Тропические и субтропические пустыни и полупустыни

Значительная часть суши на Земном шаре занята пустынями, полупустынями и засушливыми зонами. Биом пустынь характерен для зон Земли, где количество осадков составляет менее 250 мм в год. Биомы тропических и субтропических пустынь находятся в наиболее сухих областях зоны тропического климата и в зоне субтропического засушливого климата, или зоне пассатов. Зона пассатов прилегает к Северному и Южному тропикам, прости­раясь приблизительно между 25° и 30° широты. Среднегодовые температуры в этой зоне высокие (25—30 °С), но характерны очень резкие суточные перепа­ды температуры в 40—50°С, которые заметно превышают различия между зимними и летними среднесуточными температурами (10—20°С); возможны ночные заморозки. Осадки в виде дождя, инея, росы или туманов скудные: менее 300 мм/год, а во многих районах — менее 100 мм/год. Они выпадают более или менее равномерно в течение года или приурочены к «влажному» сезону, приходящемуся либо на зиму, либо на лето. В некоторых местах «влаж­ных» сезонов два, а в некоторых бывают годы вообще без осадков.

Зона тропических и субтропических пустынь и полупустынь наиболее обширна в Северном полушарии Старого Света, где она тянется от восточных Канарских островов через всю Северную Африку (Сахара), Южную Эритрею, Сомали, Аравийский п-ов, Южный Иран и Пакистан до Северо-Западной Индии; в Новом Свете она представлена в Северной и Центральной Мекси­ке, Аризоне и Калифорнии. В Южном полушарии тропические и субтропичес­кие пустыни и полупустыни ограничены западными побережьями Южной Аме­рики между 4° и 24° ю. ш. и Южной Африки между 18° и 28° ю.ш., а также Центральной Австралией, где они на северо-западе и юге местами выходят к побережью.

Растительность пустынь варьирует от относительно густых зарослей низко­рослых кустарников (рисунок 23) до территорий, совершенно лишенных высших растений (север Чили, отдельные участки Ливийской пустыни). На флору и структуру пустынных сообществ большое влияние оказывает не только коли­чество осадков, но и особенности субстрата. Из-за скудости осадков и низкой продукции мортмассы разреженной растительностью почвообразование в пу­стынях идет крайне медленно. В то же время несомкнутость растительного покрова создает условия для сильной ветровой эрозии субстрата. Следствием обоих процессов оказывается то, что свойства почв почти нацело определяются гра­нулометрическим составом коренной породы. Именно свойства геологических пород и характер их физического выветривания определяют тип пустыни.

Рисунок 23 – Профиль тропической кустарниковой пустыни

Наименее благоприятны для жизни высших растений каменистые и гравий­ные пустыни, в которых интенсивная ветровая эрозия привела к удалению тонкозернистого компонента субстрата. Поэтому поверхность таких пустынь представлена сплошными слоями камней типа булыжника или гравия. Поверх­ность камней практически не удерживает влагу, которая по крупным трещи­нам легко просачивается, становясь недоступной для использования растениями. Поэтому такие пустыни либо вообще лишены высшей растительности, либо очень редкие высшие растения обитают в трещинах и расселинах скал.

Песчаные пустыни в целом более благоприятны для обитания растений, так как пески хорошо удерживают воду в доступном для растений горизонте грунта. Эти пустыни сильно различаются в зависимости от подвижности суб­страта. На сильно подвижных песках растительность полностью отсутствует. Слабоподвижные пески заселяют немногие кустарниковые и многолетние тра­вянистые виды, приспособленные переносить как засыпание песком, так и оголение корневой системы при выдувании песка из-под растения. Наиболее богата растительность на неподвижных песках. Здесь обитают растения, разви­вающие очень глубокую корневую систему, благодаря чему могут извлекать воду из постоянно влажных горизонтов фунта, а также суккуленты с поверх­ностной корневой системой, приспособленные быстро поглощать воду ред­ких дождей и длительно удерживать ее в своем теле. В некоторых типах песча­ных пустынь разнообразны эфемероиды и эфемеры.

