Шөл және шөлейіттік топырақтарға жалпы түсінік

Шөлді аймақ топырақтары: таралуы, климат пен қалыптасу ерекшеліктері

Шөлді аймақ топырақтары Еуразияның ішкі континенттік бөлігінде, Орталық Азия мен Қазақстан Республикасы аумағында таралған. Олар ТМД территориясының 6%-дан астамын қамтиды. Бұл топырақтарды зерттеуге С. Неуструев, Н. Димо, Л. Прасолов, И. Герасимов және басқа ғалымдар елеулі үлес қосты.

Негізгі топырақ типі

Басты тип — сұр-қоңыр топырақ. Е. Лобова (1960) оны автоморфты, атмосфералық ылғалмен үстіртін ғана дымқылданатын топырақ ретінде сипаттап, бореалдыққа жақын белдеуге жатқызған.

Гидроморфты қатар

Сутекті ылғалдануы төмен ыза суымен байланысты жерлерде сортаңдар мен тақырлар кең таралған.

Ылғалдану шегі

Топырақ кескіні көбіне тек жоғарғы 0,5 м тереңдікке дейін дымқылданады. Жеңіл еритін тұздардың қозғалысы да осы жағдаймен тығыз байланысты.

Климат: жылу мол, ылғал тапшы

Жазы өте ыстық, қысы суық.
Орташа жылдық температура: солтүстікте шамамен 16°C, оңтүстікте 20°C-қа дейін.
Жылдық жауын-шашын: 75–150 мм, басым бөлігі қыс-көктемде түседі.
10°C-тан жоғары тиімді температура жиынтығы 4000°-тан асады.

Мұндай жағдайда өсімдік жамылғысы да маусымдық ырғаққа бағынады: көктемде эфемерлер тез қаулап, жазда жасыл массаның басым бөлігі қурап қалады. Тақырлардың бетінде балдырлар қабаты жиі кездеседі.

Родин мен Базилевичтің есептеуі бойынша шөл өсімдіктерінің биомассасы шамамен 4,3 т/га. Құрлық үстінде ыдырамаған органикалық қалдықтар әдетте жиналмайды.

Өсімдік жамылғысы: сораңды-бұталы қауымдастықтар басым

Негізгі түрлер: сораңды-бұталы топтар, жусан, бетеге, еркекшөп, құмаршық, бұйырғын, баялыш, қараған, теріскен және эфемерлер. Құмды алқаптарда эфемерлер көбіне сексеуілмен бірге дамиды.

жусан бетеге бұйырғын баялыш теріскен сексеуіл эфемерлер

Топыраққұраушы жыныстар мен жер бедері

Топыраққұраушы жыныстардың ішінде лөсті және көне алювийдің желмен ұшырылып қайта жиналған шөгінділері басым. Олар әсіресе Тұран ойпатында шоғырланған, мұнда құмдар кең таралған.

Ойпаң жазықтардың арасында неоген дәуірінен сақталған плато тәрізді көтеріңкі жерлер кездеседі. Көтеріңкі учаскелерді үштік дәуір жыныстары құрайды, үстін жұқа лөсті қабаттар жабады.

Бетпақдала, Шу–Іле тау-қыратының беті және Қызылқұмның орта шенінде палеозой дәуірінің жанартаулық-метаморфтық жыныстарының үгінділері кездеседі. Жел әрекеті күшейген жерде лөсті шөгінділер сынық тастанып, құмды-шаңды түйірлер азаяды.

Соның нәтижесінде жер беті тасты қалқанға айналып, ландшафт бейнесі тасты шөл (гаммада) сипатын алады. Биік таулар етегінде қалың (100 м-ден астам) лөсті қабаттар жиналған.

Жер бедеріне қарай таралуы

Бедерге сәйкес топырақ та әркелкі таралады: тегіс плато, аласа сатылар мен қалдық жазықтарда сұр-қоңыр топырақ басым, ал тау етегіндегі ойпаң жазықтарда тақырлар көбірек қалыптасады.

Сұр-қоңыр топырақ кескіні: қабықша, гумусты жиек, нығыздалған В қабаты

Көтеріңкі тегіс учаскелерде айқын кескінді сұр-қоңыр топырақ қалыптасады. Оған тән белгілер: бетінде кеуек қабыршақ, оның астында әлсіз айқындалған гумусты жиек, әрі қарай борпылдақ шашыранды түйірлі жиекшеге ауысу. Тереңіректе құрылым нығыздалып, майда бытыранды түйірлер мен карбонатты жаңа жарандылар байқалады.

