Несмотря на кажущуюся бесплодность ландшафта, пустыня скрывает удивительное разнообразие животных. Главные трудности, с которыми сталкиваются обитатели этих мест, заключаются в резких температурных колебаниях, которые могут варьироваться от изнуряющей жары до пронизывающего холода, а также в недостатке воды. Например, мелкие млекопитающие, такие как кенгуровые крысы и земляные белки, в знойные дни предпочитают оставаться под землей, обеспечивая тем самым защиту от палящего солнца. Ночью они вылезают на поверхность лишь для того, чтобы поесть и пообщаться.
Все, что нужно знать о такырах
Такыры представляют собой специфические, бесплодные глинистые почвы, обладающие уникальными характеристиками. В теплые месяцы они покрываются сложной сетью трещин, образующих множество углублений и надземных структур. Эти почвы распространены в Центральной Азии, Африке, а также в засушливых регионах Австралии и Северной Америки.
Что это такое?
В географическом контексте термин «такыр» обозначает тип пустынных почв, встречающихся в регионах с сухим и сильно засушливым климатом. Эти зоны отличает резкое изменение температур в течение суток, а также между сезонами. Годовое количество осадков в данных местах обычно не превышает 50 миллиметров, что приводит к сложным условиям для жизни.
Такыры часто располагаются вблизи равнин предгорий, но их также можно встретить на старых дельтах, низменных плато и в котловинах. Множество такыров формируется в центральных частях песчаных массивов. В большинстве своем они не образуют сплошного рельефа и отличаются фрагментарностью.
Одними из ключевых факторов, способствующих формированию такыров, являются:
- регулярное заиливание поверхности земли водой, которая приносит с собой соли и взвеси;
- расположение подземных вод на низком уровне.
Такыры формируются вокруг неглубоких ям, где после сезона дождей скапливаются большие объемы воды, создавая небольшие озера. По мере испарения жидкости на поверхности образуется плотная корка, разделенная на многоугольные пласты различного размера и формы, которые зависят от свойств осадков на морском дне, скорости высыхания и концентрации солей. Чтобы образовались такие условия, уровень грунтовых вод должен находиться на расстоянии не менее 1,5 метра от поверхности; это создает условия, при которых минералы, такие как соль, могут подниматься на поверхность через капиллярные силы.
Существует три основных типа такыров:
- глубоко засоленные — традиционный тип;
- солончаковые — отличаются высоким содержанием солей (более 0,3%) на глубине 40-80 см;
- опесчаненные — находятся в находках с наклонным слоем песка.
Свойства и особенности
Поверхность такыров представлена кортикальным горизонтом, толщина которого может варьироваться от 1 до 8 сантиметров. Этот горизонт имеет ячеистую и пористую структуру, образующуюся за счет глубоких трещин, разделяющих почву на отдельные пластины. Под корковым слоем расположен горизонт коричневого или серого цвета, который, как правило, довольно тонкий и составляет всего несколько сантиметров. Далее под ним расположены скопления солей, перемешанных с флоу-песком или флоу-чешуйками.
Важную роль в формировании почвы в пустынных районах играют водоросли, в частности, диатомовые водоросли и цианобактерии. Они образуют поверхностную пленку толщиной от 3 до 6 см. В процессе своей жизнедеятельности водоросли ощелачивают почву, что приводит к разрушению мельчайших компонентов глинисто-кремнеземистого слоя. При фотосинтезе они поглощают углекислый газ, что способствует превращению гидрокарбонатов кальция в карбонаты, что дополнительно цементирует корку.
Одновременно с этим выделение кислорода приводит к образованию пористой корки на поверхности почвы. Такыры характеризуются низкой пористостью, и процесс почвообразования в этих областях в основном сосредоточен в верхних 40-60 сантиметрах. Разделение профиля по физико-химическим характеристикам обычно не видно из-за стратификации материнских пород.
Накапливание гумуса в коре солончаков также происходит довольно слабо. Главная часть гумуса переносится поверхностным стоком, что означает, что он не является результатом формирования почвы. В целом процент активной части почвы не превышает 1%, и это значение уменьшается с углублением в почвенный профиль. Емкость катионного обмена низкая — всего 10 мг эквивалента на 100 г почвы для коркового слоя и 15-20 мг эквивалента на 100 г для подпочвы.