Выдуваемый и вымываемый из фунта тонкозернистый материал накапли­вается в пониженных местах рельефа, что приводит к появлению там глини­стой пустыни. Такие места получают больше влаги, поступающей с током воды по временным поверхностным водотокам и по капиллярной системе фунта. При хорошем дренаже в глинистой пустыне особенно хорошо развиваются эфемеры, использующие короткие периоды повышенной влажности грунта после редких дождей. Если же оттока воды нет, то влага почвенных растворов испаряется, а приносимые ими соли накапливаются в грунте. В результате раз­вивается засоление, крайне угнетающе действующее на большинство назем­ных растений (рисунок 24). Только некоторые высшие растения-галофиты способны обитать на засоленных грунтах. Очень сильно засоленные участки, где на поверхности грунта выступает соляная корка, обычно лишены высших ра­стений.

Тропические и субтропические пустыни флористически сильно различа­ются, так как расположены на территориях разных флористических царств, но типы их формаций сходны. Кустарниковые и кустарничковые формации состоят из фуппировок склероморфных и обычно колючих растений с мелки­ми цельными опадающими листьями или с сильно редуцированными до мел­ких чешуи листьями и фотосинтезирующими стеблями. На время особенно продолжительных засух такие кустарники впадают в анабиоз, в котором неко­торые виды могут без вреда оставаться в течение нескольких лет. При этом они сильно высыхают, некоторые даже до воздушно-сухого состояния, а после дождя в течение нескольких дней восстанавливают нормальную вегетацию, процветают и за 2 — 3 недели формируют зрелые семена. Травяной ярус состо­ит из разных эфемероидов и эфемеров. Эфемеры могут составлять и самостоя­тельные формации без участия кустарников. Для некоторых пустынь характер­ны формации многолетних трав, в которых главную роль играют узко- и жест­колистные злаки, в разных фитохориях принадлежащие к разным ролам.

В американских и африканских пустынях встречаются особые формации суккулентов, которые трудно сопоставлять с привычными типами формаций других регионов из-за своеобразия жизненных форм слагающих их растений. Стеблевые суккуленты варьируют по размерам от крупных древовидных форм до мелких растений, которые можно уподобить дерновинным травам. В Новом Свете все это разнообразие представлено разными видами и родами семейства Кактусы (Cactaceae), а в Африке — удивительно похожими на них кактусовидными молочаями (Euphorbia) и разнообразными представителями семей­ства Ластовневые (Asclepiadaceae). Заметный компонент суккулентных форма­ций — крупные розеточные листовые суккуленты: агавы (Agave) в Америке и розеточные алоэ (Aloe) и Аизооновые (Aizoaceae) в Африке.

Чрезвычайно своеобразный тип пустынь представляют прибрежные туман­ные пустыни (Чилийско-Перуанская и Намиб), протягивающиеся узкой поло­сой до 100 км в ширину вдоль западных побережий соответственно Южной Америки и Южной Африки.

Рисунок 24 – Профиль пустынной растительности в депрессии рельефа: 1—песчаная пустыня с парнолистником (Zygophyllum sp.) и тамариском (Tamarix sp.); 2— область проявления засоления: 3 — засоленная глинистая пустыня с тамариском (Tamarix sp.): 4 — корковый солончак без высших растений.

В этих пустынях почти не бывает дождей, но очень часты туманы, на самом побережье — еженощные. Именно влага туманов, конденсирующаяся на грунте и растениях, становится главным источником влаги для обитающих там растений и животных. Некоторые растения прибрежных туманных пустынь научились поглощать конденсирующуюся на их побегах вла­гу непосредственно листьями и стеблями. Ряд видов американских тилляндсий (Tillandsia) делают это так успешно, что вообще обходятся без корней.