Экология ландшафтов саванн
Ареалы распространения саванн: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия. Саванновые ландшафты включают три основные типа, различающиеся, прежде всего, количеством осадков и продолжительностью сухого сезона. Типы саванновых ландшафтов:
1. Аридные (опустыненно-саванновые или колючекустарниковые) ландшафты:
- североафриканские (сахельские);
- южноафриканские (калахарские);
- индостанские;
- центральноамериканские;
- южноамериканские (бразильские);
- австралийские.
2. Семиаридные (типично-саванновые) ландшафты:
- североафриканские (суданские);
- южноафриканские;
- индостанско-индокитайские;
- центральноамериканские;
- южноамериканские;
- австралийские.
3. Семигумидные (влажно-саванновые, лесо-саванновые) ландшафты:
- североафриканские (гвинейские);
- южноафриканские;
- индостанские;
- южноамериканские (бразильские);
- австралийские.
В Евразии саванновые ландшафты расположены на полуострове Индостан и прилегающих к нему с севера территориях, а также во внутренних районах Индокитая, на юго-западе Филиппинских островов, в восточной части острова Ява и на Малых Зондских островах.
Тропические ландшафты опустыненных саванн. Аридные ландшафты тропических опустыненных саванн, примыкая с востока к тропическим пустыням, служат переходом от пустынь к субэкваториальным саваннам. Они занимают северо-запад Индостана, а также полосу на западе полуострова в барьерной тени Западных Гат. Кроме того, к этому типу, по-видимому, следует отнести центральную часть межгорной равнины в бассейне Иравади. Черты климата пустынь еще проявляются в резкой континентальности и сухости. Лето жаркое (температура самого теплого месяца 33–34°), зима относительно прохладная (в северной части температура самого холодного месяца 12–15°). Иногда возможны небольшие заморозки. Годовое количество осадков – 200–600 мм. Их максимум обычно приходится на время летнего муссона (в июле и августе месячная норма превышает 100 мм), но еще сказывается слабое влияние средиземноморского режима, особенно на севере, где максимум осадков смещается на весну. Увлажнение в течение всего года недостаточное, коэффициент увлажнения составляет 0,10–0,25, лишь на восточной периферии в течение одного-двух месяцев он может превышать 1. Сухой сезон, при котором коэффициент увлажнения менее 0,25, продолжается 8–10 месяцев.
Зональные почвы относятся к красновато-бурым саванновым. Они формируются главным образом на продуктах выветривания кристаллических пород, отличаются низкой гумусностью, насыщенностью основаниями, нейтральной реакцией, наличием карбонатных конкреций. Значительные площади заняты аллювиальными, преимущественно окультуренными, почвами, отчасти сероземами. В предгорьях появляются почвы типа коричневых. Встречаются лишенные почвенного покрова пески и солончаки.
Естественная растительность, где изза распашки, а где из-за перевыпаса, почти не сохранилась. Для нее типичны жесткие травы, колючие кустарник» и редкие листопадные жестколистные деревья – акации, мескит, или прозепис (Prosopis spicigera), тамарикс (Та-marix gallica), зизифус (Zizyphus num-mularia) и др. По характеру животного населения эти ландшафты также близи к пустынным.
Субэкваториальные муссонные лесосаванные (семиаридные) ландшафты. В центральной части Индостана опустыненные саванны переходят в ландшафты типичных саванн. Годовое количество осадков здесь составляет 800–1200 мм, но при испаряемости, превышающей 2000 мм, коэффициент увлажнения К равен лишь 0,25–0,50. Число сухих месяцев – 6-8, а влажных – только 2-4. На восточной окраине Индостана за год выпадает до 1200–1600 мм осадков, число сухих месяцев сокращается до пяти – семи, а влажных – увеличивается до четырех-пяти.
Кроме Индостана подобные ландшафты распространены во внутренних областях Индокитая, на юго-западе Филиппинских островов, в восточной части острова Ява и на Малых Зондских островах (в южном полушарии влажный период приходится в основном на декабрь – апрель). Почвы саванн и сухих лесов формируются в условиях периодически промывного режима. Красно-бурые почвы саванн образуются на коре выветривания кристаллических и осадочных пород. Почвы малогумусны, бедны основаниями, фосфором, азотом.
Растительный покров сильно нарушен. В собственно саванновых ландшафтах на неосваиваемых землях господствует покров из высоких (1–3 м) жестких трав – императы, темеды, дикого сахарного тростника и других видов или кустарниковые заросли и папоротники. В прошлом на их месте, возможно, были более широко распространены низкорослые ксерофитные редколесья, остатки которых кое-где сохранились, а также колючие акации. Часто встречаются рощи бамбука, одиночные деревья тика, пальмы пальмиры.
В Африке. Пространство между тропическими пустынями и зоной влажных экваториальных лесов обычно относят к субэкваториальному поясу, для которого типичны ландшафты саванн
Саванные североафриканские ландшафты. В Северной Африке переход от экстрааридных пассатных пустынь к экваториальным лесам совершается в полосе всего лишь около 1000 км по широте. Главная природная черта – сезонная смена экваториальных и тропических воздушных масс и обусловленная ею резкая контрастность между влажным летним и сухим зимним периодами на фоне очень высокой теплообеспеченности в течение всего года.
Особенности саванновых ландшафтов, включая всю систему их зональных переходов, в Северной Африке выражены полнее, чем где бы то ни было. Это объясняется тем, что именно здесь расположен крупнейший массив суши в субэкваториальных широтах, притом на протяжении более 5000 км по долготе (вплоть до Эфиопского нагорья на востоке) равнинную поверхность не нарушают сколько-нибудь существенные горные барьеры, в силу чего зоны и подзоны вытянулись здесь правильными широтными полосами. К данному ландшафтному типу относятся большая часть территории Судана, Северо-Гвинейской возвышенности, Эфиопское нагорье, полуостров Сомали, а также север Восточно-Африканского плоскогорья.
