Пустыни и полупустыни Евразии простираются от Прикаспийской низменности до Китая. В России эта занимает территорию юго-восточных регионов страны. Арктическая пустыня расположена на территории северных . Отличительной чертой пустынь и полупустынь является высокое колебание зимних и летних температур. Полупустыни находятся в северной части природной зоны. Климат здесь более мягкий, поэтому для них характерен степной ландшафт. Ближе к югу, где становится засушливым, а растительный покров практически исчезает, располагается зона пустынь.
Географическое расположение и природные условия
Арктическая пустыня, а также пустыни и полупустыни на карте России
В районе левобережья Волги пустыни и полупустыни протянулись до Казахстана. Земли от правого берега реки простираются до предгорья Кавказа. Территории лежат на Прикаспийской низменности, которая представляет собой пространство с плоским . Миллионы лет назад здесь было морское дно. Большая часть пустынь представляет собой ровную земную поверхность, и лишь на западе встречаются обрывистые склоны.
Климат
Природная зона располагается в области резко континентального климата. Дожди и снега выпадают нечасто, из-за чего климат сухой, но суровый. Большая часть осадков приходится на весну и лето. Уровень испарения превышает количество выпадающих осадков.
В пустыне наблюдаются сильные суточные и годовые амплитуды температур. В течение суток разница температур может достигать тридцати градусов по Цельсию. Зимой столбик термометра опускается до -30°C, бушуют ветра. Их порывы сдувают снежный покров с почвы, из-за чего она приобретает черный оттенок. Летние температуры превышают +40°C. Дожди идут редко, зато часто случаются пыльные бури и суховеи.
Растительный мир
Почвы на территории полупустынь засолены, так как в основании их лежат древние морские породы. На территории полупустынь растет полынно-злаковая растительность. Земли содержат мало гумуса, а в результате хозяйственной деятельности человека превращаются в подвижные пески, поэтому неплодородны. Тем не менее растительный покров природной зоны обладает пестротой. Здесь растет ковыль сарептский, типчак, белая полынь, черная полынь, житняк пустынный, живородящий мятлик. С апреля по ноябрь земли полупустынь используются в качестве пастбищ. В июне, с наступлением засушливого периода, растительность исчезает, и полупустыня становится похожей на пустыню.
Ближе к югу климат становится засушливым, а земли превращаются в настоящую пустыню. Ее принято делить на две подзоны: северную и южную. В северной части климат мягкий. Здесь господствуют полукустарники: солончаковый ежовник, серая лебеда, крашенинниковия. приспосабливаются к условиям существования, многие из них безлистны, чтобы уменьшить испарения влаги. Растительность в той или иной форме расположена на всей территории пустыни. В южной части встречаются небольшие деревья и кустарники: песчаная акация, солянка Рихтера, белый саксаул. Эти районы тоже служат в качестве пастбищ.
Животный мир
В зоне полупустынь и пустынь обитает много , которые приспособились к суровым условиям. Животные вырывают глубокие норы, чтобы переждать в них дневную жару. Оптимальные условия для существования в суровых условиях природной зоны выработали тушканчики, суслики, мыши и полевки.
Во время полярной ночи, которая длится 90 суток, наступает зима. Лето приходит с полярным днем. Переходных сезонов не существует. Зимние температуры низкие, до -60°C. Осадков выпадает мало. Ветра сдувают снежный покров с почвы. Лето длится недолго. Температура воздуха в июле составляет +3°C. Во время полярного дня солнце плохо прогревает воздух. Снег не сходит 300 дней в году, а зима наступает за одну ночь.
Деревья и кустарники полностью отсутствуют. Земли летом покрываются лишайниками и мхами. На каменистом грунте растет осока и злаковые. В арктической пустыне летом можно встретить зеленые оазисы с полярным маком, камнеломкой, лютиком и арктической щучкой.
Почва оттаивает на 40 см. В верхней части накапливаются оксиды железа, из-за чего земли приобретают бурый оттенок. На поверхности есть песок, камни. Шаровые образования, сферолиты, являются достопримечательностью холодных пустынь.
Животный мир скуден. Звери, живущие в арктической пустыне, питаются дарами моря. Белые медведи, ведущие полуводный образ жизни, размножаются у берегов Чукотки, на Земле Франца Иосифа. В арктическом заповеднике "Остров Врангеля" для них созданы берлоги. Из на лето приходят песцы, лемминги, зайцы, северные олени. Свои лежбища на побережье устраивают тюлени и моржи. Самым многочисленным классом считаются птицы. Птичьи базары устраивают гаги, чайки, тундровые куропатки, чистики, крачки. Когда наступает полярный день в Арктику устремляются белые гуси, казарки, ржанки и чернозобки.
Экологически проблемы пустынь и полупустынь России
Главной угрозой превращения пустынь в пустоши является вмешательство человека. Последние научные исследования показали, что в этих зонах есть залежи нефти и природного газа. Из-за технического прогресса потребность в них постоянно растет. Добыча нефти больше остальных загрязняет близлежащие территории. Попадание "черного золота" в влечет за собой экологическую катастрофу.
