Пустыни

В зависимости от горных пород, слагающих территорию, различают: глинистые, каменистые и песчаные пустыни. Вопреки расхожему представлению о пустынях как обширных пространствах, где тянутся бесконечные волнистые ряды песчаных барханов, лишь одна пятая часть площади мировых пустынь покрыта песком. Однако и там умещается немало впечатляющих песчаных морей. В Сахаре песчаные пустыни, эрги, покрывают многие десятки тысяч квадратных километров. Песок, который смывается туда с соседних нагорий, образуется в результате выветривания пород пустыни. Он постоянно переносится ветром с места на место и в конечном счете скапливается в низинах и впадинах.

Каменистые пустыни бывают нескольких типов, в зависимости от типа поверхности. Ее могут образовывать камень, щебень, галька, гипс. Поверхность одних пустынь хорошо проницаема для воды, других создает плотную водонепроницаемую корку. В первом случае вода уходит на глубину, недоступную корням растений. Во втором – испаряется с поверхности, еще больше закрепляя корку пустыни.

Там, где раньше была вода, образуются соли. В некоторых местах их концентрация настолько велика, что они создают корку на поверхности. Есть места, толщина которых составляет 15 см с торосами высотой до метра. Если влага не совсем испарилась, солончаки имеют вид топкого болота.

Одними из наиболее распространенных типов пустынь являются каменистые, щебнистые, щебнисто-галечниковые и гипсовые пустыни. Их объединяет грубость, твердость и плотность поверхности. Водопроницаемость каменистых грунтов различна. Наиболее крупные галечниковые и щебнистые обломки, залегающие достаточно рыхло, легко пропускают воду, и атмосферные осадки быстро просачиваются на большие глубины, недоступные растениям. Но чаще, однако, распространены поверхности, где галечник или щебень сцементированы песчаными или глинистыми частицами. В таких пустынях каменистые обломки лежат плотно, образуя так называемую пустынную мостовую.

В пустынях количество осадков уменьшается до 200 мм/ год, в связи с их уменьшением и нерегулярностью выпадения уровень бесплодности (засушливости) почв повышается. Растительный покров здесь не сплошной, представлен многолетними (древесными ксерофильными) и однолетними (терофитами) растениями с очень коротким вегетативным периодом.

Флора пустынь представлена большим разнообразием видов, приспособившихся к засушливым условиям. Здесь имеется целый ряд многолетних растений с постоянными воздушными органами, растущих в пустынях даже там, где среднее годовое количество осадков ниже 50 мм. Редукция листвы, ее ксероморфизм, говорит о приспособленности растений к уменьшению потерь воды при эвапотранспирации.

Каменистые пустыни Сахары (гамады), занимающие до 70 % ее площади, чаще лишены высшей растительности. Лишь на отдельных каменистых осыпях закрепляются подушковидные кустарники фреодолия и лимонаструм. Более увлажненные пустыни Средней Азии, хотя
и разреженно, но равномерно покрыты полынью и солянками.
На песчано-галечниковых равнинах Центральной Азии распространены низкорослые заросли саксаула.

Животный мир пустынь составляет множество видов пресмыкающихся и грызунов, адаптировавшихся к отсутствию влаги: воду они получают из пищи. Крупные травоядные зооценоза пустынь также приспособились к недостатку воды. Однако они не могут обходиться без воды в отличие от пресмыкающихся и грызунов. Рекорд сопротивления жажде удерживает сахарская антилопа аддакс (Addax nasomaculatus). Аддаксы питаются травами и низкорослыми кустарниками. Они преодолевают большие расстояния по пустыне в поисках редкой растительности. Они обходятся без питьевой воды большую часть своей жизни, а необходимый для выживания запас воды получают от растений, которыми питаются. На данный момент аддаксы одни из наиболее редких млекопитающих в мире – менее чем 250 диких животных.

Для пустынных ландшафтов характерны небольшие значения биомассы и продуктивности (от 10 до 100 ц/га и от 5 до 50 ц/га соответственно). Прямые водные связи в этих ландшафтах значительно ослаблены, что определяет независимость друг от друга основных компонентов ландшафта, например, элювиальных почв и грунтовых вод.

Продуктивность сельскохозяйственных угодий обычно несколько ниже, чем природных экосистем в той же зоне. Поля часть года пустуют, и на них обычно выращивают всего один какой-либо вид, который не в состоянии полностью использовать все имеющиеся ресурсы. Однако при интенсивном земледелии продуктивность полей может приближаться к максимальной, хотя человеку приходится вкладывать в это много дополнительных средств.

Знание законов биологической продуктивности и потерь энергии в цепях питания имеет большое практическое значение. На их основе можно сознательно и грамотно строить хозяйственную деятельность таким образом, чтобы не подрывать воспроизводительные способности природных и антропогенных систем и получать возможно большую первичную и вторичную продукцию.

Для человека энергетически выгоднее растительное питание, а наиболее дорого – использование в пищу хищных видов. Так, по энергии, затраченной на рост, 1 кг окуня или щуки обходится природе в cемь раз дороже, чем 1 кг говяжьего мяса. Поэтому плотоядные животные разводятся людьми в редких случаях, например в пушном звероводстве. Широкое одомашнивание нашими предками таких видов, как свиньи и куры, не случайно. Они характеризуются высоким коэффициентом использования энергии на рост, т. е. перевода пищи в собственную биомассу.

Одна растительная пища, как правило, для людей недостаточно полноценна, так как подавляющее большинство растений не обеспечивает людей некоторыми незаменимыми аминокислотами, входящими в состав животных белков. Производство вторичной продукции через выращивание животных, а также добыча диких видов (в основном путем рыболовства) – очень важное условие благополучия общества. Одна из самых злободневных для современного человечества проблем – это так называемое белковое голодание, недостаток животной пищи в рационах людей во многих районах мира.

Поэтому значительное внимание необходимо уделять повышению продуктивности естественных и искусственных экосистем.