Пустыни холодного пояса и высокогорных районов

В северном полушарии пустыни холодного пояса распространены на островах Северного Ледовитого океана, в южном — в Антарктиде и некоторых прилегающих островах. Пустыни высокогорных районов встречаются в горах практически всех климатических поясов.

Гидротермические условия. В ландшафтах холодного пояса в течение года господствует отрицательная температура, в которой летний период характеризуется резким колебанием температур на протяжении суток. Среднегодовая температура колеблется от -10 до -20°С. Температурный режим разных регионов не одинаковый, но имеет общие черты. В арктических пустынях за год выпадает не более 150 мм осадков, на севере Гренландии — 25-100 мм, в антарктической пустыне — 200-400 мм. Осадки выпадают преимущественно в виде снега, летом в более теплых районах — в виде дождя. Величина испарения и испаряемость совпадают и составляют 250^400 мм в год. Миграция элементов незначительная, так как вода находится в твердом состоянии.

Кора выветривания и почвы. Низкие температуры с высокой температурой колебания и вечная мерзлота создают условия для физического разрушения пород с образованием рухляка вследствие частых превращений воды. На Северной Земле фазовые превращения воды за июль-август происходят 70-80 раз. В пустынях разных поясов геохимические процессы с участием воды и углекислого газа протекают медленно и оставляют следы в виде корочек, налетов («пустынного загара») на скалах и камнях. По данным М. А. Глазовской (1958), состав корочек в Антарктиде железистый или жслсзисто-марганцовистый, имеются кальцитовые и гипсовые налеты. В оазисе Бангера и на Земле Королевы Мод встречаются налеты соединений меди. Геохимические процессы активизируются биохимически с участием лишайников и водорослей.

Почвообразовательные процессы слабо выражены. Профиль почв грубообломочный и маломощный. Такие почвы относят к скелетным, или зачаточным. Вследствие слабого выноса продуктов гипергенного преобразования, слабого разложения незначительной части массы органических остатков и низкого содержания кислых продуктов распада реакция таких почв слабокислая или нейтральная. В почвах содержится много Fe, Мп, Са, Mg, а в районах, прилегающих к побережью океана, — Na, Cl. Диатомовые водоросли служат источником аккумуляции кремния. В полигональных почвах полярных пустынь органическое вещество накапливается в трещинах (до 3 5%). Источником его является растительный детрит и плазма микроорганизмов. В составе грубого гумуса содержание фульвокислот и гуминовых кислот примерно одинаковое. В местах гнездования птиц происходит отложение помета. На площади 1 км2 пингвины вносят за год до 10 т органического вещества.

Химический состав почвенного мелкозема в полярных пустынях зависит от состава породы. Это видно из сравнения валового химического состава минеральных почвогрунтов, золы торфа. Элювий кристаллических сланцев по сравнению с карбонатной породой содержит больше оксидов Al, Fe, К, Na. Зола торфа концентрирует оксиды Al, Fe, Р, S. Геохимическая обстановка в полярных пустынях слабо окислительная. Миграция химических элементов задерживается на механическом и биогенном барьере.

Воды в холодных пустынях представлены твердой фазой. В Антарктиде жидкий сток происходит примерно с 1 % площади всего континента, в Арктике— с 50% площади островов. Все водотоки временные при положительной температуре, поэтому водная миграция химических элементов выражена слабо. Озера разнообразны по концентрации солей и термическому режиму: пресные, слабосолоноватые, соленые.

Растительность в Антарктике представлена пятнами эпифитных лишайников, в более теплых местах — дернинками кустистых лишайников и мхов. В низких широтах появляются отдельные цветковые растения. В Арктике растительность богаче: травянистые растения, мхи, лишайники. В обоих полярных районах встречаются водоросли, грибы, бактерии. Водоросли на тающих снегах и льдах образуют формации красного, зеленого, желтого, пурпурного цвета. Фауна полярных пустынь бедна и насчитывает несколько сотен видов. Преобладают простейшие, коловратки, клещи, насекомые, черви.

Продуктивность растительных сообществ самая низкая и по величине может быть сравнима с водорослево-лишайниковыми сообществами жарких пустынь. Фитомасса растений обычно не превышает 0,1 т/га. Химический состав лишайников и водорослей примерно такой же, что и в растениях умеренных широт, но зольность их низкая.

Общее содержание азота и зольных элементов в лишайниках около 1,3— 4,0%. Из них преобладает N, Mg, Са, Si, К. У некоторых видов отмечено накопление А1 (1,3%) и Fe (0,2%). Содержание зольных элементов в листьях цветковых растений 4-6%, азота — 3-4%. Элементы Si, Al, Fe распределяются в органах цветковых растений по акропетальному типу, а Са, К, Mg, Р, Na, Cl -по базипетальному. Азот распределяется равномерно по органам растений.

Холодные пустыни высокогорных ландшафтов. Пустыни высокогорных районов покрыты, снегом, льдом или представлены россыпью грубообломочных камней с накипными лишайниками на поверхности. Снег и лсд являются осадочными горными породами, при их таянии происходит отложение пылеватых частиц — предвестников формирования лессовых отложений. В самых чистых льдах гор Средней Азии количество мелкозема колеблется от 0,5 до 2 г/дм3. Лед содержит пузырьки воздуха, которые освобождаются при таянии и делают воду агрессивной. Реакция тающего снега и льда pH 6,6-7,4, в Гренландии — pH 4,9-6,6. В трещинах льда встречаются минеральные зерна, которые преобразуются в пылеватые частицы благодаря гидролизу их в присутствии воздуха. Химический состав их соответствует химическому составу исходной породы. На поверхности льда преобразование породы осуществляют водоросли, ірибьі.

В высокогорных районах разных горных систем химический состав снега и льда имеет отличия. Воды кавказских ледников имеют гидрокарбонатно-натриевый состав, а среднеазиатских — гидрокарбонатно-кальциевый состав. На ледники твердые частицы и пыль привносятся ветром и атмосферными осадками. При таянии снега на ровных участках ежегодно накапливается до 9 т/га минеральной массы, что приводит к формированию мощных (1-2 м) мелкозернистых отложений, близких к лессовидным [78].

Высокогорные холодные пустыни характеризуются сухим климатом и сильным испарением в связи с высокой инсоляцией. Фотосинтез и дыхание растений здесь интенсивнее, чем на равнине. Крахмала в растениях образуется мало, но много накапливается сахара, синтезируется витамин С. Фитомасса зависит от типа растительного сообщества и может колебаться от 0,05 до 22 т/га. Химический состав и распределение элементов по органам растений, а также структура фитомассы примерно такие же, как и в соответствующих сообществах равнинных пустынь.

Разложение органического вещества протекает медленно, интенсивность биологического круговорота слабее, чем в жарких пустынях. Низкие температуры способствуют образованию труднорастворимой соли натрия (Na^SCC • ЮН2О), поэтому в депрессиях рельефа местами формируются засоленные почвы.

Минерализация речных вод местами повышенная. Озера часто соленые, иногда с наличием сероводорода. Дефицитными элементами являются иод и свободный кислород. В почве и породе накапливаются Са, Р, S, Со, Мп, Си, РЬ.

В ландшафтах холодных пустынь могут быть выделены следующие классы водной миграции: карбонатный, карбонатно-натриевый, соленосный.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >