Тундра — обширное безлесное пространство. Она занимает пятую часть территории нашей страны. Южнее довольно узкой полосой от 20 до 200 км вдоль Северного полярного круга протянулась лесотундра — переходная зона от тундры к тайге. Здесь тундровые участки чередуются с перелесками и лесными массивами.

Географическое положение

Тундровые ландшафты распространены на арктических островах Колгуев и Вайгач, южном острове Новой Земли, материковом побережье Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова на западе до Чукотки на востоке. На юге тундра доходит почти до Северного полярного круга.

Климат

Тундра

В тундре короткое холодное лето и продолжительная суровая зима. Осадков немного (200–500 мм в год), бóльшая их часть приходится на июль и август. Морозы длятся от шести до девяти месяцев, причем в азиатской части России температура иногда падает до –52 °С. Здесь даже лето не повод для отсутствия снега. Плоский рельеф способствует распространению очень сильных ветров. Они сдувают снег, из-за чего почва каменеет даже на больших глубинах — образуется вечная мерзлота, которая приводит не только к охлаждению территории и задержанию влаги, но и к активному заболачиванию.

Лесотундра

Погодные условия лесотундры сходны с климатом тундры, но лето здесь теплее и продолжительнее. Средняя температура воздуха в июле достигает +14 °С. В то же время зима значительно холоднее — сказывается удаленность от побережья.

Годичный цикл

В тундре времена года и суток очерчены довольно специфически. Зима наступает во второй половине сентября и заканчивается лишь в начале июля. В декабре солнце уходит за горизонт — опускается долгая полярная ночь. В конце февраля светило вновь появляется и продолжительность дня растет. В первых числах апреля можно наблюдать белые ночи, а со второй половины июля солнце и вовсе не заходит.

Почвы

Тундра

Здесь распространены тундрово-глеевые почвы. Они сильно переувлажнены и практически неплодородны.

Лесотундра

Почвы лесотундр имеют переходный характер. Помимо тундрово-глеевых, характерных для безлесных пространств Севера, здесь встречаются заболоченные подзолистые почвы, свойственные северной тайге. Естественное плодородие лесотундровых почв низкое. Они бедны гумусом, содержат мало питательных веществ и обладают повышенной кислотностью.

Растения

Тундра

Безлесная зона, в которой растительный покров не всегда образует сплошной ковер. В его основе — мхи и лишайники, а на их фоне появляются низкорослые травы, кустарнички и кустарники. Корневая система тундровых представителей флоры небольшая, побеги над землей поднимаются невысоко (в противном случае ветры могут попросту вырвать их). Кустарники (карликовые береза и ива), которые возвышаются над снегом, постоянно страдают от повреждений, причиняемых ветром.

Лесотундра

Распространены разреженные леса, состоящие из сибирской ели, даурской и сибирской лиственниц, березы. Речные долины летом покрывают ковры пестрых цветов: лютиков, огоньков и др. Растут здесь и ягодники, а также валериана.

Животные

В тундре и лесотундре водятся песцы, которые питаются леммингами. Весной песцы частенько разоряют гнезда, поедая яйца и птенцов. На озерах и реках много водоплавающих пернатых. Весной в водоемах этих природных зон гнездятся гуси, лебеди, утки и гагары. На зиму птицы почти не остаются. Круглый год в тундре и лесотундре живут только куропатки и белые совы.

Человек

В последние десятилетия люди активно осваивают тундру и лесотундру. Регион богат полезными ископаемыми, в первую очередь нефтью и газом. В тундре и лесотундре на севере европейской части России и Западной Сибири стали возникать многочисленные поселки и даже города. Не обошлось и без отрицательных последствий: нити нефте— и газопроводов перекрывают естественные пути миграции оленей, а разлитое «черное золото» загрязнило большие тундровые массивы и чистейшие до этих пор озера и реки.

Источник: SiteKid.ru

Классификация

В зависимости от географического положения, тундра подразделяется на три основных типа: арктическая, альпийская и антарктическая. Арктическая тундра покрывает значительные территории северных регионов Евразии и Северной Америки, где вечная мерзлота и бедные почвы, препятствует росту большинства видов растений. Антарктическая тундра в основном покрыта льдом, и расположена на Южном полюсе, включая острова Южная Георгия и Кергелен. Альпийские тундры находятся высоко в горах по всему миру, где из-за холодных температур встречается лишь низкорослая растительность.

Тундру северного полушария можно разделить на три отдельные зоны, которые отличаются климатом, а также видовым составом флоры и фауны:

• Арктическая тундра;
• Средняя тундра;
• Южная тундра.

Природные условия тундры

Природные условия тундры одни из самых сложных на земле. Бесплодные почвы, сильные холода, низкое биоразнообразие и изолированность делают этот регион практически непригодным для жизни людей. В отличие от природной зоны степи, где легче выращивать зерновые и овощные культуры, растительность в тундре редко съедобна для человека. Поэтому народы тундры (например, эскимосы) выживают за счет охоты, а также морских ресурсов, таких как тюлени, моржи, киты и лосось. Для подробного рассмотрения природных условий тундры, следует изучить главные факторы, влияющие на жизнь людей:

Географическое положение

Условные обозначения: — Тундра.

Природная зона тундры встречается по всему миру и занимает 1/5 часть суши. Арктическая тундра расположена между 55° и 75° северной широты, покрывая следующие регионы планеты: Аляска (в северных районах), Северная Канада (от дельты реки Маккензи до Гудзонова залива и северо-восточного Лабрадора), Гренландии (северные окраины острова), Северная Скандинавия (от полярного круга до Северного и Балтийского морей) и Россия (север Сибири от Уральских гор до Тихого океана). Характерные для тундры природные условия также встречаются в Антарктиде и высоко в горах на всех континентах Земли.

Рельеф и почвы

Тундра представляет из себя удивительный равнинный ландшафт, который под постоянным воздействием замерзания и оттаивания земли, создает уникальные узоры на ее поверхности. Летом вода накапливаться под землей, а затем замерзает в холодное время года и выталкивает грунт, образовывая небольшие холмы, которые называются пинго.

Большинство почв тундры были сформированы обломками осадочных пород, оставленные отступившим ледниками. Органическое вещество, также служит основным материалом для этих молодых почв, которые 10 000 лет назад еще были покрыты льдом. Суровый климат тундры удерживает почвы природной зоны в замерзшем состоянии большую часть года, что играет немаловажную роль в углеродном цикле планеты. Здесь слишком холодно для разложения органических веществ, поэтому все отмершие организмы остаются тысячелетиями в ледяной ловушке.

Климат

Тундра славиться экстремальным климатом, что является главным фактором бесплодности (за исключением нескольких кустарников и лишайников) большей части земель природной зоны. Зима длится от 8 до 10 месяцев, а лето прохладное и короткое. Также в связи с тем, что большая часть территории тундры расположена в пределах северного полюса, для нее характерны 6 месячные периоды света и темноты. Солнечные лучи проходят по сильным углом, не обеспечивая нормальный прогрев. Ниже приведены основные показатели температуры, характерные для этой природной зоны:

• Средняя температура января: -32,1° С;
• Средняя температура июля: +4,1° С;
• Температурный диапазон: 36,2° С;
• Среднегодовая температура: -17° С;
• Минимальная зарегистрированная температура: -52,5° С;
• Максимальная зарегистрированная температура: +18,3° С.

Количество осадков в тундре на протяжении всего года очень низкое, в среднем 136 мм, из них 83,3 мм снега. Это связано со слабым испарением, так как средние температуры ниже точки замерзания, что не дает достаточно времени для таяния снега и льда. По этой причине, тундру часто называют арктической пустыней.