Величина суммарной солнечной радиации в североафриканских саваннах почти такая же, как в Сахаре, – 160– 200 ккал/см2- год, а радиационный баланс выше (70–80 ккал/см2, год). По сумме активных температур (10 000–10 500°) они несколько уступают лишь южному подтипу тропических пустынь, но превосходят ландшафты экваториальных лесов. Средняя температура самого холодного месяца не бывает ниже 20°, а самого теплого, как правило, превышает 30°, постепенно понижаясь в сторону экватора. В зимние месяцы в зоне североафриканских саванн господствует сухой тропический воздух северо-восточного пассата, распространяющегося на юг до 4– 5° с. ш. Летом сюда смещается с юга зона экваториального воздуха (северные его пределы в приземном слое достигают 18–20° с. ш.), с которым связано выпадение осадков.
Количество осадков, продолжительность сухого сезона и величины всех показателей атмосферного увлажнения закономерно изменяются по широте. По этим признакам достаточно четко различаются три климатические подзоны, которым соответствуют ландшафтные подзоны с преобладающими подтипами ландшафтов: опустыненные, типичные и влажные (южные) саванны.
В опустыненной саванне за год выпадает от 150–200 до 500–600 мм осадков, в типичной – 500–1000 мм, в южной – 1000–1200 мм (на прибрежных склонах гор – до 1500–1600 мм). Дождливый сезон на севере длится 45–60 дней, в центральной подзоне – в среднем четыре месяца, в южной – шесть. Коэффициент увлажнения в опустыненной саванне не превышает 0,15–0,20, в типичной возрастает до 0,4, а в южной – местами до 1.
В сухой сезон активизируется механическое выветривание (а в опустыненной саванне, кроме того, дефляция), подготавливается обломочный материаг. для последующего сноса. Реки во время паводков выносят большое количество твердых наносов, которые откладываются во впадинах, поймах и дельтах. В саваннах денудация протекает интенсивнее, чем в экваториальных ландшафтах. Рыхлый поверхностный материал особенно активно перераспреде ляется в северной подзоне. Осадки в саваннах выпадают обычно в виде ливней, при которых 80% воды стекает по склонам. В опустыненной саванне преобладает плоскостной смыв, для более южных ландшафтов характерна интенсивная глубинная эрозия. Самые благоприятные условия для эрозии создастся на переходе от дождливого сезона сухому. Об интенсивности и длительности денудационных процессов свидетельствуют типичные для саванны оста&-цовые формы – островные горы и холмы, часто увенчанные нагромождение» округлых глыб из более устойчивых пород (так называемые торы) и окруженные педиментами.
Обилие осадков при высоких температурах в дождливый сезон благоприятствует химическому выветриванию. Силикаты кислых изверженных пород превращаются в каолин и окислы желе», силикаты основных пород – в бокситы и окислы железа. Кварциты и песчаники менее подвержены химическому выветриванию. Конечный продукт выпевтивания алюмосиликатных пород – латериты, образующие толщи мощностью до 50 м. В результате длительного и глубокого выветривания из них вынесены основания Na, К, Са, Mg, а также кремнезем, и накопились в виде остаточных продуктов окислы Fe, Al. Латериты – в основном реликт более гумидных эпох, особенно эоцена. В саваннах сохранились реликтовые образования как более влажных, так и более сухих эпох. Дюны опустыненной саванны, образовавшиеся более 20 тыс. лет назад и ныне закрепленные растительностью, – реликты более сухих эпох. Верхняя (3–5 м) часть обнаженной латеритной коры в современных условиях подвергается разрушению, при этом обломочный материал цементируется и превращается в плотный каменистый панцирь, или кирасу, часто бронирующую столовые поверхности останцов.
Современные почвообразовательные процессы в саванне характеризуются резкой сезонной сменой выщелачивания н поднятия почвенных растворов, удалением легкорастворимых солей и карбонатов, обогащением верхних горизонтов полуторными окислами железа, алюминия и марганца, слабым накоплением гумуса вследствие быстрого разложения и минерализации органических остатков. В типичной саванне преобладают красно-бурые почвы со слабовы-раженным рыхлым гумусовым горизонтом. Для почв опустыненной саванны характерны непромывной режим, сокращение поступления органических остатков, замедленное химическое выветривание, при котором в коре выветривания накапливаются кремнезем и карбонаты кальция, а в депрессиях, кроме того, хлориды и сульфаты. Почвы этой подзоны – красновато-бурые малогу-мусные. В южной подзоне, там, где смыт древний латеритный панцирь, на более молодых продуктах выветривания алюмосиликатных пород формируются красные ферсиаллитные и альферритные почвы. Эти почвы при обработке быстро теряют запасы гумуса и подвержены смыву и дефляции.
В южной части на обширных площадях обнажены латеритные панцири, или кирасы (в Гвинее их называют «боваль»), почти лишенные почвенного покрова.
Растительность саванн представлена злаковым покровом с редко разбросанными деревьями или кустарниками, сбрасывающими листву в сухой сезон. По видовому составу растительный покров достаточно богат. В североафриканских саваннах число видов достигает в среднем 1800 на 10 тыс. км2. Роль древесной растительности усиливается к югу, так что в южной подзоне можно встретить светлые саванновые леса.