В зоне пустынь и полупустынь России обитает множество разных видов животных, некоторые из них занесены в "Красную книгу". Браконьерство ставит существование ценных животных под вопрос выживания. Сам процесс опустынивания наносит ущерб сельскому хозяйству. Сокращается количество пастбищ.
Из-за антропогенного влияния в Арктике тают льды, в результате чего сокращается сама зона арктических пустынь. Если ее не станет, с лица Земли пропадет большое количество представителей флоры и фауны. Снегоходы и другой наземный транспорт загрязняет выхлопами . Озоновые дыры негативно сказываются на жизни животных. разрушает добыча ископаемых, отходы, . Под угрозой вымирания крупные виды рыб. Их пищу, мелкую рыбу и морепродукты, человек вылавливает в промышленных масштабах.
Пустыни и полупустыни нуждаются в нашей защите. Уже сегодня на территориях существуют заповедники, но этого мало. Работу по охране природных зон необходимо контролировать на государственном уровне. Следует направить все силы на разрешение существующих проблем, чтобы не возникли новые.
КАК ВОЗНИКАЮТ ПУСТЫНИ И ПОЛУПУСТЫНИ? Причин, благодаря которым возникают пустыни, существует множество. К примеру, в пустыне Атакама выпадает мало осадков потому, что она расположена у подножия гор, которые своими гребнями закрывают ее от дождя. Ледяные пустыни образовались по другим причинам. В Антарктиде и Арктике основная снежная масса выпадает на побережье, до внутренних районов снежные облака практически не доходят. Уровень осадков в основном сильно варьируется, за один снегопад, к примеру, может выпасть годовая норма. Такие снежные наносы образовываются за сотни лет. Жаркие пустыни отличаются самым разнообразным рельефом. Только некоторые из них полностью покрыты песком. Поверхность большинства усеяна галькой, камнями и другими разными породами. Пустыни почти полностью открыты для выветривания. Сильные порывы ветра подхватывают обломки мелких каменей и ударяют их о скалы. В песчаных пустынях ветер переносит песок по территории, создавая волнообразные наносы, которые называют дюнами. Самый распространенный тип дюн – барханы. Иногда их высота может достигать 30 метров. Гребневые дюны могут иметь высоту до 100 метров и простираться на 100 км.
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ Климат пустынь и полупустынь довольно разнообразный. В некоторых регионах дневная температура может доходить до отметки 52 о. С. Такое явление связано с отсутствием в атмосфере облаков, таким образом, ничего не спасает поверхность от прямых солнечных лучей. Ночью температура сильно снижается, что опять же объясняется отсутствием облаков, которые способны задерживать тепло, излучаемое поверхностью. В жарких пустынях дожди – явление редкое, однако иногда здесь случаются сильнейшие ливни. После дождя вода не впитывается в грунт, а стремительно стекает с поверхности, смывая частицы почвы и камешков в сухие каналы, которые именуют вади.
РАСПОЛОЖЕНИЕ ПУСТЫНЬ И ПОЛУПУСТЫНЬ На материках, которые расположены в северных широтах, находятся пустыни и полупустыни субтропического и умеренного поясов. Иногда также встречаются и тропические - в Индо-Гангской низменности, в Аравии, в Мексике, на юго-западе США. В Евразии внетропические пустынные районы располагаются в Прикаспийской низменности, на среднеазиатской и Южно-Казахской равнине, в котловине Центральной Азии и в Переднеазиатских нагорьях. Центрально-азиатским пустынным формациям свойственен резко континентальный климат. В южном полушарии пустыни и полупустыни встречаются реже. Здесь расположились такие пустынные и полупустынные формации, как Намиб, Атакама, пустынные образования на побережье Перу и Венесуэлы, Виктория, Калахари, пустыня Гибсона, Симпсон, Гран-Чако, Патагония, Большая песчаная пустыня и полупустыня Карру в юго-западной Африке. Полярные пустыни расположены на материковых островах приледниковых районов Евразии, на островах Канадского архипелага, на севере Гренландии.
ЖИВОТНЫЕ Животные пустынь и полупустынь за много лет существования в таких местностях сумели приспособиться к суровым климатическим условиям. От холода и жары они прячутся в подземных норах и питаются, в основном, подземными частями растений. Среди представителей фауны есть много видов плотоядных: лисица фенек, камышовые коты, пумы, койоты и даже тигры. Климат пустынь и полупустынь поспособствовал тому, что у многих зверей отлично развилась система терморегуляции. Некоторые жители пустынь могут выдерживать потерю жидкости до трети своего веса (например, гекконы, верблюд), а среди беспозвоночных встречаются виды, которые способны терять воду до двух третей своего веса. В Северной Америке и Азии встречается масса пресмыкающихся, особенно много ящериц. Довольно распространены также змеи: эфы, различные ядовитые змеи, удавчики. Из крупных животных встречаются сайгак, куланы, верблюды, вилорог, совсем недавно исчезла лошадь Пржевальского (в неволе ее еще можно встретить). Животные пустыни и полупустыни России – это большое разнообразие уникальных представителей фауны. В пустынных регионах страны обитают зайцы-песчаники, ежи, кулан, джейман, ядовитые змеи. В пустынях, которые находятся на территории России, можно также встретить 2 вида пауков – каракурта и тарантула. В полярных пустынях обитают белый медведь, овцебык, песец и некоторые виды птиц.
