Глава 19 почвы полупустынь и пустынь

В суббореальном поясе Евразии и Северной Америки по мере аридизации климата степи сменяются полупустынями и пустынями.

Зональным типом почв в полупустынях являются бурые пустын­но-степные, а в пустынях — серо-бурые почвы. Наиболее обшир­ные ареалы этих почв имеются в Евразии и Северной Америке.

Бурые пустынно-степные и серо-бурые пустынные почвы

В Евразии широкий пояс полупустынь и пустынь и соответству­ющих им почв протягивается в широтном направлении и охватыва­ет равнины Средней и Центральной Азии.

В Северной Америке пояс пустынь и полупустынь имеет мери­диональное простирание и занимает наиболее аридную западную часть Великих равнин, Большой бассейн, протягиваясь на юг в Ка­лифорнию и аридные области Мексики.

В Южном полушарии суббореальные и субтропические полупу­стыни и пустыни распространены в Патагонии и в юго-западной Приандийской, наиболее аридной части Аргентины.

Главные особенности климата полупустынь и пустынь — сухость и резкая континентальность. Среднегодовая сумма атмосферных осадков в полупустынях — 150—180, в пустынях — 100—160 мм. По сезонам года осадки распределены неравномерно: в полупустынях наблюдается слабый летний максимум, в пустынях — зимне-весенний. Из года в год количество осадков значительно варьирует.

Важным показателем климата полупустынь и пустынь является высокая величина испаряемости: в среднем она составляет в полу­пустынях 800—1000 мм, в пустынях — 1100—1200 мм и превышает, таким образом, сумму годовых осадков в 7—10 раз.

Средние температуры июля составляют 25—27 °С, а зимние, в наиболее холодном месяце — январе, опускаются до —5—10 ⁰С. Годовая амплитуда среднемесячных температур колеблется около 40—42°С. Почвы ежегодно промерзают; безморозный период длится 160—220 дней, продолжительность периода со среднесуточной тем­пературой воздуха выше 10 °С составляет 150—200 дней.

Водный режим почв непромывной, а в летний жаркий период — резко эксудативный (выпотной).

Характерная черта растительного покрова полупустыни — бед­ность видового состава, изреженность и комплексность. Здесь рас­пространены полынные, типчаково-полынные, полынно-биюргуновые и биюргуново-кокпековые растительные сообщества с замет­ным участием эфемероидов и эфемеров.

Почвообразующие породы весьма разнообразны по своему гене­зису, гранулометрическому и химическому составу, однако общими особенностями многих из них являются значительное содержание карбонатов кальция, наличие гипса и некоторого количества легко­растворимых солей.

Профиль бурых пустынно-степных почв морфологически четко дифференцирован и включает следующие горизонты.

A1_{fh ca} ^— гумусовый мощностью 8—10 см в суглинистых почвах, до 20 см — в почвах легкого гранулометрического состава; окрашен в сероватый и светло-бурый цвет. С поверхности отслаивается хрупкая пористая корочка (1—5 см), ниже кото­рой находится небольшой мощности подкорковый горизонт листоватого или слоевато-чешуйчатого сложения;

B⁽_t^Na) —иллювиальный, часто солонцеватый горизонт бурого цвета, мощностью 10—20 см, с комковато-ореховатой или глыбистой структурой, значительно уплот­нен;

В_са — карбонатный горизонт, мощность его в суглинистых почвах 30—35 см, в легких — 35—40 см и более; темно-бурый с рассеянными грязно-белыми пятнами карбонатов, плотный, комковато-ореховатый, часто глыбистой структуры;

В_сs — гипсовый горизонт, начинается на глубине 60—80 см, белесовато- и жел­товато-бурый, менее плотный, с многочисленными мелкими пятнами карбонатов, прожилками, пятнами и конкрециями мелкокристаллического гипса;

C_ca,cs — почвообразующая порода, начинается с глубины 75—80 см, обычно кар­бонатная и гипсоносная.

Содержание гумуса в верхнем горизонте бурых полупустынных почв очень невелико и составляет 1,1—1,6 % с колебаниями средних величин в зависимости от гранулометрического состава от 0,4 до 1,8 %. При малом содержании гумуса его распределение по профилю равномер­ное, со слабо выраженным максимумом в горизонте й, что связано с распределением корневой системы ксерофитной полукустарничко­вой растительности: максимум корней и корневого опада приурочен именно к этому горизонту. В составе гумуса преобладают фульвокислоты (С_г /С_ф — 0,5—0,8), отношение C/N составляет 7,2—8,7.

