Типы и характеристики почв пустынь, условия их образования и плодородие
Пустыней называется природная зона с полностью или частично равнинной поверхностью, с редкой растительностью или ее отсутствием, с характерной только для нее фауной. Почвы пустыни тоже отличаются от всех остальных. Рассмотрим, где располагаются пустыни, как они формируются, их климатические условия, классификацию. Какие растения растут в пустынных и полупустынных землях и их хозяйственное применение.
Особенности и расположение
Пустыни занимают 14 % поверхности суши. Сахара – самая большая и известная из них, располагается в Африке. Но не только на этом континенте есть пустынные земли, географическое положение пустынь – это умеренный пояс Северного полушария, субтропики и тропики обоих полушарий.
Почвы развиты крайне слабо, в почвенном растворе преобладают растворимые в воде соли, обычны солевые коры, органического вещества мало. Содержание гумуса – 1-2 %, из-за чего плодородие этих почв низкое. Без мер по улучшению вырастить что-либо на пустынной земле невозможно.
Условия образования
На географическое распределение, возникновение и постепенное развитие пустынь повлияли такие факторы: интенсивная солнечная радиация, низкое количество осадков в течение года. Объем выпадающих осадков определяется широтой местности, условиями циркуляции воздушных масс, особенностями рельефа, расположением местности внутри материка или поблизости к океанам.
Из-за засушливого климата и скудной растительности почвообразовательный процесс отличается прерывистостью, гумус образуется медленно. Зеленых остатков растений мало, в основном, это корневая масса. Органика в течение сезона подвергается минерализации, а не преобразуется в гумусные вещества. Летом, когда сухо и жарко, отмечается прекращение биологических процессов. Пустынные почвы маломощные и бесструктурные. Из-за незначительных осадков и сильного испарения в верхних горизонтах происходит накопление карбонатов, а внизу – растворимых солей и гипса.
Климат
Теплый и сухой климат обусловливается географическим положением. Воздух с низкой влажностью не защищает поверхность от солнечных лучей. Обычная температура может достигать +50 °C, а максимальная – +58 °C. Ночью воздух быстро остывает, так как горячая земля быстро охлаждается, могут быть заморозки. Суточные колебания могут составлять 30-40 °С в тропических пустынях, в зоне умеренного пояса – 20 °C.
Лето в таких пустынях умеренного пояса жаркое, зимы очень суровые, могут быть морозы до -50 °C, при этом снега выпадает немного. Особенностью пустынь всех типов являются постоянные сильные ветры со скоростью 15-20 м/с. Пустынные ветры поднимают и переносят поверхностный рыхлый материал, образуются знаменитые песчаные и пыльные бури.
Рельеф и почвообразующие породы
Формирование рельефа пустынных территорий происходит под постоянным действием эрозии от воды и ветра. Водотоки в этой природной зоне бывают постоянные и временные. Постоянные – это крупные реки, такие как Нил, Колорадо, истоки которых находятся за пределами пустынь, по которым они протекают, из-за чего они не пересыхают.
Временные потоки воды формируются после сильных ливней, не подпитываясь влагой, они быстро пересыхают. Многие потоки несут с собой песок, ил, гравий, которые потом создают рельеф пустынной местности.
Нередко ветер выдувает с верхнего слоя почвенного профиля мелкозем, оставляя на месте гальку. В других частях пустыни песок и пыль оседают, происходит формирование песчаных дюн.
Растительность
Видовой состав растений пустынь нередко представлен характерными для этой экосистемы видами. Для материковых пустынных земель умеренной зоны характерны растения склерофильного типа, то есть безлистые полукустарники и кустарники. Травянистые виды – это эфемеры и эфемероиды. Растительность разрежена, растения могут расти друг от друга на расстоянии в несколько метров, в целом, территория пустынных зон покрыта растениями не более чем наполовину, в самых суровых условиях ее может не быть вовсе.
В пустынях Африки и Аравии, находящихся внутри материка, преобладают ксерофильные кустарники и засухоустойчивые многолетние травы, также здесь встречаются и суккуленты. Совсем нет никакой растительности на дюнах и участках, покрытых коркой из солевых отложений.
В пустынях Австралии, Средней Азии и Северной Америки растительность богаче, лишенных растений участков здесь не так много. Между песчаных гряд в понижениях растет акация низкорослого вида, эвкалипты, на почве с преобладанием гальки и щебня растут полукустарниковые солянки.