Үстірттің нағыз сұр-қоңыр топырағы (Қазақстан–Түрікменстан орталығы)

3–6 см қуысты, ақшыл жиекшелі беткі қабықша.
10–15 см сұр-қоңыр гумусты жиек: тамырлармен әлсіз шырмалған, желмен ұшуға бейім.
10–15 см нығыздалған қоңыр В жиек: призма-кесекті құрылым, ақшыл дақтар.
Төменде борпылдақ лөсті құмбалшықты С жиек: ғаныш кристалдары мол; 1,5 м-ден бастап ине тәрізді ғаныш жарандылары байқалады.

Алювийлік шөгінділерде түзілген сұр-қоңыр топырақта нығыз жиек айқын болмайды. Қиыршық тасты жыныстардың бетінде малта тастармен қосылып, шеменденген тасты қалқан түзіледі. Құрғақ жерде топырақ бетінде карбонатты балшықтан тұратын жұқа қабықша пайда болады, ал қалған жиектердің қалыңдығы жұқа келеді.

Топыраққұралу үрдістері: минералдық айналым, карбонат пен ғаныштың жиналуы

Химиялық құрам мен құрылым

Шөлді аймақта минералдық заттар айналымы басым. Д типті сұр-қоңыр топырақтың жалпы химиялық құрамы кескін бойында көп өзгермейді: үстіңгі қабатта кремний тотығы артады, ал нығыздау жиекте алюминий, темір, магний және калий тотықтары сәл көбейеді.

Нығыздау қабатында өте майда дисперсті түйірлер (шамамен 11%) шоғырланып, сіңірілген натрий катионы кездеседі. Оның көзі — өсімдік қалдықтары мен аналық жыныстардағы натрий тұздары. Бұл қабатта силикаттар мен ауыр минералдар мөлшері 7,1–3,1% деңгейіне дейін жоғарылағаны байқалады.

Органикалық зат пен гумус

Органикалық түсім аз әрі ұсақ жандылардың белсенділігі төмен болғандықтан, қарашірінді мөлшері көбіне 1%-дан аспайды және төмен қарай біртіндеп кемиді. Гумус құрамында фульвоқышқылдар басым, соған байланысты кескіннің жоғарғы бөлігінде жылжымалы темір қосындыларының мөлшері артады.

Сұр-қоңыр топырақтың маңызды белгісі — жоғарғы бөлікте карбонат тұздарының шоғырлануы. Е. Лобова мұны көктем-күзде хлор мен күкірт тұздарының аздап шайылып, карбонаттардың орнықты сақталуымен түсіндіреді.

Нәтижесінде сұр-қоңыр топырақ кескінінде карбонатты беткі қабат пен төменгі нығыздау қабаты қалыптасады. Нығыздау қабатынан төменірек ғанышты жиек жатады, ал одан әрі тереңде жеңіл еритін күкірт пен хлордың натрий тұздарының мөлшері біртіндеп артады.

Бұл аймақ топырақтарына плиоцен мен төменгі төрттік кезеңдерден қалған мұралы топыраққұралу және гипертектік үрдістер тән. Көне төрттік дәуірден қалған белгілердің бірі — Орталық Азия мен Қазақстан топырақтарындағы жұлын тәрізді ғаныш шоғырланған жиектер. Сондай-ақ карбонат тұздарының жұмырланған және қатпарлы жиынтықтары кең тараған; олар Таяу Шығыс пен Солтүстік Африкадағы карбонатты қабықтарға және Мексикадағы каолисольдерге ұқсас.

Гидроморфты жарандылар: сортаңдар мен тақырлар

Шөлді аймақтың гидроморфты топырақсымақ жарандыларының негізгілеріне сортаңдар жатады. Сортаң деп жоғарғы қабатында суда жеңіл еритін тұздары 1%-дан асатын топырақты айтады.

Сортаңдардың аумағы шөлді аймақтың шамамен 10%-ын қамтиды. Олардың қалыптасуы құрылықтағы сыртқы бұзылу (гипергенез) нәтижесінде тұздардың шоғырлануымен байланысты.

Шөлейттік аймақ топырақтары: қоңыр топырақтың таралуы мен қасиеттері

Шөлейттік аймақтың негізгі топырақ түрі — шөлейттік қоңыр топырақ. Оның алабы (шабынды далалық қоңыр және кейбір кешенді топырақтармен қоса есептегенде) шамамен 94 млн га, яғни ТМД топырақтарының 4,2%-ына тең.

Бұл топырақтар негізінен Каспий мен Арал теңіздерінің солтүстік жағалауларында және Сарыарқаның оңтүстік бөлігінде таралған.

Климат: булану басым, ылғал жетіспейді

Жауын-шашын

Жылдық түсім 125–250 мм. Соның үштен бірі жазда түседі.

Булану

Булану ылғал түсімінен 4–5 есе артық: шамамен 700–900 мм. Сондықтан топырақта ылғал тапшылығы тұрақты.

