа делается меньше и из раствора начинает осаждаться   (CaCO3), образуя иллювиальный карбонатный горизонт (В):

                                       Ca( HCO3 )2  ® CaCO3 + H2 O + CO2

Определенную роль в осаждении СаСО3 играются  микроорганизмы и испарение растворов, каковые приобретают энергию для собственной жизнедеятельности за счет данной реакции. Так, иллювиальный горизонт есть  продуктом БИК, он не меньше биогенен, чем гумусовый горизонт. Следовательно, главные горизонты степных земель — гумусовый и карбонатный — порождены одной обстоятельством — биологическим круговоротом атомов.

От интенсивности БИКа, мощности гумусового горизонта зависит глубина залегания карбонатного горизонта. Но в случае если земли формируются на карбонатных породах, то вскипание от НСl с поверхности. У очень сильно промытых черноземов карбонаты кальция видятся с глубин в 1 м.

Накоплению гумуса в степных землях содействует множество факторов, и в первую очередь поступление больших весов растительного опада, легко разлагающегося и имеющего высокую зольность. В отличие от лесных ландшафтов, в землях степей накапливается в 20-З0 раза больше органического вещества, чем в биомассе (луговые степи- до 8000 ц/га, сухие степи — 1000-1500 ц/га гумуса). В ходе разложения растительного опада степей формируются по большей части гуминовые кислоты, дающие малорастворимые соли. В следствии, подвижные формы гумуса составляют не более 10-20% от всей массы

Ответственным условием накопления гумуса в землях степей есть смена периода увлажнения земель весной и в осеннюю пору летним засушливым периодом, в то время, когда запас жидкости в верхнем полутораметровом слое земли понижается до влажности завядания. Это тормозит жизнедеятельность организмов, в следствии чего минерализация органических остатков приостанавливается и в земле накапливается гумус.

В первой половине лета климатические условия помогают росту трав и усиленному поглощению ими элементов и влаги питания. Это содействует подтягиванию вместе с пленочной влагой некоторых элементов, выщелачиваемых за мокрый весенний  период из верхних горизонтов земли. Так, степная растительность не только обогащает землю органическими веществами, но и формирует условия для аккумуляции в ней элементов минерального питания.

Накоплению гумуса содействует кроме этого наличие замораживания почв и зимнего охлаждения. Низкие температур приводят к процессам денатурации гумуса, тем самым мешая его вымыванию. Для черноземов характерна нейтральная и близкая к нейтральной реакция почвенного раствора Сохранению нейтральной реакции, и оструктуриванию земли содействует карбонатность материнских почвообразующих пород, и высокая зольность растительных остатков и достаток золы основаниями.

В формировании черноземных земель принимают участие много микроорганизмов (по некоторым данным  более чем 3,5 млн. на г земли). Весьма разнообразна фауна небольших животных, разрыхляющих и перемешивающих землю. Это разнообразные черви, небольшие грызуны, щелкуны, усачи, пыльцееды. Обитают и более большие землерои — сурки, суслики.

В следствии их деятельности  земли становятся более воздухо- и водопроницаемыми, по норам гумус попадает в нижние горизонты.

В верхней части земель биогенным методом аккумулируются фосфор, сера, калий, Ах которых превышает 1  /время от времени он равен 10/. Но содержание этих элементов возможно и существенно ниже за счет выщелачивания либо отчуждения с урожаем. Кальций аккумулируется биогенным методом, но он выщелачивается, что снабжает гидрокарбонатно-кальциевый состав почвенных растворов.

Ах магния меньше, чем у кальция, но и вынос его не сильный. БИК и выщелачивание определяют миграцию в земле натрия и некоторого количества кальция, но их большое количество меньше, чем кальция, исходя из этого кальций занимает главное место в поглощающем комплексе.

 Для черноземных и темнокаштановых земель свойственны два главных химических барьера: 1) биогеохимический в верхней части гумусового горизонта, где за счет биогенной аккумуляции накапливаются фосфор, сере, калий кальций, местами магний, натрий, стронций, медь, цинк, кобальт, мышьяк, серебро, барий, другие микроэлементы и свинец; 2) щелочной и термодинамический — в нижней части гумусового горизонта в верхней части карбонатного, где накапливается СаСО3. В этих землях преобладает отсутствие и  окислительные условия оглеения  (железо без движений).

Вероятно при повышении увлажнения не надолго создается слабовосстановительная либо слабоокислительная среда с подвижным марганцем. Этим разъясняется некое чёрный цвет и передвижение марганца гумуса. В темнокаштановых землях неизменно окислительная среда, исходя из этого цвет коричневый, а марганец неподвижен.

Грунтовые воды степей являются подлинными ионными растворами, часто высокой концентрации. В них практически нет минеральных коллоидов и органических веществ. Они насыщены не только такими элементами как Са, но время от времени кроме этого и Mg, Na, S, Cl, N. При испарении вод образуются минералы этих элементов. Так как воды бедны органическими соединениями, то они бедны свободной энергией, не агрессивны (нейтральные и слабощелочные).

Довольно часто насыщенные растворы не владеют ни растворяющей, ни разлагающей свойством, что определяет незначительное действие  грунтовых вод на вмещающие породы. 

 Воздушная миграция в степях играется громадную роль, чем в лесных ландшафтах и она улучшается с повышением засушливости климата.  С осадками в степные ландшафты  поступает около 1 ц/га солей (в луговые — 1-1,2; в обычные 0,75-1,0; в  сухие — 0,6-0,9 ц/га). Это намного меньше количества веществ, поглощаемых растениями и коэффициент атмогеохимической  активности (КА) для луговых степей образовывает 0,2-0,3; для обычных степей — 0,1-0,2 и для сухих степей 0,4-0,6.

