Растительный мир природно географических зон земли

Во флоре среднеазиатских пустынь господствуют ирано-туранские флористические элементы. Эта относительно молодая флора не содержит эндемиков. Примерно 10% видов встречаются и в египетских пустынях. Флора центральноазиатских пустынь состоит преимущественно из восточнокитайско - монгольских элементов. Характерны кустарники-суккуленты. Для полупустынь типичны реомюрия джунгарская и гармала чернушкообразная. В гравийных пустынях обращают на себя внимание прежде всего ежовник коротко-листный  и ревень низкий. В зависимости от характера и разрушенности исходных горных пород, образующих субстрат, на котором существуют растения, а также от гидрологических и климатических условий, здесь как и в Сахаре, можно выявить разные типы пустынь и полупустынь.

Среднеазиатские солончаковые, или галофитные пустыни. Участки солончаковых пустынь часто встречаются среди других пустынь и полупустынь Средней Азии. Наиболее типичные из них так называемые такыры - обширные низины с глинистыми, задерживающими воду почвами; после дождей их заливает стекающая по поверхности вода. Они встречаются на аллювиальных отложениях по краям низин вдоль русел рек, а также среди песчаных пустынь в районах, подвергшихся выдуванию (дефляции). Кроме того, солончаковые пустыни нередко на больших пространствах обрамляют находящиеся в пустынях озера; наконец, они образуются и в низинах, под которыми близко залегают грунтовые воды (так называемые соры, или шоры).

Среднеазиатские песчаные, или псаммофитные, пустыни. Самые известные пустыни Средней Азии – Каракумы (Черные пески) и Кызылкум (Красные пески). Благодаря тому, что пески способны накапливать много воды, эти пустыни, если их растительный покров остался ненарушенным, покрыты редкой порослью прутьевидных кустарников, а также целого ряда других растений и вовсе не производят впечатления территорий, непригодных для жизни растительных организмов. Многие деревянистые растения (здесь их встречается около 50 видов), а особенно прутьевидные кустарники придают среднеазиатским песчаным пустыням характерный облик. Эти многолетние растения обеспечивают себя водой, извлекая ее из влажных почвенных слоев с глубины до 1,5 м. Встречающийся только в этих пустынях кустарник смирновия туркестанская (семейство бобовых) летом теряет свои мелкие листья; у растений рода колючелистник (семейство гвоздичных) листья превращены в колючки.

Кроме многочисленных кустарников  в пустынях Каракум и Кызылкум обитает еще около 100 видов травянистых  растений, главным образом весенних эфемеров, которые местами покрывают  до 50% поверхности почвы. Возможность  существования здесь этих растений определяется влажностью верхних песчаных слоев весной. Наряду с эфемерами встречается также много многолетних злаков, из которых к перемещению песка особенно хорошо приспособились виды рода аристида. Злак продолжает расти сквозь песок даже в тех случаях, когда растение засыпано до кончиков листьев; при этом оно образует новые корни в более высоко расположенных слоях песка.

2.1.4. Прибрежные пустыни

Во многих районах субтропической зоны нашей планеты есть прибрежные, или приморские, пустыни. Из них наиболее известны и изучены пустыня Нами (на атлантическом побережье Намибии) и чилийско-перуанская прибрежная пустыня. Для обеих пустынь характерно образование обильных туманов, которые в значительной мере компенсируют практически полное отсутствие осадков. Поэтому их называют также «туманными» пустынями, то есть пустынями, увлажняемыми туманами. Туманы появляются из-за того, что прибрежные морские течения поднимают на поверхность океана холодные воды из глубины. Вблизи северного чилийского и южного перуанского поглощает воду, а вместе с тем и питается посредством своеобразных всасывающих чешуек, которые находятся на поверхности листьев. Потребность в воде покрывается исключительно за счет влаги, конденсирующейся из туманов в ночные часы. Для таких «туманных» растений характерны крайне незначительные потери воды при испарении и очень медленный рост.

Выше зоны, подверженной влиянию прибрежных туманов, на высоте 700-2400 м снова очень сухо, так как лишь в исключительных случаях сюда доходят туманы или выпадают дожди. Для этого региона характерен растительный покров гравийных (щебнистых) пустынь или полупустынь: здесь растут кактусы, суккулентные кустарники и крупные травы, встречающиеся на сравнительно высоко расположенных участках. Но на высоте до 1400 м встречаются только крупные колоннообразные кактусы.

