Эволюция эолового песчаного рельефа и та роль, какую в этой эволюции играет растительность, была весьма подробно изучена проф. В. А. Дубянским в юго-восточных Каракумах*.

Во введении к этой работе автор справедливо отмечает, что "выяснение генезиса в эволюции определённого района песчаной пустыни или целого типа аналогичных пустынь доводит наши знания о них до наибольшей степени понимания не только статического состояния их свойств, но и их динамики". Построение схемы естественной эволюции даёт представление о "жизни" данного типа ландшафта, начиная с его "зарождения" и кончая его "смертью".

"Выяснение генезиса и эволюции песчаных пустынь имеет и прикладное значение, являясь наиболее надёжной основой для выработки практических мероприятий по борьбе с вредоносностью песков и по их использованию". Начальные и ранние стадии формирования эолового рельефа целиком определяется воздействием физико-географических факторов, в то время как в дальнейшем существенную роль начинает играть поселяющаяся на песках псаммофитная растительность.

В юго-восточных Каракумах автор выделяет прежде всего "Приамударьинскую барханную полосу", занимающую около 1/6 всей площади юго-восточных Каракумов и характеризующуюся обилием голых подвижных барханных цепей. С северо-востока она граничит с современной долиной Аму-Дарьи, с юго-запада с правым берегом Келифского Узбоя. Пески, слагающие подвижные барханы, получились, главным образом, путём развевания рыхлых древнеаллювиальных отложений, частью, как это допускал В. А. Обручев, дефляцией сложенных третичными мергелями и песчаниками увалов, изредка встречающихся на левом берегу Аму-Дарьи. Этот процесс можно считать начальной стадией "рождения" песков. Вторая стадия сводится к накоплению (получившихся в результате развевания) песков и образованию барханов. Последние характеризуются подвижностью под влиянием господствующих в то или иное время года ветров.

Наблюдения как на Репетекской опытной станции, так и в других местах юго-восточных Каракумов показали, что движение барханов носит характер колебательный - в соответствии с (ритмически) изменчивым направлением господствующих ветров в разные времена года. Эти колебания в значительной степени лимитируют, если не полностью компенсируют, поступательное движение барханов. Автор пришёл к заключению, что "если поступательное движение будет обнаружено продолжением... наблюдений, то средняя величина его будет измеряться не метрами, а лишь немногими дециметрами в течение года". Эта закономерность колебательного движения барханных цепей является общей для всех юго-восточных Каракумов и не относится к окраинам песчаных массивов и к движениям "эфемерных, перпендикулярных цепям мелких барханчиков". Автор замечает, что колебательное движение барханных цепей является широко распространённым в условиях открытого равнинного рельефа. Указанное обстоятельство даёт нам редкий в природе пример ритмической изменчивости и регенерации типа рельефа в течение коротких отрезков времени - годовых сезонов. Благодаря периодическому отвеиванию песок барханов отличается хорошей сортированностью, большой порозностью и даёт сравнительно бедную минеральными соединениями водяную вытяжку.

При всей своей подвижности барханные пески не лишены, однако, растительности, правда ютящейся почти исключительно по днищам котловин между барханными грядами и на нижних пологих частях склонов. Эта растительность почти целиком представлена злаком селином (Aristida pennata var. Karelini), образующим крупные кусты до 1 м высотою и 0,5 м в диаметре; заросли его занимают около 10% всей поверхности барханных песков. Кроме того, здесь растёт ещё солянка - "кумарчмк" (Agriophyllum latifolium), иногда кустарничек Smirnovia turkestana, а ближе к Аму-Дарье "янтак" - верблюжья колючка (Alhagi camelorum). В узких низинах, иногда заливаемых паводковыми водами Аиу-Дарьи, развиваются заросли камыша (Phragmites communis), солончаковые злаки (Aeluropus littoralis), янтак, кусты гребенщика (Tamarix) и пр. Прилегающая к Узбою полоса барханных песков заросла значительно более, чем прилегающая к Аму-Дарье, и здесь растительность покрывает уже около 1/4 поверхности.

Вся остальная часть юго-восточных Каракумов - около 5/6 всей их площади - занята песками, переживающими уже дальнейшие стадии развития, обусловленные процессами самозарастания: пески при этом постоянно теряют свою подвижность, и барханные цепи переходят в неподвижные бугры, пологие холмы и гряды. Только там, где по каким-либо причинам на этих закреплённых песках уничтожается связывающий их растительный покров, песок вновь раздувается и возникают небольшие площади вторичных барханных песков.

