Природные зоны
С внутриматериковым положением Казахского мелкосопочника связано быстрое нарастание температур и дефицита влаги при движении с севера на юг и обусловленное этим отчетливое проявление зональности в дифференциации природных условий, несмотря на относительно небольшое меридиональное простирание территории. Северная часть Казахского мелкосопочника занята степной зоной, юг относится к полупустыням, а в северном Прибалхашье узкой полосой протягиваются северные пустыни.
Степная зона простирается до южной окраины Тенгиз-Кургаль-джинской депрессии и верховьев р. Сарысу. Далее ее граница огибает с юга горные массивы центральной части мелкосопочника и хр. Чингизтау, западнее Семипалатинска выходит к Иртышу.
Средние температуры января составляют в пределах зоны –16-18 °С, июля +19-23 °С. Продолжительность периода активной вегетации возрастает на пространстве зоны от 130 до 170 дней, а сумма температур за этот период от 2200 до 3000°. Годовая сумма осадков изменяется от 450 до 350 мм, а коэффициент увлажнения – от 0,8-0,75 у северной окраины зоны до 0,4 - на юге.
В степной зоне наблюдается самый высокий для Казахского мелкосопочника слой стока с поверхности, достигающий 15 мм. Здесь находятся самые крупные реки и основная масса озер. Грунтовые воды в северных районах и низкогорьях чаще пресные, в межсопочных понижениях обычно солоноватые.
На правобережье Иртыша распространены разнотравно-ковыльные степи на черноземах обыкновенных и южных, чаще суглинистых. Среди них по межсопочным западинам встречаются березовые и осиново-березовые колки на солодях и серых лесных осолоделых почвах. На остальной территории преобладают типчаково-ковыльные степи с обедненным ксерофитным разнотравьем (грудница, ромашник, полынок и др.) на темно-каштановых и каштановых почвах. На щебнистых и супесчаных склонах сопок встречаются участки кустарниковых степей со спиреей и караганой (чилигой) на черноземовидных почвах. В южной части зоны степные кустарники приурочены чаще к балкам и западинам. В межсопочных понижениях и западинах распространены солонцово-степные комплексы, солончаковые луга и полынно-солянковые сообщества на солончаках. Все это в сочетании с озерами и долинными лугами создает пестроту природных комплексов степной зоны.
В горных массивах, размещенных на территории зоны, проявляется высотная поясность. Почвенный покров развивается лишь на выположенных участках и представлен маломощными горными каштановыми почвами, сменяющимися на более высоких участках горными черноземами. На этих почвах распространены разнотравно-злаковые степи с преобладанием ковыля красного. В Кокчетавских горах, расположенных в северной части зоны, горные черноземы начинаются от подножий, а в составе степей более обильно и разнообразно разнотравье. По скалам и выходам кристаллических пород встречаются сосновые леса со стланиковой арчой и со степным травяным покровом. Особенно широко они распространены в Кокчетавских горах.
Степная зона Казахстана – основной район освоения целинных и залежных земель, где в настоящее время распаханы практически все пахотнопригодные земли, на которых может развиваться неполивное земледелие. Распаханность равнин с черноземными и темно-каштановыми суглинистыми и глинистыми почвами местами достигает 70-80%. Земли, непригодные или малопригодные для земледелия, сохраняют свое значение как ценные пастбищные и сенокосные угодья. Степная зона Казахского мелкосопочника продолжает оставаться одним из основных животноводческих районов страны.
Зона полупустынь занимает почти половину территории Казахского мелкосопочника. Она отличается от степной зоны более значительными тепловыми ресурсами и большей сухостью климата. Климат здесь сухой, с жарким летом и умеренно морозной малоснежной зимой. Средние температуры января достигают –14-16 °С, а июля +22-25 °С. Продолжительность периода активной вегетации – почти полгода (160-170 дней), а сумма активных температур за это время составляет 2900-3300°. Годовая сумма осадков в зоне полупустынь 350-200 мм, коэффициент увлажнения 0,38-0,20. Летом количество осадков в 10-20 раз меньше испаряемости, поэтому поверхностный сток чрезвычайно мал.
Слой стока не превышает 5 мм. Неравномерность внутригодового распределения стока, летнее пересыхание и засоление рек выражены еще резче, чем в степях. Несмотря на то, что в зоне распространено довольно много дефляционных западин и котловин, озер мало. Они имеют обычно сильноминерализованную воду. Немногим менее половины озер летом пересыхает. В связи с большими скоростями ветра значительная часть мелкозема выдувается с поверхности, поэтому почвы чаще всего каменисто-щебнистые.