Температура режимі

Шілде: +20,5…+26,5°C, қаңтар: −10…−15°C. 10°C-тен жоғары тиімді температура жиынтығы 3000–3700°.

Қыс қысқа, суық, қары жұқа және желді; қар қалыңдығы көбіне 20 см-ден аспайды (кей жылдары ~10 см). Көктем қысқа әрі салыстырмалы ылғалды, жаз ұзақ, өте ыстық және құрғақ.

Жер бедері мен аналық жыныстар: литологиясы әркелкі өңір

Шөлейттік аймақта жер бедері біркелкі емес. Солтүстік Каспий ойпатында ол негізінен тегіс жайылма жазық болса, Оңтүстік Орал мен Үстірттерде терең өзен аңғарлары мен тармақталған бедер кең тараған. Сарыарқа аса биік емес: ұсақ шоқылар мен шоқыаралық кең ойыстар басым.

Солтүстік Каспий ойпатында лөстілеу құмбалшықтардың астында теңіз трансгрессиясының шөгінділері жатады. Сонымен бірге алювийлі-көлдік және ежелгі кезеңдік құмды-құмды-балшықты шөгінділер де ұшырасады; олардың литологиялық құрамы мен сортаңдану дәрежесі әртүрлі.

Оңтүстік Орал етегіндегі үстірттер әктас пен балшықты тақтатастардан тұрады. Сарыарқаның аласа төбелі беткейлерінде сары-қоңыр түсті, карбонатты, лөстілеу, қиыршықтасты, кескіні толық дамымаған құмбалшықтар таралған; кей жерде кристалды жыныстар жер бетіне шығып жатады.

Торғай үстірті плато тәрізді: ұсақ тасты төсенішті, көбіне сортаңды, шаңды ауыр құмбалшықтар және жеңіл механикалық құрамды жыныстар кездеседі. Бұл аймақта ыза суы терең жатқандықтан, топыраққұралу үрдісіне тікелей әсері шамалы.

Өсімдік жамылғысы: сирек жамылғы, өнімділік төмен

Шөлейттік аймақта өсімдік түрлері көп емес, жамылғысы сирек: топырақ бетін әдетте 30–40% ғана жабады. Тек ылғал жағдайы қолайлы, кебірленбеген қоңыр құм және құмайт топырақтарда өсімдік бітіктеу келеді: құм жусаны, құм зиресі, жерарда сүттігені, шөл бидайығы, бетеге және түрлі астралар өседі.

Құмбалшықты топырақтарда жусанды, бетегелі-жусанды, жуанды-бұйырғын және бұйырғын-көкпекті топтар таралған; кебірленген тектерінде түрлі жусандар, изен, көкпек, бұйырғын жиірек кездеседі. Қоңыр топырақ бетінде қыналар мен көгілдір балдырлар, ал көтеріңкі учаскелерде қоңырбас пен жусандар басым.

Ағаштар мен бұталар

Ағаш тектестерден жүзгін және тұзға, құрғақшылыққа төзімді бұталар кездеседі. Ағаштар көбіне өзен жайылмалары мен сайларға шоғырланады: терек, жыңғыл, көктерек, қайың және ұсақ жапырақты тоғайшалар ұшырасады. Ежелгі атырауларда сексеуілдер тараған.

Ойпаң жерлер

Ойпаңдардың шабынды далалық топырағында масақты және масақты түрлі шөптер басым. Кей учаскелерде шабынды сорлар мен сортаңдар қалыптасқан. Ұсақ төбелерді құрайтын қатты жыныстардың үгіндісі үстінде кей жерлерде қарағайлар өседі.

Қоңыр топырақтың тектік мәні

Шөлейттік қоңыр топырақтың басты тектік ерекшелігі оның қалыптасу жағдайларымен байланысты: ауа райының құрғақтығы және өсімдік жамылғысының төмен өнімділігі. Н. Базилевич деректері бойынша бұл аймақта жалпы өсімдік биомассасы 1 га-ға 100 ц шамасында, ал жасыл өсімдік түсімі 1 га-ға 4–5 ц-дан аспайды; органикалық түсімнің негізгі бөлігін тамыр қалдықтары құрайды.

Өсімдік құрамындағы көпжылдық бұталы талшыбықтар гумус түзілуін тежейді. Атмосфералық ылғалдың аздығы мен температураның жоғары болуы да әсер етеді. Сондықтан гумус түзілуі мен ыдырауы қысқа мерзімде, көбіне көктемде, ылғал-жылу жағдайы салыстырмалы қолайлы кезде жүреді. Қарашіріндінің аздығы және гумусты жиектің жұқалығы шөлейттік қоңыр топыраққа тән; органикалық заттар артық ыдырап, тез минералданады.