Засоление и рассоление ландшафтов.

В аридных условиях  в зонах  степей  и пустынь часто возникают специфические типы ландшафтов, связанные с повышенным накопление  в почвенном профиле легкорастворимых солей - засоленные ландшафты.

Засоленным называется ландшафт, в котором происходит накопление легкорастворимых солей, принимающих активное участие в БИКе и водной миграции. Засоление подчиняется зональности и усиливается с засушливостью климата. Источниками солей служат:

- выветривание и почвообразование, переводящее натрий, хлор и серу в водный раствор;

- атмосферные осадки, но небольшое количество солей, поступающих с осадками является либо лишь дополнительным источником, либо проявляется через длительное время. Поэтому  этот источник поступления солей  в молодых ландшафтах не приводит к засолению;

- принос солей ветром с моря при засолении побережий;

- медленная (вода успевает испариться) разгрузка  вдоль разломов глубинных вод.

В засоленных ландшафтах происходит приспособление растительности к высокому содержанию солей в почвах и водах. Галофиты выносят такое высокое содержание солей, которое губительно для других растений. По солеустойчивости выделяют четыре группы растений:

- типичные галофиты - мясистые мокрые солянки, произрастающие на влажных солончаках с близкозалегающими грунтовыми водами. Содержат до 40-50% золы, в которой преобладает хлор, сульфат -ион, натрий;

- галофиты, преимущественно полусухие, содержащие до 20-30% золы. Растут на сухих солончаках и сильно засоленных почвах;

- сухие солянки, ксерофиты и некоторые полыни на слабозасоленных почвах и солонцах. Золы 10-20%;    

- злаки, бобовые и полыни на  слабозасоленных почвах и содержат менее 10% золы.

Процесс засоления почв связано с испарением  грунтовых вод со значительной минерализацией. Глубина, с которой возможен подъем грунтовых вод по капиллярам и засоление называется критическим уровнем залегании грунтовых вод. В песках такой подъем возможен только на 1 м, в глинистых грунтах - 3-7 м. При глубине залегания грунтовых вод в 10-12 м  они уже не участвуют в почвообразовании.

По мере перемещения грунтовых вод происходит их последовательное насыщение  различными солями, содержащимися в пересекаемой толще грунтов и затем, при испарении, их выпадение  в осадок. Из менее соленых вод выпадают прежде всего труднорастворимые соли (карбонат кальция, сульфат кальция), а из более соленых - легкорастворимые (сульфаты магния и натрия, хлориды натрия, магния и нитраты натрия).

Это определяет закономерности пространственного расположения засоленных горизонтов - чем менее растворима соль, тем быстрее она выпадает и тем шире ее ареал. Аналогична и вертикальная зональность - чем ближе к поверхности, тем более растворимые соли появляются в осадке. Но если грунтовые воды залегают близко к поверхности ( до 1 м), то при сильном испарении происходит одновременная разгрузка и легко- и труднорастворимых солей.

При засолении  изменяется состав  поглощающий комплекс почв и грунтов. Например, при засолении натриевыми солями, континентальный тип поглощающего комплекса ( кальциево -магниевый) приобретает черты морского (натриево-магниевого с подчиненным значением кальция).

В местах энергичного испарения грунтовых вод, преимущественно вблизи поверхности почв, формируется испарительный барьер, на котором концентрируются многие элементы ( Ca, Na, K, Mg, F, S, Sr, Cl, Rb, Zn, Li, N, U, Mo).

При засолении ухудшаются условия существования большинства организмов уменьшается ежегодная продукция живого вещества. По влиянию на БИК засоление сопоставимо с иссушением климата.  

Рассоление ландшафта  означает уменьшение содержания солей в почвах, грунтах,  в грунтовых водах, а также изменения флоры (исчезновение галофитов), фауны, уменьшение засоленности атмосферы. Оно распространено так же широко, как засоление и присуще аридным ландшафтам. Рассоление развивается постепенно, образуя особую серию ландшафтов, начальным членом которой является засоленный ландшафт, а последним - незасоленный. К промежуточным членам серии относятся ландшафты, в которых соли сохранились лишь в нижних горизонтах почв или в грунтах.