  В степях, в особенности в сухих, по воздуху перемещается огромное количество силикатной пыли и солей. Пыльные бури, появляющиеся в переходные (весенне-осенние ) периоды, приводят к значительным утратам вещества из верхних горизонтов почвенного покрова. Эти утрата существенно усиливаются при распашке, сопровождающейся полным уничтожением естественного травяного покрова.

Возможность происхождения пыльной бури и утраты от нее возрастают по мере аридизации степи.  

Степи включают пара семейств, выделение которых связано с зональными и провинциальными изюминками. Выделяют:  черноземные луговые степи  кальциевые,   кальциево-натриевые, кальциево-магниевые; средние и южные черноземные степи  кальциевые, калиево-натриевые и кальциево- магниевые; сухие степи. Последние  являются переходными между пустынями и чернозёмными степями.

Между чернозёмными и сухими степями нет столь четких различий, как между широколиственными лесами и тайгой. Переходы в степях постепенные. Между пустынями и сухими степями кроме этого весьма постепенные переходы и имеется большое количество неспециализированных линия.

 Сухие степи подразделяются на северные и южные. Первые образуются на темно-каштановых землях и характеризуются более интенсивным БИКом, вторые — на светло-каштановых с меньшим БИКом. Для сухих степей характерна комплексность почвенно-растительного покрова с сочетанием каштановых земель с солонцами.

Евразийские степи сменяются с севера на юг по мере аридизации климата. В Северной Америке смена луговой прерии на настоящую и после этого на низкотравную происходит с востока на запад (от океана вглубь континента) и кроме этого связана с аридизацией климата.

Химические неприятности сельского хозяйства и здоровья населения.

  В луговых и черноземных степях достаток земель обменным Са определяет последовательность изюминок их фауны и флоры: растения не испытывают недочёта в Ca, животный мир имеет все показатели кальциевой достаточности. Громадны в землях потенциальные запасы вторых биофильных элементов — азота, калия и фосфора. Но они слабо подвижны и культурные растения довольно часто в них нуждаются. Особенно быстро отражается недостаточность фосфора.

Исходя из этого нужно внесение удобрений, содержащих фосфор и азот, последний особенно, поскольку он повышает устойчивость растений к засухе.

В медико-геохимическом отношении ландшафты степей относятся к категории успешных. Эндемический зоб, другие болезни и кариес, которые связаны с недостатком элементов тут распространены меньше. Но высокая карбонатность вод ведет к более нередким проявлениям мочекаменной заболевании, которая связана с жесткостью воды.

Сухие степи отличаются избыточностью некоторых элементов и связанной с этим заболеваемостью: уролитиазом, флюорозом.

Наиболее значимая сельскохозяйственная неприятность сухих степей — преодоление недостатка воды. Земли и воды сухих степей относительно богаты большинством биологически полезных элементов, но и тут отмечается недостаток фосфора и азота, что связано с их малой подвижностью. В некоторых районах дефицитны марганец, йод, медь, кобальт.

Главные химические изюминки степных ландшафтов.

*  Водная миграция в степях ослаблена. Аридность климата определяет более не сильный сток, чем в лесных ландшафтах, меньшее значение прямых и центра нисходящих водных связей,  менее идеальное химическое сопряжение в независимого ландшафта и между независимыми и подчиненными ландшафтами, развитие испарительной концентрации элементов.

*  В следствии более энергичной минерализации органических остатков содержание восстановителей в водах и почвах степей низкое. В независимых ландшафтах среда окислительная  (Fe3+ S6+ U6+ V5+). Органические кислоты всецело нейтрализуются кальцием, другими катионами и натрием.

Из этого малый роль Н+ и преобладание нейтральной и щелочной среды. В условиях пустынь и степей высокой подвижностью владеют только одно- и двухвалентные ионы, довольно часто с громадным радиусов, с быстро выраженными кислотными либо щелочными особенностями.

*  В щелочной среде степей создаются благоприятные условия для миграции анионогенных элементов, каковые малоподвижны в кислых лесных ландшафтах ( напротив, многие катоиногенные элементы, каковые были весьма подвижны в кислых ландшафтах тут малоподвижны). Степи как и пустыни — это царство низковалентных, в основном больших ионов, владеющих низкими энергетическими чертями.

*  Ведущую роль в степях играются обратные отрицательные биокосные связей. Благодаря биогенной аккумуляции в землях накапливаются большое количество биофильных элементов. Плодородные черноземные земли степей являются продуктов Бика. Накопившиеся замечательные запасы гумуса земель являются наиболее значимым причиной стабильности степных ландшафтов.

Биогенная аккумуляция в этих землях посильнее, чем в лесных, выщелачивание не сильный, что разъясняется щелочной средой, менее благоприятной для миграции большинства металлов (нет кислого выщелачивания), и не сильный промачиванием в условиях сухого климата. Следовательно, быстро выражен механизм отрицательной обратной биокосной связи, стабилизирующей состав земель.

* Степям свойственна резкая химическая контрастность между долинами и водоразделами. Элементарные ландшафты приобретают приблизительно равное количество тепла, но количество жидкости различно: подчиненные ландшафты приобретают ее больше, чем независимые.

*  В степях (особенно в сухих) возрастает влияние состава горных пород. Уменьшение  по мере аридизации  биологической информации ведет к повышению роли неорганической информации (повышению разнообразия почв и числа минералов и вод).

Ландшафты степи


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: