Шөл және шөлейіттік топырақтарға жалпы түсінік
Шөлді аймақ топырақтары Еуразияның ішкі континенталды бөлегінде, Орталық Азия мен Қазақстан Респибликасы тегістігінде орналасқан және ТМД территориясының 6 проценттен астам жерін қамтиды. Бұл аймақ топырағын зерттеуге үлес қосқан ғалымдар – С.Неуструев, Н.Димо, Л.Прасолов, И.Герасимов т.б.
Шөлді аймақтың басты сұр-қоңыр топырақ типі автоморфты атмосферадан үстіртін ылғалдану, топыраққұралу туралы пікірді Е.Лобова 1960 жылы айтып, оны бореалдыға таяу белдеуге жатқызған. Гидроморфты сутекті төмен ызадан ылғалданатын топырақтардан бұл аймақта сортаңдар мен тақырлар тараған. Желді аймақ климаты жазы ыстық, қысы суық болып келеді. Орта жылдық температура аймақтың солтүстігінде 16°С-тан, оңтүстік бөлегінде 20°С-қа жетеді. Орта жылдық атмосфералық түсім 75-150мм, оның басым бөлегі қыс-көктемгі маусымдарға келеді. Топырақ кескіні тек жоғарғы жарты метр тереңдікке дейін дымқылданады. 10°-тан жоғары тиімді температура жиынтығы 4000°-тан астам. Өсімдік жамылғысын негізінен сораңды-бұталы, жусан, бетеге, еркекшөп, құмаршық, бұйырғын, баялыш, қараған, теріскен және эфемерлі түрлер құрайды. Соңғылар құмда көбінесе сексеуілмен қосыла дамыған. Тақыр бетін балдырлар басқан. Шөл өсімдіктерінің биомассасы көп емес. Родин мен Базилевич есептеуінше 4,3т/га тең; құрылық үстінде ыдырамаған органикалық қалдық болмайды. Көктемгі шөлде эфемерлер құлпырып кетеді де, жазда көк өсімдік қурап қалады. Топыраққұраушы жыныстардан лөсті және көне алювилік желмен ұшырылған шөгінділер басым. Соңғылар Тұран ойпатында шоғырланған және мұнда құмдар кең тараған. Ойпаң тегістіктер арасында неоген заманынан қалған платолы көтеріңкі жерлер кездеседі. Көтеріңкі жерлерді үштік дәуір жыныстары құрады, үстінде жұқа қабатты лөсті салындылары бар. Бетпақ дала, Шу-Іле тау-қыраты бетін және Қызылқұмның орта шенін палеозой заманының жанартаулық метаморфтық жыныс үгінділері басқан. Бұл аудандарда жел әрекетінен болған лөсті шөгінділер сынық тасты келеді, құмды-шаңды түйірлері азайған, құрылық беті тасты қалқанға, ландшафт кейпі тасты шөлге, гаммадаға айналған. Биік таулар етегі зор қабатты (100м астам) лөсті салындылардан құралған. Жер бедеріне сәйкес топырақтар тараған: тегіс плато, аласа сатылар мен қалдық құрылықта сұр-қоңыр, ал тау етегіндегі ойпаң тегістіктерде тақырлар дамыған.
Бедердің көтеріңкі тегіс учаскелерінде айқын кескінді сұр-қоңыр топырақ қалыптасқан. Оның кескініне мына белгілер тән: бетінде кеуек қабыршағы бар, одан төмен жалғаса сәл айқындалған қарашірінділі жиек келеді, ол бірте-бірте борпыл шашыранды түйірлі жиекшеге көшеді. Одан төмен топырақ құрылымы нығыздалған, бұл қабатшада майда бытыранды түйірлер мен сәл білінетін борпылдақ тарамыстанған карбонатты жаңа жарандылар болады.
Үстірттің Қазақстан, Түркменстан орталық бөлегінің нағыз сұр-қоңыр топырағы кескіні мынандай: ақ жиек-шеңбер қуысты 3-6см беткі қабықша одан төмен сұр-қоңыр түсті қарашірінділі жиек келеді, ол тамырлармен сәл шырмалғандықтан желмен ұшырылуға бейім, қалыңдығы 10-15см. Келесі нығыздалған қоңыр түсті В жиектің түйіртпегі призма кесекті, ақшыл дақты, қалыңдығы 10-15см. Одан төмен борпылдақ лөсті құмбалшықты С жиек жатыр, онда ғаныш кристаллдары мол, 1,5м тереңдіктен ғаныштың ине сияқты жарандылары байқалады.