В приокеанских пустынях Африки и Америки доминируют суккулентные растения. На солончаковых участках всех пустынь мира встречаются похожие виды – суккулентные многолетние полукустарники и однолетние солянки.
В оазисах, дельтах рек и долинах видовой состав растений другой. Для азиатских пустынь характерны листопадные виды деревьев (карагач, ива, туранговый тополь), в тропических и субтропических растут вечнозеленые растения, например, олеандр и пальма.
Классификация
Почвы пустынь отличаются по составу, строению и морфологическим признакам.
Бурые полупустынные
Основная характеристика бурых полупустынных грунтов – маломощный гумусовый слой, который формируется под действием засушливого климата и слабой продуктивности растений. Растительный опад быстро разлагается и минерализуется, из него образуются зольные элементы. Среди них больше всего солей щелочных металлов, делающих землю солонцеватой. Содержание гумуса — 1-2,5 %, реакция слабощелочная.
Серо-бурые
Распространены только в Азии – в Китае, Афганистане, Монголии, странах Средней Азии, Иране. По механическому составу супесчаные, с пористой почвенной коркой, слоеватым горизонтом, располагающимся под ней. В следующих нижних слоях содержатся карбонаты и гипс.
Такыры
Высохшие глинистые засоленные почвы, покрытые крупными трещинами с характерным узором. Размеры такыра могут составлять несколько кв. метров или несколько кв. километров.
Такыры встречаются в котловинах, в которых после дождей остается вода, а затем полностью высыхает, и илистый грунт трескается. Засоление образуется из-за близко расположенных грунтовых вод – 1,5 м, которые несут на поверхность минералы.
Лугово-бурые полупустынные
Почвы формируются на участках с выраженным поверхностным переувлажнением или с близким залеганием почвенных вод (2-6 м). Формирование этих грунтов под периодическим увлажнением обусловливает повышенную (2,5-4 %) гумусность, некоторое оглеение, солонцеватость или осолодение.
Луговые полупустынные и пустынные
Этот тип грунта встречается в лиманах, в террасах озер и рек. Профиль формируется под влиянием почвенного либо нерегулярного паводкового увлажнения, стока после таяния снегов. Вода скапливается в понижениях рельефа и некоторое время питает растения. Луговые полупустынные грунты содержат 1,5-3 % гумуса, в разной степени засолены, содержат карбонаты.
Бурые пустынно-степные
Это карбонатные, малогумусные (1,5-2,5 %) грунты, формируются под действием сухого, холодного климата, в основном, на песчано-супесчаных отложениях. Растительность представлена злаками и полынью. Бедны гумусом (всего 0,7-1,4 %), реакция в верхнем слое слабощелочная, в нижних горизонтах щелочная.
Такыровидные пустынные
Образованы из луговых почв под действием опустынивания в результате опускания почвенных вод. Такыровидные почвы в настоящее время увлажняются не грунтовой влагой, а атмосферной. Профиль не полностью развит, повышенный уровень солей. Растительность солянковая и полынная.
Песчаные пустынные
Состоят из перевеянных песков и богатых по минералогическому составу древнеаллювиальных отложений. Покрыты кустарниками, возле которых растут осоки и злаковые травянистые растения.
Применение полупустынных и пустынных почв
Пустынные земли используются для животноводства как круглогодичные пастбища для верблюдов и овец. В глинистых пустынях, где условия не так благоприятны, потому что почвенные воды залегают глубже, также есть пастбища, их питают временные водотоки и реки, которые наполняются водой весною. В долинах больших рек практикуется земледелие с применением орошения, в таких местах плодородие почв возрастает. Выращивают овощи, рис, хлопок, виноград.
Хозяйственное использование пустынь возможно еще и благодаря другой важной характеристике – наличию полезных ископаемых – газа и нефти.
Источник
Почвы пустынь
Где расположены пустыни
Это природная зона, характеризующаяся сухим жарким климатом, малой и полностью отсутствующей плотностью населения и немногочисленной флорой и фауной. Пустыни занимают 11% от поверхности Земли, не считая территорию Антарктиды. Так же пустыней можно назвать территорию, не пригодную для проживания из-за неблагоприятных климатических условий (так называемые холодные пустыни). Встречаются в арктическом, суббореальном, субтропическом и тропическом поясах.
