Основные свойства пустынных ландшафтов. Типы пустынь
Пустыни - ландшафты с малой биологической информацией, ослабленными водными и биотическими, а так же интенсивными прямыми воздушными связями.
Суровые условия пустынь могут быть связаны с сухостью климата. Сухость климата может быть как физической, так и физиологической. В первом случае она наблюдается при очень большом поступлении тепла (аридные пустыни), во втором с дефицитом тепла (холодные пустыни). Аридные пустыни и холодные пустыни.
Аридные пустыни
Площадь аридных пустынь 48 млн. км2
По количеству осадков выделяют 3 биоклиматические зоны:
- экстрааридная, менее 100 мм - 0,4% площади суши;
- аридная, 100 - 200 мм - 15% площади суши;
- полуаридная 200-400мм - 14,6% площади суши.
Аридные территории: Австралия -83%, Африка - 59%, Азия -38%, Северной и Южной Америке - 10% и 8% соответственно, Европа - 1%.
Пустыни по литологии - каменистые, щебнистые, песчаные, глиняные.
По геоботаническим признаками, по типам климата (тропические, субтропические, умеренные).
Климат пустынь - результат деградации различных климатов, сохраняются черты исходного климата. Пустыни с зимним max осадков, с равномерным, с летним max.
- Ничтожная влажность воздуха; - Очень высокие температуры; - Резкие температурные контрасты; - Сильная инсоляция; - Небольшая облачность; - Сильные и порывистые ветры; - Огромный разрыв между количеством осадков и испарением.
Неблагоприятны для растений: - необходимость чрезмерного испарения; - в почвах наблюдается недостаток воды и бедность в органических веществах, засоление.
Две группы видов растений: - Переносят неблагоприятные условия - экстремальные ксерофиты - Не переносят - заканчивают вегетацию до наступления засухи-эфемеры
Первая группа представлена многолетниками -(полукустарниками и травами), вторая – однолетниками.
Приспособления: - сосущая сила корней огромна - до 100-160 атмосфер; - корневые системы способны достигать грунтовых вод; - корневые системы вширь достигают длины 10-15 м.
Уменьшение транспирации: - редукция листьев, (фотосинтезе – стебли); - сезонная смена листьев; - защитный покров листовой пластинки.
Саксауловые леса - позволяет рассматривать пустыни как результат деградации степей, лугов и саванн.
Вторая группа: Однолетние эфемеры - одностебельные формы высотой до 30-40 см (1-2 см); Многолетние – клубни, луковицы, даже у злаков. Быстрое развитие - от 3 недель до 2-х месяцев. Для пустынь с равномерными осадками не характерны.
Биомасса обычно составляет 10-15 ц/га; ежегодная продукция 5-15 ц/га, достигая 50 ц/га в саксауловых пустынях.
Видовое разнообразие пустынь вдвое меньше, чем в степях (700 - 800 видов для пустынь Средней Азии).
Для флоры характерна аккумуляция:
- Na, Cl, S - в надземных органах; - Ca, Р и К - в подземных органах.
Общее содержание золы выше, чем в степных растениях; Элементы 1 и 2 групп вовлечены в БИК энергичнее, чем в степях. Концентрация в наземных органах (Na, Cl, S) - гибель - развевание ветром - вывод токсич. элементов.
Высокогорные памирские пустыни. Распространены в Азии на высотах в 3000-4000 м
Сильная инсоляция и испарение в сочетании с ничтожным количеством осадков (100 мм /год) обусловливают исключительную сухость. Фотосинтез и дыхание растений с более высокой интенсивностью, чем в умеренных зонах. Образование и накопление крахмала замедлено, поэтому растения содержат много сахаров.
Почвы почти не выщелочены - возможны избыточные концентрации химических элементов, особенно над рудными полями. В растениях возможны повышенные концентрации Pb, Se, Mo, Cu, Ni, V.
- Медное отравление овец в Кызылкумах;
- При строительстве поселков в районах добычи полезных ископаемых в пустынях следует учитывать возможное повышение содержания в водах и пище молибдена, которое вызывает подагру, свинца (нервные болезни), меди (малокровие).