РАСТИТЕЛЬНОСТЬ Если говорить о растительности, то в пустынях и полупустынях встречаются различные кактусовые, жестколистые злаки, кустарникипсаммофиты, эфедра, акации, саксаулы, мыльное дерево, финиковая пальма, съедобный лишайник и другие.
ПУСТЫНИ И ПОЛУПУСТЫНИ: ПОЧВА Почва, как правило, развита слабо, в ее составе преобладают водорастворимые соли. Среди почвообразующих пород преобладают древнеаллювиальные и лессовидные отложения, которые переработаны ветрами. Серо-бурая почва присуща для возвышенных равнинных участков. Для пустынь также характерны солончаки, то есть почвы, которые содержат около 1% легкорастворимых солей. Помимо пустынь, солончаки также встречаются в степях и полупустынях. Грунтовые воды, которые содержат соли, при достижении поверхности почвы отлагаются в ее верхнем слое, в результате чего происходит засоление грунта. Совершенно другие виды почв свойственны таким климатическим зонам, как субтропические пустыни и полупустыни. Почва в этих регионах имеет специфический оранжевый и кирпично-красный цвет. Благородя своим оттенкам она получила соответствующие название - красноземы и желтоземы. В субтропическом поясе на севере Африки и в Южной и Северной Америке есть пустыни, где сформировались сероземы. В некоторых тропических пустынных формациях образовались красно-желтые почвы. пустыни полупустыни почва Природные зоны пустынь и полупустынь – это огромное разнообразие ландшафтов, климатических условий, растительного и животного мира. Несмотря на суровый и жестокий нрав пустынь, эти регионы стали родным домом для многих видов растений и зверей.
ОАЗИС расположенный около естественного водоёма островок растительности в пустыне. Оазисы могут существенно различаться по величине и характеру, от небольших прудов, окаймлённых финиковыми пальмами до целых городов с сельскохозяйственной деятельностью и промышленностью. Традиционной формой хозяйства, объединяющей многие формы земледелия, является оазисное хозяйство. Оазисы образуются благодаря подземным рекам или водоёмам, вода в которых способна достичь поверхности земли вследствие достаточного собственного давления или при помощи источников, организованных человеком. Некоторые оазисы, например, расположенные в области Туат (центральный Алжир), подпитываются случайными кратковременными ливнями. Непроницаемый нижний слой почвы из горных пород и камня также способствует удержанию воды в водяных карманах, подземных разломах или в дайках вулканического происхождения. В свою очередь, растительность появляется у оазисов благодаря мигрирующим птицам, которые оставляют после посещения водоема семена.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ В Долине смерти, самом сухом и горячем месте на земном шаре, живет свыше 15 видов птиц, 40 видов млекопитающих, 44 вида пресмыкающихся, 12 видов амфибий, 13 видов рыб и 545 видов растений. Сахара является второй самой большой пустыней на земле, после Антарктиды, и самой горячей пустыней в мире, площадь – 9 000 кв. км; В мифологии древних Египтян и ливийцев существовало божество - олицетворение Ливийской пустыни - Ха, а также архаическое божество-правитель Ливийской пустыни - Аш. Позже они были замещены и вытеснены другим богом пустыни - Сетом. У ящериц-гекконов отсутствуют веки, поэтому они вынуждены периодически смачивать специальную прозрачную мембрану на глазах своим языком. А перепончатолапые гекконы, обитающие в пустынях Намибии, используют эту особенность и для обратного процесса. Почти каждое утро на дюны здесь опускается туман, после которого на глазах ящерицы конденсируется жидкость. Затем геккон её слизывает, чтобы утолить жажду. За один день ветер может унести из Сахары миллион тонн пыли. Если ее погрузить в железнодорожные вагоны, то длина поезда составила бы 400 км. Температура воздуха в это время повышается до 48 -50 гр. , сопровождаясь резким падением влажности. Встречаются дюны, которые достигают высоты до 180 метров В одной из частей пустыни Атакама 400 лет не было дождя. Сахара стала пустыней относительно недавно - около 2700 лет назад в результате очень медленной эволюции климата. А 6000 лет назад - примерно тогда же, когда возникло древнеегипетское государство - в Сахаре росли деревья и было много озёр.
Пустыня только на первый взгляд может показаться безжизненной территорией. На самом деле ее населяют необычные представители животного и растительного мира, сумевшие приспособиться к непростым климатическим условиям. Природная зона Пустыня весьма обширна и занимает 20% суши земного шара.
Описание природной зоны Пустыни
Пустыня представляет собой обширную равнинную территорию с однообразным пейзажем, скудной почвой, флорой и фауной. Такие участки суши находятся на всех континентах, за исключением Европы. Главным признаком пустыни является засуха.
К особенностям рельефа природного комплекса Пустыня относят:
- равнины;
- плоскогорья;
- артерии пересохших рек и озер.
Этот вид природной зоны простирается на большей части Австралии, относительно небольшой части Южной Америки, располагается в субтропических и тропических поясах Северного полушария. На территории России пустыни располагаются на юге Астраханской области в восточных областях Калмыкии.
