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.

Сероземы

Сероземы — это почвы субтропических пустынных степей и эфемеровых полупустынь. Они распространены, в частности, в пред­горьях и на подгорных равнинах Тянь-Шаня, Памиро-Алая, Копетдага и в некоторых районах равнинного Закавказья и рассматрива­ются как нижняя ступень в вертикальном ряду почвенных зон этих горных сооружений. Они встречаются на подгорных равнинах и в низкогорьях Передней Азии и Пакистана, во внутренних, наиболее сухих областях лёссового плато в Китае. В Северной Америке они распространены в сухих предгорьях Скалистых гор, в Южной Аме­рике — в сухих субтропических районах Аргентины, у подножий Анд в провинции Гран-Чако.

Климат в областях распространения сероземов континенталь­ный, сухой и жаркий, с продолжительным безморозным периодом (170—240 дн. в году). Сумма положительных температур у подно­жий гор составляет 5500—5800 °С, в предгорьях — 3500—4000 "С. Средняя температура июля +26—30 °С, января — от +2 до —5 "С. Среднегодовое количество осадков в зоне полупустынь составляет 170—200 мм, увеличиваясь по мере повышения абсолютной высоты до 400—500 мм в год. Основное количество атмосферных осадков (70 % годовых) выпадает в зимне-весенний период. Лето очень сухое, испаряемость составляет 1000—1350 мм и превышает годовое количество осадков в 5—8 раз.

Наиболее типичные сероземы образуются на эоловых лёссовид­ных отложениях и лёссах. Лёссы обрамляют пустыни и аккумулиру­ются в местах ослабления деятельности ветра, на склонах и у подно­жий гор. Они широко распространены в предгорьях и на подгорных равнинах Средней, Центральной и Восточной Азии, на подгорных плато у Скалистых гор в Северной Америке и у подножий Цент­ральных и Южных Анд в Аргентине.

По гранулометрическому составу лёссы представляют пылеватые средние суглинки, содержащие в мелкопесчаной и пылеватых фрак­циях значительное количество кварца и слабовыветрелых полевых шпатов. Илистая фракция лёссов состоит преимущественно из гид­рослюд и иллита. Лёссы содержат значительное количество кальцита (10—20 % СаС0₃), равномерно распределенного в толще наносов.

Лёссы — очень пористые, хорошо водо- и воздухопроницаемые породы, как правило, незасоленные или содержащие лишь неболь­шое количество гипса и легкорастворимых солей. Сероземы образу­ются не только на лёссах, но и на различных лёссовидных породах — облёссованных элювиально-делювиальных, делювиальных, пролювиальных и древнеаллювиальных отложениях.

Сероземы образуются под эфемерово-мятликово-полукустарничковыми пустынными степями. По количеству ежегодного опада эти растительные сообщества не уступают умеренно засушливым и су­хим степям. Основная масса органических веществ и зольных эле­ментов поступает с корневыми остатками (табл. 19.1).

Профиль сероземов имеет следующие генетические горизонты.

A1_hfca — гумусовый горизонт мощностью 12—20 см, пылевато-суглинистый, в верхней части задернован, серый или светло-серый, чешуйчато-мелкокомковатой структуры, рыхлый, бурно вскипает при действии НС1, что свидетельствует о при­сутствии карбонатов;

В_ca— переходный горизонт, мощность 15—30 см, серовато-палевый, пылевато- суглинистый непрочно-комковатой структуры, ячеистый, ноздреватый от обильных ходов и камер насекомых. Многочисленные капсулы от личинок, преимущественно жуков, заполнены минеральным материалом и образуют хорошо оформленные оваль­ные структурные отдельности; по стенкам пустот карбонаты выделяются в виде псевдомицелия;

В_са — карбонатный иллювиальный горизонт мощностью 50—80 см, пылевато - суглинистый, уплотненный, с новообразованиями карбонатов в виде белесоватых пятен и мучнистых стяжений и конкреций;

С_сa(cs) — почвообразующая порода палевого, желтовато-палевого цвета, пылевато - суглинистая, с рассеянными мелкими выделениями карбонатов, с глубины 1,5—2,0 м появляются прожилки мелкокристаллического гипса.

Таблица 19.1