Растительный мир

Основная статья: Растения тундры.

Несмотря на то, что большинство природных зон покрыты деревьями, тундра известна их отсутствием. Термин «тундра» происходит от финского слова «tunturia», что означает «безлесная равнина». На отсутствие деревьев влияют много факторов. Во-первых, из-за короткого лета, сокращается вегетационный период, что затрудняет рост деревьев. Постоянные и сильные ветры также делают природные условия тундры непригодными для высоких растений. Кроме того, вечная мерзлота препятствует проникновению корней в почву, а низкие температуры замедляют разложение, что ограничивает количество питательных веществ, циркулирующих в окружающей среде.

Хотя некоторые деревья встречаются в тундре, основу флоры природной зоны составляют небольшие растения, например, низкие кустарники, травы, мхи и лишайники.

Растения, произрастающие в этом регионе разработали важные приспособления, которые обеспечивают их выживание в столь суровой среде. В зимние месяцы, многие растения переходят в пассивное состояние, чтобы пережить холода. Растения, находящиеся в покое, остаются живы, но прекращают активный рост. Это позволяет экономить энергию и использовать ее в течение более благоприятных условиях летних месяцев.

Некоторые растения разработали более специфические приспособления для выживания. Их цветки медленно двигаются за солнцем в течение всего дня, чтобы улавливать тепло солнечных лучей. Другие растения имеют защитное покрытие, например, толстые волоски, помогающие защитить от ветра, холода и высыхания. Хотя растения большинства природных зон сбрасывают листья, в тундре есть виды флоры, сохраняющие старые листья для повышения выживаемости. Оставляя старые листья, они сохраняют питательные вещества, а также обеспечивают защиту от холодов.

Животный мир

Основная статья: Животные тундры.

Даже при том, что природная зона тундры не богата разнообразием дикой природой, есть несколько видов животных, встречающихся в ней. Здесь обитают крупные травоядные, такие как северный олень, овцебык и лось. Они питаются мхом, травами и кустарниками, которые попадаются на их пути. Что касается хищников, их представляют волк и обыкновенный песец. Они играют наиболее важную роль в экосистеме тундры, контролируя популяции травоядных. В противном случае, травоядные съели бы все растения и в конечном итоге погибли от голода.

Есть также много птиц, гнездящихся в тундре на протяжении летних месяцев, и мигрирующих на юг зимой. Белые и бурые медведи также не редкость для этой природной зоны. Некоторые другие животные арктической тундры включают: снежную сову, леммингов, ласку, и полярного зайца. Но, пожалуй, самыми раздражающими из всех представителе фауны региона являются комары и мошки, которые летают вокруг огромными стаями.

В связи с экстремальным климатом, животным тундры пришлось вырабатывать соответственные адаптивные особенности. Наиболее распространенная среди животных адаптация — густой белый мех или перья. Полярная сова использует белую маскировку, чтобы замаскировать себя от потенциальных хищников или добычи. Среди насекомых преобладает темный окрас, позволяющий захватить и сохранить большую часть дневного тепла.

Природные ресурсы

В тундре есть много природных ресурсов, и большинство из них очень ценные, например останки шерстистого мамонта. Другим важным природным ресурсом природной зоны является нефть, которая может нести серьезную угрозу для природы. В случае разлива нефти погибнут многие животные, что приведет к нарушению хрупкой экосистемы. Регион богат на биологические ресурсы, например, ягоды, грибы, киты, моржи, тюлени и рыба, а также минеральные ресурсы, например, железо.

