Особенности арктической почвы
Арктические почвы — это хорошо дренированные почвы высокой Арктики и Антарктики, формирующиеся в условиях полярного холодного сухого климата (осадков 50—200 мм, температура июля не выше 5° С, среднегодовые температуры отрицательные — от -14 до -18°С) под водорослево-лишайниковой пленкой и подушками мхов и цветковых растений (высшие растения на водоразделах занимают менее 25% поверхности или их нет совсем) и характеризующиеся слаборазвитым маломощным почвенным профилем типа А-С.
В систематику почв СССР тип арктических почв был введен Е. Н. Ивановой в 1956 г. Основанием для выделения особого типа почв в высокой Арктике послужили работы отечественных и зарубежных исследователей на островах Северного Ледовитого океана.
Арктические почвы являются характерным типом почв для арктической ландшафтно-географической зоны (ряд исследователей Севера, например Б. Н. Городков, Ю. И. Чернов, В. Д. Александрова, объединяют ее с полярно-пустынной). В Советском Союзе арктические почвы развиты на Северной Земле, Новой Земле, Земле Франца-Иосифа, на островах Де-Лонга, на Новосибирских островах, на северной оконечности Таймыра (мыс Челюскин). В Северной Америке арктические почвы типичны для части островов Канадского Арктического архипелага. Арктические почвы занимают также значительную часть Баффиновой Земли и северную часть Гренландии. М. А. Глазовская (1958) обобщила исследования, проведенные советскими и зарубежными экспедициями в Антарктиде, и выделила арктические почвы в ее оазисах (не более 0,06% территории).
Арктические почвы в современной американской классификации относятся к порядкам энтисолей и инсептисолей (пергели- вые криопсамменты на песчаных отложениях и пергеливые кри- ортенты и криохрепты на отложениях другого гранулометрического состава). В классификации почв Канады арктические почвы входят в группы криогенных регосолей и криосолей.
В Антарктике растительный покров представлен лишь накипными лишайниками и литофильными мхами; в трещинах скал и на мелкоземистом субстрате большую роль в накоплении органического вещества примитивных арктических почв играют зеленые и синезеленые водоросли. В высокоширотной Арктике, в связи с более теплым летом и менее суровой зимой, появляются цветковые растения.
Однако, как и в Антарктике, большая роль принадлежит мхам, лишайникам, различным видам водорослей. Растительный покров приурочен к морозобойным трещинам, трещинам усыхания и к микродепрессиям другого генезиса. Выше 100 м над уровнем моря растительность практически отсутствует. Основные типы распределения растительной дернины — куртинно-подушечный и полигонально-сетчатый (). Голый грунт занимает от 70 до 95%.
Почвы оттаивают всего на 30—40 см и на период около полутора месяцев. Весной и в начале лета профиль арктических почв сильно переувлажнен из-за застаивания влаги, образующейся при таянии почвенного льда над мерзлым горизонтом; летом почва с поверхности пересыхает и растрескивается за счет круглосуточной инсоляции и сильных ветров.
Для профиля арктических почв характерна слабая дифференциация как по морфологии, так и по составу. Профиль состоит из горизонтов А и С (или R), иногда с переходным горизонтом АС или AR (14). Окраска верхней части профиля, как правило, коричневато-бурая и в нижней части бурая или серая. В верхней части профиля структура зернистая, в нижней — глыбистая. Верхняя корочка (3—4 см) очень пористая, особенно на пятнах голого грунта, лишенных растительности. На защеб- ненных отложениях на поверхности всегда имеется слой щебня за счет вымораживания крупных обломков. Оттаивающий слой почвы разбит вертикальными трещинами.
Дифференциация арктических почв по валовому химическому составу очень слабая (15). Можно отметить лишь некоторое накопление полуторных оксидов в верхней части профиля и довольно высокий фон содержания железа, что связано с криогенным подтягиванием железа, мобилизующегося в условиях сезонной смены аэробных и анаэробных условий. Криогенное подтягивание железа («ожелезнение») в почвах арктических пустынь выражено лучше, чем в каких-либо других мерзлотных почвах.
Органического вещества в почвах на участках с растительной дерниной содержится от 1 до 4%. Отношение углерода гумино- вых кислот к углероду фульвокислот порядка 0,4—0,5, часто даже меньше.
Обобщенные материалы И. С. Михайлова (1970) свидетельствуют о том, что арктические почвы имеют, как правило, слабокислую реакцию (рН 6,4—6,8), с глубиной кислотность еще более уменьшается, иногда реакция может быть даже слабощелочной. Емкость поглощения колеблется около 12—15 мг-экв на 100 г почвы при почти полной насыщенности основаниями (96 — 99%). Иногда наблюдается слабый вынос кальция, магния и натрия, но он восполняется импульсацией морских солей. Свободных карбонатов типичные арктические почвы, как правило, не содержат, за исключением тех случаев, когда почвы развиваются на карбонатных породах.
|
Источник: www.bibliotekar.ru
На генезис почв влияет вечная и многолетняя мерзлота, оттаивающая лишь в короткий летний период (1,5…2мес) до глубины 30…50 см, причем температура деятельного слоя и в это время близка к нулю. Господствуют криогенные (мерзлотные) процессы — трещинообразование, вымораживание, пучение. Доминирует физическое выветривание, приводящее к формированию гру-бообломочной, слабобиогенной, слабовыщелоченной коры выветривания, геохимическое и биохимическое выветривание весьма замедлено, а с конца августа и до начала июля отсутствует. Почвенный покров на водоразделах очаговый, несплошной — отдельные участки арктических почв на фоне почвопленок под пятнами водорослей.
Почвы формируются лишь на участках с мелкоземом, в основном фрагментарно и комплексно в связи с комплексностью растительности, развивающейся избирательно в соответствии с условиями рельефа, экспозиции, увлажнения, характера материнских пород. Для почв характерна своеобразная полигональность: они разбиты вертикальными морозобойными трещинами. Почвенный профиль укороченный (до 40…50 см), однако мощность его часто изменяется, иногда с выклиниванием отдельных горизонтов. В почвах отсутствуют горизонт кислой подстилки, горизонт В, огле-ение из-за хорошей аэрации. Для почв характерны скелетность, криогенное накопление соединений железа в верхних горизонтах, слабое передвижение веществ по профилю или его отсутствие, высокая насыщенность основаниями, слабокислая или нейтральная, реже слабощелочная реакция.
В арктической зоне выделен тип — арктические пустынные почвы, который включает два подтипа: пустынно-арктические и арктические типичные почвы.
Пустынно-арктические почвы распространены в северной части зоны на выровненных участках, на супесчаных и супесчано-щебнистых отложениях под мохово-лишайниковыми куртинами с единичными экземплярами цветковых. Значительные пространства здесь занимают щебнистые элювиально-делювиальные отложения, каменные россыпи, пески.
Поверхность пустынно-арктических почв разбита полигональной системой трещин диаметром 10…20 м. Мощность почвенного профиля в среднем до 40 см. Дифференциация профиля на гори-116
зонты выражена слабо: А] — гумусовый горизонт мощностью 1… 2 см, реже до 4 см, окраска от темно-бурой до желтовато-бурой, супесчаный или легкосуглинистый, с непрочной зернистой структурой, с неровным или заметным переходом в следующий горизонт; А[С — переходный горизонт мощностью 20…40 см, бурого или желто-бурого цвета, реже пятнистый, супесчаный, непрочно-мелкокомковатый или бесструктурный, переход по границе оттаивания; С — почвообразующая порода, светло-бурая, супесчаная, плотная, щебнистая, мерзлая.