Самой большой пустыней в мире является Сахара, которая располагается на территории десяти стран африканского континента. Жизнь здесь встречается лишь в редких оазисах, а на территории свыше 9000 тыс. кв. км протекает только одна река, сообщение с которой доступно далеко не всем. Характерно, что Сахара состоит из нескольких пустынь, сходных по своим климатическим условиям.
Рис. 1. Пустыня Сахара - самая крупная в мире.
Виды пустынь
В зависимости от типа поверхности пустыни делят на 4 класса:
ТОП-1 статья которые читают вместе с этой
- Песчаные и песчано-щебневые . Территория таких пустынь отличается разнообразием пейзажей: от песчаных барханов без единого намека на растительность, до равнин, покрытых мелкими кустарниками и травой.
Вопреки расхожему мнению, пески занимают далеко не самую значительную часть пустынь. К примеру, труднопроходимые пески Сахары составляют лишь 1/10 от огромной территории.
- Солончаковые . В почве над всеми другими компонентами преобладают соли. Поверхность таких пустынь зачастую выглядит как соляная корка, иногда встречаются участки соляной трясины, способной поглотить даже крупное животное.
- Каменистые, щебнистые, гипсовые . Твердая и грубая поверхность обусловливает специфику подобного вида пустынь.
- Глинистые . Основной характеристикой таких пустынь является гладкая глинистая поверхность.
Рис. 2. Глинистая пустыня Атакама.
Особенности климата
В плане описания пустынь отдельно стоит упомянуть особенности климата. Для этой природной зоны характерны:
- Высокая дневная температура , которая ночью может опускаться до 0 градусов по Цельсию. В северной пустыне эта отметка может достигать -40 градусов. Такие резкие температурные колебания указывают на континентальный климат большинства пустынь.
- Исключительная сухость воздуха . Влажность колеблется в пределах 5-20%, что намного ниже нормы. Причина этому - крайне редкие осадки, которые могут выпадать раз в несколько месяцев или даже лет. Самыми сухими считаются пустыни Южной Америки.
Нередко в пустыне наблюдается так называемый «сухой дождь». Из обычных дождевых облаков капают водяные капли, но при столкновении с сильно разогретым воздухом они испаряются еще в слоях атмосферы, так и не долетев до земли.
Флора и фауна пустыни
Пустыни и полупустыни характеризуются бедной растительностью. Как правило, это колючие кустарники, которые приспособились искать влагу глубоко в почве при помощи мощно развитой корневой системы.
Животные пустынь представлены мелкими хищниками и грызунами, рептилиями и пресмыкающимися.
"Чем дальше продвигаешься на юг, тем скуднее становится травянистый покров. Степь постепенно переходит в огромный пояс пустынь, который тянется через всю Центральную Азию с запада на восток. Неоднократно пересекаешь низкие горные гряды, а между ними снова лежат бесконечные пространства ровных песчаных и каменистых пустынь, где целыми днями не увидишь ни антилопы, ни какого-либо другого животного. Безводной и голой выглядит эта местность, покрытая камнями и щебнем, а местами песком или лёссовидными суглинками. Лишь на склонах холмов, по краям солончаков и барханов и вдоль пересохших русел дождевых промоин растут немногочисленные злаки и уродливые кустарники. Низкие колючие кусты упорно борются со смертоносным песком, который скапливается вокруг них и грозит засыпать. Эти небольшие песчаные холмики, из которых торчат колючие ветви, подобны гигантским ежам с растопыренными иглами.
За последними восточными горными отрогами Гобийского Алтая господствует песчаная пустыня. Только сучковатые, словно мертвые, стволы саксаула тут и там торчат из почвы" * .
* (К сожалению, эту часть цитаты идентифицировать не удалось. )
"Целыми днями идешь среди бесконечного песчаного моря: бархан за барханом, словно гигантские волны, встают перед глазами усталого путника, открывая короткие, желтые горизонты. Даже поднявшись на более высокую вершину, ничего не видишь - все песок, песок и песок. Животной жизни также не видно и не слышно; слышится только тяжелое, учащенное дыхание верблюдов да шорох их широких лап. Красивой гигантской змеей извивается по пескам верблюжий караван, то поднимаясь на гребни барханов, то погружаясь между их капризных скатов..." *
* (Козлов П. К. Монголия и Кам, ч. 1, 1905, с. 126. )
Приведенные описания принадлежат известному русскому исследователю Центральной Азии П. К. Козлову, который в конце прошлого столетия пересек пустыню Гоби. Но Гоби - лишь одна из областей зоны пустынь, охватывающей весь земной шар.
Географическое положение. Зона полупустынь и пустынь хорошо представлена главным образом в северном полушарии, где она простирается между 15 и 50° с. ш. в виде пояса, в разных местах имеющего неодинаковую ширину. Зона занимает свыше четверти всей поверхности суши Земли. Различают субтропические жаркие пустыни и полупустыни и умеренно жаркие, но холодные зимой. Первые доходят до 30 - 35 °с. и ю. ш. Их северная граница совпадает с северной границей возделывания финиковой пальмы. Пустыни и в первую очередь полупустыни - обширные переходные области к настоящим пустыням - постепенно сменяются самыми разными растительными сообществами. В сторону экватора от субтропических пустынь и полупустынь находятся сообщества тропических саванн, колючекустарниковых степей, колючих редколесий и сообщества тропических злаков, а в стороны полюсов - области с зимним влажным периодом, для которых характерны сообщества жестколистных растений и субтропические зимнезеленые степи. Умеренно жаркие, но холодные в зимнее время года пустыни и полупустыни (опустыненные степи) граничат главным образом со степями, также холодными зимой.