Таблица природной зоны тундры

Географическое положение	Рельеф и почвы	Климат	Флора и фауна	Природные ресурсы
Арктическая тундра расположена между 55° и 75° северной широты в Евразии и Северной Америке. Альпийская тундра находится в горах по всему миру. Антарктическая тундра встречается на Южном полюсе.	Рельеф равнинный. Почвы содержат осадочные породы, а также большое количество не разложившейся органики.	Климат холодный и сухой. Средняя температура января составляет -32,1° С, а июля +4,1° С. Количество осадков очень низкое, в среднем 136 мм, из них 83,3 мм снега.	Животные полярные песцы, белые медведи, волки, северные олени, зайцы, лемминги, моржи, полярные совы, тюлени, киты, лососевые, кузнечики, комары, мошки и мухи. Растения кустарники, травы, лишайники, мхи и водоросли.	нефть, газ, полезные ископаемые, останки мамонтов.

Народы и культуры

Исторически сложилось, что природная зона тундры была заселена людьми на протяжении тысяч лет. Первыми жителями региона были ранние люди Homo glacis fabricatus, которые имели мех и обитали в низкой растительности. Затем пришли люди из многих коренных племен Азии, Европы, а также других мест северного полушария. Некоторые из жителей тундры были кочевниками, в то время как другие имели постоянные жилища. Юпики, алутиики и инупиаты являются примером тундровых народов Аляски. В России, Норвегии и Швеции есть свои жители тундры, называемые ненцы, саамы или лопари.

Значение для человека

Как правило, суровый климат природной зоны тундры препятствует деятельности людей. Регион богат ценными природными ресурсами, но
программы по сохранению биоразнообразия и среды обитания защищают ее от пагубного вмешательства. Основная польза тундры для человека заключается в удержании больших объемов углерода в замерзшей почве, что положительно сказывается на глобальном климате планеты.

Экологические угрозы

В связи с экстремальными условиями жизни в природной зоне тундре, многие не понимают, что это очень хрупкая экосистема. Загрязнения вследствие разлива нефти, большие грузовые машины, а также заводы нарушают окружающую среду. Деятельность человека также создает проблемы для водной флоры и фауны региона.

Основные экологические угрозы включают:

• Таяние вечной мерзлоты в результате глобального потепления способно радикально изменить местный ландшафт и оказать негативное воздействие на биоразнообразие.
• Истощение озонового слоя на Северном и Южном полюсах усиливает ультрафиолетовое излучение.
• Загрязнение воздуха может привести к смогу, загрязняющему лишайники, которые являются важным источником пищи для многих животных.
• Разведка нефти, газа, других полезных ископаемых, а также строительство трубопроводов, дорог может вызвать физические неудобства и фрагментацию среды обитания.
• Разливы нефти наносят колоссальный вред дикой природе и экосистеме тундры.
• Здания и дороги повышают температуру и давление на вечную мерзлоту, заставляя ее таять.
• Инвазивные виды истощают местную флору и уменьшают разнообразие растительного покрова.

Источник: NatWorld.info

Тундровая зона расположена к югу от арктической, граничит на юге с таежно-лесной и разделяется на подзоны: высоко-арктическая тундропустошь, средне-арктическая тундра * низко-арктические тундры и лесотундры

Климат зоны отличается небольшим количеством тепла, избыточной увлажненностью. Для тундры свойственны длинная холодная зима и короткое прохладное лето. Средняя годовая температура колеблется от –0,2 ^оС на западе (Кольская провинция) до –9 ^оС и даже до –16 ^оС в азиатской части. Сумма активных температур (более +10 ^оС) составляет от 0^о (арктическая тундра) до 400–600 ^оС (южная тундра и лесотундра). Среднегодовое количество осадков в тундре составляет около 300 мм. Низкие температуры определяют слабую испаряемость (К_у > 1) и высокую влажность воздуха (75–90% летом). Наиболее континентален климат в Северо-Сибирской провинции.

Характерной особенностью зоны является наличие многолетней мерзлоты. За короткое лето оттаивает лишь небольшой поверхностный слой, мощностью от 30–80 см до 1–2 м. Мерзлота служит водоупором и способствует застою влаги.

Рельефбольшей части территории равнинный, местами холмистый, грядовой, с частыми понижениями, занятыми озерами и болотами. В отдельных районах – горный рельеф (Хибины, Полярный Урал, Чукотский горный массив).

