Почвенно-растительный покров.
Факторы почвообразования в пустынях имеют много общих черт, даже несмотря на разницу в продолжительности периода с положительными температурами на протяжении года в границах географических поясов. Поэтому между пустынями разных климатических поясов практически отсутствует разница в образовании зональных и азональных почв.
Серо-бурые почвы занимают внутриконтинентальные области в Центральной Азии; в Африке встречаются на территории пустыни Сахары; в Северной Америке эти почвы встречаются в пустынях Калифорнийского полуострова; в Австралии распространены на продуктах размыва древней красноцветной коры выветривания на элювии осадочных карбонатных пород. Испаряемость этих почв высокая и составляет 2500-3000 мм. Количество гумуса в серо-бурых почвах составляет около 1%, в составе которого фульвокислоты преобладают по сравнению с гуминовыми кислотами. На поверхности этих почв образуется карбонатная корка мощностью 3-6 сантиметров, с повышенным количеством кремнезема, который уменьшается вниз по профилю.
Такыры – типичные почвы пустынь. Общая площадь глинистых пустынь, на которых формируются такыры, составляет 268 тысяч километров квадратных. Почвообразующие породы карбонатные и засоленные. Профиль такыров слабо выраженный, но отличают глинистую поверхность и плотную палево-серую корку мощностью 2-3 сантиметра. В этой корке повышенное количество оксида кремния. Во всех случаях в такырах магний преобладает над кальцием. Количество гумуса в пределах 0,3-1,0%, преобладают фульвокислоты. Поглотительная способность такыров высокая. Реакция почвенного раствора слабощелочная. Водные и физические свойства такыров не удовлетворительны росту растений, поэтому при использовании этих почв их необходимо промывать осенью или зимой от легкорастворимых солей.
Солончаки – это почвы, в которых с самой поверхности содержится 0,6-3% легкорастворимых солей. Они могут образовываться при близком от поверхности залегании высокоминерализованных вод, при наличии засоленных почвообразующих пород, при переносе солей ветром. Морфологическое строение этих почв следующее: на поверхности залегает рыхлая землистая масса (до 2 сантиметров), ниже – засоленная почвообразующая порода без деления на горизонты. Наличие гумуса в верхнем горизонте меняется от 0,5 до 2%.
Солонцы – это засоленные почвы, которые в поглотительном состоянии имеют большое количество натрия, иногда большое количество в иллювиальном горизонте. Наличие гумуса в перегнойном солонцов может достигать 6-8%. Важной особенностью этих почв является резкая дифференциация на профили илистой фракции. Они имеют слабощелочную (засоленные нейтральными солями реакцию) или высокощелочную (засоленные содой) реакцию. Физико-механические свойства солонцов характеризуются плохими показателями. Водопроницаемость у них очень низкая.
Солоди – самостоятельный тип почвы полугидроморфного ряда. Распространены в умеренно-сухих областей географических поясов Земли. В Евразии распространены в пустынях умеренного пояса. Для солодей характерно наличие гумуса 3-4%, в составе гумуса преобладают фульво кислоты. Солоди имеют низкое природное плодородие. Это связано с плохими водно-физическими свойствами, часто высокой кислотностью.
Сероземы – почвы, сформировавшиеся на лессах. Наиболее типичные для предгорных районов Средней Азии. На других материках сероземы формируются на плотных осадочных массивнокристаллических породах. Они имеют супесчаный, суглинистый и глинистый состав. Содержание гумуса – 1-1,8%, редко гумуса накапливается до 4%. Реакция этой почвы щелочная. При орошении на сероземах выращивают хлопчатник, ри, бахчевые культуры.
Также выделяются так называемые неразвитые почвы пустынь, которые занимают площадь 3494,7 тысяч километров квадратных. Поверхностные горизонты возникли в результате физических, физико-химических и современных геологических процессов (эрозия, дефляция). Неразвитые почвы пустынь малогумусные, карбонатные, сиалитные или феролитные по химическому составу. Поглотительная способность этих почв низкая и реакция их меняется в широком диапазоне: от кислой в местах скопления самородной серы до нейтральной при наличии легкорастворимых солей с натрием (1).
У растений пустынь есть целый ряд характерных приспособлений. Один из них (юкка коротколистная) могут сохнуть без всякого вреда для себя. Старые листья высыхают полностью и отмирают, но молодые, хотя они тоже высыхают и буреют, продолжают расти при очередном выпадении осадков.
Другие растения умеют уклонятся от воздействия засухи. Цикл развития, например калифорнийского мака, завершается в течение очень короткого промежутка времени, так что засушливые периоды (иногда несколько лет) растение переживает в виде семени. Интересно, что семена пустынных растений после первого дождя прорастают не все или частично. Это помогает выживанию вида.
Засухоустойчивость – самый распространенный способ защиты. Одни растения сбрасывают листья, у других развивается очень длинные корни, достающие влагу из глубин. У мескитового дерева, саксаулов и акаций корни уходят до 15 и даже 21 м. У некоторых пустынных растений, наоборот, развиваются обширная поверхностная корневая система, быстро усваивающая влагу кратковременных дождей и предутренней росы. У австралийской еж-травы очень длинные корни и листья покрыты препятствующей испарению жесткой кутикулой. У многих растений (амариллисовые тюльпаны и другие) отмирают наземные части и остаются лишь клубни и луковицы. Многие растения запасают избыток влаги в листьях, как элоэ, или в стеблях – кактусы. У кактусов и форма растения (цилиндрическая или шаровая) и редуцирование листьев в шипы, комочки и ворсинки предохраняют от травоядных животных и уменьшают испарение. На засоленных землях растут соляросы и солянки.