Минеральный компонент такыров в основном состоит из гидромориллонита и монтмориллонита. Коллоидный комплекс включает 60-95% магния и кальция, причем кальций доминирует. pH коркового и отшелушивающего слоев слегка щелочной, в то время как нижние горизонты имеют нейтральное значение.
Корка и чешуйчатый слой слабо засолены — содержание водорастворимого карбоната натрия и углеводородов не превышает 0,5%. По мере углубления в почву, этот процент увеличивается до 1-2,5%, при этом среди катионов преобладают ионы хлорида по сравнению с сульфатами и натрием. Поверхность почвы часто покрыта гипсом, концентрация которого колеблется от 25 до 200 тонн на гектар при толщине слоя от 40 до 60 сантиметров.
Гидрофизические свойства такыров имеют крайне низкие значения. Плотность почвы варьируется от 1,5 до 1,7 г/см³ во всех слоях, в некоторых случаях достигая до 2 г/см³. Пористость также низкая — составляет от 35 до 50%, иногда даже ниже 30%. Параметр фильтрации не превышает 0,04 м/сутки, а в редких случаях достигает даже 0,0001 м/сутки. Во влажном состоянии почвы становятся плотными и липкими, тогда как при высыхании они начинают цементироваться.
При абсолютной влажности от 15 до 18% период естественного твердения составляет всего 2–3%. После высыхания такыр отличается высокой прочностью, что позволяет автомобилям свободно перемещаться по такой земле с скоростью около 60-70 км/ч в теплые месяцы, начиная с конца весны до первой половины осени.
А вот в затопленном состоянии, особенно после сезона дождей или обильного снеготаяния, структура становится водянистой и очень пластичной, что делает движение транспорта невозможным.
Серо-бурые пустынные почвы
Условия почвообразования
На фоне широких равнин в этом районе можно выделить следующие особенности:
- низинные окончания горных хребтов,
- внутренние низкогорья,
- предгорные пролювиальные наклонные равнины,
- плато (например, Усть-Урт, Бет-Пак-Дала),
- древнеаллювиальные равнины,
- впадины, такие как Саракамышская и другие,
- современные речные долины и песчаные аккумуляции.
Климат данного региона является континентальным: летом здесь бывает очень жарко, а зимой наблюдаются низкие температуры. Среднегодовое количество осадков колеблется от 80 до 100 миллиметров, в то время как испаряемость может достигать 1500 миллиметров и более, с коэффициентом увлажненности (КУ) в диапазоне от 0,1 до 0,2. Сумма активных температур для периодов, когда температура воздуха превышает 10 ˚C, составляет от 4000 до 5000 ˚C на западной части зоны, и редко превышает 3000 ˚C на восточной.
Почвообразующими породами в данном регионе являются:
- элювиально-делювиальные отложения глин,
- известняков, мергелей,
- песчаников,
- реже — магматические породы.
В центральной части этого района преобладают песчаные и глинистые аллювиальные породы. Общая характеристика почвообразующих пород в данной зоне заключается в значительной скелетизации и преобладании мелкозернистого песка в их структуре.
Такое разнообразие почвенных пород способствует формированию различных типов пустынных ландшафтов:
- каменистые,
- глинистые,
- галечниковые,
- солончаковые,
- песчаные пустыни.
Каждый из этих типов отличается спецификой растительности, мезо- и микроуровнями, а также уникальным почвенным покровом.
Сильно засушливый климат определяет доминирование в растительном составе засушливых и солончаковых групп:
- многолетние солянковые полукустарнички и кустарнички,
- однолетние солянки, а также некоторые виды полыней.
Эфемеры и майники обильно растут весной и составляют основной элемент растительности на лугах в песчаных пустынях. В качестве кустарников здесь наиболее распространены такие виды, как джузгун, черкез, песчаная акация, белая камнеломка и другие растения.
В глинистых пустынях преобладают такие растения, как полынь, малярный сорняк и тамариск, а поверхность почвы нередко покрыта водорослями и лишайниками. Последние формируют основу растительности в суглинистых такырных районах пустыни. В целом растительный покров очень фрагментирован и разнообразен.