Назовем важнейшие субтропические пустыни и полупустыни северного полушария: североафриканско-аравийские пустыни (из которых одна Сахара занимает площадь, лишь немногим уступающую площади всей Европы), пустыни иранско-пакистанско-индийского региона (Деште-Лут и Тхар), а также пустыни и полупустыни юго-запада Северной и Центральной Америки (пустыня Сонора). В южном полушарии: чилийско-перуанская прибрежная пустыня Южной Америки, прибрежная пустыня Намиб, пустыня Калахари и полупустыня Карру на юго-западе Африки, а также полупустыни Центральной и Южной Австралии. К холодным зимой засушливым регионам средних широт Азии относятся среднеазиатские пустыни и полупустыни Ирано-Туранской пустынной области (Северный Иран, Арало-Каспийская низменность с пустынями Каракум и Кызылкум), Казахстанско-Джунгарская область полупустынь с Голодной степью (Казахстан от нижней Волги и далее на восток через территории, прилегающие к Аральскому морю, до озера Балхаш), центральноазиатская пустынная область Монголии и северного Китая (пустыни Гоби, Такла-Макан, Бэйшань, Алашань, Ордос и Цайдам), а также холодные высокогорные пустыни Тибета (холодные пустыни). В Северной Америке холодная зимой полупустыня находится в районе нагорья Большой Бассейн между Скалистыми горами и хребтом Сьерра-Невада. И наконец, в южном полушарии холодная зимой полупустыня расположена в Аргентине; это обширная патагонская кустарничковая полупустыня, занимающая бедные осадками территории (к западу от них находятся Анды).
Климат и почвы. Пустыни и полупустыни характерны для аридных областей земного шара. Последние отличаются от других областей незначительным количеством выпадающих осадков и сильным испарением влаги: здесь количество влаги, испаряющейся с открытой водной поверхности в течение года, превышает годовое количество осадков, выпадающих на такую же площадь. В областях с аридным климатом из-за преобладания восходящего тока почвенных вод часто происходит засолонение почв (засоленные почвы). Часто встречаются и бессточные озера и русла временных (пересыхающих) водотоков. В пустынях и полупустынях можно встретить также довольно крупные реки, но истоки их находятся вне аридных зон. Они нередко впадают в бессточные озера. Следовательно, полупустыни и пустыни - это самоосушающиеся территории, не имеющие поверхностного стока вод.
Климат их очень различен. Прежде всего, как мы уже говорили, по температурному режиму они делятся на жаркие субтропические и умеренно жаркие, но с холодными зимами, а также холодные высокогорные пустыни и полупустыни. По количеству выпадающих осадков они также очень различны: от крайне аридных областей, где дождей совсем нет или они чрезвычайно редки и нерегулярны, до аридных районов с летним периодом дождей и зимней засухой или, наоборот, с дождливой зимой и засушливым летом; встречаются области с двумя короткими влажными периодами и такие, увлажнение которых происходит почти исключительно туманами.
Существование бедных осадками районов, особенно характерных для зоны субтропиков, объясняется наличием в них более или менее постоянных областей высокого атмосферного давления; нисходящие потоки воздушных масс рассеивают облака, и поэтому происходит иссушение. Весь год дуют сухие пассаты. Этот зависящий в основном от циркуляции воздуха субтропический пояс сухих областей, находящихся в западных частях материков (Нижняя Калифорния и запад Южной Америки, Сахара и юго-запад Африки, а также Юго-Западная Австралия) за высокими, задерживающими осадки горами, заходит далеко в умеренные широты, например в Большой Бассейн американских Скалистых гор, в закрытую Андами Патагонию, а также в окруженные высокими горными хребтами пустынные и полупустынные центральноазиатские районы.
Небо над пустынями и полупустынями почти всегда безоблачно, что приводит к чрезвычайно резким колебаниям температуры в течение суток. Так, в полдень припочвенные слои воздуха могут прогреваться до 60°С и выше, а ночью температура может опускаться до нескольких градусов выше нуля, суточные колебания температуры в 40-50°С здесь не редкость.
В определении характера растительного покрова районов, где осадков выпадает крайне мало, наряду с макроклиматом существенную роль играет и микроклимат, зависящий от особенностей рельефа местности. Различия рельефа, а также почв и почвообразующих пород обусловливают значительное разнообразие растительных сообществ одной и той же пустыни или полупустыни. А поскольку вода здесь оказывается фактором, ограничивающим развитие растительного покрова, в этой зоне наряду с особенностями рельефа не менее важна способность почв лучше или хуже удерживать влагу.