Гумуса в горизонте А1 содержится 1…2 %. Реакция почв нейтральная и слабощелочная (рН 6,8…7,4). Сумма обменных оснований колеблется от 5… 10 до 15 мг-экв/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями 95…100%. Водный режим мерзлотный. В начале лета при таянии снегов и ледников почвы переувлажняются, а летом быстро высыхают из-за круглосуточной инсоляции и сильных ветров.
На оголенных участках грунты слабо затронуты почвообразованием или покрыты тонкой почвопленкой с синезелеными водорослями.
В понижениях с застойными водами и на участках, затопляемых талыми проточными водами снежников и ледников, под мохово-злаковой растительностью встречаются болотные арктические почвы. В первом случае ясно выражены оглеенные горизонты с тяжелым гранулометрическим составом, а во втором — генетические горизонты различаются слабо, оглеение не наблюдается.
В устьях рек встречаются маршевые солончаки, а на птичьих базарах — биогенные аккумуляции.
V Арктические типичные почвы развиты преимущественно в южной части арктической зоны на невысоких плато, плакорных водораздельных возвышенностях, абразионно-аккумулятивных морских террасах под мохово-разнотравно-злаковой растительностью морозобойных трещин и трещин усыхания.
Профиль почв маломощный — до 40…50 см: А0 — мохово-ли-шайниковая подушка мощностью до 3 см; А| — гумусовый горизонт мощностью до 10 см, коричнево-бурый, чаще суглинистый, непрочной зернисто-комковатой структуры, пористый, с трещинами, уплотненный, в середине полигона горизонт выклинивается; переход неровный и заметный; А]С — переходный горизонт мощностью 30…40 см, от светло-бурого до бурого цвета, суглинистый, комковато-ореховатый, плотный, трещиноватый, переход по границе оттаивания; С — почвообразующая порода, светло-бурая, мерзлая, с кристаллами и линзами льда, часто с обломками пород.
Для этих почв характерна дискретность гумусовых горизонтов. Профиль их имеет в основном неравномерный по мощности горизонт А1? часто с гумусовыми карманами. В горизонте А] количество
гумуса иногда доходит до 4. ..8 % и постепенно уменьшается вниз по профилю. В составе гумуса преобладают фульвокислоты (Сгк: Сфк = = 0,3…0,5), значительно содержание негидролизуемого остатка. Ила мало, он состоит в основном из гидрослюд и аморфных соединений железа. Емкость поглощения менее 20мгэкв/100г почвы, ППКнасыщен основаниями. Степень насыщенности катионами высокая — 90… 100 %. Верхние горизонты содержат много подвижного железа — 1000 мгэкв/100 г почвы и более.
14.3. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ТУНДРОВОЙ ЗОНЫ
По своеобразию природных условий тундра разделяется на подзоны — арктическую, типичную и южную, включая лесотундру. Карельское слово «тундра» означает безлесное пространство. Она включает в России равнинные (Кольскую, Канинско-Печорскую, Северо-Сибирскую, Чукотско-Анадырскую) и горные (Ура-ло-Новоземельскую, Таймырскую, Чукотскую) провинции.
Климат.В западных районах климат тундры формируется под влиянием океанов. Среднегодовая температура колеблется от нуля (Исландия) до -10 °С и ниже (воркутинекие тундры). На островах Северного Ледовитого океана и на азиатской части побережья климат более континентальный: среднегодовая температура —4… —16°С. Лето очень короткое, прохладное, со средней температурой июля 2,8…9°С, реже 13,5 "С (Исландия). Зима очень холодная, умеренно снежная, со средней температурой января — 15…35°С. Абсолютный минимум — 50…—58 "С. Сумма температур выше 10 °С колеблется от нуля (арктическая тундра) до 400…600 °С (южная тундра и лесотундра), продолжительность периода с температурой выше 5 °С — соответственно от 40 до 100 дней. Безморозный период в фации океанического климата (побережье Норвежского и Баренцева морей до Уральских гор по южной границе 65…69° с. ш., в бассейнах рек Анадыря, Пенжииы и др.) длится от 60 дней на востоке до ПО дней на западе. Количество осадков 300…500 мм в год, испаряемость всего 150…300 мм в год. В фации континентального климата (южные острова Северного Ледовитого океана — Новая Земля, Белый, Сергея Кирова, Большой Бегичев, Ляховские, Медвежьи, азиатская часть побережья Северного Ледовитого океана с границей южнее Полярного круга от Уральских гор, затем к северу и на Енисее до 69° с.
, на Лене и Таймыре по 71…72° с. ш., на Колыме и Чукотке по 68…66° с. ш.) безморозный период в северной части длится меньше 30 дней, а в южной — до 50…70 дней. Осадков выпадает 150…450 мм в год. Максимум осадков приходится на лето, минимум — на зиму. Испаряемость составляет 50… 150 мм, что и определяет избыточное увлажнение территории. Наиболее континентален климат в Северо-Сибирской провинции.
Вечная мерзлота распространяется почти повсеместно в северной части восточноевропейских тундр, в Анадырско-Пенжинской депрессии, где на водоразделах мощность мерзлоты достигает 100…200 м, в тундрах фации континентального климата (мощность более 300 м). На Кольском полуострове мерзлота отмечается на реликтовых торфяниках.
Деятельный слой мерзлоты (оттаивающие поверхностные горизонты, в которых происходит почвообразование) имеет толщину до 40…150 см в зависимости от климата отдельных подзон и провинций, гранулометрического состава, растительности и рельефа. Наименьшее оттаивание отмечается в основном на болотах, а наибольшее — в долинах рек.
Рельеф.На большей части территории рельеф в основном равнинный.
йоны, примыкающие к Уралу, и на дальнем северо-востоке заняты холмами, увалами или грядами с замкнутыми термокарстовыми понижениями или аласами (эрозионно-термокар-стовыми депрессиями), обычно заболоченными или с водой (чаще озера). Холмистый рельеф (скопления моренных холмов, камов и оз) характерен для Кольского полуострова, Малоземельских и Большеземельских тундр, а холмисто-увалистый—для равнин Северо-Сибирской низменности. Однако наблюдается и типично горный рельеф — Хибины, Полярный Урал, горы Бырранга, Чукотский горный массив.
Мерзлотные явления (трещинообразование, пучение, соли-флюкция — сползание почвогрунтов по уклону, термокарст) формируют своеобразный микро- и нанорельеф. В минеральных грунтах выделяют пучинно-бугорковатые и трещинно-нанополиго-нальные формы, в органогенных — бугристые и кочкарные. Для арктических и континентальных сибирских тундр свойственны трещинно-нанополигональные, а для тундр с относительно мягким, влажным климатом — пучинно-бугорковатые формы рельефа. Таким образом, поверхность разбита сетью трещин на шестигранники со сторонами 1 …15 м; эта сеть дробится на более мелкие полигоны. Трещины на отдельных участках имеют ширину до нескольких метров и глубину до 1 м. Ширина мелких трещин 1…5 см. Эти формы на склонах часто осложняются линейными со-лифлюкционными образованиями, оползневыми процессами, в результате чего рельеф приобретает вид байджараков (куполообразных мелких бугров).
Для заболоченных, типичных и южных тундр характерны бугристые и кочкарные формы. Полигонально-валиковые формы тундрового микро- и нанорельефа приурочены к низинным болотам, а кочкарные — к осоково-пушицевым болотам. При продвижении с севера на юг зоны возрастает роль пучинных и термокарстовых микроформ.
Почвообразующие породы.Это морские песчано-глинистые отложения, ледниковые суглинки и глины, аллювиальные, аллюви-
ально-озерные отложения различного гранулометрического состава с торфом, часто с включениями обломков горных пород. В горах они представлены грубоскелетным элювием, элюво-делювием и пролювием коренных пород. На Кольском полуострове преобладают щебенчатые и щебенчато-каменистые породы.
Растительность.С севера на юг зоны растительность отчетливо изменяется, т. е. выражены подзональные различия. Арктические тундры имеют крайне разреженный растительный покров, состоящий на плакорах в основном из злаково-мохово-лишайниковых ценозов, а в понижениях — из гипново-осоковых. На плакорах отсутствуют торфяные болота и кустарнички. Песчаные участки и крутые склоны заняты лишайниковой, а увалы — травяно-мохо-вой тундрой. В азиатской части господствует пятнистая нанополи-гональная тундра на пологих склонах и равнинах. В полигональных арктических тундрах до 70 % площади лишено растительного покрова.
В типичных и южных тундрах растительность более разнообразна, травяной покров более сомкнут. Типичная тундра характеризуется господством мхов и лишайников. Моховые, мохово-ли-шайниковые группировки доминируют на суглинистых почвах, лишайниковые, кустарничково-лишайниковые — на песчано-су-песчаных, грубоскелетных, ерники (заросли карликовой березы, нижний ярус из лишайников и мхов) — на песках. В типичных мохово-кустарничковых тундрах кустарнички (багульник, вороника, брусника, голубика), единичные или редкие карликовые березы образуют верхний ярус, а мхи, пятна лишайников, морошка и дриада — нижний. Болота представлены осоково-пушицевыми низинными и сфагновыми торфяниками. В южных тундрах широко распространены крупнобугристые и плоскобугристые территории (бугристая тундра), ерники, появляются отдельные деревья. Пятна без растительности весьма редки.
Деятельность человека способствует формированию дернистых тундр, относящихся к лишайниковым. Для травяного покрова дернистых тундр характерны овсяница овечья, щучка альпийская, щучка извилистая, вейник лапландский. На дренированных породах легкого гранулометрического состава, по долинам рек и морским побережьям встречаются тундровые луговины с сомкнутым ковром трав или луговинная тундра из горечавки весенней, коровяка Лобеля, дерена шведского, мытника, фиалки двуцветной, незабудки, астрагала и злаков. По речным долинам в южных тундрах встречаются низкорослые пойменные леса. Много озер ледникового и термокарстового происхождения.
В связи с крайне неблагоприятными условиями среды растения приобретают низкорослость, образуют стелющиеся над землей формы, корневая система расположена близко к поверхности. Растения в основном многолетние. Среди травянистых растений форму подушек имеют крупки, камнеломки. Корни и корневища 120
трав и кустарников скрыты в живой массе мохового и лишайникового покрова, в самых поверхностных слоях почвы. Почти все растения легко переносят замерзание и оттаивание. Общие запасы биомассы (надземной и подземной) составляют 3…5 т/га в арктических, 12,5… 15 в типичных и 25…40 т/га в южных тундрах. Ежегодный прирост биомассы 1…2,5 т/га. Запас зольных элементов в фитомассе возрастает от 160 кг/га в арктических до 900 кг/га в южных тундрах. Отношение массы подстилки к массе ежегодного опада в типичных тундрах равно 20…50. Зольность большинства растений очень низкая — 1,5…2,5 %.
14.4. ПОЧВЫ ТУНДР
Генетический тип тундровых почв выделил В. В. Докучаев (1889). Н. М. Сибирцев (1900) в своей классификации отметил их как зональные.
Характер выветривания и почвообразования в тундрах обусловлен почти повсеместным распространением вечной мерзлоты, служащей водоупором, малым количеством тепла, краткостью периода с положительными среднемесячными температурами, переувлажнением (атмосферным поверхностным и надмерзлотным внутрипочвенным). В течение 8…9 мес почвы находятся в мерзлотном состоянии, а сезонно оттаивающий «деятельный» слой (от 40…60 см на суглинистых и глинистых почвах до 1,5…2,5 м на хрящевато-щебенчатых и песчаных почвах) — в условиях недостатка тепла и переувлажнения. Наличие мерзлоты приводит к замкнутости водного и солевого режимов. Выветривание минералов слабое, так как преобладает физическое выветривание. Периодическое оттаивание почвенно-грунтовой толщи, ее замерзание и подсушивание поверхности способствуют развитию процессов вспучивания, сопровождающегося разрывами дернины и излиянием разжиженной набухшей минеральной массы через трещины корки, а также бугро- и пятнообразованием, процессом термокарста и др. Почвенные горизонты неясно выражены, перемешаны, с нарушениями целостности почвенного профиля. Криогенные процессы осложняются явлениями солифлюкции в связи с перенасыщением влагой верхнего горизонта почв при их оттаивании и сползанием по многолетней мерзлоте или в связи с тиксотропностью (подвижностью или текучестью почвенной массы при механических воздействиях с последующим самопроизвольным затвердеванием). Тиксотропность связана с развитием на почвенных частицах коллоидных пленок из кремнекислоты, гидратов полуторных оксидов, коллоидных органо-минеральных соединений.
Гумусообразование отличается низкой интенсивностью трансформации органических остатков из-за малого поступления их с опадом, низких температур, переувлажнения, слабой биохимичес-
кой активности. Органические остатки разлагаются медленно, формируются грубые органоаккумулятивные горизонты, часто оторфованные. Гумусовые вещества имеют простое строение, слабо конденсированы, в их составе преобладают фульваты, связанные с полутораоксидами, с кислой реакцией из-за небольшой зольности опада и низкого содержания в нем оснований. Кроме накопления органического вещества в поверхностных органогенных горизонтах наблюдается и накопление собственно гумуса в надмерзлотном холодном и оглеенном, богатом коллоидами и перенасыщенном влагой горизонте, т. е. гумусовый профиль почв двухъярусный.
В формировании профиля почв особую роль играет и оглее-ние — собственно поверхностное и надмерзлотное. Первое связано с атмосферными осадками, высокой влажностью воздуха, низкой испаряемостью с поверхности почв. Оно характерно для тундровых восточноевропейских почв с относительно высоким залеганием мерзлоты, в которых оглеение часто уменьшается с глубиной. Надмерзлотное оглеение характерно для сибирских тундр вследствие застаивания вод над горизонтом мерзлоты. На песках и щебнистых породах оглеение слабое или не выражено.
Зональный тип почв на водоразделах с суглинистыми и глинистыми почвообразующими породами — тундровые глеевыв почвы. Подтипы почв: арктотундровые глееватые, тундровые глеевые типичные, собственно тундровые глеевые, тундровые глеевые опод-золенные.
Арктотундровые глееватые почвы находятся в северной части полуостровов Ямал, Таймыр, Гыданского и к востоку от устья реки Анабар, на островах Новая Земля, Белый, Сергея Кирова, Большой Бегичев, Ляховские и др., у Азиатского побережья океана. Они занимают равнинные плакорные участки. Большие площади заболочены или представлены аласами, много озер.
Эти почвы распространены на суглинисто-глинистых почвооб-разующих породах под злаково-осоково-разнотравно-моховой растительностью. В понижениях преобладает мохово-осоковая растительность, на повышениях полигонов — оголенные деструктивные пятна.