Современная растительность несет на себе следы многовекового человеческого воздействия, прежде всего палов, приведших к развитию злакового покрова и отбору огнестойких древесных пород. С приближением к тропическим пустыням усиливается ксерофитизация. Растительные сообщества опустыненной саванны (сахельского типа) образованы низкими ксерофильными злаками, преимущественно аристидой (Aris-tida plumosa, A. mutabilis и др.), растущей отдельными дернинками, редкими колючими кустарниками и низкорослыми (до 5–10 м) деревьями, из которых особенно типичны акации с зонтиковидными кронами. Вегетационный цикл длится лишь два-три месяца. В сухой сезон трава выгорает, деревья, за исключением акации беловатой (Acacia albida), у которой листопад бывает во время дождей, сбрасывают листья. Для деревьев и кустарников характерны шипы, колючки, мощная корневая система (у Acacia tortilis длина корней до 50 м). Акации представлены многими видами. В глинистых понижениях довольно густые заросли образует Acacia seyal высотой 2–4 м. На более сухих и легких почвах распространена A. raddiana; на закрепленных дюнах растут A. Senegal, A. laeta, A. nilotica, дающие камедь. В пойме Сенегала и в долинах небольших рек произрастает более высокоствольная A. sieberiana вместе с A. nilotica. Из кустарников для песчаных и каменистых почв типичен душистый африканский бутень (Commiphora africa-па), достигающий высоты 3–5 м. В октябре он сбрасывает листья и вскоре покрывается красными цветами. Встречаются также пустынная финиковая пальма (Balanites aegyptiana), пальма дум (Hyphaene thebaica), кустарниковый молочай (Euphorbia balsamifera). Возможно, в прошлом древесно-кустар-никовый покров был менее разреженным и походил на сухое колючее редколесье.
Растительный покров типичной саванны (суданской зоны) довольно сложный и неоднородный. Травяной ярус становится сплошным и достигает 1,0– 1,5 м высоты, доминируют виды бородача (Andropogon hirtiflorus, A. ruprechr_ и др.), а также Hyparrhenia (Н. hirta. Н. ruprechtii), Themeda triandra и др. Невысокие (7–15 м), с широко разветвленными кронами деревья встречаются поодиночке, группами и рощами. Здесь также есть акации (Acacia gi-raffae, A. albida, A. arabica и др.), но они менее типичны, более характерен баоба: (Adansonia digitata), растущий поодиночке на легких и плодородных почва!. В его мощном стволе накапливается за
пас влаги. Из других древесных пород встречаются масляное дерево карите, или ши (Butyrospermum parkii), веерная пальма (Borassus flabellif ormis), пальма дум и др. Кое-где распространены сухие редкостойные леса из ком-бретума (Combretum zegheri, С. apicu-latum) – невысокого (до 10 м) дерева с широкой кроной, наиболее устойчивого к огню. (Возможно, эти сообщества часто вторичны.) Редколесья перемежаются с кустарниковой (Acacia, Anona, Zizyphus) саванной с покровом из бородача (Andropogon gayanus) – ценного кормового растения, которое не полностью усыхает в сухой сезон и быстро отрастает с наступлением дождей. В долинах встречаются приречные леса с густыми зарослями листопадных кустарников и лиан.
Южная подзона представлена высокотравной саванной гвинейско-суданского типа с группами невысоких (6– 12, на юге до 15 м) листопадных деревьев, переходящими местами в сухие леса со злаковым покровом. По-видимому, в прошлом такие леса были более распространены. Травяной покров образован слоновой травой (Pennisetum benthami, P. purpureum) высотой до 5 м, бородачом (3–4 м) и более низким (0,5–1,5 м) ярусом из видов Panicum, Setaria и др. В случае редких палов встречаются виды деревьев, типичные для сухих лесов. Большинство других древесных пород – это виды, устойчивые к огню или сохраняемые населением из-за полезных качеств: масляное дерево, рожковое дерево, тамаринд, сейба, или хлопчатое дерево и др. Близ южной границы появляется масличная пальма. Вдоль рек заходят галерейные леса, близкие к влажным экваториальным, с редкостойным древесным ярусом и густым ярусом из вечнозеленых кустарников и лиан.
Запасы биомассы в саваннах, естественно, возрастают с приближением к экватору. В опустыненной саванне величина фитомассы составляет приблизительно 15 т/га, в типичной – 40 т/га, а в сухих саванновых лесах – 250 т/га. Годичная продукция равна соответственно 4, 12 и 17 т/га. Продукция надземной массы травяного покрова в опустыненной саванне – 1,5–2,0 т/га, в типичной – около 5 т/га.
Разнообразен животный мир саванн. Многие млекопитающие живут стадами и ведут кочевой образ жизни, приспособившись к смене сухого и влажного сезонов. Умение быстро передвигаться делает их (как и птиц) менее зависимыми от пожаров. Во время сухого сезона значительная часть животного населения сосредоточивается у водоемов, некоторые (крокодилы, земноводные, многие насекомые) впадают в спячку.
Характерны крупные травоядные и листоядные копытные; многие мелкие млекопитающие и птицы питаются обильными семенами злаков и других растений. Из млекопитающих особенно многочисленны антилопы, преимущественно травоядные (вдоль границ с пустыней – саблерогая антилопа, в более южных районах – топи, бубал, лошадиная антилопа, большая канна и др.). В опустыненной саванне водятся газели. Типичные представители саванн – жираф, объедающий листья акаций и кустарников до высоты 5,5 м, и слон (в типичной и влажной саванне), который по мере исчезновения древесной растительности из листоядного становится все более травоядным. К листоядным относятся антилопа геренук и дикдик. У водоемов, особенно в болотистых низинах Белого Нила и Чада, водятся бегемот, буйвол, большой и водяной козлы. Западнее Нила изредка встречается белый носорог. К востоку фауна млекопитающих богаче, в частности появляются зебра и орикс. Из грызунов типична земляная белка, живущая в норах. Крупные летучие мыши – крыланы питаются плодами баобаба. В типичной саванне появляются обезьяны – павиан анубис, мартышка-гусар. Повсеместно распространены хищники – лев, леопард, гепард, гиена, каракал (пустынная рысь), ушастая лисица.
