Пустыни и полупустыни

Характер естественных ландшафтов пустынь и полупустынь, независимо от их зонального положения, определяется значительным дефицитом влаги вследствие, во-первых, выпадения крайне малого количества осадков, а во-вторых, очень высокой испаряемости. Количество годовых осадков в пустынях не превышает 200 мм, в некоторых пустынях осадков не выпадает вообще, либо основным источником влаги являются туманы. Здесь в сухой сезон наблюдается очень разреженная растительность. Полупустыни же отличаются несколько большей годовой суммой осадков (200-300 мм) и более густой растительностью, даже в сухой сезон образующей почти сомкнутый покров (в Евразии — из полыней и злаков).

Большая часть пустынь и полупустынь приурочена к внутрикон-тинентальным районам. Но есть и своеобразные прибрежные пустыни в местах, где к побережью подходят холодные течения. Дефицит влаги в определенной степени нивелирует зональные отличия пустынь.

В столь экстремальных для многих растений и животных условиях растительность очень скудна, и основная часть фитомассы находится под землей. Опад минимальный и очень быстро перерабатывается сапрофагами. Гумуса в почвах крайне мало. Как животные, так и растения наиболее активны в период выпадения осадков. В целом почвенно-растительный покров пустынь и полупустынь очень мозаичен. Животный мир пустынь и полупустынь достаточно разнообразен: нередки более или менее крупные копытные, типичны грызуны, своей роющей деятельностью создающие участки, быстро заселяемые местными пионерными видами, многочисленны разнообразные насекомые.

Естественно, биомасса пустынных ландшафтов мала — обычно в пределах 1,2-14 т/га, невелика и годовая продукция (около 0,4-7,5 т/га), причем наиболее высокие значения относятся к саксаульникам. Зоомасса позвоночных может быть довольно значительна — до 0,4 т/км².

Явный отпечаток на структуру и функционирование естественных пустынных ландшафтов накладывают горные породы, как бы подстилающие почвенно-растительный покров. В первую очередь это обусловливает особенности влагонакопления, а также различия субстратов для растений и многих почвенных и напочвенных животных.

Обычно выделяют довольно много типов пустынь и полупустынь, основные 4 типа:

Песчаные пустыни (эрг), полупустыни и их варианты распространены очень широко. Их относительно высокая влагообеспеченность объясняется тем, что пески выступают как своеобразная подушка, накапливающая воду. Поэтому в песчаных пустынях можно наблюдать сравнительно богатую и разнообразную растительность, в том числе даже деревья (саксаулы) и большие кустарники (типа джузгуна). Эти растения имеют глубокую корневую систему, достигающую грунтовых вод. Вместе с тем легкость и подвижность песков создает определенные проблемы для существования и расселения разных животных и растений.

Глинистые пустыни (в том числе такыры) характеризуются крайне малой влагообеспеченностыо. Вода либо стекает с их поверхности, либо задерживается и быстро испаряется, что приводит к формированию засоленных участков. Обычно в глинистых пустынях растительность очень бедная, часто разрастаются солеросы. Этот тип почти не представлен в полупустынной зоне.

Каменистые и щебнистые пустыни (гамада, peг, гоби) весьма многообразны. Здесь на некоторых участках могут накапливаться трещиноватые воды (например, при осаждении туманов). Это в какой-то степени благоприятствует жизни отдельных видов растений, корни которых могут внедряться в трещины между камнями. В целом такие пустыни малопродуктивны. В более влагообеспеченных каменистых полупустынях может развиваться относительно богатая растительность с доминированием полыней.

Лессовые пустыни и полупустыни обычно приурочены к наклонным подгорным равнинам и широко распространены вокруг гор Средней и Западной Азии. По характеру растительности их нередко описывают как эфемеретники, низкотравные полусаванны и т. п. В общем они действительно отличаются сравнительно высокой влагообеспеченностыо, в основном за счет стока с горных склонов. На местных легких (лессовых) почвах часто формируется достаточно богатый травянистый покров, основной период роста которого совпадает с максимумом выпадения осадков.

В пустынях Центральной Азии максимум осадков приходится на середину или конец лета, что благоприятствует развитию травянистой растительности и соответствующему нарастанию численности фитофагов, например саранчовых.

Первичные и восстановительные сукцессии хорошо прослежены для песчаных и песчано-галечниковых пустынь, формирующихся в разных частях Средней Азии при врезании рек (снижении базиса эрозии). Общая их черта — появление вначале разреженной растительности из злаков (например, селина) и разнотравья (гелиотроп, верблюжья колючка). Затем разрастаются кустарники (чаще всего джузгуны и эфедры) и, наконец, между кустами развивается довольно разнообразный злаково-осоково-разнотравный покров со значительной долей эфемеров и эфемероидов. В лессовых пустынях наблюдается сходная картина. В глинистых и каменистых пустынях вся первичная сукцессия может укладываться в одну стадию. Обычно из-за недостатка влаги сукцессионный процесс растягивается во времени, и климакс может достигаться через сотни лет.