В тундре большое значение приобретает микрорельеф, связанный с мерзлотными явлениями: трещино-образованием, пучением, солифлюкцией (текучесть грунта по склону) и тиксотропией (переход коллоидов из геля в золь и обратно). Тиксотропия имеет следующие особенности: 1) образующийся из золя гель не отделяется от дисперсной среды, а застудневает вместе с ней; 2) полученный гель обратим и может быть переведен в золь путем механи-ческого воздействия (встряхивание, помешивание), по прекращению которого золь снова с течением времени переходит в гель. В почвах результатом тиксотропии является возникновение особого рода коагуляционно-тиксотропной микроструктуры, которая характеризуется появлением рыхлого каркаса из коллоидных частиц в основном удлиненной формы, внутри которого находится почвенный раствор. Тиксотропия особенно развита в криогенных почвах.

В результате вышеперечисленных явлений образуются пятнисто-полигональные и бугристые формы рельефа, в которых развиты криотурбационные процессы, обусловливающие микрокомплексность растительного и почвенного покрова.

 

Почвообразующими породами являются ледниковые, морские и аллювиальные отложения различного гранулометрического состава, часто каменистые. В горных районах они представлены элювием и делювием.

 

Растительность среднеарктических тундр, например, на равнинах всего Южного острова архипелага Новая Земля представлена различными вариантами, преимущественно пятнистых арктических тундр – моховых, мохово-лишайниковых, лишайниковых и кустарничковых, часто встречаются гипновые болота. Сомкнутость растительного покрова архипелага очень сильно зависит от субстратов – ледниково-морские суглинисто-глинистые равнины отличаются от своих щебнистых цокольных аналогов намного большим проективным покрытием, даже в случаях своего болеесеверного положения. Южнее, но в пределах той же среднеарктической тундры преобладают ивково-моховые тундры и осоково-гипновые (практически без сфагновых мхов) болота, доля кустарничков и карликовой березки невелика. В Сибири в этой зоне наиболее распространены кочкарниковые тундры.

В низко-арктических тундрах преобладают кустарничковые, ерниковые и лишайниковые разновидности с осоково-сфагновыми, часто бугристыми, болотами. По ложбинам стока характерно развитие ивняков, а по долинам рек – хвойно-березовых лесных сообществ.

Лесотундры Русской равнины состоят из двух сменяющих друг друга с севера на юг ареалов: крупноерниковые тундры с островками редколесий и еловые и березовые редколесья. Лесотундры Кольского полуострова – это лишайниковые и зеленомошные с дёреном шведским березовые криволесья и редколесья с редким участием сосны, ели и можжевельника. В Западной Сибири в лесотундрах, наряду с елью и березой, появляется лиственница, а восточнее Енисея полностью преобладают лиственничные редколесья.

В растительном покрове тундры отражается характерная ее особенность – отсутствие древесной (лесной) растительности.

 

Почвообразование в тундре протекает в условиях переувлажнения, недостатка тепла, низкой биологической активности и охватывает небольшой сезоннооттаивающий слой.

Почвообразование в тундре имеет ряд особенностей: 1) медленный темп всех элементарных почвенных процессов; 2) большая активность мерзлотных процессов, способствующих перемешиванию почвенной массы; 3) замедленность процессов удаления продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи из-за наличия мерзлотного водоупора; 4) слабая дифференциация профиля по распределению ила и минеральных компонентов.