Многочисленны птицы, среди них крупнейшая – страус (в опустыненной саванне), а также дрофа, жаворонки, коньки, птица-носорог, многие зерноядные из куриных, ткачиков, плетущих большие гнезда на деревьях, голубиных и других, а также хищные – соколы, орлы, грифы.
Из насекомых наиболее многочисленны термиты, питающиеся преимущественно древесной клетчаткой. Их постройки разнообразной формы, часто в виде столбов или башен до 5 м высоты – характерная деталь саванновых ландшафтов.
Саванновые южноафриканские ландшафты. К югу от экватора саванновые ландшафты занимают обширные пространства. В восточной части материка северные и южные саванны смыкаются и образую-сплошной пояс, простирающийся на 40° по широте. К Атлантическому океану саванны южного полушария выходят лишь узким клином между северной границей пустыни Намиб и устьем Конго Южноафриканские саванновые ландшафты представлены в общем теми же подтипами, что и североафриканские однако во многих отношениях они специфичны.
Южноафриканские саванны по тепло-обеспеченности уступают североафриканским, поскольку они расположен-, на более высоком гипсометрическое уровне и более удалены от экватора. Сумма активных температур преимущественно 7000–8000°, температура самого теплого месяца, как правило, не выше 26–27°, самого холодного – 13–18° (на океанических побережьях и в приэкваториальных районах – около 20°). Наиболее высокая температура наблюдается, как и в саваннах Северной Африки, перед началом сезона дождей – в октябре – ноябре; вторичный (осенний) подъем температуры не выражен. Континентальность возрастает от побережий к внутренним районам и особенно высока в опустыненной саванне.
По влагообеспеченности и режиму увлажнения саванны обоих полушарий очень близки. Во влажной подзоне за год выпадает более 800 мм осадков (преимущественно 1000–1200 мм), в типичной – 500–800, в опустыненной – 250–500 мм. Коэффициент увлажнения соответственно равен 0,5–0,7 (кое-где до 1), 0,25–0,50 и 0,10–0,25. Дождливый сезон приходится на летние месяцы. Для физико-географических процессов южноафриканских саванн характерны те же особенности, которые наблюдаются в саваннах Северной Африки. В типичных и особенно влажных саваннах существует развитая речная сеть. Большинство рек относится к бассейнам Конго и Замбези.
В рассматриваемой зоне также широко распространены древние каолинито-вые. часто сильно латеритизованные коры выветривания, залегающие преимущественно на высоких цокольных равнинах, сложенных кислыми кристаллическими породами. Современные почвы формируются на продуктах выветривания кислых метаморфических и изверженных пород (там, где латеритный панцирь разрушен эрозией), на основных вулканических породах, песчаных толщах Калахари, реже на карбонатных породах, а также на молодом аллювии. В опустыненной саванне преобладают красновато-бурые почвы на песчаном субстрате продуктов выветривания рыхлых палеогеновых песчаников Калахари. Эти почвы большей частью бескарбонатные. Поверхность песчаных зерен покрывает тонкая красная пленка гидроокиси железа. В подзоне типичной саванны доминируют красно-бурые ферсиаллитные и ферритизованные почвы, обычно легкого механического состава (на ка-лахарских песках). Распространены также черные глинистые почвы (на базальтах, известняках) и гидроморфные темноцветные монтмориллонитовые оглеенные почвы аллювиальных равнин и депрессий. Для влажной подзоны типичны красные альферритные почвы на продуктах размыва и переотложения латеритной коры или на менее выветре-лой толще коренных пород, подстилающей латеритную кору. Как и в североафриканской влажной саванне, эти почвы малогумусны.
Растительность саванн южного полушария по видовому составу богаче североафриканских. Здесь насчитывается до 2800 видов на 10 ООО км2. Для опустыненной саванны Калахари типичен несомкнутый покров из невысоких злаков (Eragrostis lehmanniana, Aristida uniplumis, A. stipiformis, A. hor-deacea, Panicum nigropedatum и др.), произрастающих на древних закрепленных дюнах, над которым разбросаны невысокие колючие деревца акаций разных видов. Довольно часты кустарники. Сомкнутость деревьев сильно варьирует, в некоторых местах деревьев нет.
Растительный покров типичных саванн разнообразен. Здесь высоко- и низкотравные сообщества с редкими деревьями сочетаются с зарослями колючих кустарников, рощами, редколесьями, парковыми лесами. На границе с опустыненной саванной часто встречаются сообщества из акаций, молочаев, алоэ со злаковым покровом из темеды, ди-гитарии, аристиды и др. Очень характерны «леса мопане» – редколесья, на 90% состоящие из Colospermum mopane – дерева высотой 7–15 м, устойчивого к слабым заморозкам. В этих лесах нет подлеска и беден несомкнутый злаковый покров. Мопане приурочены в основном к теплым и относительно влажным внутренним районам с тяжелыми глинистыми почвами. На более легких и богатых почвах, особенно в Восточной Африке, распространены саванны с баобабами и травяным покровом из темеды, бородача и других злаков, иногда с кустарниками. В наиболее сухих районах Восточной Африки, по обе стороны от экватора, встречаются заросли колючих кустарников (ньика), близкие к опустыненной саванне, с низкорослой акацией (Acacia mellifera), коммифорой и др.