Дефицит влаги в почве обусловил развитие разреженного растительного покрова. По сравнению со степной зоной он отличается обедненностью видового состава и меньшей высотой травостоя. Преобладают засухоустойчивые многолетники, прежде всего типчак и полыни. На засоленных грунтах растут солянки. Встречаются характерные для пустынь эфемеры и эфемероиды. Основной фон почвенно-растительного покрова образуют полынно-типчаковые сообщества на светло-каштановых почвах, а в южной части зоны типчаково-полынные со значительным участием прутняка и ромашника на бурых пустынно-степных почвах. В комплексе с ними распространены солянковые и полынные сообщества на солончаках и солонцах, корковых и солончаковых. В долинах рек и приозерных котловинах обычны луга с чием, бескильницей, ажреком на луговых солончаковых почвах.
Полупустыни используются в качестве круглогодичных пастбищ для овец и лошадей. Зимний выпас скота возможен благодаря малой мощности снежного покрова, причем в это время поедаются даже солянки, несъедобные летом из-за высокого содержания солей. Летом их использование в ряде районов ограничивает недостаточная водообеспеченность пастбищ. Дефицит атмосферного увлажнения сдерживает развитие земледелия, которое возможно на глинистых и суглинистых почвах, но целесообразно лишь при искусственном орошении. При отсутствии крупных источников орошения оно носит очаговый характер. Затрудняет земледельческое освоение и обилие засоленных почв, вкрапленных в зональные почвы полупустынь.
Природные ресурсы и антропогенные изменения природы
Казахский мелкосопочник славится своими минеральными ресурсами. В середине прошлого столетия были открыты угли Карагандинского бассейна и медные руды. Но подавляющая часть месторождений полезных ископаемых стала известна лишь в советское время. Давно эксплуатируются угли Карагандинского и Экибастузского бассейнов, начато освоение Майкубенского угольного бассейна. С корами выветривания связаны Аркалыкское и Майбалыкское месторождение бокситов. Но особенно разнообразны рудные ископаемые. Здесь находятся Джезказганское, Коунрадское и Саякское месторождения медных руд. Атасуйское и Карсакпайское месторождения железных руд. Марганцевые руды известны в Джезды и Атасу. В центральной части Казахского мелкосопочника обнаружены полиметаллические руды, вольфрам, молибден, золото, серебро, свинец.
Издавна известны кормовые ресурсы Казахского мелкосопочника. Здесь успешно развивается пастбищное, а в северной части – пастбищно-стойловое животноводство. Наиболее высокой урожайностью отличаются заливные пырейные и костровые луга (15-30 ц/га сена), которые используются как сенокосные угодья. Во влажные годы степные участки с малой долей солонцов и солончаков дают урожай 8-10 ц/га и могут использоваться в качестве сенокосов, но основные площади сенокосов приурочены к речным долинам. Средняя урожайность комплексных степей изменяется от 5-6 ц/га на севере до 3-4 ц/га в южной части и полупустынях. Они используются в качестве пастбищ.
Казахский мелкосопочник богат теплом и светом. Это обеспечивает выращивание лучшей в мире яровой пшеницы. Однако недостаток влаги ограничивает развитие неполивного земледелия северной подзоны степей. Определенные ограничения вносит и комплексность почвенного покрова. После освоения целинных и залежных земель северные районы Казахского мелкосопочника стали одним из крупнейших зерновых районов. Выращиванию озимых культур здесь препятствует малая мощность снежного покрова, не предохраняющего посевы от вымерзания. Засухи, повторяемость которых быстро нарастает к югу, и ранние осенние заморозки неблагоприятны для развития земледелия.
Недостаток водных ресурсов ограничивает возможности использования и других природных ресурсов. Даже для полного использования кормовых ресурсов не хватает водопоев для скота. Для обводнения пастбищ могут быть использованы подземные воды, эксплуатация которых пока не получила широкого распространения. В первые годы освоения целинных и залежных земель в мелких речных долинах и балках было создано много небольших водоемов для хозяйственного водоснабжения новых поселков и ферм. На наиболее крупных реках построены водохранилища для обеспечения водой промышленных узлов и сельского хозяйства: на Нуре близ Темиртау, на Ишиме выше Целинограда, на притоке Сарысу близ Джезказгана и др.
Одним из крупнейших гидротехнических сооружений является канал Иртыш – Караганда общей длиной 458 км, проходящий по южной части Западной Сибири и Казахскому мелкосопочнику. Строительство канала было завершено в 1971 г. Воды канала используются не только для снабжения Карагандинского промышленного узла, но и для регулярного и лиманного орошения.