Растительность тундры характеризуется низкой продуктивностью и незначительным количеством растительного опада (около 1 т/га). Низкая зольность опада, малое содержание в нем оснований, особенно Са, специфичный биохимический состав, представленный в основном трудноразлагаемыми соединениями (лигнин, смолы, воска, дубильные вещества), неблагоприятный температурный режим, недостаточная аэрация, небольшая биологическая активность определяют слабую степень разложения опада, способствуют консервации органического вещества и образованию грубогумусных и оторфованных горизонтов с значительным количеством легкорастворимых гумусовых соединений фульватной природы. Следует также отметить то, что при криолитогенезе (преобразовании различных горных пород под влиянием мерзлотных процессов) особым образом трансформируется и минеральная часть почв. Минеральная часть тундровых глеевых почв представлена в основном крупнопылеватыми и мелкопесчаными фракциями, возникающими главным образом за счет физического выветривания, поскольку химическое выветривание имеет подчиненное значение. Может наблюдаться агрегация глинистых частиц, приводящая к появлению частиц размерности пыли.

Литолого-геоморфологические факторы приводят к увеличению сложности “рельефно-субстратной матрицы” (многообразие почвообразующих пород по засоленности, карбонатности, щебнистости, склонов по экспозиции и крутизне) — это также увеличивает дивергенцию почвенного покрова.

Иными словами, в условиях низкой энергетики почвообразования высоких широт небольшие локальные изменения факторов (содержание мелкозема в материнской породе и ее состав, ветровой и снежный режимы, термическое влияние моря и ледников, импульверизация солей и др.) существенно меняют тип педогенеза и организацию почвенного покрова на уровне его мезоструктур (в связи с мезорельефом).

Криогенный (мерзлотный) фактор, сильно различающийся в высоких широтах по широте, долготе, а также в зависимости от дренированности и характера субстрата, усложняет почвенный покров на уровне его микроструктур (в связи с микрорельефом).

 

Таким образом, в тундре господствует болотный тип почвообразования, которому соответствуют следующие элементарные процессы почвообразования: торфообразование, оглеение.

 

Торфообразование– накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения, которое сказывается на составе растительности. В таких условиях могут произрастать только болотные растения: сфагновые мхи, некоторые виды осок, пушица, клюква, багульник.

В анаэробных условиях интенсивность окислительных процессов сильно ослабляется и органическое вещество до конца не минерализуется. Происходит накопление больших масс опада в виде очеса. Разложение органических остатков протекает в самом верхнем слое очеса, куда чуть-чуть поступает кислород, при участии микроорганизмов – в основном грибов и целлюлозоразлагающих бактерий. При разложении растительных остатков в анаэробных условиях образуется большое количество промежуточных продуктов распада в виде низкомолекулярных органических кислот (масляная, молочная, яблочная, янтарная, лимонная и др.), которые подавляют жизнедеятельность микроорганизмов и приводят к консервации органического вещества в виде торфа.

Глеевый процесс почвообразования, или оглеение почвы, является результатом длительного сезонного или постоянного переувлажнения и развития в анаэробных условиях восстановительных процессов.

Оглеение – биохимический процесс, связанный с жизнедеятельностью анаэробных микроорганизмов. Большую роль в нем играют микроорганизмы, получающие энергию за счет окислительно-восстановительного преобразования органического вещеcтва, соединений Fe, Mn, S. В глеевых горизонтах накапливаются элементы с переменной валентностью в восстановленных формах: FeO, MnO, H₂S, FeS, CH₄. В результате глеевого процесса возникают специфические глинистые минералы, содержащие восстановленные элементы: вивианит Fe₃(PO₄)₂·8H₂O (гидрофосфат Fe²⁺), глауконит, сульфиды тяжелых металлов (PbS, CdS и т.д.). Они имеют сизую, грязно-зеленую, голубую окраску и обусловливают цвет всего глеевого горизонта. Глеевый процесс изменяет только минеральные горизонты, а органогенная часть профиля подвергается торфообразованию.

 

Почвенное разделение Международной группы по исследованию мерзлотных почв (Goryachkin et al., 2004) в сравнении с ландшафтными разделениями, принятыми в СССР (России).