Аналогом влажных саванн Северной Африки к югу от экватора служат листопадные саванновые редколесья, или светлые леса миомбо, распространенные в широкой полосе между 8 и 16° ю. ш. (главным образом в бассейне Замбези). Они занимают преимущественно высокие (1000–1500 м) равнины со значительным (800–1300 мм) количеством осадков и сильновыветрелым и выщелоченным субстратом. Древостой образован несколькими видами брахисте-гии, или миомбо (Brachystegia), из семейства цезальпиниевых. Эти деревья нетребовательны к почве, могут расти на скальных склонах и очень устойчивы против пожаров, высота их не более 20 м. На востоке миомбо часто сопутствуют джульбернардия (Julbernardia globiflora), а на западе – изоберлиния (Isoberlinia paniculata) и комбретум. Травяной покров образован злаками – гипарренией, тем едой, людецией (Lou-detia superba, L. lanata) и др. В окрестностях Лубумбаши на площади 138 га в лесах миомбо зафиксировано 480 видов растений, в том числе 43 – деревьев и кустарников, из которых 92% – листопадные, и 112 – в травяном ярусе (Malaisse, 1978). Деревья в лесах миомбо невысокие (верхний полог 14– 18 м), часто с искривленными стволами, зонтиковидными кронами и мелкими листьями. Состав сообществ (с разными видами брахистегии) существенно варьирует в зависимости от почв, грунтового увлажнения и воздействия пожаров. На влажной периферии подзоны преобладает вид Marquesia macroura, у которого наблюдается лишь короткий безлистный период. Считается, что леса миомбо – устойчивое вторичное сообщество, возникшее в результате пожаров на месте более сомкнутого сухого леса мугулу, ныне очень редкого. У этого первичного типа леса деревья верхнего яруса теряют листву лишь на очень короткое время, в кустарниковом ярусе представлены как листопадные, так и вечнозеленые виды, травяной покров несплошной. В свою очередь миомбо под влиянием последующего выжигания может трансформироваться в открытую саванну.
Африканские саванны к югу от экватора отличаются богатым животным миром, одна из примечательных особенностей которого – многообразие травоядных (в меньшей степени листоядных) копытных, среди которых – антилопы гну, бубал, большой и малый куду, лошадиная, канна, черная и другие, а также газели, зебра, бородавочник. Из листоядных типичны слон, жираф, носорог; у источников воды обитают водяной козел, антилопа импала, бегемот, буйвол. Известно около 25 видов хищных млекопитающих, в том числе лев, леопард, гепард, гиена, гиеновая собака, шакал, болынеухая лисица и др. Весьма многочисленны птицы. Во влажный сезон, когда в северном полушарии наступает зима, здесь сосредоточивается огромное количество перелетных птиц. Из беспозвоночных особо следует отметить термитов.
Фауна лесов миомбо несколько беднее, чем лесов мопане (хотя богаче влажных гвинейских саванн), что объясняется меньшей питательностью трав. Здесь, в частности, меньше слонов, но встречаются почти все характерные виды антилоп, зебра и другие животные; много птиц, особенно насекомоядных. К югу из животного мира выпадают некоторые типичные представители саванн. В опустыненной саванне Калахари постепенно исчезают жираф, бегемот, некоторые антилопы, отсутствует носорог. Но фауна копытных еще достаточно богата. По всей равнине кочуют гну, канна, бубал, куду, газели спринг-бок и орикс, встречаются зебра, слон.
Формы человеческого воздействия на ландшафты саванны связаны главным образом с ежегодными палами, которые препятствуют возобновлению древесной растительности и способствуют распространению злаковников. Как не раз отмечалось, современное соотношение древесной и травянистой растительности не всегда вызвано естественными факторами. В результате уничтожения древесной растительности усиливается эрозия на крутых склонах, а по мнению некоторых исследователей, даже изменяется климат (повышается средняя годовая температура, увеличиваются дневные амплитуды, уменьшается относительная влажность воздуха).
В Северной Америке. Саванны распространены на подветренном тихоокеанском побережье Мексики и (прерывисто) Центральной Америки, в межгорных впадинах Кордильер, у северных подножий Восточной Сьер-ра-Мадре, на севере Юкатана, на подветренных (южных, западных) побережьях и в межгорных впадинах Больших и Малых Антильских островов. Суммарная радиация составляет около 180 ккал/см в год. Радиационный баланс – около 80 ккал/см2 в год. Зима как термический сезон отсутствует, заморозков не бывает. Температура самого холодного месяца на равнинах не ниже 18–20° (чаще 22–26°), самого теплого 26–28°, сумма активных температур 9000–9500°. Ритмика природных процессов определяется режимом осадков, для которого характерна смена влажного и сухого сезонов. Эта ритмика присуща в той или иной степени всем тропическим ландшафтам, но сглаживается по мере увеличения общего количества осадков и сокращения сухого сезона.
Для саванновых ландшафтов типична годовая норма осадков около 800– 1000 мм (местами до 1200 мм, а в сухих межгорных котловинах – менее 500 мм). Осадки в основном летне-осенние; с июня по сентябрь обычно месячное количество составляет более 100 мм; зимой и весной (с января по апрель) нередко по два-три месяца почти не бывает дождей. Годовой коэффициент увлажнения К= 0,5– 0,8.
Ландшафты саванн отличаются значительным региональным и локальным разнообразием, переходами к переменно-влажным лесным ландшафтам, различными эдафическими и высотно-по-ясными вариантами. Для растительного покрова типичны злаковые сообщества с колючими кустарниками и отдельными группами деревьев, преимущественно из бобовых (акации, мимозы, мес-китовое дерево, пало-верде Cercidium sonorae и др.), нередко с кактусами, юк-ками и другими суккулентами. Основной тип почв – красно-коричневые фер-раллитные, местами карбонатные; на аллювиальных приморских равнинах развиты черные тропические почвы грунтового увлажнения, частично оглеенные и карбонатные. Саванны используются в основном как пастбища.