Одной из особенностей пустыни и следствием ее климатических условий является бедность растительного мира (рис. 2.2). Некоторые районы пустыни, особенно каменистые, щебенистые, глинистые и солончаковые, почти полностью лишены растительности.Только районы постоянных водоисточников — оазисы — по-настоящему богаты растительностью. Ярко зеленеют перистые кроны финиковых пальм. В густой листве оливковых деревьев звонко щебечут птицы, звенят цикады. Здесь можно увидеть персики и лимоны, фиги и айву. Но как ничтожно малы эти островки жизни в безбрежном океане пустыни! Из миллионов квадратных километров Сахары на долю оазисов достается лишь 350 кв. км.При переходе из зоны степей, полупустынь и саванн к пустыне по мере разрежения растительного мира беднеет и фауна. Редко встречаются живые существа на солончаках и такырах. Однако полное их исчезновение следует считать явлением исключительным.Там, где есть хоть какая-нибудь растительность, всегда можно встретить живые существа. Многие из них, избегая губящего воздействия солнечных лучей, ведут ночной образ жизни, забираясь в дневное время в норы. В 30—40 см от поверхности песок более влажен и прохладен, а на глубине 1—1,5 м температура круглый год в любое время суток держится в пределах 10-170
Рис.3.2. Скудная растительность пустыни.
Животный мир.
Насекомые очень многочисленны в пустыне и играют важную роль в жизни ее обитателей, питающихся исключительно насекомыми. Приспособления этих мелких жителей пустыни к засушливым условиям разнообразны. Один из них, как например муравьи-жнецы, физиологически не приспособлены к условиям пустыни, устраивают гнезда глубоко под землей, где наружная температура не достигает их. Они совершают лишь кратковременные набеги на поверхность, чтобы запастись семенами.
Многие насекомые активны только ночью, а днем прячутся под камнями и в норы, как чернотелки, скорпионы и другие. Дневные насекомые имеют длинные конечности, либо могут летать. Многие забираются на растения. Большинство насекомых защищаются от обезвоживания, выделяя на поверхность катикулы тонкий слой воска, почти не проходимый для воды. Некоторые насекомые, например американский и австралийский медовые муравьи запасают пищу в части особей, которые служат как бы живыми бочками – кладовыми.
Сухие условия пустынь не позволяют обитать многим видам земноводных в пустыне, но примером приспособляемости может служить лягушка лапатоног. Это один из очень немногих земноводных пустыни, живущих большую часть жизни в норах, выходя ночью на охоту и ждущих редких дождей для спаривания и откладывания икры.
Рептилии – это еще одна группа обитателей пустыни, которая, вероятно, чувствует себя здесь лучше других. Это "холоднокровные" животные, которые в отличие от птиц и млекопитающихся не обладают способностью к терморегуляции. Поэтому при дневном повышении температуры надо прятаться либо в норы, либо на растениях. Но по ночам они ищут укрытия от холода. Пожалуй, самые многочисленные рептилия пустынь – змеи, но поскольку большинство из них ночные, они менее заметны, чем ящерицы, снующие здесь и там в течение всего дня. Некоторые животные, например гекконы, запасают жир на хвосте на неблагоприятные времена.
В пустынях встречаются много птиц – от крошечного сычика-эльфа до нелетающих гигантов страусов. Пустынные птицы питаются семенами или зелеными растениями (саксаульная сойка, кустарница, волнистый попугайчик, пустынный жаворонок, страус и другие). Но среди них есть немало хищников – средиземноморский сокол, сычик-эльф (до 15 см), земляная кукушка. Птицы, как более мобильный тип животных, залетают в пустыни из соседних более благоприятных территорий, особенно во время дождей и осенне-весенний период.
Конечно, млекопитающихся, как и птиц, особенно крупных, в пустынях меньше, чем в других зонах, но все же, на удивление, многие из них ухитряются выжить в столь суровых условиях благодаря приспособлениям в поведении, обмене веществ и строении.
Грызуны – самые обычные мелкие обитатели пустыни. Большинство из них активны ночью, а день проводят в норах, где влажность выше и не так жарко. Многие из них не пьют воды, а извлекают ее из растительных кормов. Известно также, что некоторые грызуны получают влагу путем окисления углеводов пищи, запасаемых в виде жира, кроме того, их почки отличаются высокой эффективностью аборции влаги из первичной мочи. Среда обитания привела к схожести различных животных. Тушканчики, песчанки Азии и Африки, прыгуны из Северной Америки и кенгуровые мыши из Австралии хотя и очень похожи друг на друга, но они не родственны между собой и сформировались на разных континентах.
В пустынях живет относительно немного крупных хищников: семейство кошачьих представлено лишь одним гепардом. Мелкие пустынные кошки, например манул и другие, ведут ночной образ жизни, подкарауливая других ночных животных.
Представителей семейства псовых в пустыне мало, но те, кто здесь живет, как фенек Сахары или карликовая лисица Южной Америки, очень похожи друг на друга по внешнему виду и окраске. Обычно они не велики, но имеют большие уши и всеядны.
Травоядные представлены очень малым видовым составом. К ним можно отнести верблюдов Сахары и Центральной Азии, адаксов Южной Африки, его родственных саблерогих ориксов Сахары, несколько видов газелей.
Адакс еще более неприхотлив, чем верблюд, поскольку совсем не пьет воды, получая ее из поедаемых растений.
Более подробный видовой состав растений и животных будет описан более подробно при характеристике крупнейших пустынь каждого континента.