Зональные выделы	Низко-арктическая тундра	Средне-арктическая тундра	Высоко-арктическая тундропустошь*
Основные почвы	(торфяно)-глееземы, глееземы криомета-морфические, органо- и дерново-криомета-морфические почвы, подзолы, подбуры, преимущ. оподзоленные, палево-метаморфические, почвы, криоземы, в т.ч. палево-метаморфизован-ные, торфяные почвы	криометаморфические почвы, (торфяно)-глееземы, криоземы, подбуры, в т.ч. оподзоленные, торфяные почвы, дерновые грубо-гумусированные почвы, перегнойно-темно-гумусовые остаточно-карбонатные почвы, почвы пятен	почвопленки, петроземы, пелоземы, местами засоленные, псаммоземы, серогуму-совые дерновые, в т.ч. глееватые почвы, торфяно-литоземы, перегнойно-темногу-мусовые остаточно-карбонатные почвы, сухоторфяные почвы
Особен-ности почвенно-го покрова (ПП)	Преимущественно сплошной ПП, моховые подстилки, широкое распространение торфяников и мерзлотных бугров	Преимущественно разорванный ПП, (грубо)гумусовый горизонт, подстилка маломощная и неповсеместная	ПП пятнами, контрастный – засо-ленные почвы в сосед-стве с торфяно-литозе-мами, сильное развитие процессов привноса-уноса вещества
Раститель-но-ланд-шафтное разделение, принятое в СССР	лесо-тундра	южная тундра	типичная тундра	арктическая тундра	арктическая (полярная) пустыня
СУБАРКТИКА	АРКТИКА

 

Средне-арктические, низко-арктические тундры и лесотундры, как видно из данных по факторам почвообразования, являются зоной преобладания равнин с озерно-аллювиальными, моренными и другими рыхлыми отложениями, особенно это касается территории России.

В этих плохо дренированных условиях и гумидном климате преобладают почвы с профилем O-G-CG, выделяемые в классификационной системе 2004 года как тип глееземов (O-G-CG).

В этих почвах под подстилочно-торфяным горизонтом наблюдается яркий сизо-голубой обычно тиксотропный и часто криотурбированный глеевый горизонт. Нижняя часть глеевой толщи имеет преимущественно буровато-сизую окраску и (при утере тиксотропных свойств) творожистую структуру и горизонтальную делимость. Органогенный горизонт этих почв в его нижней части может иметь прослойку грубогумусированного или перегнойного материала, что дает основание для выделения подтипов глееземов грубогумусированных и перегнойных. Весьма широко распространенными почвами южной тундры являются глееземы криометаморфические с профилем (O-G-CRM-C(g)), характеризующиеся сочетанием поверхностного глеевого и срединного криометаморфического горизонтов. Оглеение ограничивается верхними 20-25 см и проявляется в виде яркой голубой окраски.

В наиболее дренированных условиях вершин холмов на суглинистых субстратах довольно широко распространены криометаморфические почвы с профилем

O-CRM-C, в которых подстилочно-торфяный или грубогумусовый горизонт сменяется криометаморфическим горизонтом бурых или серовато-бурых тонов с творожистой, а при обсыхании крупитчатой или мелкокомковато-ореховатой структурой. С глубиной оструктуренность уменьшается и проявляется криогенное плитчатое сложение. Отчетливое оглеение отсутствует, возможны лишь его слабые признаки.

Если в профиле присутствует грубогумусовый горизонт AO, то эти почвы относятся к типу криометаморфических грубогумусовых почв (AO-CRM-C).

В более дренированных условиях здесь сформированы палевые почвы с профилем (AJ-BPL-BCA-Cca),которые характеризуются структурным и железистым метаморфизмом в палево-метаморфическом горизонте BPL – имеющим более насыщенную окраску, чем нижележащие горизонты. Однако основные ареалы палевых почв расположены южнее, в таежной зоне континентальных областей. Наконец, в наиболее сухих и теплых – эутермных условиях в континентальных тундрах под «тундростепями» встречаются литоземы темногумусовые (AU-M) с хорошо выраженным темным гумусовым горизонтом, подстилаемым щебнистым материалом.