Пустыня Намиб. Вторая хорошо исследованная «пустыня туманов» - пустыня Намиб - занимает полосу 100-километровой ширины вдоль берега Юго-Западной Африки от Анголы до Капской области. Большая ее часть покрыта огромными подвижными дюнами, по происхождению в основном приморскими; как правило, растительного покрова на них нет. В пустыне Намиб нет типичных «туманных» растений, подобных видам рода, характерным для южноамериканской прибрежной пустыни. В таких расположенных вблизи океана областях (без учета мест, где грунтовые воды находятся близко, - оврагов, сухих долин, а также редких дождливых лет) высшие растения десятилетиями вообще отсутствуют на больших территориях. Камни и скалы здесь покрыты преимущественно лишайниками, способными довольствоваться лишь влагой туманов. Самое примечательное и известное растение пустыни Намиб - вельвичия. Этот вид голосеменных растений - единственный представитель особого семейства, занимающего совершенно особое место в системе растений; он встречается только в этой пустыне. Вельвичии растут на ограниченной территории, не испытывающей сильного влияния туманов. Эти двудомные растения развивают мощный, свеклообразно вздутый, а затем сужающийся и уходящий на глубину до 1,5 м корень.

2.2. Зона степей

Степи занимают обширные территории зоны умеренного климата. На материках северного полушария их наибольшая протяженность с юга на север ограничивается 35 и 55° с. ш. К северу от степей располагается лесостепь, а далее - летнезеленые лиственные леса или хвойные леса бореальной зоны. На юге же степи обычно сменяются полупустынями и пустынями.

Степные области центральной  части Северной Америки называют прериями. Они раскинулись на Среднем  Западе до восточного склона Скалистых  гор, на севере - до южной Канады, а на юге - почти до Мексиканского залива. В южном полушарии относительно мало суши, и здесь в регионах с умеренным климатом степей немного. Пространства с естественным растительным покровом из злаков имеются преимущественно в Аргентине; их называют пампой. Наконец, еще одна естественно возникшая степная область (так называемое сообщество травы туссок) находится на плато Отаго Южного острова Новой Зеландии.

2.2.1. Климат и почвы

Холодные зимой степи  зоны с умеренным климатом расположены в аридных областях. Промежуточные между степями и лесами районы - лесостепи - называют полуаридными (семиаридными). В степях, как в пустынях и полупустынях, влаги испаряется больше, чем выпадает осадков. За год количество испарившейся воды может примерно вдвое превышать количество осадков.

Для степей характерны теплое лето со средней температурой июля 20-25 °С и холодная зима со средними температурами значительно ниже 0°С. Столь резкое различие летних и зимних температур весьма существенно для экологии степных растений. Среднегодовое количество осадков достигает здесь 300-450 мм, причем распределение их по месяцам в пределах года резко варьирует в разных степях. В разные годы общее количество осадков также сильно колеблется; часто бывают явно выраженные засушливые годы.

Степи обычно расположены на равнинах и безлесны, поэтому здесь могут беспрепятственно бушевать бури. Так, летом, часто несколько дней подряд, дуют ураганные ветры, поднимающие тучи пыли (так называемые пыльные бури); при этом сухой горячий воздух отнимает у почв последнюю влагу.

Основная почвообразующая порода степных областей - лёс. Величина частиц лёсса в основном колеблется от 0,05 до 0,01 мм; они гораздо мельче, чем в группе песков. Доля глинистых и песчаных частиц не превышает половины объема. Лёссовые отложения палевые, пористые; они не обнаруживают явной слоистости и обычно содержат 10—15% извести. Типичный лёс - это эоловая (возникшая под действием ветра) осадочная порода, отлагавшаяся в ледниковое и послеледниковое время на обширных территориях южнее края ледника. Сейчас лёсс представляет собой одну из самых распространенных почвообразующих пород в областях с аридным и умеренно влажным климатом, находящихся в средних широтах Евразии, а также Северной и Южной Америки.

В областях, расположенных еще южнее, под влиянием аридных климатических условий черноземы сменяются почвами, имеющими каштановую окраску. Верхний слой темно-каштановых почв содержит 3 - 6% гумуса. Карбонатный горизонт, в котором гумуса нет, начинается на глубине 50-70 см. У каштановых почв толщина горизонта А менее 40 см, а содержание гумуса не более 3%; бедные гумусом светло-каштановые почвы характерны уже для остепненных пустынь (полупустынь). И наконец, через бурые почвы такие светло-каштановые почвы переходят в почвы пустынь (сероземы), не содержащие гумуса.

2.2.2. Безлесность настоящих степей

В отличие от субтропической зоны, где леса через широкий пояс саванн с характерными для них  редколесьями переходят в аридные сообщества травянистых растений и, наконец, в полупустыни и пустыни, в зоне с умеренным климатом переход от лесов к открытым степям происходит через пояс, в котором леса представлены отдельными островками. Этот пояс получил название зоны лесостепи.