В Южной Америке. Ландшафты саванн в широком смысле слова, включая безлесные, ксерофитно-кустарниковые и редколесные варианты, очень характерны для Южной Америки. Они занимают обширные пространства к востоку от Анд как в южном полушарии (местами до 30° ю.. ш.), так и в северном. Ландшафты этого типа характеризуются наиболее высокой тепло-обеспеченностью. Величина суммарной радиации, как правило, выше 150 (до 180) ккал/см2 • год, радиационный баланс 70–80 ккал/см2 • год. Летом средние месячные температуры составляют 28–29°. Средняя температура самого холодного месяца колеблется от 25– 26° в более низких широтах до 12° в районах, наиболее отдаленных от экватора. Характернейшая черта ландшафтов саванн – резкая сезонность увлажнения и соответственно других природных процессов, чередование влажного летнего сезона (инвьерно), когда в саванны вторгаются экваториальные воздушные массы, и сухого зимнего (верано), во время которого господствует континентальный тропический воздух. Годовое количество осадков большей частью выше 1000 мм, но местами менее 500 мм; продолжительность сухого сезона варьирует от четырех-пя-ти до восьми-девяти месяцев. Эти различия (в сочетании с зимними термическими) обусловливают формирование нескольких ландшафтных подтипов.
Ландшафты сухих тропических саванн южного полушария. Южный вариант сухих саванн приурочен к области Гран-Чако, примерно между 19 и 30° ю. ш. Внутриматериковое положение обусловливает наиболее континентальный климат с очень жарким летом (здесь отмечаются самые высокие максимальные температуры в Южной Америке – до почти 50°) и относительно прохладной зимой, причем зимние температуры быстро снижаются с севера на юг – от 20 до 12°. Увлажнение в целом недостаточное и уменьшается с востока на запад. Годовые суммы осадков снижаются в этом направлении от 800– 1000 мм до 500–600 мм, а средний годовой коэффициент увлажнения К –- от 0,40 до 0,25 и в течение всех месяцев остается ниже 1. Сухой период длится восемь-девять месяцев. Осадки имеют ливневый характер и приходятся на самое жаркое время, когда относительная влажность низка (45–60%) и средняя месячная испаряемость превышает 200 мм, поэтому эффективность дождей невелика. Аридные условия способствуют внут-риконтинентальной аккумуляции обломочного материала и солей. Сильные ветры выносят соли из солончаков на окружающие территории. Грунтовые воды засолены. Почвы восточных районов близки к коричневым. На западе они сменяются серо-коричневыми солонцеватыми малогумусными поч вами, среди которых много пятен солонцов.
Для растительного покрова типичны ксерофитные редколесья и кустарники монте с акациями, мимозами, столбчатыми кактусами (виды Cereus), опунциями, а также сбрасывающие листья в сухой сезон альгарробо (Prosopis juliflora), мистоль (Zizyphus mistol), чаньяр (Gourliaea decorticans), дерево с бочкообразным стволом (Chorisia vent-ricosa), гуаякан (Caesalpinia melano-carpa). Обычен злаковый покров (Im-perata brasiliensis, Elionurus tripsacoides и др.), выгорающий в сухой период. В более влажных восточных районах появляются два вида дерева кебрачо – красное (Schinopsis lorentzii = S. quebracho Colorado), которое очень ценится из-за высокого содержания танина, и белое (Aspidosperma querbacho-blanco), также богатое танином. В бессточных понижениях, затопляемых во время паводков, распространены болота с тростником, осоками, злаками, с единичными пальмами карандай (Copernicia cerife-га), местами с винной пальмой, или бу-рити (Mauritia vinifera), достигающей высоты 40–50 м. На прирусловых валах растет невысокое дерево бобо (Tessaria integrifolia).
Животный мир довольно богат. Многочисленны грызуны, броненосцы, встречается пума, из птиц – страус и другие, из пресмыкающихся – змеи. В болотах и галерейных лесах обитают тапир, пекари, носуха, выдра, нутрия, водосвинка, болотный олень, скунс, водоплавающие птицы.
Ландшафты сухих субэкваториальных саванн южного полушария. К этому подтипу относятся ландшафты северо-востока Бразильского плоскогорья с жарким и сухим континентальным климатом. Положение как бы на водоразделе между сферами влияния экваториальных воздушных масс на севере и западе и пассата на юге и востоке, а также в барьерной тени приподнятых окраин материка обусловливает небольшое количество годовых осадков (до 500–650 мм, в некоторых впадинах – менее 300 мм), выпадающих крайне нерегулярно. Длительные и сильные засухи в отдельные годы сменяются катастрофическими наводнениями. Высокие температуры (26–29°) в течение всего года определяют максимальную для Южной Америки испаряемость (см. табл. 12). Годовой коэффициент увлажнения не превышает 0,25, сухой период продолжается до восьми-девяти месяцев; лишь в течение двух – четырех месяцев выпадают сильные ливни.
Величина стока в центральных районах не более 5–10 мм в год, на периферии возрастает до 50 мм. Зимой (сухой период) происходит интенсивное механическое выветривание, летние ливни сносят обломочный материал в понижения, обнажая древние латеритные коры на обширных пространствах пенеплена. На маломощной коре выветривания формируются красно-бурые почвы с ничтожным содержанием гумуса, щелочной или нейтральной реакцией.
По характеру растительного покрова, который представлен так называемой каатингой – листопадными редколесьями из невысоких ксерофитных деревьев с колючими кустарниками и сукку лентами, эти ландшафты аналогичны колючекустарниковым опустыненным саваннам Африки. Флора каатинги довольно богата и содержит много эндемичных представителей. Верхний, разреженный ярус образуют невысокие (6–10 м) деревья, в том числе ароэйра (Astronium arundeuva), барауна (Mela-noxylon brauna), анакардия (Anacardium occidentale), канафистула (Cassia fistula). Примечательны «бутылочные» деревья с вздутым стволом, в котором запасается влага (Cavanisella arborea, Chorisia crispiflora), умбурана (Torresa ambura-na), умбу (Spondias lutea) с зонтиковидной кроной, единственное вечнозеленое унаби (Zizyphus joaseiro). Характерны канделябровидные кактусы (Cereus squamosus, С. jamacaru и др.); встречаются каучуконосы из молочайных (Ма-nihot dichotoma, М. glaciovii). Во втором ярусе – кустарники высотой 2–4 м: цезальпинии (Caesalpinia piramidalis, С. microphylla и др.), перейро (Aspidosper-ma pyrifolium) и другие виды, под ними – низкие кактусы (Pilocereus go-uneilli), опунции, разреженный злаковый покров (Aristida, Gymnopogon и др.). Во время дождей вегетируют некоторые луковичные. В долинах Сан-Франсиску, Парнаибы и других рек – галерейные леса с пальмами карнауба (Copernicia cerifera), бабасу (Orbignia speciosa), ликури (Cocos coronata).