Профиль почв состоит из следующих горизонтов: Ао — подстилка из мхов, корней осок и других растений мощностью до 5 см, со слабой оторфованностью внизу; АоА] — перегнойный горизонт мощностью менее 10 см, коричнево-бурого или темно-коричневого цвета с серым оттенком, с большим количеством корней, суглинистый, мокрый, с резким переходом; В§ —темно-бурый или коричнево-бурый с бледными рыжеватыми и сизоватыми пятнами горизонт, который с глубины 20…30 см переходит в бурый горизонт В или ВС без следов оглеения. В последнем отмечаются лишь редкие железистые прожилки. Часто горизонт В? отмечается ошибочно как горизонт С, обычно вязкий и мокрым: См —
мерзлая, льдистая почвообразующая порода, иногда со щебнем и глыбами, бурого цвета, с глубины 40…50 см.
По гранулометрическому составу почвы преимущественно суглинистые и глинистые, реже супесчаные и песчаные, иногда
щебнистые.
Почвы содержат 3…7 % гумуса в горизонте А0А1 с постепенным уменьшением вниз по профилю до 2…3 %. В наиболее увлажненных почвах наблюдается второй максимум гумуса (до 12 %) — над мерзлотный. В целом профиль почв пропитанно-гу-мусовый, с фульватным гумусом (Сгк: С<ьк = 0,3…0,7). Реакция почв от кислой — слабокислой (рНВОЛн 5…6) в верхних горизонтах до слабокислой — нейтральной в нижних из-за нейтрализации гумусовых соединений. Емкость поглощения 15…25 мгэкв/ЮОг почвы. Степень насыщенности почв основаниями составляет 60…93 % в зависимости от пород. В почвах содержится большое количество подвижных соединений 5102 и Я2О3, органожелезис-тых конкреций.
Кроме этих почв в арктической тундре на недренированных участках развиты болотные и полуболотные почвы, на морских песчаных террасах — остаточно-осолоделые иллювиаль-но-гумусовые, на прибрежных отмелях — маршевые солончаковые и незасоленные, в поймах — иловато-перегнойные. На возвышенных плато почвы щебнистые, а также встречаются каменистые россыпи.
Тундровые глеевые типичные почвы (рис. 5, а) распространены в северной части Западно-
Рис. 5. Почвы тундровой зоны:
а —тундровая глеевая типичная:
б— туплровая иАлювиально-гуму-
совая
Сибирской низменности, на Северо-Сибирской, Яно-Индигирс-кой. Колымской и Абыйской низменностях, на северо-востоке Чукотского полуострова. Равнины сильно заболочены, много болот и озер в аласах. Развиты трещинно-полигональный микрорельеф, бугры пучения. Этот микрорельеф на склонах увалов осложняется оползнями, солифлюкцией.
Тундровые глеевые типичные почвы формируются в автоморф-ных позициях на суглинках и глинах под травяно-моховыми, кус-тарничково-травяно-лишайниково-моховыми и мохово-лишай-никовыми группировками и в лесотундре. Мощность почв достигает 40…80 см.
Профиль почв имеет следующее строение: Ао — живая растительная подушка или слабооторфованная подстилка (реже одернованная) мощностью 3…6 см; переход резкий; А](АоА]) — гумусовый (перегнойный или торфянистый) горизонт мощностью до 20 см, темно-серый с коричневатым оттенком или коричнево-бурый, суглинистый, влажный, содержит массу переплетенных корней растений; в пятнистых тундрах он имеет зачаточный характер или отсутствует; переход неровный, заметный; ВЕ(С) — иллювиальный или глеевый горизонт мощностью 40…60 см, неравномерно окрашенный (на буром фоне ржавые и сизые пятна), суглинистый или глинистый, мокрый, тиксотропный; переход по границе оттаивания; См — глеевый, мерзлый, темно-сизый, с льдистыми прожилками горизонт. Почвообразующая порода расположена в длительномерзлотном слое.
В Северной Якутии имеет место оглеение без проявления тик-сотропии. В Западной Сибири, на Чукотке почвы слаботиксо-тропные и тиксотропные. Явления тиксотропии отсутствуют на карбонатных почвообразующих породах.
В океанических провинциях образуются торфянистые и торфянисто-перегнойные горизонты мощностью до 20 см. Содержание гумуса в горизонте А] 5… 10 %. Для почв характерны глубокое пропитывание профиля фульватным гумусом и накопление его также в надмерзлотном слое вследствие миграции гумусовых веществ вниз к мерзлоте. Отношение С : N широкое (30…40) из-за неполной гумификации растительного опада. Реакция почв колеблется от кислой до слабокислой, реже нейтральной. Емкость поглощения в основном 20…35 мгэкв/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями 60…90 %. В почвах много аморфных соединений 5Ю2, А1203, особенно Ре203 с максимумом в тиксотропных горизонтах.
Собственно тундровые глеевые почвы приурочены к суглинистым и глинистым почвообразующим породам ледниковых равнин. Их профиль расчленяется на горизонты Ао — С — См. Горизонт Ао представлен подстилкой из мхов, лишайников, стеблей кустарников и злаков мощностью до 5 см. Горизонт О глеевый, буровато-сизого цвета, мокрый, тиксотропный; переход по границе отта-
ивания. Почвообразующая порода мерзлая, оглеенная, суглинистая или глинистая, с льдистыми жилами и линзами. Реакция почв кислая (рН 4,5…5,0).
Тундровые глеевые оподзоленные почвы распространены в кустарниковой тундре и лесотундре. Под слабооторфованной подстилкой А0 мощностью 3…5 см залегает грубогумусовый, иногда оторфованный горизонт А] (Ат) мощностью до 30 см, коричнево-бурого цвета, суглинистого гранулометрического состава, с многочисленными корнями растений и ясным переходом в нижележащий горизонт А2 (А2В). Последний обычно буроватого цвета, с белесоватыми пятнами; переходит неровной границей в горизонт Во(С) — неравномерно окрашенный в буровато-сизые тона, суглинистый, редко тиксотропный, мерзлый в нижней части. Почвообразующая порода мерзлая, оглеенная, сизая, суглинистая или глинистая, с большим количеством льдистых линз и прожилок.
Тундровые глеевые оподзоленные почвы отличаются от типичных тундровых глеевых почв более кислой реакцией (рН 4,5…5,5), повышенной гидролитической кислотностью горизонта А[ (А,.), дифференциацией ила и химических элементов по профилю. Содержание гумуса 1…5 %. Гумус подвижный. Емкость поглощения 10…30 мгэкв/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями колеблется от 25…40 до 60…70 %.
На сухих повышенных участках с почвообразующими породами легкого гранулометрического состава сформированы тундровые иллювиально-гумусовые почвы (подбуры), в которых отсутствует оглеение. Их профиль (рис. 5, б) имеет бурый цвет. Почвы сильнокислые и кислые с гуматно-фульватным подвижным гумусом (до 4…7 % в иллювиально-гумусово-железистом горизонте В11Г). Степень насыщенности основаниями 40…80%. Валовой анализ показывает обогащение почвенного профиля (по сравнению с почвообразующей породой) оксидами железа и алюминия, кремнеземом. Почвы имеют низкую емкость поглощения — 5… 10 мгэкв/100 г почвы.
В менее континентальных и более теплых районах (океаническая фация) на легких породах под лишайниково-моховым покровом с карликовой березой и багульником формируются тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные почвы. Под горизонтом Ао (до 5 см) залегает горизонт А.К2Л (до глубины 15 см), а ниже — В^ (до глубины 20…30 см) и Вг. В иллювиальном горизонте В^ отмечается относительное накопление гумуса (2…3 %), а в остальных горизонтах его содержание меньше: в А^н, А!— 0,7…1,5 %, в Вг — 0,2…0,5 %. Состав гумуса фульватный (Сгк: Сфк = 0,2…0,5). Обменные основания из минеральной части почти полностью вымыты; в обменной форме находится главным образом водород. Почвы сильнокислые (рНВ0ДН 3,8…5,0).
Все тундровые почвы отличаются неблагоприятными водно-
физическими и тепловыми свойствами, низкой биологической активностью.
В понижениях рельефа под мохово-осоковыми ассоциация
ми развиты тундровые торфянисто-глеевые и тундровые болот
ные почвы, в которых торфяной горизонт иногда достигает тол
щины 2 м. .
14.5. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЧВ
Области с тундровыми почвами используются как пастбища для северного оленеводства, лишайниковые тундры — в основном как зимние пастбища, а моховые, травяно-моховые, ернико-вые и приморские луга —как летние. Юднако для развития животноводства перспективно залужение термокарстовых депрессий! Овощные культуры выращивают в основном в защищенном грунте. Перспективно выращивание наиболее морозоустойчивых овощных растений в открытом грунте на песчаных и супесчаных почвах, быстрее и глубже оттаивающих и лучше прогреваемых летом.
Мелиоративные мероприятия предусматривают тепловую мелиорацию (осеннее снегозадержание, мульчирование торфом или перегноем), возделывание культур на грядах и гребнях, глубокое рыхление, дренаж, известкование, внесение органических (до 200 т/га) и минеральных (по 60…90 кг д. в. на I га) удобрений. Из местных удобрений эффективны зола, отходы рыбной промышленности. Земледелие развивается вокруг промышленных центров (Кировск, Норильск, Игарка и др.). Основные сельскохозяйственные культуры — картофель, лук, капуста. Возможно выращивание редиса, моркови, кормовых корнеплодов.
При хозяйственном освоении тундры следует пристальное внимание уделять охране природы, так как тундровые ландшафты легкоранимы, в особенности растительный и почвенный покров. Неумеренный выпас оленей может привести к полному уничтожению растительности. Опасны и другие антропогенные воздействия (рост добычи нефти и газа, движение вездеходов, тракторов, автомашин и др.), приводящие к развитию эрозионных процессов, деградации почв.
Контрольные вопросы и задания.1. Где расположены арктическая и тундровая зоны? 2. Чем характеризуются природные условия этих зон? 3. Расскажите о мерзлотных процессах, происходящих в арктической и тундровой зонах. 4. Какие типы и подтипы почв характерны для Арктики? 5. Какие типы и подтипы почв формируются в тундрах? 6. Что такое солифлюкиия и тиксотропность? 7. Расскажите кратко о сельскохозяйственном использовании почв тундр.
Глава 15 ПОЧВЫ ТАЕЖНО-ЛЕСНОЙ ЗОНЫ
Таежно-лесная зона относится к умеренно холодному (боре-альному) поясу. Она занимает огромные пространства в Евразии и Северной Америке. Эта зона пересекает территорию России с востока на запад, граничит на севере с тундрой, на юге — с лесостепью.
В таежно-лесной зоне выделяют следующие почвенно-биокли-матические области: Северо-Европейская, Восточно-Европейская, Западно-Сибирская, Среднесибирская, Восточно-Сибирская и Камчатская.
Источник: studopedia.org
Почвы тундрово-арктической зоны
Тундрово-арктическая зона подразделяется на следующие подзоны:
1. Арктические пустыни с несомкнутым и неравномерным растительным покровом из мхов и лишайников.
2. Арктическая тундра – наблюдается более сильное покрытие растительностью из мхов.
3. Типичная тундра – распространена кустарниковая растительность, встречаются сфагновые торфяники.
4. Южная тундра – появляется лесная растительность по долинам рек, широко встречаются сфагновые торфяники.
5. Лесотундра – лесная растительность встречается на водоразделах, сфагновые торфяники встречаются очень широко.
Растительность тундрово-арктической зоны отличается карликовым ростом и криволесьем. Климат зоны суровый с очень холодной зимой и коротким холодным летом. Средняя температура июля не более 10˚С, что является основной причиной отсутствия растительности. Морозный период длиться больше 8 месяцев, зимние температуры часто ниже 40˚С. В следствие малого количества осадков, низких температур, сильных ветров сплошь распространена вечная мерзлота. Летом почва оттаивает до 1-1.5 м на песках, до 0.7-1 м на суглинках, до 35-40 см на торфяниках, ниже находиться вечномерзлый слой, выполняющий роль водоупора, благодаря которому наблюдается постоянный застой влаги (там же малое испарение).
Рельеф данной зоны, в основном, равнинный, иногда прерывающийся возвышенностями.
В качестве поверхностных горных пород встречаются кристаллические породы, различные рыхлые наносы – четвертичные морские отложения, ледниковые отложения.
Древесные породы представлены елью, березой на западе, лиственницей на востоке.
На севере зоны распространены скрытоглеевые, ожелезненные повы. Почвы слабо дифференцированы на горизонты из-за сухости климата (влага скована в льды), очень низких температур и слабого развития растительности, т.е. отсутствуют факторы, способствующие процессам почвообразования.
В южных частях зоны климатические условия несколько иные: избыток влаги, больше растительного опада, малое испарение способствует процессам восстановления оксидов железа. Здесь распространены глеевые почвы с невысоким содержанием гумуса (1-3%) в верхней части –отсутствуют признаки вымывания, выщелачивания.
На более увлажненных участках развиваются охристо-глеевые почвы, с ржавыми потеками, свидетельствующими о проникновении периодическом кислорода в почву.
В условиях особенно сильного увлажнения, с застоем влаги, в понижениях рельефа, развиваются торфяно-глеевые почвы, с мощностью торфяного слоя до 50 см, под которым залегает глеевый горизонт. Почвы обладают низкой биологической активностью из-за малой активности микрофлоры.
На песчаных породах формируются подзолистые почвы, благодаря лучшему оттаиванию и большему промыванию толщи, в результате чего проявляется вымывание и выщелачивание.
Но подзолистые почвы тундры отличаются карликовостью, т.е. мощность всего профиля достигает 8-10 см.
Почвы лесной зоны
Условия почвообразования зоны очень разнообразны из-за ее большой протяженности. Зимние температуры до -40 — 50˚С, летние до +20˚С. Максимум осадков приходиться на июль-август. В восточной части зоны из-за малого количества осадков с низкими температурами распространена вечная мерзлота, летом почва оттаивает до 200-250 см. Климатические условия обусловили создание промывного типа водного режима.
Рельеф зоны носит следы ледникового периода – моренные и зандровые равнины.
Поверхностные горные породы представлены, в основном, наносами ледникового, водно-ледникового происхождения: валунные и безвалунные суглинки, флювиогляциальные и древнеаллювиальные пески и суглинки, покровные суглинки. В зоне преобладает лесная растительность → болота → небольшую часть занимают луга.
Среди лесной растительности преобладает хвойная: ель, сосна, пихта, в Сибири примешивается лиственница и кедр. В подзоне смешанных лесов встречается дуб, липа, клен, вяз, ясень, в подлеске – лещина.