Формирование почв пустыни
Неоднородное распределение тепла и влаги вызывает образование пустынь. Из-за круглогодично циркулирующих ветров в некоторых местах близ экватора отсутствуют облака. Соответственно нет осадков, и ультрафиолетовое излучение попадает на поверхность без преград. Столь сухой климат приводит к высыханию почв и водоемов. Сильные песчаные бури вывеивают грунт, флора заметно меняется: вместо листьев образуются колючки, так растения аккумулируют влагу внутри себя, маленькая высота обуславливается нехваткой водных ресурсов, мощная корневая система, так как питательные элементы могут залегать глубоко. Температурный режим в этих зонах непостоянный, с резкими перепадами. Местами днем она достигает отметки 52 °С. Ночью температура значительно снижается, почти до 0°С. Дожди в пустынных зонах редкое явление. И даже когда собираются сильные ливни из-за повышенной температуры влага не достигает поверхности грунта, а испаряется по пути.
Почвы пустынные желтовато-серые
Это распространенный тип пустынных грунтов. Сформирован преимущественно из разновидностей песков и остатков пород, таких как известняк и песчаник. Слабый гумусовый горизонт, почвы насыщены соединениями железа. Реакция среды кислая, грунт значительно выщелочен. По механическому составу почвы относятся к тяжелым суглинкам и глинам.
Почвы песчаные пустынные
Низкоплодородные почвы со слабовыраженными почвенными процессами, часто наблюдаются эоловые наносы, под которыми образуется слабогумусированный горизонт. Далее пролегает несколько уплотненный буроватый слой, с залежами карбонатов, но почвы не засолены. Имеет слабую щелочную реакцию и низкую емкость поглощения. Высокую водопроницаемость, подвержена ветровой эрозии, подходит для пастбищ. Данный тип почв распространен на территориях умеренных и тропических поясов Евразии, Африки , Австралии и Южной Америки .
Почвы пустынные палево-серые
Это слабо дифференцированные почвы, встречающиеся в северных пустынях. Данный тип грунта охватывает области в Таукумах, Муюнкумах, Сары-Ишикотрау. Прикаспийских Каракумов, полуострова Бузачи, Аркалинской пустыни. По мощности почвы различаются на: примитивные маломощные, среднемощные и редко мощные грунты.
Состав: почвенный профиль имеет соли угольной кислоты, распределенные хаотично по слою. Содержание гумуса колеблется от 0,2 до 0,4 %.
Почвы серо-бурые песчаные
Почва накапливает в себе карбонаты в верхних слоях, от чего имеет вид пористой корки. На ее поверхности характерно наличие лишайников и водорослей. Формируется на возвышенных равнинных участках рельефа.
Состав
Незначительное содержание гумуса с фульвокислотами. В корковом горизонте присутствуют карбонаты, гипсовое накопление и легкорастворимые соли, насыщена калием и магнием. Низкая емкость поглощения. Данный тип почв встречается в Китае , Афганистане, Монголии и в Средней Азии .
Почвы такыровидные
Такие почвы находятся в глинистых пустынях. Они образуются в предгорных равнинах на тяжелосуглинистых и глинистых отложениях. Растительность на поверхности отсутствует.
Строение почвы: верхний горизонт плотный и пористый, испещрен глубокими трещинами. Подкорковый слой образуется из твердых чешуйчатых наслоений, переходя в буроватый горизонт. На поверхности периодически происходит застой воды, приводя к временному переувлажнению верхних слоев. Такыровидные почвы можно разделить на два подтипа: такыры водорослевые и лишайниковые.
Почвы Субтропические пустынь
В данном районе пролегают красно-бурые почвы. Такой цвет обусловлен почвообразующими породами, которые подвергались сильному выветриванию. Они имеют светлый гумусовый горизонт и гипсовые отложения. Присутствуют карбонаты, но почва при этом не засолена. В районах, где отсутствует влажный климат, земельные покровы становятся пустынно-бурыми. Их гумусовый горизонт еще более светлый, а помимо солей угольной кислоты и гипса есть легкорастворимые соли. В безжизненных пустынях грунт становятся каменистым, без растительного покрова. Гумусовый профиль слабый, ниже залегают карбонатные песчаные слои.