Постпирогенные сукцессии характерны для некоторых типов пустынь, особенно — заселенных людьми. Скотоводы часто выжигают пастбища для ускорения отрастания зеленой массы. Весенние палы не приводят к существенным нарушениям экосистемы, летние же пожары могут способствовать разрушению растительного покрова и появлению очагов развеваемых или подвижных песков.

Большая часть пустынных ландшафтов давно освоена человеком. Наиболее широко распространено скотоводство, которое можно вести в большинстве пустынь, где есть хоть какая-нибудь растительность. В лессовых пустынях и оазисах обычны земледельческие ландшафты. Для жителей многих пустынь типично разделение труда — иногда между племенами, иногда кланами, семьями или даже полами. Одна часть населения занимается пастьбой скота, другая — земледелием. Между этими функциональными группами осуществляется обмен продукцией. Кроме того, местами кочевники пригоняют свои стада на жнивье. Это обеспечивает частичное восстановление плодородия почвы. При интенсивном воздействии человека сведение растительности и обнажение почвы приводит к повышению альбедо и уменьшению количества осадков. Проложенные людьми дороги — одна из важных причин появления перемещающихся песков.

Собирательские ландшафты в некоторых районах, особенно на юге Африки и в Австралии, существуют до сих пор. Так, обитающие в пустыне Калахари бушмены ведут бродячий образ жизни, кочуя от одного источника воды к другому, охотясь на любую дичь и собирая немногочисленные съедобные и водянистые растения. Ограниченность природных ресурсов такова, что люди используют буквально все, например, скорлупу крупных яиц страусов для украшений и в качестве посуды.

Несколько тысяч лет тому назад такой образ жизни и собирательские ландшафты были более распространены в пустынных районах. Но вследствие интенсивной охоты, особенно в XIX в., во многих пустынях были уничтожены довольно разнообразные крупные животные.

Пастбищные ландшафты охватывают в первую очередь песчаные пустыни и их варианты (песчано-галечниковые, песчано-каменистые). Очевидно, что при разреженном растительном покрове и недостатке воды возможно только кочевое хозяйство. Семьи и племена аборигенов перемещаются по определенному маршруту, от одного источника воды к другому. Как правило, выпасаются разные виды домашнего скота, что обеспечивает более равномерную нагрузку на растительность. В целом прослеживается сходство с пастбищными ландшафтами саванн. Интересно, что и нормы нагрузки в общем также близки (для овец в Средней Азии — 1 голова на 3-6 га). При этом копытные используют до 50-60% прироста наземной фитомассы. Умеренное объедание растений способствует усилению вегетации.

Кочевое скотоводство в какой-то степени имитирует естественный выпас диких животных в природных ландшафтах. Нередко (особенно в Западной Азии) кочевки захватывают пустынные ландшафты лишь в холодное время, когда выпадают дожди и растут травы. Летом скот отгоняется на высокогорья.

В Центральной Азии, где максимум выпадения осадков и соответственно вегетации приходится на лето, ритм движения кочевников может быть иным. Они либо остаются весь год в равнинных и низкогорных пустынях и полупустынях, перемещаясь летом ближе к источникам воды (реки, колодцы), а зимой — в малоснежные районы, либо отгоняют скот на лето на высокогорные луга, зимой же также уходят в малоснежные районы, особенно те, которые недоступны из-за отсутствия источников воды в летний сезон. Таким образом достигается равномерное использование пастбищных угодий.

В Сахаре и в Аравийской пустыне в засушливый сезон кочевники часто смещаются в сухие саванны или крупные оазисы.

При полном отсутствии выпаса домашних или диких копытных животных начинается своеобразная дигрессия, результатом которой может быть либо разрастание так называемых песчаных мхов, формирующих на поверхности песка плотную корку и препятствующих прорастанию многих видов семенных растений, либо замещение большинства видов песчаными полынями и молочаями.