Животный мир каатинги беден и представлен в основном мелкими видами грызунов и пресмыкающихся. Здесь же водятся некоторые виды обезьян, броненосец, оцелот, скунс и несколько видов птиц, в том числе попугаи и голуби.
Обрабатываемые земли, частично поливные, приурочены к речным долинам и подножиям наветренных склонов. Преобладает пастбищное животноводство (овцы, козы).
Ландшафты типичных и влажных субэкваториальных саванн южного полушария. Типичные саванны присущи центральной части Бразильского плоскогорья. Климат умеренно континентальный субэкваториальный с большими запасами тепла, сравнительно ровным температурным режимом (t1 = 19-25°, t1 = 25-27°) и четко выраженным контрастом между сухим и влажным сезонами. Годовое количество осадков здесь достигает 1200–1600 мм. Годовой коэффициент увлажнения близок к 0,8-0,9. Осадки выпадают преимущественно в виде ливней, обусловливая интенсивный плоскостной смыв и значительную величину стока (200–800 мм).
Красные латеритные (ферраллитные) почвы саванн кислые, малогумусные. Для растительного покрова характерны ксерофитные редколесья и кустарники – кампос серрадос, а также высокотравные саванны – кампос лимпос. Деревья низкорослые (3–8 м), часто с искривленными стволами, растут в одиночку или группами над дерновиннозла-ковым покровом (виды Paspalum, Pani-cum, Andropogon, Aristida и др.). В понижениях с близким стоянием грунтовых вод или там, где в мощной коре выветривания накапливаются запасы влаги, образуются небольшие рощи из вечнозеленых и листопадных видов. Наиболее характерны Curatella americana (самбаи-ба), Hancornia speciosa, Salvertia conval-lariodora, Byrsonima verbasciflora, Vello-zia glauca, Anacardium occidetnale (акажу) и др. Местами встречаются заросли колючих мимоз. Кактусов сравнительно мало; встречаются ксерофитные эпифиты. Более мезофитные (переменно-влажные) тропические леса (с видами Aspidosperma, Cedrela, Ocotea, Tabebuia и др.) приурочены к высоким наветренным склонам отдельных массивов, уступам плато (шапад). По речным долинам распространяются галерейные леса с участием амазонских видов (в том числе каучуконосов), но преобладают типичные для Бразильского плоскогорья фигейра, или инжир (Ficus carica), ин-гарана (Inga laurina), бамбук (Guadua superba), олео-вермельо (Myroxilon ре-ruiferum, М. balsamum), канело, кедр и другие виды. В некоторых галерейных лесах встречаются пальмовые рощи из каранды (Copernicia tectorum) или мав-рикиевой пальмы (Mauritia flexuosa). Кустарники и травы в галерейных лесах мало развиты.
Растительный покров сильно нарушен пожарами и вырубкой, что привело к усилению эрозии и обнажению плотных, ожелезненных горизонтов. Считают, что кампос серрадос – в большинстве случаев вторичная растительность, сформировавшаяся на месте полувечнозеленых лесов, систематически выжигавшихся в прошлом индейцами. Мощные коры выветривания способны аккумулировать атмосферные осадки, с глубины 2 м они постоянно-влажные, и деревья с глубокой корневой системой круглый год остаются зелеными, тогда как растения с поверхностной корневой системой вынуждены сбрасывать листья в сухой период, а злаки усыхают.
Животный мир саванн Бразильского плоскогорья представлен в основном теми же видами, что и в Гран-Чако. Широко распространены грызуны, из хищных – куница тайра, носуха, гривистый волк, встречаются пума, а ближе к лесам – ягуар. Богата фауна птиц (в том числе амазонские лесные виды и степной страус нанду) и насекомых. В галерейных лесах обитают пекари, тапир, болотный олень, а также муравьед и броненосец, питающиеся в открытой саванне термитами.
Саванны используются для выпаса скота и периодически подвергаются выжиганию для обновления быстро деградирующего травяного покрова. Земледелие имеет ограниченное развитие и приурочено к речным долинам.
Ландшафты субэкваториальных саванн северного полушария. К северу от экватора саванны широко распространены, но не образуют сплошной полосы. Основной массив саванн приурочен к равнинам Ориноко, кроме того, ландшафты этого типа занимают межгорные впадины, частично береговые равнины, многие внутренние районы Гвианского плоскогорья. Основные природные особенности – те же, что и в саваннах Бразильского плоскогорья. Запасы тепла здесь очень велики. Сумма активных температур около 10 000°, средние месячные температуры изменяются в пределах 26–29°. Климат слабоморской или слабоконтинентальный. Осадки приносятся в основном летом. Осадков – 500-1000 мм в год. Для почвообразования характерно чередование промывного режима в дождливый сезон и восходящих токов в сухой. На древних ферраллитных корах развиты кислые красные ферраллитные почвы. В низинах широко распространены болотные, а также черные тропические почвы. Наиболее сухие равнины заняты ксе-рофитными колючими криволесьями, в составе которых чапарро (Curatella americana), алькорнокс (Bovdichia vir-giliodes), гуаякан (Guaiacum officinale), жестколистными кустарниками (Byr-sonima crassifolia, диви-диви, зарослями кактусов, местами – мимоз и акаций. Животный мир представлен характерными для саванн видами, в числе которых муравьед, броненосец, пекари, агути, тапир, ягуар, пума, много грызунов и птиц. В реках водятся пресноводный дельфин, ламантин, кайманы, водяной удав (анаконда).