Водный режим некоторых почв аридных регионов прямо противоположен режиму таких же почв гумидных областей средних широт, где выпадает много осадков. Там самыми сырыми оказываются глинистые почвы, обладающие наибольшей способностью удерживать воду (пленочная вода), а самыми сухими - песчаные и каменистые почвы. В аридных же областях скудные осадки никогда не увлажняют почвы на всю их глубину и не насыщают их водой, поэтому у глинистых и лёссовых почв сразу после дождей влажными становятся лишь поверхностные слои. Последующее интенсивное испарение влаги способствует быстрому высыханию верхнего почвенного слоя и появлению в нем трещин в результате усадки, тогда как песчаные почвы, внутрь которых вода легко просачивается, накапливают много почвенной влаги. Крупные поры между частицами почвы разделяют заполненные водой почвенные капилляры, поэтому высыхает только самый верхний слой, основная же масса дождевой воды остается внутри почвы. В каменистых почвах дождевая вода просачивается в трещины, заполненные тонкими почвенными частицами, где испарение минимально, а условия для сохранения влаги благоприятны. Едва ли следует удивляться тому, что в аридных районах на глинистых местообитаниях растений почти нет, в то время как на ровных песчаных существуют травянистые или кустарничковые растительные сообщества, а на каменистых местообитаниях часто вырастают даже деревья. Вот почему в пустынях и полупустынях, даже там, где осадков крайне мало, во многих местах все же развиваются растения, однако сомкнутого растительного покрова там нет. В сухих долинах песчаных пустынь существуют благоприятные условия для развития растений, так как грунтовые воды находятся на относительно небольшой глубине. Здесь для произрастания растений оптимальные условия имеются у мест выхода на поверхность пресной воды, то есть вблизи источников; такие места называют оазисами.
Вообще же в бедных осадками регионах почвообразования почти не происходит. Причины тому - ветровая эрозия, проявляющаяся очень сильно из-за несомкнутости растительного покрова, незначительное участие растений в почвообразовательных процессах (например, не возникает гумус) и почти полное отсутствие почвенных организмов. Поскольку увлажнение лишь периодическое и к тому же кратковременное, вода также почти не способствует почвообразованию. Следовательно, свойства таких почв почти целиком определяются их зернистостью (гранулометрическим составом твердого субстрата). Те или иные геологические породы и их производные, при образовании которых преобладает физическое выветривание (из-за недостатка воды химические и биологические процессы играют подчиненную роль), и определяют типы пустынь - песчаные, галечниковые, каменистые, глинистые и лёссовые (последние чаще бывают солончаковыми пустынями).
Формы роста растений. Во всех аридных областях земного шара прослеживается закономерность: в направлении от степей и саванн, окружающих полупустыни и пустыни, к центрам пустынь растительный покров становится все более редким. Его плотность пропорциональна уменьшению количества осадков. Там, где влаги недостает, на определенной площади существует гораздо меньше растений, чем в местах с большим увлажнением. В пустынях растительный покров лучше развивается в местообитаниях с благоприятным для растений водным режимом, таких, как подножия склонов, долины и низины. Но если в полупустынях растения рассеяны по поверхности почвы все же относительно равномерно, то в пустынях имеются большие участки, где растений нет совсем.
У растений аридных областей имеются разнообразные приспособления, позволяющие им обеспечить себя водой; они способны максимально использовать имеющуюся воду и сохранять ее, снижая интенсивность испарения (транспирацию). Уменьшая поверхность листьев, растения пустынь сильнее развивают корневые системы. Здесь часто обитают растения с широко разросшимися корневыми системами, причем корни занимают во много раз большую площадь, чем надземные органы. Благодаря этому они в состоянии быстро поглощать дождевую влагу с больших участков. Другие растения, особенно кустарники песчаных пустынь, напротив, образуют корни (или широко разветвленные корневые системы), уходящие вглубь на много метров: это дает им возможность использовать грунтовые воды. Наиболее ярким примером может служить род джузгун (Calligonum) из семейства гречишных; у этих кустарников, распространенных от Сахары до пустыни Гоби, корни уходят в глубину на 30 м. Наконец, имеются растения с крупными, распростертыми над поверхностью земли листьями, которые, несмотря на ничтожную влажность воздуха, способны поглощать утреннюю росу.
Помимо приспособлений, обеспечивающих поглощение воды, растения пустынь обладают еще одной особенностью: они способны переносить даже многолетнюю засуху. Растения пустынь можно разделить на несколько экологических групп. К первой относятся так называемые эфемеры-однолетники. Это растения, живущие непродолжительное время; они развиваются из семян сразу же после выпадения дождей и часто за несколько дней завершают весь цикл развития вплоть до образования семян. В это время наступает редкое явление - пустыня цветет, что можно видеть на приводимом рисунке. Семена этих растений сохраняют жизнеспособность в течение длительных периодов засухи (так называемое латентное существование).
К группе эфемеров-геофитов относятся многолетние растения с типичными подземными запасающими органами (клубни и луковицы). Они развивают над поверхностью земли листья и репродуктивные органы только на непродолжительное время сразу после выпадения дождей. Засуху, которая может продолжаться годами, эти растения переживают в виде подземных запасающих органов, находящихся в состоянии покоя.
К третьей группе относятся растения пустынь, способные существовать при периодическом увлажнении (их называют пойкилогидрическими); это по преимуществу низшие растения, такие, как некоторые сине-зеленые водоросли и лишайники, а также мхи, немногие виды плаунков (Selaginella) и папоротников и даже очень немногие цветковые растения. Все они способны переносить засуху в состоянии покоя, будучи сильно обезвоженными. После дождей они зеленеют, некоторое время растут и размножаются, а затем снова высыхают.