В горной лесостепи островки леса встречаются на прохладных, влажных  северных склонах, которые в северных районах Центральной Азии, находящихся  в области вечной мерзлоты, оказываются  значительно более влажными, чем другие местообитания. На равнинных территориях зоны, переходной между лесом и степью, древесные растения развиваются преимущественно в низинах и оврагах, то есть в местах, куда стекает вода. В областях, где развиты лёссы, деревья находят относительно благоприятные условия для роста на местами встречающихся там песчаных субстратах; последние легко проницаемы для воды и вместе с тем обладают большой влагоемкостью. Деревья растут также на скалах, в трещинах которых собирается вода, однако степные травы там не могут хорошо развиваться. На таких местообитаниях в областях с субаридным климатом деревья имеют преимущества перед злаками, которые нуждаются в почвах, лежащих более мощным слоем. Но «равновесие» между островками леса и участками, занятыми сообществами травянистых растений, все же неустойчивое, и часто даже незначительные преимущества приводят к изменению границ между ними.

2.2.3. Центральноазиатские степи

Крупная область степи и лесостепи - центральноазиатская - находится в основном в северной и центральной частях Монгольской Народной Республики. К сибирской горной тайге, занимающей самые северные районы этой страны, примыкает зона лесостепи - здесь она представляет собой горную лесостепь, расположенную на высоте 1000— 3000 м. над уровнем моря (Гобийский Алтай). Злаковые степи встречаются прежде всего на высоких равнинах восточной Монголии. К ним примыкает опустыненная степь, постепенно переходящая в пустыню Гоби (южная часть МНР). Такая зональность растительного покрова хорошо отражается и в зональном расположении почв. Если горная тайга развита на вечномерзлых почвах (таежные мерзлые почвы), то в лесостепи господствуют черноземы и темно-каштановые почвы (отчасти тоже вечномерзлые), в области злаковых степей - каштановые и светло-каштановые, в полупустынях - бурые почвы и, наконец, в центре пустыни Гоби - сероземы.

В лесостепях и степях Монголии лишь недавно начали заниматься земледелием, и пока лишь небольшая часть почв превращена в пашни. Это позволяет и сейчас исследовать степные растительные сообщества и их экологию в практически идеальных условиях. Особенно большое экологическое, а соответственно и флористическое многообразие обнаруживается в лесостепной зоне. В этих горных районах прохладные и влажные северные склоны с вечномерзлыми почвами покрыты лесами. На восточных и западных склонах, отчасти и в долинах на черноземах развиваются луговые степи, а на щебнистых почвах южных склонов — щебнистые степи. Каштановые почвы склонов долин и высоких террас покрыты злаковыми степями. И наконец, на увлажняемых грунтовыми водами низинах образуются вечномерзлые болота с буграми (результат вспучивания); такие болота очень напоминают заполярные тундры. В горной лесостепи последовательная смена растительных сообществ и почв от северного склона к южному в известной мере отражает чередование зон растительности на больших пространствах северного полушария, но здесь хвойный и лиственный леса, высокотравье с кустарниками, луговые, злаковые и щебнистые степи сменяют друг друга в пределах небольшой территории.

2.2.4. Североамериканские прерии

В степных областях Северной Америки, известных под названием  прерий, температура понижается с  севера к югу, а количество осадков уменьшается с востока на запад. Этими факторами и обусловлено существование многих типов прерий. В отличие от евросибирских степей в североамериканских прериях растут тропические и субтропические поздно цветущие злаки, например некоторые виды бородача и проса. Причина - в отсутствии горных хребтов, которые отделяли бы прерии от южных зон растительности. В растительном покрове прерий господствуют крупно дерновинные злаки; на востоке, где выпадает много дождей, они вырастают высокими, а на западе остаются низкорослыми. По высоте этих злаков североамериканские прерии делят на три основные зоны (с севера на юг): высокотравную, смешанную (прерию рослых и низких злаков) и низкотравную прерии.

В высокотравной прерии, которую называют также настоящей прерией, выпадает 600—1000 мм осадков в год, и здесь могли бы расти деревья. Но из-за сильной конкуренции со стороны крупных злаков, а также из-за естественных и вызываемых человеком пожаров и - не в последнюю очередь - из-за того, что здесь паслись огромные стада бизонов, те всходы деревьев, которые появлялись, погибали, создавая тем самым лучшие условия для развития сообществ травянистых растений. Почвы в высокотравных прериях увлажнены по всей глубине, вплоть до грунтовых вод; корни злаков уходят вниз на 2,5 м. Обогащенных известью горизонтов, типичных для черноземов, здесь нет. Почвы очень плодородны, поэтому почти все они уже в прошлом столетии были распаханы.