Алювиндік шөгінділерде құралған сұр-қоңыр топырақта нығыз жиек болмайды. Қиыршық тасты жыныстың беткі қабығы малта тастармен қосыла, шеменденіп тасты қалқан құрады. Құрды топырақ бетінде карбонатты балшықтан тұратын жіңішке қабықша болады; топырақтың қалған жиектері қалыңдығы жұқа. Шөлді аймақтың топыраққұралу үрдісінде минералдық заттар айналымы басым. Басты типі Д сұр-қоңыр топырақтың жалпы химиялық құрамы кескін бойы аса өзгермейді, тек үстіңгі қабат құрамында кремний тотығы мөлшері артады.
Келесі нығыздау жиекте оның саны азайып, алюминий, темір, магний мен калий тотықтары мөлшері сәл көтеріледі. Нығыздау бөлшек құрамында өте майда дисперсті түйірлер шоғырланған (11%) және сіңірілген натрий катионы бар. Соңғының шығу көзі өсімдік қалдықтары мен жыныстар құрамындағы натрий тұздары. Бұл жиекте силикаттар мен ауыр минералдар саны-7,1 мен 3,1 процентке дейін өскен. Шөлді аймақ топырағында органикалық түсім аз және кіші жандылар тіршілігі бәсеңдегендіктен, қарашірінді мөлшері 1проценттен аспайды және оның саны кескін бойымен төмен қарай бірте-бірте азаяды. Гумус құрамында фульвоқышқылдар басым, соған орай топырақ кескінінің жоғарғы бөлегінде жылжымалы темір қосындысы мөлшері ұлғайған.
Шөлді аймақтың сұр-қоңыр топырағына келесі ерекшелік тән: кескінінің жоғарғы бөлегінде карбонат тұздарының шоғырлануы. Оны Лобова көктем, күз маусымдарында топырақ кескіннен хлор мен күкірт тұздарының сәл шайылуы, керісінше карбонат тұздарының орнында қалуымен байланыстырады. Сүйтіп сұр-қоңыр топырақ кескінінде карбонатты беткі және төменгі нығыздау қабаттар қалыптасқан. Соңғыдан төменірек ғанышты жиек жатады, одан төменгі бөлікте бірте-бірте жеңіл еритін күкірт пен хлордың натрийлы тұздар саны артады.
Шөлді аймақ топырағына плиоцен мен төменгі төрттік кезеңдердегі мұралы топыраққұралу және гипертекті үрдістер тән. Көне төрттік дәуірдің гипертекті мұрасына Орталық Азия мен Қазақстан топырағындағы жұлын тәрізді ғаныш шоғырланған жиек жатады. Сондай-ақ бұл топырақта көне төрттік кезеңдегі карбонат тұздарының жұмырланған және қатпарлы жиынтығы да кең тараған. Олар Таяу Шығыс пен Солтүстік Африка топырақтарының карбонатты қабығына және Мексика жеріндегі каолисолиға ұқсайды.
Шөлді аймақтың гидроморфты топырақсымақ жарандыларына сортаңдар жатады. Сортаң деп, жоғарғы қабатында 1 проценттен астам суда жеңіл еритін тұздары бар топырақты айтады. Олардың аумағы шөлді аймақтың 10 проценттей бөлегін қамтиды. Сортаңдар құралуы- құрылықтағы сыртқы бұзылу (гипергенез) нәтижесі, яғни тұз шоғырының бір түрі.
Шөлейттік аймақ топырақтары.
Шөлейттік аймақтың негізгі топырақ түріне шөлейттік қоңыр топырақ жатады, оның алабы, шабынды далалық қоңыр және кейбір топырақтар кешенімен бірге есептегенде, 94 млн га-ға жуық немесе ТМД топырақтарының 4,2 процентіне тең. Шөлейттік қоңыр топырақ негізінен Каспи мен Арал теңіздері солтүстік жағалауында және Сарыарқаның оңтүстік бөлегінде тараған.
Шөлейттік аймақ климаты ерекшелігіне қысы-жазы, суық-ыстылығы және құрғақшылығы жатады. Жыл бойындағы жауын-шашын түсім мөлшері 125-250мм тең, оның үштен бір бөлегі жаз кезінде келеді. Құрылықтан булану мөлшері ылғал түсімінен 4-5 есе артық немесе 700-900мм тең. Сондықтан топырақта ылғалдылық жетіспейді. Аймақтың қысы қысқа, суық, қары аз, күшті желді келеді. Қардың қалыңдығы 20см аспайды, кей жылдары ол 10см жауады. Көктем мұнда қысқа, шамалы ылғалды, жазы ұзақ, ыстық және құрғақ күйде қалыптасқан. Ең жылы айдың (шілде) орташа температурасы +20,5+26,5°С, ал суық айда (қаңтар) -10-15°С-қа тең.