Широко представленная группа пустынных растений - ксерофиты. Их надземные органы остаются живыми и во время засушливых периодов. В пустынях и полупустынях ксерофиты представлены главным образом жестколистными кустарниками (склерофильными ксерофитами), которые благодаря своим сильно разветвленным и глубоко проникающим корневым системам получают необходимое количество воды и во время засухи. Чтобы уменьшить испарение влаги, их листья густо опушены или сильно редуцированы. В крайних случаях ассимиляцию осуществляют побеги, имеющие вид безлистных прутьев или колючек. Для ограничения испарения воды некоторые из этих растений в засушливый период сбрасывают листья и даже целые ветви. При недостатке влаги устьичные щели у них закрываются. Характерными примерами таких ксерофитных растений пустынь и полупустынь могут служить представители родов гребенщик (Tamarix) из семейства гребенщиковых (Tamaricaceae), джузгун (Calligonum) из семейства гречишных (Polygonaceae), парнолистник (Zygophyllum) из семейства парнолистниковых (Zygophyllaceae), а кроме того, многие виды из семейств эфедровых (Ephedraceae) и каперсовых (Capparidaceae).
И наконец, следует упомянуть группу суккулентов. Настоящие (не галофильные) суккуленты содержат в листьях, ветвях, стволах или в подземных органах запас воды, пополняемый во время дождей. В засушливые периоды испарение влаги как в атмосферу, так и в почву крайне ограниченно. Одновременно сильно замедляются процессы обмена веществ и как следствие - рост растений. Типичные представители настоящих суккулентов: кактусовые (семейство Cactaceae) американских полупустынь, а также морфологически во многом сходные с ними растения из других семейств (молочайных, толстянковых, виды родов Senecio и Aloe и др.), особенно часто встречающиеся в южноафриканской полупустыне Карру.
В пустынях, и прежде всего в песчаных, под действием ветра происходит интенсивное перемещение частиц субстрата, на котором обитают растения. Чтобы в таких условиях могли существовать многолетние растения, требуются специальные приспособления. Подобно нашим злакам, поселяющимся на дюнах, эти растения также должны противостоять засыпанию; поэтому их побеги растут быстро. Эти кустарники и травы должны возвышаться над отлагающимися вокруг них перевеваемыми песками.
Для растений аридных областей наряду с недостатком влаги и сильной ветровой эрозией большое значение имеет осолонение почв. В результате интенсивного испарения воды почвы как периодически, так и постоянно увлажняемых местообитаний накапливают легкорастворимые соли. Это в первую очередь относится к районам, где грунтовые воды залегают близко к поверхности и осуществляется восходящий ток влаги в почве, к расположенным в низинах местообитаниям, где после дождей на некоторое время образуются лужи, а также к бессточным озерам пустынь. Таким образом, всем наиболее обеспеченным водой местообитаниям пустынь и полупустынь угрожает осолонение (засолонение) почв. Эта же картина наблюдается и в районах с искусственным орошением. Для многих аридных областей характерны расположенные в низинах обширные участки с солонцовыми и солончаковыми почвами. Чаще всего они содержат хлористый натрий и хлористый магний, а также сульфат кальция (гипс). Но последний плохо растворяется в воде и поэтому при засолонении почв имеет второстепенное значение. На засолённых почвах развиваются типичные для таких мест галофитные растительные сообщества. Для того чтобы выжить, галофиты должны приспособиться к относительно высокому содержанию солей в почвах. Этому способствует присущая галофитам солеустойчивость их цитоплазмы, связанная с поступлением в клеточный сок солей и накоплением их в нем. Так, в клеточном соке галофитов, растущих на содержащих хлориды почвах, обнаруживается высокое содержание хлорида натрия. Хлориды вызывают разбухание цитоплазмы, что приводит к увеличению объема (гипертрофии) клеток. Именно этим и объясняется мясистость (суккулентность) растений этой группы. У галофитов, растущих на щелочных почвах, также отмечается суккулентность, тогда как галофиты, развивающиеся на почвах, содержащих сульфаты, суккулентности не обнаруживают, так как под действием сульфатов протоплазма сжимается. Содержание растворимых солей в галофитах достигает 35% веса сухого вещества растений.
Такова вкратце общая характеристика условий жизни растительных организмов в пустынях и полупустынях, а также специфических приспособлений растений к этим условиям. Перейдем к описанию главнейших пустынь и полупустынь Земли и условиям существования характерных для них растительных сообществ.
Встречающийся в умеренных, субтропических и тропических поясах Земли и образующий природную зону, расположенную между степной зоной на севере и пустынной зоной на юге.
В умеренном поясе Азии полупустыни протягиваются сплошной полосой с запада на восток приблизительно на 10 тыс. км от Прикаспийской низменности до восточной границы Китая. В субтропиках полупустыни широко распространены на склонах плато, плоскогорий и нагорий Азии и Северной Америки. В тропиках полупустыни занимают большие пространства, особенно в Африке, к югу от Сахары, в зоне Сахель, для которой характерны ландшафты так называемой опустыненной саванны.