Во многих пастбищных ландшафтах пустынь прослеживаются явные следы дигрессии, связанной как со значительным объеданием растений, так и с разрушением примитивных почв при вытаптывании их поверхности. В начале обычно исчезают эфемеры и эфемероиды, затем кустарники (их плотность может резко снижаться при вырубке). В результате остается плохо поедаемое крупнотравье, очень устойчивое благодаря мощной корневой системе, либо наоборот мелкие виды, способные без труда размножаться вегетативно (луковичный мятлик). При интенсивном и постоянном выпасе остаются одни голые барханы, которые часто становятся подвижными, вследствие чего вскоре увеличивается площадь, занятая одними песками. Если восстановление с промежуточных стадий пастбищной дигрессии идет без особых проблем, то последние ее стадии чаще всего необратимы, и необходимо специальное вмешательство человека. В глинистых пустынях вытаптывание приводит к уплотнению почвы и поверхностному стоку воды. Особенно типична такая ситуация для районов, примыкающих к колодцам, скважинам, населенным пунктам.

Разработанные технологии восстановления деградированных ландшафтов включают в первую очередь их предварительную подготовку: закрепление песков с помощью щитов (например, из камышовых циновок) либо полосную распашку, облегчающую приживание кустарников. Затем высевают специально подобранные семена (в основном кустарников и полукустарников), а в ряде случаев высаживают небольшие сеянцы, выращенные в питомниках. Особенно эффективно создание довольно широких (до 25 м) полос из черного саксаула. Другой подход применяется для гипсовых пустынь. Здесь плугом нарезаются борозды поперек направления господствующих ветров. Летом в эти борозды ветром наносится песок. В таких песчаных канавках могут расти различные виды растений.

Земледельческие ландшафты обычно сильно локализованы и приурочены к территориям, в какой-то период относительно влагообеспеченным или пригодным для орошения. Богарные посевы крайне редки и встречаются в полупустынях с их несколько большим количеством осадков и в теплообеспеченных песчаных (особенно западноазиатских) пустынях. В последнем случае богарные поля используются в холодный сезон, когда выпадает основная масса осадков.

Большая же часть земледельческих ландшафтов в зонах пустынь и полупустынь основана на разного вида орошении. При этом природный строй пустынных ландшафтов нарушается очень существенно. Во-первых, значительно увеличивается их обводненность, что часто приводит к накапливанию солей. Во-вторых, инвертируется распределение биомассы: ее большая часть в орошаемых геосистемах находится над землей. При сборе урожая она изымается, в результате быстро утрачивается плодородие почв.

Строительство оросительных каналов приводит к перераспределению больших масс воды. Часто эти каналы прокладываются в земляном русле, и более половины воды просачивается в грунт. Вдоль таких каналов обычно формируются своеобразные заболоченные участки, а на большем удалении — за счет подсасывания грунтовых вод — появляются заросли галофитов.

Земледельческие ландшафты на лессовых подгорных равнинах относительно стабильны на протяжении длительных временных промежутков. Поселения на таких равнинах насчитывают сотни и тысячи лет. Стабильность этих ландшафтов обеспечивается рядом условий. Во-первых, это использование для орошения естественных, так называемых висячих дельт горных рек с их многочисленными рукавами, которые требуют незначительного приспособления для эксплуатации в качестве каналов, а в наиболее аридных районах создание системы кяризов — искусственных подземных водотоков от родников. Во-вторых, благодаря наклону подгорных равнин орошаемые почвы постоянно промываются и обычно не возникает проблемы их засоления. В-третьих, при затапливании полей во время половодья может частично восстанавливаться плодородный слой.

На собственно равнинах традиционные очаги земледелия, как правило, приурочены к районам нижних течений рек (в Средней Азии — Аму-Дарьи, Зеравшана и др.). Здесь фактически наблюдается та же картина, что и на подгорных равнинах. Однако большая продолжительность половодий и значительное количество твердых веществ в стоке благоприятствуют рисоводству.

Во многих пустынях, особенно песчаных, земледельческие оазисы расположены в западинах с неглубоким залеганием грунтовых вод. Здесь формируются своеобразные садово-полевые агробиогеоценозы, верхний ярус которых состоит из финиковых пальм, в среднем — растут невысокие плодовые деревья, сахарный тростник, бананы, в нижнем — зерновые и овощные культуры. Судьба этих ландшафтов связана с источником воды, и при его иссякании или засолении местное население вынуждено забрасывать оазис. Важно, что поликультура, по-видимому, оптимальна для подобных условий. Попытки ведения монокультуры обычно приводят к вспышкам массового размножения вредителей, например грызунов или саранчи.

В других пустынных районах существуют свои (часто традиционные) способы водозадержания и водообеспечения: например, сбор в колодцы вод, стекающих с такыров, контурная вспашка и бороздование, разнообразные плотины. Для туманных пустынь южноамериканского побережья разработаны технологии орошения с помощью систем сосудов-водоуловителей.

Лесопользовательские ландшафты в общем не типичны для пустынь и полупустынь. Разреженные деревья и кустарники интенсивно используются на топливо, и во многих случаях вырубка — основная причина их исчезновения.