В почвенном покрове распространены почвы подзолистого типа, дерново-карбонатные, болотные, аллювиальные.
Почвы подзолистого типа.
Имеют цвет золы или белесый. Являются продуктом почвообразовательного процесса, который связан с разрушением верхней части профиля почвы всех минералов, кроме кварца, под действием органических кислот, образующихся при разложении лесного опада и вымывание продуктов этого разрушения в нижние горизонты и грунтовые воды.
Профиль развитой дерново-подзолистой почвы под лесом состоит из следующих генетических горизонтов:
А₀ — лесная подстилка, состоящая из растительных остатков. Мощность от 1 до 10 см. В зависимости от состава древостоя, условий освещения, увлажнения может быть 3 типов: мор ( 3 слоя — А₀′, А₀″, А₀‴), модер – 2 слоя, мулль – 1 слой. Горизонт лесной подстилки резко отделяется от нижележащих горизонтов.
А₁ — гумусовый горизонт, состоит из минеральных частиц и гумуса (2-5%). Окраска от светло-серой до темно-серой. Мощность горизонта 5-15 см. Структура комковатая, непрочная, сложение рыхлое. В горизонте сосредоточена основная масса корней. Почвы с хорошо развитым гумусовым горизонтом называются дерново-подзолистыми, а без него – подзолами.
А₂ — подзолистый, вымывания, элювиальный. Характерна белая окраска, благодаря большому содержанию кремнезема (SiO₂ — кварц); пластинчатая, листоватая структура. Мощность горизонта 5-15 см. Содержит минимальное количество илистых частиц из-за процессов вымывания и выщелачивания и поэтому наиболее легкий по гранулометрическому составу из всех горизонтов, химически связанной воды, зольных элементов.
Часто между горизонтами А₁ и А₂ имеется переходный горизонт А₁А₂, неоднородной окраски, содержащий признаки как горизонта А₁, так и горизонта А₂.
А₂В – переходный горизонт неоднородного цвета с чередованием светлых и темно-бурых тонов. Мощность достигает 10-20 см.
В – иллювиальный, горизонт вмывания, темно-бурой, коричневой окраски. Очень плотный, ореховатой или призматической структуры. В материнскую породу переходит очень постепенно.
С – материнская почвообразующая порода.
Подзолистые почвы имеют некоторые особенности гранулометрического состава, отличающие их от других типов почв. Минимальное содержание илистых частиц и физической глины приходится на горизонт А₂, т.к. они вымываются оттуда нисходящими потоками почвенного раствора из-за промывного типа водного режима, предварительно разрушаясь, а максимальное их количество приходиться на горизонт В. Поэтому профиль подзолистых почв сильно дифференцирован как по содержанию илистых частиц, зольных элементов, так и по морфологическим признакам.
Химический состав подзолистых почв тоже имеет некоторые особенности. Реакция среды подзолистых почв чаще всего колеблется в интервале от сильнокислой до слабокислой в зависимости от минералогического состава, состава насаждений и условий увлажнения ( например, под насаждениями ели , пихты реакция среды будет сильнокислой, а под насаждениями липы, дуба, березы, осины – слабокислой).
Если почвы развиты на относительно небогатых по минералогическому составу почвообразующих породах, то наблюдается низкая степень насыщенности почв основаниями, которая в верхних горизонтах тем выше, чем большую долю в составе древостоя занимают лиственные и широколиственные породы. Из минеральных горизонтов наибольшую степень насыщенности основаниями имеют горизонты В и С, с максимальным содержанием илистых частиц.
Еще одной из особенностей подзолистых почв является резкое уменьшение количества гумуса с глубиной.
По степени подзолистости различают виды подзолистых почв:
а) Слабоподзолистые – сплошной горизонт А₂ отсутствует, есть лишь светлые пятна; горизонты А₁ и В выражены отчетливо.
б) Среднеподзолистые – горизонты А₁ и А₂ выражены хорошо, но мощность горизонта А₁ больше мощности горизонта А₂.
в) Сильноподзолистые — горизонты А₁ и А₂ выражены хорошо, но мощность горизонта А₂ больше мощности горизонта А₁.
г) Подзолы – горизонт А₁ отсутствует, горизонт А₂ выражен резко.
По содержанию гумуса в горизонте А₁ различают дерново-подзолистые почвы: ― малогумусные (до 3%)
― среднегумусные (3-5%)
― высокогумусные (больше 5%)
Дерново-карбонатные почвы.
Формируются на различных карбонатных породах: известняках, мергелях, способствующих нейтрализации органических кислот, образующихся про разложении растительных остатков, что ведет к обогащению гумуса Са, преобладанию гуминовых кислот, реакция среды — щелочная, подзолистый горизонт отсутствует.
Дерново-карбонатные почвы делятся на 3 типа:
1. Типичные (рендзины)
2. Выщелаченные
3. Оподзоленные
Строение профиля типичной рендзины:
А₀ — лесная подстилка
А₁ — гумусовый горизонт черного цвета, мощностью 10-20 см, зернистой водопрочной структуры с содержанием СаСО₃.
С – щебень карбонатной породы.
Мощность всего профиля 30-45 см.
Физико-химические свойства:
Содержание гумуса 10-12%, рН=7,5-8, высокая степень насыщенности основаниями, высокая емкость обмена.
Вследствие водного режима промывного типа СаСО₃ может постепенно выщелачиваться из верхних горизонтов, начиная процессы вымывания и оподзоливания, вследствие большего действия органических кислот на минеральную часть почв, которые уже менее подвержены нейтрализации, т.к. СаСО₃ находится ниже.
При этом на первой стадии образуется дерново-карбонатная выщелаченная почва, характеризующаяся слабокислой реакцией, содержание гумуса падает до 7-8%, окраска А₁ светлеет, под горизонтом А₁ появляется переходный горизонт АВ – бурый суглинок.
На второй стадии из дерново-карбонатной выщелаченной почвы образуется дерново-карбонатная оподзоленная рендзина, с еще более светлой окраской А₁, появляется горизонт А₂ небольшой мощности и горизонт В ореховатой структуры, линия вскипания опускается до 50 см, содержание гумуса падает до 5-6%, рН до 6.
Дерново-карбонатные почвы обладают высоким потенциальным плодородием, на котором успешно могут произрастать сосновые, сосново-лиственничные насаждения.
Лимитирующими факторами являются малая мощность профиля, следовательно, неблагоприятный водный режим.
Если на карбонатной породе почвы развиваются в условиях повышенного увлажнения формируются дерново-карбонатные-глеевые почвы, занимающие нижние части склонов, низины.
Описанный выше ряд почв: дерново-карбонатная типичная, выщелаченная и оподзоленная представляет собой пример эволюции почв во времени.
Болота и их типы.
При особенно сильном увлажнении почв образуются болота различных типов, на которых формируются торфяные почвы. В зависимости от условий происхождения, рельефа и характера растительности болота делятся на 3 типа: верховые, низовые и переходные.
Верховые болота: образуются на водоразделах и увлажняются водами атмосферных осадков и поэтому очень бедны элементами минерального питания. Растительность здесь представлена сфагновыми мхами, кустарничками, иногда сосной и березой. Торф верховых болот имеет коричнево-бурый оттенок, сильнокислую реакцию – в сельском хозяйстве не используется.