Генезис
Низкий уровень увлажненности и выраженная слабость биологических процессов в пустынной зоне указывают на то, что почвообразование здесь происходит на малой глубине, формируя тонкие горизонты породы (40–50 см) и, соответственно, сравнительно небольшую толщину почвенных горизонтов и профилей в целом.
В условиях с биоклиматическими характеристиками, которые присутствуют на этой территории, образование гумуса происходит очень слабо, оно прерывистое и кратковременное. Поэтому в серо-коричневых почвах наблюдается лишь незначительное содержание гумуса в верхнем слое (менее 0,5%), структура которых неразнообразна.
Изменение верхней части породы в процессе почвообразования происходит более активно под воздействием различных почвенных процессов:
- физические (промораживание, иссушение),
- химические (выветривание, образование осадков карбонатов и других солей, а также цементация частиц),
- физико-химические процессы (осолонцевание).
Такыры
Такыры представляют собой глинистые пустынные почвы, формирующиеся в условиях низкого рельефа, таких как предгорные равнины, впадины между горными хребтами и подобные местности, где имеются тяжелые глинистые и суглинистые отложения. Их поверхность обычно свободна от растительности и покрыта водорослями и лишайниками.
Структура профиля такыров выглядит следующим образом:
- верхний горизонт (2-8 см) представляет собой очень плотную крупнопористую корку,
разделенную на неровные плитки, напоминающие булыжную мостовую;
- подкорковый горизонт (6-12 см) составлен из твердых слоевато-чешуйчатых частей,
- которые переходят в неясно комковатый уплотненный буроватый горизонт.
В целом толщина профиля таких почв составляет около 30-40 см.
Такыры имеют низкую влажность, которая варьируется в пределах от 0,3% до 0,7%, и уровень электропроводности (EC) составляет 5-10 мг-экв/100 г почвы. Реакция почвы в большинстве случаев сильно щелочная, и начиная с подкристаллического горизонта, почва засолена хлоридом натрия и сульфатами.
Эти почвы характеризуются неблагоприятными гидрофизическими и физико-механическими свойствами. В сухом состоянии они остаются очень плотными, тогда как во влажном состоянии превращаются в вязкую массу, что затрудняет их использование.
Низкий рельеф, на котором располагаются такыры, и крупнозернистый состав исходных отложений создают условия для периодического застоя воды на поверхности почвы, а это приводит к временным ситуациям переувлажнения верхних горизонтов, которых быстро высыхают после дожди. Таким образом, возникающее в них попеременное засоление и опреснение является основной причиной образования солонцово-солончаковых почв, что, по мнению многих исследователей, приводит к формированию уникального такырного профиля с его комплексом резко неблагоприятных свойств.
Такыры подразделяются на два основных подтипа:
- такыры типичные (водорослевые),
- такыры опустыненные (лишайниковые).
Внутри этих подтипов можно выделить несколько родов:
- обычные,
- солончаковые,
- солонцеватые,
- слитые (хаковые),
- опесчаненные,
- старозалежные.
Опыт работы с такырами показывает, что для их улучшения необходимо применение ряда дорогостоящих методов, таких как:
- внесение песка в больших дозах,
- глубокая плантажная вспашка,
- промывка для удаления излишков соли,
- внесение органических и минеральных удобрений,
- посев растений-освоителей, таких как джугара, просо, люцерна, пшеница и другие.
После 2-3 лет развития можно переходить к выращиванию более требовательных культур (например, хлопка и других), при условии организации орошения.
Песчаные пустынные почвы
Песчаные пустынные почвы занимают обширные территории, характеризующиеся песчаными, холмистыми и горными пустынями с различными степенями растительности. Эти почвы имеют слабо дифференцированный профиль, который представлен тонким слоем (3-6 см) развеваемого песка. Под этим слоем располагается горизонт, который обладает слабой гумусированностью и толщиной около 20-30 см.
В этом слое содержится незначительное количество мертвых и живых корней растений, под ним находится более плотный коричневатый горизонт, который обогащен пылевидными и глинистыми частицами, часто с неясными пятнами карбоната, что указывает на присутствие органических веществ.
Песчаные почвы обладают слабощелочной реакцией, низкой устойчивостью к эрозии и крайне низким содержанием гумуса (от 0,01% до 0,7%), что ограничивает их использование как пастбищ.