Жылдық орташа температура -6-7°С, суық болатын кезең 160-190 күн аралығында ауытқиды. Температурасы 5°С-тан жоғары күндер жиынтығы 176-212, ал 10°С-тан жоғары күндердегі тиімді температура жиынтығы 3000-3700° жетеді. Шөлейттік аймақтың жер бедері бір қалыпты емес. Егер Солтүстік Каспи ойпатында ол негізінен тегіс жайылма жазық болып келсе, Оңтүстік Орал тауы мен Үстірттер терең өзен қойнаулары және тармақталған бөліктерден тұрады. Сарыарқаның жер бедері аса биік емес, оны шоқылар мен шоқы аралық кең алаптар құрады.
Топыраққұраушы жыныстарға Солтүстік Каспи ойпаты бетінде лөстүрлі құмбалшықтар астында теңіз трансгрессиясы (басу) шөгінділері жатады. Олардан басқа түрлі литологиялық құрамы мен сортаңдану дәрежесі бар, алювиалды-көлдік және ежелгі кезеңдік құмды-құмды-балшықты шөгінділер кездеседі. Оңтүстік Орал тауы етегіндегі үстірт әктас пен балшықты тақта тастардан тұрады. Сарыарқаның аласа төбе беткейлерінде сары-қоңыр түсті карбонатты лөстүрлі, қиыршық тасты, кескіні толық дамымаған құмбалшықтар тараған. Құрылық бетіне көбінесе кристаллды жыныстар шығып жатады. Бұлардан басқа, бұл өңірде үштік дәуірдің түрлі-түсті сортаң шөгінділері де бар. Бұрынғы өзен қойнаулары пролювилы-алювиилы механикалық құрамы бір қалыпты емес және сортанданған шөгінділерден құралған.
Торғай үстірті плато, ұсақ тас төсенішті, қоңыр түсті, көбінесе сортаңды, шаңды ауыр құмбалшықтардан және жеңіл механикалық құрамды жыныстардан тұрады. Шөлейттік аймақта ыза деңгейі терең жатады да, топыраққұралу үрдісіне әсерін тигізбейді. Шөлейттік аймақтың өсімдік жамылғысын құрайтын түрлер көп емес және ол өте сирек топырақ бетін 30-40% жабады. Тек қана, ылғал құбылымы жайлы, кебірленбеген, қоңыр құм мен құмайт топырақтарда ғана өсімдік бітіктеу: онда құм жусаны, құм зиресі, жерарда сүттігені, шөл бидайығы, бетеге және түрлі астралар өседі. Құмбалшықты топырақтарда жусанды, бетегелі-жусанды, жуанды-бұйырғын және бұйырғын-көкпекті топтар кебірленген тектерінде түрлі жусандар, изен, көкпек, бұйырғын көп.
Шөлейттік қоңыр топырақ бетін көбінесе қыналар мен көгілдір балдырлар, көтеріңкі учаскелерді қоңырбас пен жусандар басқан.
Ағаш тектес өсімдіктерден жүзгін, тұз бен құрғақшылыққа төзімді бұталар кездеседі. Ағаштар өзен жайылмалары мен сайларға бейім: мұнда терек, жыңғыл, көктерек, қайың, ұсақ жапырақты ағаш тоғайшаларын кездестіруге болады. Ежелгі атырауларда сексеуілдер жайласқан. Ұсақ төбелер құрайтын қатты жыныс бетіндегі үгіндіде қарағайлар өседі.
Ойпаң жерлердің шабынды далалық топырағын масақты және масақты түрлі шөп өсімдіктері жайлаған. Шабынды сорлар мен сортаң басқан.
Шөлейттік қоңыр топырақтың негізгі тектік ерекшелігі құралу жағдайлары өзгешелігінде, атап айтқанда, ауа райы құрғақшылығы мен өсімдік жамылғысының аз өнімділігінде. Н.Базилевичше бұл аймақта жалпы өсімдік биомассасы мөлшері 1га 100 ц шамасында. Ал жасыл өсімдік түсімі 1га 4-5 ц аспайды және оның тамыр қалдықтары құрайды. Өсімдік жамылғысы құрамында қарашірінді түзілуін тежейтін көпжылдық бұталы талшыбықтар бар. Оған жыл бойы түсетін атмосфералық ылғалдың аздығы мен температураның жоғары болуы да себепшы. Сондықтан қарашірінді құралу мен ыдырау үрдістері қысқа мерзімде, көбінесе көктемде, топыраққа ыңғайлы ылғалжылу жағдайында өтеді. Қарашірінді аздығы және гумус жиегі жұқалығы шөлейттік қоңыр топыраққа тән қасиеттер. Органикалық заттардың бұзылуы артық болуына байланысты олар тез ыдырайды.