Сильно разреженный растительный покров полупустыни часто предстает в виде мозаики, состоящей из многолетних ксерофитных трав, дерновинных злаков, солянок и полыней, а также эфемеров и эфемероидов. В Америке обычны суккуленты, главным образом кактусы. В Африке и Австралии типичны заросли ксерофитных кустарников (см. Скрэб) и редкостойные низкорослые деревья (акация, пальма дум, баобаб и др.).
Среди животных полупустыни особенно многочисленны зайцы, грызуны (суслики, тушканчики, песчанки, полевки, хомячки) и пресмыкающиеся; из копытных – антилопы, безоаровый козел, муфлон, кулан и др. Из мелких хищников повсеместно распространены: шакал, полосатая гиена, каракал, степная кошка, лисица-фенек и др. Довольно разнообразны птицы. Много насекомых и паукообразных (каракурт, скорпионы, фаланги).
Почвы в пустынях серые и бурые пустынные с очень малой мощностью и небольшим содержанием гумуса.
Традиционное занятие населения – пастбищное животноводство. Оазисное земледелие развито только на орошаемых землях.
Пустынные ландшафты с жарким, засушливым климатом и скудной разреженной растительностью распространены в умеренных, субтропических и тропических поясах Земли. Площадь пустынь около 22% суши. Пустыни встречаются везде кроме Европы и Антарктиды. В горах пустыня образует высотный пояс (высокогорная пустыня), на равнинах – природную зону, расположенную южнее полупустынной зоны.
Одна из главных черт пустыни – недостаток влаги, что объясняется ничтожным (50- 200 мм в год) количеством осадков, которые испаряются быстрее, чем просачиваются в почву. Иногда дождей не бывает несколько лет. Большая часть территории бессточна, и лишь местами встречаются транзитные реки или периодически пересыхающие и меняющие свои очертания озера (Лобнор, Чад, Эйр). Одни пустыни сформировались в пределах древних речных, дельтовых и озерных равнин, другие на платформенных участках суши. Часто пустыни окружены горами или граничат с ними. В течение длительной геологической истории пустыни меняли свои границы. Например, Сахара – величайшая пустыня мира – простиралась на 400- 500 км южнее современного положения.
По своему положению различают континентальные пустыни (Гоби, Такла-Макан), расположенные внутри континента, и прибрежные (Атакама, Намиб), протянувшиеся вдоль западных побережий материков.
Пустыни делятся на песчаные, каменистые, щебнистые, глинистые, солончаковые.
Участки пустыни встречаются в полупустыне.
Пустынная растительность, представленная ксерофитами и галофитами, не образует сомкнутого покрова и занимает обычно менее 50% поверхности, отличаясь большим своеобразием жизненных форм(например, перекати-поле). Важное место в растительных сообществах занимают эфемеры и эфемероиды. Много эндемиков. В Азии на песках распространены безлистные кустарниковые и полукустарниковые заросли (белый саксаул, песчаная акация, черкез, эфедра); в Америке, а также в Африке обычны суккуленты (кактусы, юкка, опунция и др.). В глинистых пустынях господствуют разнообразные полыни, солянки и черный саксаул.
Животные, приспособившиеся к жизни на открытых пространствах пустыни, могут быстро бегать и подолгу оставаться без воды. Например, издавна одомашненный верблюд, который за свою выносливость и надежность назван «кораблем пустыни». Многие из животных отмечены желтой или серо-бурой «пустынной» окраской. Большая часть животных летом ведет ночной образ жизни, некоторые впадают в спячку. Многочисленны и повсеместны грызуны (тушканчики, песчанки, суслики) и пресмыкающиеся (ящерицы, змеи и др.). Из копытных часто встречаются джейран, антилопы, в том числе газели; из хищных – волк, лисица-фенек, гиены, шакалы, койот, каракал и др. Многочисленны насекомые и паукообразные (фаланги, скорпионы и др.).
Пустыня была и остается экстремальной природной средой для жизни людей, хотя именно в условиях пустыни зародились и существовали древние цивилизации: Египет, Месопотамия, Хорезм, Ассирия и др. Жизнь возникала обычно вблизи колодца, реки или иного водного источника. Так появились оазисы, первые «островки» жизни, созданные трудом человека. Жизнь в оазисах и занятия населения существенно отличались от условий собственно пустыни, где люди обречены на вечное кочевье под палящим солнцем и пыльными бурями в поисках воды. Разведение овец и верблюдов стало традиционным занятием кочевников. Орошаемое земледелие и садоводство развивалось только в оазисах, где издавна культивировались такие растения, как хлопок, пшеница, ячмень, сахарный тростник, оливковое дерево, финиковая пальма и др. Быстрый приток населения в крупные оазисы привел к образованию первых городов.
Как результат длительных и интенсивных антропогенных воздействий (система сменной обработки земли, перевыпас скота и пр.) отмечается наступление пустыни, расширение ее площадей. Этот процесс называется опустынивание, или дезертификация. Это реальная угроза для многих народов Северной и Восточной Африки, Южной Азии и тропической Америки. Например, Сахара, продвигаясь на юг, ежегодно отнимает 100 тыс. га пашен и пастбищ. Атакама движется со скоростью 2,5 км в год, Тар – 1 км в год.
