Глава 9. СТЕПНЫЕ И ЛУГОВЫЕ ЛАНДШАФТЫ. Субтропические степи

Смотрите также:

История атомов и география - Перельман

Геохимия - химия земли

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

Биология

Эволюция биосферы

Геоботаника

 Биографии геологов, почвоведов

Эволюция

Субтропические степи широко распространены в Передней Азии и Северной Африке, и лишь наиболее северные их представители характерны для Средней Азии и Закавказья. Они условно относятся к одному отделу, включающему в себя три семейства. Эти степи хорошо изучены в Средней Азии на равнинах, примыкающих к Тянь-Шаню, Памиро-Алаю, Паропамизу и Копетдагу, а также в их предгорьях. Климат здесь имеет ряд средиземноморских черт: лето еще более жаркое и сухое, чем в сухих каштановых степях, зима и весна влажные.

Морозы неустойчивы, и зимой возможна вегетация растительности (субтропические черты). Годовое количество осадков 200—250 мм. Весной (март—апрель) стоит теплая дождливая погода, сероземная почва покрыта густым сомкнутым покровом разнообразных трав — эфемероидов и эфемеров, ландшафт производит впечатление пышного луга. После окончания весенних дождей (в мае) травы полностью выгорают, и местность до следующей весны приобретает пустынный облик. Почвовед А.Н. Розанов (1892— 1963) и геоботаник Е.П. Коровин (1892—1963) показали, что "лессовые пустыни" Средней Азии являются не крайним аридным членом бореального пояса, а относятся к ландшафтам сухого Средиземья, т.е. к субтропическому поясу, они резко отличаются от северных пустынь и сухих степей Казахстана.

Весной на лессовых равнинах и предгорьях Средней Азии сочетаются достаточно высокие температуры и хорошее увлажнение, именно в это время здесь энергично протекает бик, замирающий летом. Согласно принципам, изложенным в главе 6, состояние ландшафта в теплый и влажный периоды должно быть положено в основу его классификации, в то время как летний аспект не имеет существенного систематического значения.

Главная особенность бика субтропических степей — его напряженность и скорость (март—апрель). Ежегодная продукция близка к биомассе (например, 100 и 120 ц/га), поэтому коэффициент К достигает максимальных значений (0,95—0,97). Ежегодно в бик вовлекаются большие массы водных мигрантов — 500—600 кг/га (больше, чем в тайге).

Согласно А.Н. Розанову, весной интенсивно минерализуются растительные остатки и в почве почти не накапливается гумус (1—3%). Отметим, что светлая окраска сероземов связана не только с низким содержанием гумуса, но и с фульватным его составом. По Глазовской, сероземы — это фульватные ксеро-карбонатные почвы. Следовательно, низкое содержание гумуса говорит не о малом количестве растительных остатков, а об интенсивности и полноте их разложения.

Для субтропических степей характерно резкое преобладание окислительных условий в почвах, окислительно-восстановительная зональность в них ближе к пустыням, чем к черноземным степям. Первичные минералы здесь энергично выветриваются, происходит оглинение почвенного профиля. Промачивание почв сравнительно невелико, преобладает возвратно-нисходящий режим влаги, многие подвижные продукты выветривания не выносятся. По М.А. Глазовской, в сероземах баланс СаС03 положителен, что связано с поступлением Са и кальцита с атмосферными осадками и пылью. Следовательно, обызвесткование имеет атмогенно- биогенный характер. Высокое содержание углекислой извести благоприятствует агрегации почвенных частиц, в связи с чем эффекты оглинения выражены неотчетливо и обнаруживаются только с помощью специальных анализов.

Однако слабое выщелачивание СаС03 имеет место, и в почве образуется иллювиальный горизонт (при карбонатности профиля с поверхности).

Для субтропических степей особенно характерны ландшафты Са-класса (а не Са—Na, как в сухих степях и пустынях).

Грунтовые воды в автономных ландшафтах равнин формируются под влиянием испарительной концентрации, местами они высокоминерализованы и имеют сульфатно-хлоридно-натриевый состав (Na+ — CI- — S042"). При близком залегании от поверхности они засоляют почву. Встречаются и соляные озера. Грунтовые воды и подчиненные ландшафты здесь принципиально те же, что в пустыне и сухих степях. Следовательно, по полноте разложения растительных остатков, особенностям летнего периода и водной миграции в подчиненных ландшафтах (засоление) низкотравные субтропические степи аналогичны пустыням, а по процессам образования живого вещества, протекающим в весенний период, резко отличаются от пустынь.