Почвы Арктических пустынь
Почвы располагаются в зонах вечной мерзлоты, преимущественно на островах Северного Ледовитого океана. Так же встречаются в Сибири, Канаде и на Аляске. Маленькие площади арктических грунтов находятся в Тибете, Андах, Северной Скандинавии и частях Гренландии и Антарктиды. Угнетенное почвообразование, слабый гумусный горизонт, с неярко выраженным генетическим профилем. Возможно присутствие карбонатов и легкорастворимых солей. Сплошной растительный покров отсутствует, но в местах свободных ото льдов произрастают мхи и лишайники. Слабокислотная реакция среды, восстановительные процессы отсутствуют.
Почвы пустынь России
Бедные почвы с незначительным содержанием перегноя и отсутствием черноземов. Растения имеют сильные корни, уходящие далеко под землю, так как грунтовые воды пролегают очень глубоко. Мощный гумусовый горизонт. Окрас почвы светлый: коричневый или каштановый. На поверхности присутствуют солончаки. Содержание растворимых солей в некоторых горных породах приводит к засолению грунтовых вод. Солончаки располагаются пятнами зачастую в сухих степях. В зонах полного отсутствия воды песчаные или глинистые поверхности утратили растительности.
Почвы пустынь Северной Америки
Преобладают красновато-бурые почвы с малым содержанием гумуса, содержат гипсовые горизонты, сильно засолены. Местами преобладают солончаки и солонцы. Использование почв в сельском хозяйстве возможно при условиях искусственного орошения и понижения уровня солей. Рельефная особенность североамериканских пустынь – это образование барханов, конусовидных выносов почвенных пород.
Почвы пустынь Африки
Здесь располагаются красно-желтые почвы с высоким содержанием алюминия, железа, и с низким показателем кремнезема. Формируются в результате ферраллитного выветривания и гумусного накопления под лесной растительностью влажных тропиков. Хорошая водо- и воздухопроницаемость. Низкий уровень перегноя, высокий кислотный показатель, фульватный гумусный горизонт. Грунтовые воды залегают близко к поверхности, а содержание солей в них приводит к засаливанию грунта.
Использование пустынных почв.
Большая часть пустынных территорий служит местами для выпаса скота. Даже в самое засушливое лето здесь найдется кормовая база. Заниматься сельскохозяйственными работами в пустыне довольно трудоемко, но возможно. Не обойтись без искусственного орошения, в связи с засушливостью районов. Так же важно поддерживать минеральный состав грунта, предотвращая эрозию почвы и вторичное засаливание, добавлять удобрения. При правильном возделывании земли можно добиться хороших урожаев бахчевых, риса, плодовых и овощных культур. Но все же не все пустынные почвы пригодны для сельскохозяйственных угодий. Серо-бурые маломощные и щебенчатые почвы, грунты с высоким содержанием солей не пригодны к освоению.
Экологические проблемы почв пустыни
Пустынный климат чрезвычайно жесткий, но живые организмы обитают в этих местах. Люди осваиваю земли, создают поселения, занимаются разведением скота и возделывают растения. Еще одна причина повышенного интереса к этим суровым краям заключается в природных ресурсах, таких как нефть, газ и драгметаллы, которые имеются в толще грунта.
Человек, в погоне за полезными ископаемыми вторгается и без того в хрупкую экосистему пустынных земель. Строительство дорог, газо- , нефтевпроводов и других благ цивилизации не обходится без сложной техники, которая нарушает целостность земельного покрова, подвергая его разрушению и перевеиванию. А это ведет за собой образование пыльных бурь, смерчей, площади подвижных песков увеличиваются. Браконьеры истребляют редкие виды животных. Тем не менее, пустыня сама по себе является проблемой. И без того малопригодные почвы под нехваткой воды истощаются за счет сильного испарения и ветров.
Наступает опустынивание без возможности самовосстановления. Интенсивный выпас скота не позволяет покровам восстановиться, что приводит к деградации почв. Неправильная система ирригации вызывает сильное засоление грунтовых поверхностей, и образуются солончаки, непригодные для выращивания растений. Некоторое время назад в пустынях проводились ядерные испытания. Чтобы справиться с последствиями необходимо много времени, так как радиоактивный распад частиц длится от нескольких секунд до сотен миллионов лет.
Еще одна важная проблема – это захоронение военных отходов на территориях пустынь. Необходимо найти способ утилизации подобного мусора. Так как из-за него происходит отравление не только почвы, но и грунтовых вод. Пустыни продолжают расти за счет антропогенного воздействия человека. Вырубка лесов, уничтожение животных, строительство промпроизводств повышает истощение грунта.
Источник