Надо заметить, что при всей скудости осадков, выпадающих в Каракумах, ежегодный водный баланс в последних сводится не только с плюсом, но в песках накопляется некоторое количество грунтовых вод, дающее возможность развиваться здесь растительности. Мы уже видели, что первыми пионерами в таком процессе зарастания является злак "селин", обладающий особыми приспособлениями, позволяющими ему переносить сильное засыпание и выдувание, затем следуют различные представители кустарников из рода Calligonum, далее сюзен, песчаная акация и др. Эти первые пионеры, связывая песок, лишают его частично подвижности, барханные пески начинают зарастать, превращаются сначала в малоподвижные бугры, и эти последние заселяются растениями "уже значительно менее, чем пионеры, приспособленные к жизни в подвижном субстрате".

Таким образом, постепенно формируются зарастающие бугристые пески. При этом первоначально барханная цепь распадается на отдельные неподвижные бугры, занятые на верхушках первыми пионерами, а затем между буграми и на дне их уже поселяются пионеры второго порядка, придающие всей совокупности большую связность и способность сопротивляться развевающей деятельности ветра. Прогрессирующее зарастание песков ведёт к уменьшению их влажности, к постепенному вымиранию первых пионеров; в промежутках между буграми появляется осока - иляк (Carex physodes), которая, наряду с общим разрастанием растительного покрова, обусловливает превышение расхода влаги, вызываемого испарением растений над приходом её. Параллельно с этим под влиянием растительности верхние слои песка обогащаются мелкозёмом и, в конце концов, в зарастающих бугристых песках происходит истощение запасов влаги, вместо имевшего ранее место накопления её. Всё это ведёт в свою очередь к дальнейшему изменению состава растительного покрова, к уплотнению и засолению песка, и, наконец, на бугристых песках в большом количестве развиваются заросли песчаного саксаула (Arthrophytum persicum), и бугристые пески вступают в конечную стадию своего развития - в стадию "бугристых песков с лесами песчаного саксаула".

Этот саксаул, представляющий наиболее характерное и распространённое растение песков данной стадии, ещё выносит отчасти подвижность песков и для своего семенного возобновления нуждается в том, чтобы поверхностный слой почвы был рыхлым. Но с течением времени песок под кронами песчаного саксаула засолоняется и настолько уплотняется, что песчаный саксаул начинает вымирать и заменяется зарослями солончакового саксаула (Arthro- phytum aphyllum). Этот вид саксаула обладает способностью закрывать пески густой и сравнительно высокой зарослью ("леса пустыни") и при его развитии возникает тот тип песчаного ландшафта, которому автор считает возможным дать особое название: "лес солончакового саксаула". Он состоит из песчаных гряд в 10-20 м высоты, разделённых долинками шириною в 2-3 км и длиною в несколько раз больше. По этим-то долинкам и развивается преимущественно саксауловый лес, покров которого здесь достигает наибольшей густоты, причём отдельные экземпляры саксаула нередко достигают формы деревьев 5-6 м высоты и до 0,5 м в диаметре. На вершинах же гряд продолжают расти песчаные кустарники каллигонум сэтозум (Calligonum setosum), изредка салсоля Рихтери (Salsola Richteri) и заросли песчаной осоки (Carex physodes), а на самых высоких вершинах попадаются изредка и оголённые площадки. Несмотря на то, что под солончаковым саксаулом почва продолжает прогрессивно уплотняться и засолоняться, это не влияет губительно на существование солончакового саксаулового леса и, таким образом, данный тип ландшафта является весьма устойчивым и потому может считаться "конечной стадией" развития каракумских песков.

Интересно отметить ещё одну особенность морфологии данного типа песков. Занятые лучшими зарослями солончакового саксаула пониженные долинки между песчаными грядами, о которых упоминалось выше, отличаются довольно ровными днищами, выстланными толщами в 8-15 м мощности, состоящими из перемежаемости прослоев гипса в 5-10 см толщины и серого песка в 5 см мощности. Под этими толщами залегают пески-плывуны, пропитанные грунтовыми водами. Очевидно, что об эрозионном происхождении долинок говорить не приходится.