Низовые болота: образуются в понижениях и увлажняются минерализованными, часто жесткими грунтовыми водами, поэтому торф низинных болот обогащен Са, Мg, другими зольными элементами, имеет слабокислую или близкую к нейтральной реакцию среды, черный цвет, т.е. богат минеральными элементами и используется в сельском хозяйстве в качестве органического удобрения.
Переходные болота: представляют собой совокупность форм, переходных между двумя предыдущими.
Производительность любых болот очень низкая за счет избытка влаги и недостатка кислорода, но за счет их осушения можно добиться резкого увеличения производительности древостоев при условии достаточного запаса питательных веществ в торфяной почве, иначе осушение будет не эффективным. Кроме осушения, применимы также другие меры – это сдирка очеса и обжиг торфянистого горизонта, быстрое заселение лесосек древесно-кустарниковыми породами, своевременная очистка лесосек, содействие естественному возобновлению.
При небольшом избыточном увлажнении формируются почвы поверхностного заболачивания (водами атмосферных осадков), проявляющихся при очень тяжелых почвообразующих породах с малой водопроницаемостью. При этом на 1 стадии заболачивания формируются дерново-глеевато-подзолистые почвы, на 2 стадии при еще более сильном увлажнении горизонта А₁ заменяется на торфянистый горизонт и усиливается оглеенность верхних горизонтов – формируется торфянисто-подзолисто-глеевая почва при мощности торфянистого горизонта до 20 см и торфяно-подзолисто-глеевая почва при мощности торфяного горизонта от 20 до 50 см. 3стадия – формирование торфяно-глеевой почвы, состоящей из 2-х горизонтов: торфяного и глеевого. Если мощность торфяного горизонта превышает 50 см, то такое образование называется торфяником.
Пойменные почвы
Образуются на террасах рек, часто затапливаемых во время весеннего половодья, в результате чего приобретаются некоторые особенные черты: периодическое отложение на поверхности почвы свежего ила, т.е. процесса по своей сути противоположного процессу почвообразования.
Пойма делится на 3 зоны:● прирусловая, характеризуется песчаным и супесчаным грансоставом, отчетливая слоистость;
● центральная зона, характеризуется илистым составом отложений и малой его мощностью (1мм);
● притеррасовая зона
В первой зоне формируются песчаные и супесчаные слаборазвитые ( за счет большого количества отложений) слоистые аллювиально-дерновые почвы, профиль которых не разделен четко на горизонты, и слабо выражено гумусонакопление.
В центральной зоне проявляется подзолообразование в нижней части профиля за счет погребенного под новыми отложениями гумуса, который при перегнивании и вымывании формирует подзолистый горизонт с развитием аллювиально-подзолистых почв, болотно-аллювиальных почв, темноцветно-глеевых почв. Почвы в центральной части поймы характеризуются высоким содержанием гумуса, емкостью обмена, насыщенностью основаниями, следовательно, нейтральной или слабокислой реакцией, сильной оглеенностью всех горизонтов (вивианит).
Почвы пойм одни из самых плодородных почв лесной зоны, особенно, после отрегулирования водного режима.
Почвы лесостепной зоны
Данная географическая зона характеризуется чередованием крупных участков леса с безлесными степными пространствами – таков ландшафт лесостепной зоны.
Лесостепь делиться на западно-европейскую и восточно-сибирскую. Для западной части характерно преобладание дуба, для восточной – березы. Климатические условия: средняя температура июля +20-22˚С, сумма осадков 300-550 мм.
Наиболее распространенными почвообразующими горными породами являются лесс и лессовидные суглинки – это рыхлые породы пылевато-суглинкого грансостава с содержанием частиц 0,05-0,02мм до 50% и более. Имеет палевый цвет, тонкопористый, при обвалах образует вертикальнве стенки, содержит СаСО₃.
Современные лессовидные отложения – это наносы, отложенные водами тающего ледника и делювиальные отложения.
Для рельефа лесостепной зоны характерно наличие степных блюдец-западин, образовавшихся в результате оседания грунта из-за выщелачивания карбонатов и солей (карстовые процессы).
Водный режим непромывного типа под лесными участками и периодически промывной под безлесными пространствами. В восточной части зоны значительное распространение имеют болота.
Почвенный покров представлен черноземами (типичный, выщелаченный и оподзоленный – 40%), серыми лесными почвами (35%), лугово-черноземными почвами и солонцами (15%), в междюнных понижениях болотные и торфяно-подзолистые почвы.
Черноземы
Преобладают в почвенном покрове лесостепной зоны и занимают около 40% площади.
Морфологическое строение типичного чернозема состоит из следующих горизонтов: А₀ — степной войлок, состоящий из переплетенных остатков стеблей, листьев степных трав (мощность 3-4 см).
А₁ — гумусовый, мощностью 80-100см, цвет – черный книзу светлеет, структура зернистая книзу комковатая.
Вк – карбонатно-иллювиальный, характеризуется накоплением СаСО₃ за счет чего имеет светлую окраску. Верхняя граница вскипания совпадает с нижней границей А₁ или лежит выше ее. Характерна призматическая структура, тонкая пористость.
С – лессовидный карбонатный суглинок.
Гранулометрический состав типичного чернозема отличается однообразием по всему профилю, что говорит об отсутствии признаков разрушения коллоидов и их передвижения по профилю.
Водопрочность агрегатов объясняется высоким содержанием карбонатов, что обуславливает хорош выраженную структуру, обеспечивающую благоприятный водный режим и оптимальные водно-физические свойства.
Содержание гумуса составляет 9-12% и сверху вниз уменьшается постепенно; рН горизонта А₁ равно 6,5-6,9; у горизонтов В и С – щелочная. Легкорастворимые соли отсутствуют во всем профиле.
Выщелоченные черноземы
Строение профиля аналогично строению профиля типичных черноземов за исключением некоторых особенностей:
1. Отрыв горизонта Вк от горизонта А₁ с образованием между ними выщелоченного горизонта АВ.
2. Повышенное содержание илистой фракции в горизонте АВ за счет оглинивания породы – выветривание первичных минералов.
3. Понижено рН в гумусовом горизонте, и содержание гумуса до 8-9%.
Отличительные признаки оподзоленных черноземов:
1. Наличие кремнеземистой присыпки в средней и нижней части горизонта А₁, что придает светлый оттенок горизонту.
2. Уменьшено содержание гумуса в горизонте А₁ (4-6%), хотя уменьшается сверху вниз также постепенно.
3. Карбонаты далеко отодвинуты от гумусового горизонта и находятся на глубине около 130 см.
4. В нижней части профиля наблюдается заметное увеличение содержания илистых частиц за счет вмывания их сверху и оглинивания породы, а минимальное их содержание на глубине около 15-20 см в горизонте А₁.
5. Реакция среды становиться слабокислой.
В целом, черноземы отличаются наибольшим потенциальным плодородием, т.к. имеют высокие запасы гумуса, азота и других питательных веществ, Са, Мg, нейтральная реакция среды и т.д. – все это определяет высокую производительность черноземов, которая не может проявляться в полной мере из-за малодоступности всех этих элементов питания, поэтому производительность слабооподзоленных черноземов даже может быть выше из-за перехода недоступных форм в доступные благодаря действию кислот.
Серые лесные почвы
Распространены в северной части лесостепной зоны. Все они в какой-то степени оподзолены (возможно в процессе лессиважа).
По внешним признакам очень похожи на дерново-подзолистые почвы (за исключением темно-серых почв, больше напоминающих черноземы), но имеют ряд отличительных признаков:
1. Как правило, формируются на разных почвообразующих породах.
2. Лучше выражен гумусовый горизонт – большей мощности до 40 см, с большим содержанием гумуса до 8-10% против 3-4% у дернгово-подзолистых.
3. Меньше выражен подзолистый горизонт, скорее в виде белесых пятен.
4. Реакция среды, как правило, находится в интервале слабокислая — нейтральная, тогда как у дерново-подзолистых — от сильнокислого до слабокислого.
По степени развития гумусового горизонта подразделяются на 3 подтипа:
§ Темно-серые лесные почвы по морфологическим признакам напоминают черноземы – подзолистого горизонта не имею, но имеется кремнеземистая присыпка. Мощность горизонта А₁ достигает 40-50 см, под которым намечается переходный горизонт А₂В пересыпанный белесой присыпкой. Горизонт В имеет красно-бурую окраску, а С часто содержит карбонаты, находящиеся на глубине 150 см. Содержание гумуса здесь достигает 8-10% и сверху вниз уменьшается постепенно в отличие от дерново-подзолистых почв. В профиле наблюдается перераспределение илистой фракции – в верхних горизонтах уменьшение, а в нижних – увеличение, что говорит о признаках выщелачивания.
§ Серые лесные почвы – горизонт А₁ мощностью 15-25 см и более, светлой окраски, резче выражен горизонт А₂В и В. Содержание гумуса в горизонте А₁ составляет около 8% и уменьшается сверху вниз очень резко, что напоминает подзолистые почвы. Значительно уменьшено содержание илистой фракции в верхней части профиля, особенно, в нижней части горизонта А₁ и увеличено на большую глубину горизонта В. Реакция среды во всем профиле кислая.
§ Светло-серые лесные почвы — морфологическим признакам еще ближе стоят к дерново-подзолистым почвам. Гумусовый горизонт А₁ имеет очень светлую окраску и хорошо выражен оподзоленный горизонт А₁А₂ белесой окраски. Резко выражен горизонт В красно-бурой окраски, где увеличено содержание илистых частиц и уменьшение их в горизонте А₁А₂. Содержание гумуса в горизонте А₁ составляет 2-5% и резко уменьшается книзу.
В целом, можно отметить, что разнообразие серых лесных почв связано с разнообразием почвообразующих пород, на которых они формируются: лессовидные суглинки, пермские суглинки, а также на юрских и третичных породах. Если серые лесные почвы развиваются в условиях избыточного увлажнения, в них появляются признаки оглеения и формируются серые лесные глеевые почвы (нижние части склонов и низины).
Кроме описанных выше почв, в лесостепной зоне встречаются также лугово-черноземные почвы, солонцы (15%), боровые пески, как аналоги бурых лесных песчаных почв, характеризуются накоплением гумуса и питательных элементов в верхних горизонтах и отсутствием признаков вымывания и оподзоливания. Также встречаются в междюнных понижениях болотные, темноцветные почвы, торфяно-подзолистые почвы.
Лесорастительные условия в лесостепной зоне вполне удовлетворительные, но в южной части лесостепной зоны лимитирующим фактором в жизни леса зачастую является влага, недостаток которой может сказаться на снижении продуктивности. Поэтому здесь больше внимания должно уделяться мероприятиям по сохранению, накоплению и регулированию расходования влаги (рубки ухода, подбор засухоустойчивых форм пород, регулирование густоты подлеска).
Почвы степной зоны
Для степной зоны характерна общая равнинность, которая в Центральной и Восточной Сибири разорвана горными массивами (Приволжская возвышенность). Климат отличается теплым сухим летом, снежный покров неустойчивый. Летом часто бывают суховеи, причиняющие урон как сельскохозяйственным культурам, так и древесным насаждениям. Поверхностными породами являются лессы и лессовидные суглинки. В растительном покрове преобладает травянистая растительность, приспособленная к перенесению засухи. Леса встречаются лишь в поймах рек и на песчаных речных террасах (тополь, ольха, ива, дуб, вяз, клен).
В почвенном покрове преобладают черноземы (обыкновенный – среднегумусный, южный – малогумусный, приазовский и предкавказский), темно-каштановые почвы, лугово-черноземные, засоленные почвы и солонцы.
Черноземы, водный режим непромывного типа:
§ Обыкновенный чернозем, профиль начинается с гумусового горизонта А₁ черного цвета, зернистой хорош выраженной водопрочной структурой в верхней части горизонта и комковатой в нижней части горизонта. Мощность горизонта А₁ моет быть различной (30-120 см), но чаще 40-80 см; содержание гумуса 10-12%. Далее идет горизонт Вк – карбонатно-иллювиальный, для которого характерно накопление СаСО₃ (в виде белоглазки), поэтому горизонт имеет светлую окраску, призматическую структуру. Горизонт Вк постепенно переходит в почвообразующую породу с призматической структурой. Легкорастворимые соли и гипс встречаются изредка.
§ Южные черноземы, строение профиля идентично обычному чернозему, но имеет отличительные особенности:
1. Низкое содержание гумуса 4-6%.
2. Меньшая мощность горизонта А₁ (40-50 см) и меньше.
3. Вскипание начинается, как правило, в нижней части гумусового горизонта.
4. Присутствие в профиле гипса и легкорастворимых солей у нижней границы почвенного профиля, источником которого часто являются почвообразующие породы мелового возраста, т.е. солевой профиль южного чернозема служит примером подпочвенного засоления.
§ Приазовские и прикавказские черноземы, распространены к северу от Азовского моря, где наблюдается большое количество годовых осадков и теплая зима.
Отличительные признаки:
1. Мощность гумусового горизонта достигает 150 см, хотя содержание гумуса не превышает 6%, содержание которого книзу уменьшается очень постепенно.
2. Карбонаты распространены по всему профилю, начиная с самой поверхности.
3. Имеют своеобразную ореховато-комковатую структуру.
4. Отсутствуют легкорастворимые соли.
Лугово-черноземные почвы отличаются повышенным содержанием гумуса (15-18%) и несколько лучшими лесорастительными свойствами по сравнению со степными черноземами, за счет более или менее близкого залегания грунтовых вод, откуда древесные породы могут черпать воду. Гранулометрический состав черноземов степной зоны однообразен по всему профилю, т.е. перераспределения илистых частиц не происходит. Также для черноземов характерно биологическое накопление в верхних горизонтах Са и Мg.
Темно-каштановые почвы занимают самую южную часть степной зоны и характеризуются водным режимом непромывного типа. По строению профиля близки к черноземам:
А₁ — мощностью 35-50 см, темно-серовато-бурого цвета. Содержание гумуса – 3-6% и постепенно уменьшается книзу. Отличаются хорошей структурой, которая однако выражена хуже, чем у черноземов и менее водопрочная. Вскипание начинается у нижней границы горизонта А₁. Далее расположен горизонт:
Вк — карбонатно-иллювиальный мощностью 60-130 см, призматической структуры. Далее идет карбонатная почвообразующая порода, представленная лессовидными отложениями. С глубины 150-170 см начинается скопление гипса и других легкорастворимых солей.
По грансоставу также однообразны и наблюдается биологическое накопление в верхних горизонтах Са и Мg.
Богатство почв степной зоны питательными элементами сказывается на высоком потенциальном плодородии почв, производительность которых, однако, сдерживается недостатком влаги. Поэтому здесь должны проводиться мероприятия направленные на сохранение и увеличение влаги: в основном это создание полезащитных лесных полос, правильное применение удобрений, черных паров, орошение.
Источник: studopedia.su