Универсальная причина рассоления -тектонические поднятия, приводящие к  восходящему развитию рельефа и понижению уровня грунтовых вод. Так, на поймах степей и пустынь, при близком залегании грунтовых вод происходит  засоление, а  на террасах, при понижении уровня грунтовых вод  - рассоление.

Реже встречаются ландшафты, рассоление которых связано с увлажнением климата. При увеличении количества осадков усиливается промывание почв, оживляется сток и это приводит к выносу солей из почвенного профиля.

Существует два основных типа расслоения - кальциевое и натриевое. Кальциевое рассоление характерно для солончаков содержащих много кальция. При рассолении кальций вытесняет натрий из поглощающего комплекса и в рассоленной почве образуется кальциево-магниевый поглощающий комплекс. Такие кальциевые ландшафты характерны для степей и пустынь  умеренной зоны, почвы в них содержат реликтовый гипсовый горизонт. В пустынях он залегает близко от поверхности, формируя гипсовую пустыню. В степях кальциевое рассоление приводит к смене засоленного ландшафта каштановой или черноземной степью. Эти процессы могут быть названы соответственно опустынением и остепнением. При кальциевом рассолении на границе гипосвого горизонта в почвах возникает гипсовый барьер, на котором концентрируется  стронций. Соль, выщелоченная из солончаков, накапливается в депрессия рельефа, поэтому гипсовые почвы на террасах часто сопрягаются с солевыми аккумуляциями в поймах и котловинах.

Натриевое рассоление  наблюдается, если в солончаках мало кальция и преобладают натриевые соли и мало гипса. Поглощающий комплекс насыщен натрием (до 70-80%). При таком рассолении солончака образуется почва с преимущественно натриевым поглощающим комплексом - солонец. Физические и химические свойства солонцов обусловлены наличием и высоким содержанием натрия. Это накладывает отпечаток на растительный покров, формируется особый БИК и можно говорить об особых солонцовых ландшафтах.

Солонцовые свойства начинают проявляться при содержании  в поглощающем комплексе не менее 5% обменного натрия. Коллоиды, насыщенные натрием легко переходят в раствор, с чем связано выщелачивание наиболее тонкодисперсной части из верхнего горизонта почвы. Ниже образуется иллювиальный солонцовый горизонт, в который вмыты коллоиды и поглощающий комплекс которого содержит много натрия. Ниже могут быть другие соленосные горизонты. Биогенная аккумуляция определяет накопление гумуса и ряда водных мигрантов в горизонте А. Профиль солонцовых почв напоминает профиль дерново-подзолистых. Но рН таких почв большой (до 10-11) из-за содержания в почвенном растворе соды. В содовых водах легко мигрируют анионогенные элементы: кремний, алюминий, молибден, селен, уран, скандий, бериллий, медь, растворяется и гумус. При просачивании содовых растворов вглубь их щелочность понижается, в нижней части почвы может возникнуть кислый барьер, с которым связано окремнение нижних горизонтов солонцов.

 Высокое содержание натрия в поглощающем комплексе и сильно щелочная реакция неблагоприятно сказываются на растениях, и БИК на солонцах ослаблен. В сухих степях на солонцах возникают чернополынные ассоциации, близкие к пустынным,  что и подтверждается жизненными формами растений и соотношением Б и П. В сухих степях солонца образуют пятна диаметром в десятки метров и входят в качестве подчиненного члена в степной геохимический ландшафт. На месте они выделяются сильно разреженной растительностью.  Встречаются и крупные массивы солонцов, заниающих автономное положение, в этом случае в понижениях развиты солончаки, а весь геохимический ландшафт представлен солонцово-солончаковым комплексом.

В степях солонцы используются как пастбища, причем гипсование этих участков приводит к удалению натрия из обменного комплекса и через 10-12 лет солончаки утрачивают свои отрицательные свойства. Оторвавшись от грунтовых вод под влиянием БИКа солонцы постепенно превращаются в натриево-кальциевые и  кислые кальциевые ландшафты.