Описанный процесс даёт нам весьма интересный и поучительный пример воздействия растительного покрова на развитие рельефа и общего типа ландшафта. При этом здесь с большой выпуклостью выступает наблюдаемая весьма часто и в других явлениях природы взаимозависимость обоих факторов и в конечном счёте тот неизбежный ход событий, при котором каждый тип рельефа уже в самом себе несёт зародыш своего будущего преобразования и превращения в свою противоположность. В самом деле, подвижные барханные пески, благодаря сравнительному обилию содержащейся в них грунтовой влаги, дают возможность поселяться на них и развиваться пионерам-псаммофитам. Это первый шаг по пути уничтожения наиболее характерного признака барханных песков - их подвижности. В дальнейшем биология псаммофитов постепенно приводит к изменению свойств грунта, который утрачивает свою рыхлость, уплотняется, засолоняется и загипсовывается; параллельно с этим идёт смена растительных ассоциаций, обеднение грунта подземными водами, общее уплотнение растительного покрова и, в конце концов, превращение неустойчивого, ежегодно меняющего свой вид рельефа барханных песков в стабильный ландшафт бугристых песков, заросших солончаковым саксаулом, в тот тип ландшафта, который В. А. Дубянский называет "лесами солончакового саксаула". Само собой разумеется, что такая последовательность стадий развития рельефа отнюдь не является универсальным законом и не может быть распространена на песчаные области других стран, где и климатические и другие факторы могут вносить в эволюцию песчаного рельефа весьма существенные изменения.

Кроме описанных типов песчаного аккумулятивного рельефа в Каракумах большие площади заняты ещё двумя типами ландшафтов - песчано-глинистой равниной и грядовыми песками, которые многие авторы считали генетически связанными с предыдущими. Так, В. А. Обручев, а вслед за ним и некоторые другие исследователи полагали, что песчано-глинистая равнина представляет лишь последнюю стадию в ряду тех преобразований, которые испытывают аккумулятивный и барханный рельеф под влиянием постепенной смены растительного покрова и параллельно с этим совершающихся изменений в плотности и засоленности грунта и содержании грунтовых вод. В частности, В. А. Обручев думал, что бугристые пески, сполаживаясь и разрушаясь под действием экзогенных агентов, превращаются в песчано-глинистую равнину. Но В. А. Дубянский считает такую теорию неправильной, так как та стадия развития песчано-аккумулятивного рельефа, которая характеризуется развитием солончаковых саксауловых лесов, по его исследованиям, является стабильной, и следовательно не может переходить в равнину.

Песчано-глинистая равнина, по В. А. Дубянскому, является самостоятельным типом рельефа с собственным генезисом, независимым от эволюции барханных песков, и представляет, по-видимому, аккумулятивную равнину, развившуюся на пролювиальных выносах, и слегка переработанную эоловыми агентами.

Что касается грядовых песков, то они представляют особый тип заросших песков, о генезисе которых автор не высказывается определённо. Но что здесь перед нами несомненное эоловое образование, так или иначе связанное с теми же формами, какими являются барханные пески, едва ли приходится сомневаться. Впрочем, В. А. Дубянский, основываясь на том, что на склонах гряд изредка встречаются выходы суглинистых грунтов, приходит к заключению, что "нижние части гряд сложены не из эолового песка, а из коренных суглинистых отложений" и что балкообразные понижения между грядами "образованы в своей основе деятельностью воды". "Таким образом, макрорельеф грядовых песков, - заключает он, - по-видимому, имеет эрозионное, а микрорельеф - эоловое происхождение". Поскольку верхние части гряд, и по В. А. Дубянскому, являются по своему генезису навеянными, было бы может быть правильнее в данном случае сказать не "микрорельеф", а "мезорельеф".

__________________

* В. А. Дубянский. Фитомелиоративные исследования песков Средней Азии. 1. Песчаная пустыня юго-восточные Каракумы - её естественные районы, возможности их сельскохозяйственного использования и значение для ирригации. Тр. прикл. - ботан., генетик. и селекц. Т. XIX № 4. Ленинград. 1928.

_____________

ВНИМАНИЕ: Дискуссию или дополнение по данной теме можно продолжить в специальном блоге ЗДЕСЬ.