Субтропические степи Средней Азии включают три семейства: 1) с наименее интенсивным биком — на светлых сероземах, самые засушливые (пустынные субтропические степи); 2) со средним биком — на типичных сероземах (типичные); 3) с биком максимальной интенсивности (крупнотравные субтропические степи на темных сероземах, коричневых и других почвах). В Средней Азии эти семейства последовательно сменяют друг друга в высотной поясности. Например, в Гиссарском хребте граница между светлыми и типичными сероземами располагается на высоте 500—600 м.

Наиболее хорошо изучено семейство низкотравных субтропических степей на типичных сероземах, к которому в основном и относится приведенная выше характеристика типа. В этом семействе преобладают ландшафты кальциевого класса, они характерны для лессовых равнин, предгорий и низких гор.

Нуратинские ландшафты

Это кальциевые субтропические степи III рода, с сильно расчлененным рельефом, энергичным водообменом, с малой мощностью склоновых отложений, щебнистыми почвами, скальными выходами, покрытыми накипными лишайниками. В геолого-геоморфологическом отношении нуратинские ландшафты — аналоги кучукбайских и прочих низкогорных аридных ландшафтов.

Карабильские ландшафты

Так называются кальциевые субтропические степи II рода — расчлененные возвышенности. К ним относится значительная часть холмистых возвышенностей Карабиль и Бадхыз на юге Туркмении, Приташкентские Чули, холмистые лессовые степи западнее Самарканда (Джамский проход) и др.

Высокое содержание карбонатов в сероземах (10—15% СаС03 в горизонте А1), низкое содержание гумуса, непромывной окислительный режим, малая содовость почв, слабая выраженность геохимических барьеров определяют монотонное распределение микроэлементов в вертикальном профиле почв и почвенно- геохимических катенах (9.17).

На фоне слабой латеральной сопряженности катен ведущее значение в ландшафтно-геохимической дифференциации элементов, главным образом молибдена, приобретают экспозиционные и фитогенные факторы, особенно в фисташковых полусаваннах Бадхыза (М.А. Глазовская, А.В. Дроздов). Почвы северных склонов здесь более гумусны, чем на склонах южной экспозиции. Вслед за ростом гумусности в несколько раз увеличивается содержание молибдена в верхних горизонтах (9.18). Эти различия тем сильнее, чем круче склоны.

За 300—400 лет существования дерева фисташки под его кроной формируются темные сероземы, мощность гумусового горизонта и содержание гумуса в которых в 1,5—2 раза и молибдена в 1,5—3 раза больше, чем в сероземах межкроновых пространств. Наряду с молибденом в подкроновых почвах иногда накапливаются цирконий, барий,титан, литий.

Биогеохимический фон субтропических степей также имеет относительно слабую систематическую дифференциацию. По М.А. Глазовской, травянистые растения Бадхыза из макроэлементов наиболее интенсивно поглощают из почв фосфор (мятлик, кузиния, астрагалы) и калий — до 30—40% золы (астрагалы, сизая полынь, верблюжья колючка, ирис, ферула, шалфей), причем калий повсеместно преобладает над кальцием. Среди микроэлементов активно поглощаются травами стронций (ферула, дельфиниум) и медь (ферула, кузиния, астрагалы), в меньшей степени свинец, никель, барий,серебро, цинк:

Элементы Sr > Си > Pb > Ni.Ba > Ag.Zn > Sn > Nto > Y > Mn. Cr > Ti .

Биогеохимия фисташки определяется интенсивным накоплением калия, составляющего до 50-60% массы золы, особенно в листьях и плодах. По интенсивности биологического поглощения фисташкой микроэлементы по отношению к подкроновым почвам образуют следующий ряд:

Элементы ^>Cu>Ag.>^>Zn>Pb>Y>Ni>Co> Мо > Mn.Cr >Ti .

Аг 12 4 2 1,7 1,2 0,9 0,8 0,6 0,4 0,3 0,2 0,1

Таким образом, травянистые растения более интенсивно поглощают медь, стронций, никель, свинец, молибден, а дерево фисташки — серебро и олово.

Отличительной особенностью растений субтропических степей является очень слабое накопление марганца, малоподвижного в щелочных окислительных условиях.

Дальверзинские ландшафты (I род).

Это субтропические сероземные равнины, преимущественно аллювиальные и пролювиальные, сложенные лессами. Здесь, как правило, неглубоко от поверхности залегают грунтовые воды, часто солоноватые. В депрессиях рельефа развиты солончаки. В прошлом эти ландшафты пережили супераквальную стадию — луговую, болотную, солончаковую, геохимическими реликтами которой служат следы оглеения, солевые и гипсовые горизонты на глубине нескольких метров. Орошение коренным образом преобразовало природу дальверзинских ландшафтов, превратило их в культурные ландшафты — оазисы (Ташкентский, Голодностепский, Самаркандский, Каршинский и пр.). Их геохимическая формула:

Са Н20, N, Р, Mn, Си, Со, J ...

К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов