солончаковая пустыня

Пустыни травянистые и кустарниковые, как правило, располагаются в тропических и субтропических регионах. Наибольшие площади они занимают в Азии, Африке, Австралии, Северной и Южной Америках. Помимо растительности, пустыни обычно подразделяют по породам, на которых они сформировались: глинистые, солончаковые, песчаные, каменистые. Почвы пустынь — сероземы и светло-бурые.[ …]

ПУСТЫНИ — наземный биом, характеризующийся крайне неблагоприятными климатическими условиями (количество осадков менее 200 мм) и бедностью растительного покрова. Эти аридные области занимают до 36% площади суши, а в бывшем СССР — около 11% его территории. Пустыни подразделяются на тропические, субтропические и умеренные, последние два типа характерны для нашей страны.[ …]

Почвы пустынь — сероземы и светло-бурые. Пустыни обычно подразделяются по породам, на которых они сформировались: глинистые, солончаковые, песчаные, каменистые.[ …]

Они сохраняют частично признаки и свойства исходных почв, но вместе с тем приобретают не столь резко выраженные признаки и свойства, присущие такырообразованию: формирование пористой, но не столь плотной корки, обособление подкоркового слоевато-чешуйчатого горизонта, сменяющегося менее уплотненным, чем у такыров, горизонтом В; последний обогащен легкорастворимыми солями. [ …]

Пойменные почвы пустынной зоны изучены недостаточно. Значительные площади пойм крупных рек пустынной зоны заняты солончаками и лугово-солончаковыми почвами. Растительность тугаев (пойменных лесов) отличается высокой продуктивностью. Биомасса тугайных сообществ весьма значительна — до 1000 ц/га и более. Опад составляет более половины биомассы, поэтому здесь формируются почвы с повышенным содержанием гумуса.[ …]

В основу подразделения бурых пустынно-степных почв на виды положены степень солонцеватости, солончакова-тости, карбонатности, каменистости и другие признаки, например характер выраженности гипсоносного горизонта.[ …]

Помимо солонцовых почв, встречаются засоленные почвы (солончаковые и солончаки), в которых, кроме поглощенного натрия, содержится значительное количество воднорастворимых солей (карбонаты, сульфаты и хлориды натрия, кальция и магния и т. д.). Засоленные почвы распространены главным образом в пустынной зоне. По степени засоления (количеству солей и глубине залегания соленосных горизонтов) их подразделяют на слабо-солончаковатые (когда более 0,25% солей находится на глубине 80—150 см), солончаковатые (если более 0,25% солей залегает на глубине 30—80 см), солончаковые (соленосный горизонт расположен на глубине 5—30 см) и солончаки (в самом верхнем слое почвы содержится не меньше 1% солей). Количество солей в солончаках может колебаться в очень широких »пределах: от 1 до 10% и более. По составу преобладающих солей солончаки разделяют на сульфатные (главным образом Ка2804), содовые (главным образом N82003 и КаНС03), хлоридные (ТЧаС1 и Л%С12) и смешанные — сульфатно-содовые, хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные.[ …]

Видовой состав не отличается богатством и определяется типом пустыни и связанными с ним особенностями водного и солевого режимов. По характеру растительного покрова выделяют пустыни песчаные, глинистые, гипсовые и солончаковые.[ …]

Разнообразие состава почвообразующих пород определяет формирование различных пустынных ландшафтов — каменистые, глинистые, галечниковые, солончаковые, песчаные пустыни, отличающихся своими особенностями растительности, мезо- и микрорельефа и почвенного покрова.[ …]

Наибольшие сложности представляет освоение почв солонцового комплекса с преобладанием солончаковых солонцов. Такие комплексы почв широко распространены в Прикаспийской низменности и других районах зоны сухих и пустынных степей. Система агротехнических и мелиоративных мероприятий по окультуриванию солонцовых комплексов с преобладанием солончаковых солонцов, разработанная Джаныбекским стационаром АН СССР, состоит в следующем.[ …]

Засоленными называются почвы, содержащие в своем профиле легкорастворимые соли в токсичных для сельскохозяйственных растений количествах. К ним относятся солончаки, солончаковые почвы и солон-ц ы. Они широко распространены в зонах сухих и пустынных степей, в пустынной зоне, встречаются также в степной, лесостепной и таежно-лесной зонах.[ …]

Продуктивность травостоя на солончаках варьирует в широких пределах. Солончаковая растительность отличается высокой зольностью, достигающей у мясистых солянок пустынной зоны 40—55%. Зольность полусухих солянок 20—30 %, ксерофитных полыней — 10—20 %, в то время как у растительных сообществ незасоленных почв (злаков и бобовых) она обычно не превышает 10 %.[ …]

Наиболее четко дифференциация профиля на горизонты выражена у солонцеватых серо-бурых почв. Часто нижняя часть профиля сильно обогащена скоплениями гипса. Тип серо-бурых почв разделяется на три фациальных подтипа: серо-бурые пустынные очень теплые промерзающие, серо-бурые пустынные субтропические кратковременно промерзающие и серо-бурые пустынные субтропические жаркие непромерзающие. Выделяют следующие роды: обычные (солончаковатые), гипсоносные, солончаковые, такырно-солонцеватые, промытые (приуроченные к понижениям, профиль промыт от солей и гипса). Деление на виды не разработано.[ …]

Многие бобовые великолепно приспособились к дефициту влаги на тяжелых и неплодородных глинистых почвах или на подвижных песках. Характерный саванный пейзаж создают ксерофильные с плоскими зонтиковидными кронами, мелколистные и колючие виды африканских акаций, паркий (Parkia) и брахистегий (Brachystegia).[ …]

Растительность зональная — естественные климак-совые растительные сообщества, характеризующие определенные биомы и соответствующие климатическим поясам. Они образуют самостоятельные растительные зоны (тундра, тайга, хвойные леса, широколиственные леса, саванны, влажнотропические леса, степи, пустыни и др. ). Иногда еще выделяют понятие «интерзональная растительность» — фитоценозы, нигде не образующие самостоятельных зон, но встречающиеся одновременно в нескольких природных зонах (сфагновые болота, солончаковые сообщества, ивняки вдоль рек и пр.).[ …]

Из других типов местообитаний наибольшую площадь занимают леса — 32% (28 тыс. га).[ …]

Соленые озера занимают наибольшую площадь-около 21 кв. км. Для них характерны глубокие крутосклонные котловины, плотное супесчаное ложе и многочисленные выклинивания пресных грунтовых вод. Встречаются также лебедовые сообщества (Halimione verrucifera) и бескильницевые луга (Puccinellia tenuifolia, P. hauptiana). На первой террасе распространены различные луговые сообщества с доминированием Hordeum brevisu bu latum Elytrigia repens, Calam-agrostis epigeios, Leymus angustus. Для второй террасы характерны тырсово-типчаковые (Festuca valesiaca, Stipa capillata) ассоциации с обилием Pseudosophora a lop ecu roi des и Stipa pennata. На крутых склонах котловин отмечены пустынные галофитные полукустарнички (Atriplex cana, Limonium suffruticosum). [ …]

Полезные в гигиеническом отношении сведения можно было почерпнуть и из классификации, предложенной О. А. Алекиным. Так, большая часть природных пресных вод (общая минерализация 0,1%) отнесена им к гидрокарбонатному классу. Это материковые воды, включающие многие реки и значительную часть подземных вод, т. е. воды, наиболее широко используемые для водоснабжения населения. К классу хлоридных вод относятся главным образом воды морского происхождения, ряда материковых озер и подземные воды солончаковых районов, пустынь, полупустынь. Обычно это воды повышенной и высокой минерализации (1,5—2,0 г/л и более). Сульфатный класс вод представлен также водой озер и рек с повышенной минерализацией, генетически связанной с осадочными морскими породами.[ …]

Работами Дагестанской опытно-мелиоративной станции доказана возможность использования морской воды для орошения сельскохозяйственных культур. Это особенно важно в связи с тем, что ввод в оборот пустующих земель на северо-западе Каспия сдерживается дефицитом пресной воды. На посевах многолетних трав рекомендуется 10 поливов при норме 400—500 м3/га. Данная технология орошения морской водой исключает засоление легких по гранулометрическому составу почв. Рекомендуется широкий набор культур: зерновые (пшеница, рожь, ячмень), многолетние травы (люцерна синегибридная, пырей солончаковый, райграс пастбищный, колосянка песчаная, житняк гребенчатый, пустынный и широколистный и ряд других).[ …]

Пустынные участки трубопроводов — Пути российской нефти

 Энциклопедия технологий

Проблемы

Пустынями считаются в основном равнинные участки земной поверхности, на которых отсутствует растительный покров. Чаще всего под термином «пустыня» в строительной практике понимается территория с песчаными и глинистыми грунтами, однако возможны и каменистые, и солончаковые пустыни. Ледяные пустыни рассматриваются отдельно.

В основном пустыни расположены в жарком и реже в умеренном поясах Земли, где царит аридный, то есть вододефицитный климат. Для этих территорий характерны сильные ветры, высокая дневная температура летом и зачастую очень низкая зимой. Даже суточные перепады температуры могут доходить до 40 градусов. Грунты в этих местах пересушены, их температура может достигать 70 градусов. Пески под действием ветров образуют гряды, так называемые барханы, которые способны перемещаться со скоростью в несколько десятков и даже сотен метров в год по направлению господствующего ветра.

На месте временных водоемов образуются такыры и солончаки. В сухое время года это ровные, твердые поверхности, весьма прочные, но после дождей они превращаются в поля практически непроходимой грязи. Особое явление представляют соры — до конца не высохшие пересоленые водоемы. Это весьма коварные территории, где под твердой соляной коркой скрывается масса жидкой грязи.

В предгорьях, на плато или мелкосопочниках, на коренных породах располагаются каменистые пустыни, покрытые мелким щебнем, дресвой и галькой. Такие пустыни практически полностью лишены какой-либо растительности.

Подобный ландшафт почти не встречается в России, но отечественные строители накопили определенный опыт работ в государствах Средней Азии, где проблемы, связанные с пустынными территориями, очень актуальны.

Решения

Проектирование трассы трубопровода следует производить с учетом неблагоприятных инженерных факторов. В частности желательно избегать пересечения соров или участков с активным движением песков.

Работы по прокладке трубопровода рекомендуется планировать с осени по середину весны, чтобы исключить их ведение в самое жаркое время. В противном случае для летнего времени следует разработать особый график работ с длительным перерывом в самое жаркое время дня. Необходимо предусмотреть мероприятия по укрытию персонала и защите техники от пылевых бурь, а в зимнее время — от снежных буранов. Крайне важно обеспечить водой в достаточном количестве персонал и технику.

После выбора трассы в зоне распространения барханных песков производится планировка по всей ширине строительной полосы. Вслед за этим с учетом плотности песчаных грунтов либо бульдозерами, либо экскаваторами — одноковшовыми (предпочтительнее типа драглайн) или роторными — разрабатываются траншеи. При этом надо стремиться к тому, чтобы изоляционно-укладочные работы не отставали от земляных, поскольку есть угроза заноса выкопанных траншей или смещения их бортов. Глубина траншей рассчитывается с учетом смещения масс песка в результате его движения.

Уложенный в траншею трубопровод засыпается и уплотняется проходами бульдозеров над засыпанной траншеей. Затем оставшийся грунт равномерно распределяют по трассе и снова уплотняют. Рекомендуется провести мероприятия по снижению подвижности песка: высадку растительности, битумизацию грунтов и/или применение специальных «ловушек».

В ряде случаев, например, при пересечении соров трубопровод укладывается на специально сооружаемую дамбу или устанавливается на свайное основание.

Тайна под «сотовыми» узорами соляных пустынь

В течение многих лет ученые не могли понять механизм этих таинственных многоугольников, которые можно увидеть здесь, в Салар-де-Уюни в Боливии. Антон Петрус / Getty Images

В этой истории

Место

Соляные равнины Бонневилля / Гоночная трасса Бонневилля

Приезжайте за скоростью, уезжайте с любовью к пустыне.

Место

Солончак Уюни

Бескрайний ландшафт из чистой соли простирается далеко за пределы Боливии.

От солончаков Бонневиль в штате Юта до солончака Уюни в Боливии соляные пустыни по всему миру стали популярными туристическими направлениями — огромные, кажущиеся невыразительными, невероятно фотогеничные чудеса природы. Хотя не все соляные пустыни созданы одинаково, у них есть одна странная особенность: то, что можно описать как сотовидные узоры, состоящие из низких гребней, выходящих из соляной корки. Механизм, лежащий в основе этих загадочных многоугольников, уже некоторое время заставляет ученых ломать голову, и несколько гипотез не дают полного объяснения их вездесущности и регулярности.

Но теперь ученые, похоже, приблизились к ответу. Вместе с исследователями из Германии и Англии Яна Лассер из Института интерактивных систем и науки о данных Технологического университета Граца (TU Graz) в Австрии опубликовала в журнале Physical Review X исследование, показывающее, как поток соленой воды под поверхностью отвечает за шаблоны мышления.

Соляные пустыни (также называемые солончаками или солончаками) образуются, когда неглубокий замкнутый водоем испаряется в месте с небольшим количеством осадков, таком как пустыня, оставляя после себя плоскую поверхность минералов, которые могут накапливаться в течение тысяч лет.

Соляные равнины бассейна Бэдуотер в Долине Смерти занимают площадь около 200 квадратных миль. Рики Боури/Shutterstock

Лассер, научный сотрудник Технического университета Граца, впервые познакомилась с соляными пустынями благодаря своему научному руководителю Лукасу Герингу, физику из Ноттингемского Трентского университета в Англии. «Когда он рекламировал проект, я была очарована, потому что во время учебы в бакалавриате и магистратуре я занималась программированием в области теоретической физики и очень хотела изучить экспериментальную сторону физики», — говорит она. Этот проект позволил ей на самом деле «увидеть вещи в дикой природе».

За прошедшие годы было выдвинуто несколько гипотез о том, почему эти плоские участки приобретают твердую форму сот. Один из них приписал узоры трещинам, которые образуются при высыхании поверхности земли. «Идея заключалась в том, чтобы поверхность высыхала и трескалась, чтобы снять напряжение», — говорит Лассер. «И вода, богатая минералами, просачивалась в эти трещины», оставляя после себя гряды кристаллов соли. Конкурирующая гипотеза постулировала, что края трещин могут подниматься вверх, образуя гребни.

Солончак Уюни в Боливии — крупнейший в мире солончак. Он не совсем плоский. Сара Винтер/Shutterstock

Но эти два объяснения не объясняют сверхъестественного постоянного размера этих узоров по всему миру. «Мы видим в Долине Смерти [в Калифорнии], или в Шотт-эль-Джерид [в Тунисе], или в Салар-де-Уюни [в Боливии], что эти узоры всегда имеют диаметр от 1 до 2 метров [от 3 до 6 футов], — говорит Лассер. Лассер и его команда обнаружили, что секрет кроется под коркой.

Соляные пустыни не такие сухие, как следует из их названия. «На самом деле они полностью заполнены водой», — говорит Лассер. «Подземные воды достигают поверхности, и эта вода движется и постоянно испаряется через поверхность». По мере того, как соленая вода испаряется, под земной корой образуется более богатый минералами слой, и, поскольку он тяжелее, чем менее соленая вода, поднимающаяся снизу, он начинает течь обратно вниз в виде «нисходящих шлейфов», говорит Лассер, вокруг земной коры. вода, которая поднимается, чтобы заменить его. Именно эти циркулирующие шлейфы, конвекционные ячейки, похожие на то, что происходит в радиаторах, но движимые соленостью, а не теплом, создают регулярные гребни. «То, что мы видим на поверхности, — это края конвекционных ячеек, которые находятся под землей», — говорит Лассер. Постоянный круговорот соленой и пресной воды под поверхностью, по-видимому, является универсальным свойством всех соляных пустынь.

Бассейн Бэдуотер в Долине Смерти также является самой низкой точкой в ​​​​Северной Америке, на высоте 282 фута ниже уровня моря. Тайфун Коскун/Агентство Анадолу через Getty Images

Исследовательская группа изначально хотела вырастить искусственные узоры в лаборатории, но оказалось, что эксперимент трудно контролировать. Вместо этого они выбрали сверхмощную симуляцию. «Если вы хотите смоделировать все это в трех измерениях, вам просто нужно выполнить много вычислений», — говорит Лассер.

Для Лассера это исследование казалось чистейшей формой исследования — попыткой понять что-то о мире, не имея в виду непосредственного применения. «Когда выходишь туда, в Долину Смерти, и стоишь посреди этих узоров, сразу понимаешь, что здесь что-то происходит», — говорит Лассер. «Возможность провести это исследование исключительно из любопытства было очень, очень приятным опытом».

Читать дальше

Внутри мира «Art Droping»

Почему вы должны искать бесплатные картины 12 марта.

формыфизикасоляные пустынинаука

КНИГА GASTRO OBSCURA

Попробуй мир!

Открывающее глаза путешествие по истории, культуре и местам кулинарного мира.
Заказать сейчас

Ученые разгадывают тайну необычных сотовых узоров соляных пустынь

Соляные пустыни покрыты странными повторяющимися узорами. Наконец-то мы выяснили, почему

Впечатляющие шестиугольные формы, образующие соляные пустыни, такие как бассейн Бэдуотер в Долине Смерти, Калифорния, и Салар-де-Уюни в Боливии, давно озадачивают как путешественников, так и ученых.