В Австралии и Океании. На материке зона саванн имеет форму полукольца, окаймляющего с севера и северо-востока тропические пустыни, в которые она переходит часто без отчетливых границ. Саванны занимают также южную прибрежную низменность Новой Гвинеи и распространены на многих островах Океании. Саванны как зональное явление выражены на периферии тропических поясов в более сухом восточном секторе тихоокеанских островов, особенно в южном полушарии. Саванны распространены на юго-западных или северозападных склонах островов Гавайских, Новой Каледонии, Фиджи, Тонга, Маркизских, Лайн, Гуам и др. Очень низкие коралловые острова получают, как правило, меньше осадков, чем гористые, и многие из них (Туамоту, Феникс, Гилберта, часть Маршалловых, Каролинских и др.) по характеру увлажнения должны быть отнесены к саваннам.
Температурный режим материковых саванн характеризуется жарким летом (средняя январская температура 30– 34°) и достаточно теплой зимой (сред няя июльская возрастает с юга на север от 15–18 до 25°). В опустыненных саваннах климат резко континентальный; средняя годовая амплитуда температур – около 15°, значительны суточные амплитуды, зимой возможны ночные заморозки. Ближе к океану климат становится слабоконтинентальным, годовая амплитуда сокращается до 8–6°, заморозков не бывает. Запасы тепла велики (сумма активных температур 9000– 10 000°, в приморских районах несколько выше). На островах Океании климат мягче (слабоморской), средние месячные температуры 20–28°, годовая амплитуда большей частью около 6°.
В подзоне опустыненных саванн в среднем за год выпадает от 300–400 до 600–700 мм осадков, годовой коэффициент увлажнения не выше 0,1–0,2, влажного периода (когда коэффициент увлажнения более 1 нет). В типичной саванне годовая норма осадков – 600–1000 мм, но при высокой (более 3000 мм) испаряемости коэффициент увлажнения – 0,2–0,4, влажный период 1-2 месяца. Наконец, в северной (влажной) саванне годовая сумма осадков достигает 1500 мм, коэффициент увлажнения – 0,6–1 (влажный период 3-4 месяца).
Красновато-бурые почвы опустыненных саванн во многом еще близки к пустынным. Они часто комплек-сируются с засоленными почвами. Под северными саванновыми редколесьями формируются выщелоченные красно-бурые (железистые тропические) аллитные и ферраллитные почвы, кислые, с 2–3% гумуса в верхнем горизонте. Характер почв во многом зависит от материнской породы. Часто почвы формируются на древних красноцветных фер-раллитных или латеритных корах; местами они малоразвитые скелетные и каменистые. На продуктах выветривания карбонатных и основных вулканических пород развиты черные тропические почвы со щелочной реакцией и небольшим содержанием гумуса (1,5–2,5%). Своеобразны почвы на тяжелых глинистых породах аллювиальных и пластовых равнин (вертисоли) – темноцветные монтмо-риллонитовые слитые, щелочные, содержащие карбонаты, местами солонцеватые, с 2,5–3,0% гумуса. В сухую погоду они разбиты сетью глубоких трещин, которые после дождей заплывают и создают своеобразный микрорельеф (гиль-гаи, или крабхоул).
Растительность саванн образована злаковыми сообществами, кустарниками и редколесьями, создающими разнообразные сочетания. Для опустыненных саванн характерен злаковый покров, над которым местами разбросаны невысокие деревья. Тропические пустыни на востоке, преимущественно на легких почвах, переходят в растительность, близкую к малли-скрабу, с невысокими деревцами акаций (Acacia aneura) и ксерофитными злаками.
К типичным саваннам можно отнести пространства, где аридные редколесья со злаковым покровом сочетаются с открытыми травяными сообществами из тех же злаков (в основном на более сухих междуречьях). Редколесья образованы преимущественно эвкалиптами, среди которых на севере, где усиливается контрастность сезонов, появляются виды, сбрасывающие листья в сухое время года. На юго-востоке, в собственно тропической части зоны, с несколько более равномерным выпадением осадков под редким пологом эвкалиптов (Eucalyptus mela-nophloia, Е. tetradonta) развит ярус низких деревьев или кустарников. Здесь же на мощных глинистых почвах распространен так называемый открытый лес, или бригелоу, из невысокой акации (Acacia harpophylla) с кустарниковым ярусом (Eremophila mitchellii, Geijera parvifolia), иногда с участием других деревьев (Casuarina cristata, Eucalyptus populnea, Brachychiton rupestre); на более сухих солонцеватых почвах встречается кипарисовая сосна (Callitris glauca).
По характеру животного населения саванны во многом сходны с пустынями. Здесь также обитают различные сумчатые, в том числе большой рыжий кенгуру; много пресмыкающихся. Значительно богаче орнитофауна; чаще встречается страус эму, в кустарниковых зарослях обитают эндемичная сорная курица, австралийская дрофа, несколько видов попугаев, дрозды, сороки, вороны, трясогузки и другие, из хищных – длиннохвостый орел, австралийский орлан.' Вокруг соленых озер и временных болот водятся белая цапля, черный лебедь, баклан, выпь, утки, ибис и др.
Большая часть территории саванн используется в качестве пастбищ для крупного рогатого скота и овец. Менее значительные площади распаханы под посевы зерновых, местами на прибрежных равнинах залива Карпентария – под плантации сахарного тростника и других тропических культур.