Емкость поглощения бурых полупустынных почв в горизонте А мала (10—15 мг экв/100 г); она возрастает в средней части про­филя. В составе поглощенных оснований преобладает кальций, за­метную долю составляет магний (20—25 %), как правило, присутству­ет поглощенный натрий (3—5 % от суммы поглощенных оснований).

Бурые полупустынные почвы обычно карбонатны с самой по­верхности, содержание С0₂ карбонатов увеличивается с глубиной и достигает максимума в горизонте В_са — 4,5—5,5 %. Исключение со­ставляют почвы легкого гранулометрического состава, где верхняя граница вскипания, индицирующая появление карбонатов, прохо­дит на глубине 10—15 см от поверхности.

Реакция почв по всему профилю щелочная (рН 8,0—8,6). В вод­ных вытяжках обнаруживается повышенное содержание бикарбо­натов кальция, калия и натрия, особенно в солонцеватом горизон­те. Других легкорастворимых солей в верхней части профиля мало. Содержание их, особенно сульфатов натрия, заметно увеличивается в горизонте В_{са, cs} и в почвообразующей породе.

По мере возрастания аридности климата бурые пустынно-степ­ные почвы сменяются серо-бурыми пустынными.

Морфологический профиль и свойства серо-бурых пустынных почв имеют много общего с бурыми полупустынными. Различия связаны с еще большей аридностью климата, большей изреженнос­тью растительного покрова (покрытие не более 15—20%), преобла­данием полынно-солянковых и солянковых группировок. Растения имеют высокую зольность (3,0—3,5 %) с преобладанием в составе золы кальция, калия и значительным участием галогенов — натрия и хлора.

Сходство серо-бурых и бурых пустынно-степных почв заключа­ется в наличии светлого слоеватого горизонта А1_са с пористой ко­рочкой на поверхности и коричневато-бурого, уплотненного гори­зонта В. В отличие от бурых пустынно-степных почв в серо-бурых новообразования карбонатов появляются уже с глубины 22—25 см, а обильные прожилки и гнезда мелкокристаллического гипса — с глубины 40—50 см.

Содержание гумуса в этих почвах составляет лишь 0,7—1,0 %. Это объясняется очень малым поступлением органических остатков и быстрой их минерализацией. С высокой зольностью растений и большим содержанием в них кальция связано образование карбо­натов кальция при минерализации растительных остатков. В усло­виях сухого климата карбонаты накапливаются в верхних горизон­тах серо-бурых почв, максимум С0₂ карбонатов в отличие от бурых пустынно-степных приурочен к горизонту А1_са (рис. 19.1).

С наличием в составе золы растений натрия связано образова­ние при минерализации растительных остатков соды NaHC0₃, что обусловливает высокую щелочность серо-бурых почв (рН 8,5—9,5) и появление признаков солонцеватости. На это указывает наличие поглощенного натрия и более высокое содержание ила в иллюви­альном горизонте B_t^(Na). В верхних 20—30 см водорастворимых солей мало, но уже в гипсовом горизонте B_cs содержание их резко увели­чивается и достигает 1—2% и более.

Солевые аккумуляции в почвообразующих породах и почвах арид­ных областей связаны с двумя источниками:

1. соли, накопившиеся в предшествующие геологические эпохи в период формирования самих пород или в предшествующую гидроморфную фазу засоления почв;

2. соли, поступающие на поверхность почв с осадками и пыле­выми массами и сохраняющиеся в условиях аридного климата в почвенной толще.

Мощные реликтовые гипсовые горизонты, унаследованные от почвообразующих пород, широко распространены в серо-бурых почвах пустынь Средней и Центральной Азии. Реликтовые гип-

совые горизонты имеют большую мощность (до 50 см и больше), а содержание в них гипса составляет 40—60% почвенной массы. В подобных горизонтах гипс часто имеет шестоватую форму, преоб­ладают плотные массивные друзы крупнокристаллического гипса, часто окрашенного окислами железа в розоватый цвет.

Гипсоносные серо-бурые почвы распространены на плато Ус­тюрт, древних останцовых поверхностях в Заунгузских Каракумах и в Прибайкалье.

Бурые пустынно-степные и серо-бурые почвы имеют низкое ес­тественное плодородие. Эти земли используются как пастбища не­высокой продуктивности. В земледелии их можно использовать лишь при орошении, с применением комплекса мероприятий по предот­вращению вторичного засоления, осолонцевания, образования корки на почвах суглинистых и глинистых почвах и дефляции почв легко­го гранулометрического состава — супесчаных и песчаных. Опас­ность дефляции почв возникает и при использовании территории в качестве пастбищ, при перевыпасе, когда требуется строгое соблю­дение допустимых норм пастбищных нагрузок — численности вы­пасаемых животных (овец, верблюдов) на единицу площади.