Соляные пустыни являются одними из самых экстремальных и негостеприимных мест на планете, а их причудливые и потусторонние строения в форме многоугольников ежегодно привлекают сотни тысяч туристов.

Они встречаются в таких областях, как бассейн Бэдуотер в Долине Смерти в Калифорнии и Салар-де-Уюни в Чили, где они служили фоном для пустынной планеты Крейт в «Звездных войнах: Последние джедаи».

Теперь группа исследователей из Университета Ноттингем Трент и Технического университета Граца в Австрии смогла объяснить происхождение этих узоров, а также их культовую форму и размер.

Ранее предполагалось, что соляная корка пустыни высыхает и образуются трещины, вокруг которых разрастаются узоры. Другая гипотеза предполагала, что соляная корка непрерывно растет и изгибается из-за нехватки места, образуя узоры.

Однако ни одно из этих объяснений не объясняет постоянный размер — всегда от одного до двух метров — и сотовую форму.

Более правдоподобное объяснение было дано исследователями, которые описывают, как конвекция соленой воды в недрах отвечает за сотовое образование соляных узоров.

Постоянный размер элементов и скорость, с которой растут узоры, также могут быть связаны с этим, говорят они.

Чтобы добраться до сути этой тайны природы, команда объединила области исследований гидродинамики с физикой и геоморфологией с науками о Земле и исследовала явление с нескольких сторон.

В лабораторных экспериментах они наблюдали, как соленая вода перемещается в песчаных почвах, и анализировали в численном моделировании масштаб протяженности узоров в различных условиях. В двух полевых исследованиях в Калифорнии они наблюдали закономерности в природе и собирали образцы, чтобы показать, что токи в недрах отражают узоры, видимые на поверхности.

Данные, собранные исследователями в ходе экспериментов, моделирования и полевых исследований, указывают на непротиворечивую картину.

Движущим механизмом формирования рисунка является конвекция или циркуляция соленой воды в почве под соляной коркой. Соляные пустыни, в которых встречаются эти узоры, ни в коем случае не сухие, а очень соленые грунтовые воды часто достигают поверхности, залегая прямо под соляной коркой. В этих пустынях вы быстро доберетесь до этой воды, копая вручную, хотя она будет слишком соленой для питья.

Когда этот рассол испаряется под жарким летним солнцем, соль остается. Это делает грунтовые воды непосредственно под поверхностью более солеными и, следовательно, более тяжелыми, чем более пресная вода, которая все еще скрывается внизу. Если эта разница в солености достаточно велика, более соленая вода у поверхности начинает опускаться вниз, а более пресная вода поднимается снизу.

Подобно горячей и холодной воде, циркулирующей за счет конвекции в радиаторах, в недрах образуются конвекционные валы соленой и менее соленой воды.

Одиночный конвекционный валик должен иметь круглую форму, которая максимально увеличивает объем, заключенный в валке, при минимальной окружности. Однако, когда в земле образуется множество конвекционных валов рядом друг с другом, они «сжимаются» друг с другом и образуют шестиугольные сотообразные узоры, по краям которых опускается очень соленая вода.

В местах с особенно высоким содержанием соли соль также больше кристаллизуется на поверхности. Со временем образовавшаяся корка образует приподнятые горбы и края, которые создают солевой узор в виде сот.

Первый автор, доктор Яна Лассер из Технического университета Граца, сказала: «Это отличный пример фундаментального исследования, основанного на любопытстве. Природа представляет нам очевидную и увлекательную загадку, которая стимулирует наше любопытство и тем самым побуждает нас решить ее — даже без какой-либо прямой возможности дальнейшего применения».

Помимо удовлетворения любопытства, понимание топографии соляных пустынь помогает предсказать, сколько богатой минералами пыли будет вытеснено с поверхности соляных пустынь и выброшено в атмосферу. Эта пыль, в свою очередь, играет важную роль в формировании облаков и переносе минералов в океаны.

Доктор Лукас Геринг, адъюнкт-профессор физики Школы науки и технологий Ноттингемского Трентского университета, сказал: «В соляных пустынях первое, что вы видите — почти единственное, что вы видите, — это бесконечное лоскутное одеяло из шестиугольников и других упорядоченных форм.