1. БИК ускорен - быстрое разложение и быстрая минерализация или консервация без образования гумуса
2. Зеленая органическая масса мала, преобладающая часть живого вещества сосредоточена под землей
3. Мало биологической информации, ослабленны биотические и водные связи, интенсивны прямые воздушные.
Все в сумме - малая устойчивость пустынных ландшафтов.
22. Формирование солнечной системы и планеты Земля.
Согласно современным представлениям, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвёздного молекулярного облака. Большая часть вещества оказалась в гравитационном центре коллапса с последующим образованием звезды — Солнца. Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого в дальнейшем сформировались планеты, их спутники, астероиды и другие малые тела Солнечной системы.
· Спусковым механизмом гравитационного коллапса стало небольшое (спонтанное) уплотнение вещества газопылевого облака (возможными причинами чего могли стать как естественная динамика облака, так и прохождение сквозь вещество облака ударной волны от взрыва сверхновой, и др.), которое стало центром гравитационного притяжения для окружающего вещества — центром гравитационного коллапса. Облако уже содержало не только первичные водород и гелий, но и многочисленные тяжёлые элементы (Металличность), оставшиеся после звёзд предыдущих поколений. Кроме того, коллапсирующее облако обладало некоторым начальным угловым моментом.
· В процессе гравитационного сжатия размеры газопылевого облака уменьшались и, в силу закона сохранения углового момента, росла скорость вращения облака. Из-за вращения скорости сжатия облака параллельно и перпендикулярно оси вращения различались, что привело к уплощению облака и формированию характерного диска.
· Как следствие сжатия росла плотность и интенсивность столкновений друг с другом частиц вещества, в результате чего температура вещества непрерывно возрастала по мере сжатия. Наиболее сильно нагревались центральные области диска.
· При достижении температуры в несколько тысяч кельвинов, центральная область диска начала светиться — сформировалась протозвезда. Вещество облака продолжало падать на протозвезду, увеличивая давление и температуру в центре. Внешние же области диска оставались относительно холодными. За счёт гидродинамических неустойчивостей, в них стали развиваться отдельные уплотнения, ставшие локальными гравитационными центрами формирования планет из вещества протопланетного диска.
· Когда температура в центре протозвезды достигла миллионов кельвинов, в центральной области началась реакция термоядерного синтеза гелия из водорода. Протозвезда превратилась в обычную звезду главной последовательности. Во внешней области диска крупные сгущения образовали планеты, вращающиеся вокруг центрального светила примерно в одной плоскости и в одном направлении
Между тем, во внешней области туманности гравитация вызвала процесс конденсации вокруг возмущения плотности и частиц пыли, а остальная часть протопланетного диска начала разделяться на кольца. В процессе, известном как аккреция, частицы пыли и обломки слипаются вместе в более крупные фрагменты, образуя планеты. Таким образом формируется Земля около 4,54 млрд лет назад (с погрешностью 1 %). Этот процесс был в основном завершён в течение 10-20 миллионов лет. Солнечный ветер новообразованной звезды типа Т Тельца очистил большую часть материи на диске, которая ещё не сконденсировалась в более крупных тела. Тот же самый процесс будет производить аккреционные диски вокруг практически всех новообразованных звёзд во Вселенной, некоторые из этих звёзд приобретут планеты.
Протоземля увеличилась за счёт аккреции, пока её поверхность была достаточно горячей, чтобы расплавлять тяжёлые, сидерофильные элементы. Металлы, обладая более высокой плотностью, чем силикаты, погрузились внутрь Земли. Эта железная катастрофа привела к разделению на примитивную мантию и металлическое ядро спустя всего 10 миллионов лет после того, как Земля начала формироваться, произведя слоистую структуру Земли и сформировав магнитное поле Земли. Первая атмосфера Земли, захваченная из солнечной туманности, состояла из лёгких (атмофильных) элементов солнечной туманности, в основном водорода и гелия. Сочетание солнечного ветра и высокой температуры поверхности новообразованной планеты привели к потере части атмосферы, в результате чего в атмосфере в настоящее время процентное отношение этих элементов к более тяжёлым ниже чем в космическом пространстве.