На песчаных и щебнистых отложениях большинство почв низко-арктических тундр относится к отделу альфегумусовых почв, а именно, к разным типам и подтипам подбуров (O-BHF-C) и подзолов (O-E-BHF-C). Все они характеризуются высокой кислотностью и ненасыщенностью поглощающего комплекса, а также высоким содержанием органического вещества, причем как в иллювиальных, так и в элювиальных горизонтах, что многими авторами отмечается для почв Севера.

Здесь, особенно в наиболее влажном европейском климате встречаются также почвы, которые из-за мощных органических горизонтов (>10 см) относятся к сухоторфяно-подзолам (TJ-E-BHF-G-CG).

Практически для всех тундровых подзолов характерна потечность гумуса в элювиальных горизонтах, выражающаяся в кремовом оттенке в окраске и в более высоком содержании в них гумуса и подвижных форм оксидов железа и алюминия, чем в подзолистых горизонтах лесотундровых почв. Потечность гумуса связана с очень гумидным климатом и низкими темпами разложения органического вещества в тундре – в этих условиях из подстилки вымывается не связанный с минеральными веществами водорастворимый гумус, который пропитывает верхние горизонты почв.

Среди описанных в тундре и лесотундре подбуров встречается практически тот же набор подтипов, что и для подзолов, большинство которых сильно криотурбированы. Без видимых нарушений хода почвообразования формируются подбуры оподзоленные (O-BHF_e-BHF-C).

Подбуры и подзолы могут встречаться на всей территории тундры и лесотундры, и лишь в качестве общей тенденции можно отмечать постепенное увеличение доли подбуров к северу среди мезоморфных наиболее развитых почв легкого гранулометрического состава.

Помимо альфегумусовых почв,в гумидных тундрах на щебнистых отложениях нередко встречаютсялитоземы перегнойные (H-M),которые отличаются наличием перегнойного горизонта и близким подстиланием плиты, а сухоторфяно-литоземы (TJ-M).

В целом, для почв тундр нужно отметить преобладание процессов трансформации органического вещества, Al-Fe-гумусовой миграции, практически повсеместно встречаемые признаки оглеения. Процессы структурообразования выражены по-разному в зависимости от характера почвообразующих пород: слабо ‑ в условиях легкого состава субстрата и сильно ‑ на суглинисто-глинистых породах. На последних часто встречается криогенное коагуляционное оструктуривание, приводящее к появлению специфической крупитчатой структуры.

 

Итак, анализ факторов почвообразования показал, что в Арктике с юга на север происходит направленное изменение климатических и литолого-геоморфологических факторов почвообразования, которое обусловливаетразнообразие и мелкоконтурность почвенного покрова полярных областей.

 

Типичными почвами являются торфяно-глееземы и даже торфяные почвы (T-TT), относящиеся к стволу органогенных и отделу торфяных почв — это почвы с горизонтом торфа мощностью >50 см. В результате мерзлотных пучений и формирования крупных и средних линз сегрегационного льда внутри торфа или торфяно-мелкоземистой толщи формируются торфяные бугры (Рис. 7).

Рис.7. Строение торфяного бугра. Условные обозначения: 1-торф, 2-песчаный материал, 3-суглинок, 4- глина, 5- сегрегации льда , 6 – лед, 7 – граница мерзлоты

 

В результате пучений торф оказывается в условиях улучшенного дренажа и поэтому начинает разлагаться и минерализоваться — на буграх формируются почвы, относящиеся к подтипу торфяных деструктивных почв (Tmd-TT). В них верхняя часть торфа, который когда-то был накоплен в условиях переувлажнения, в потом попал в более сухие условия, существенно разложен и представляет собой материал, который очень сходен с тем, что бывает в мелиорированных торфяниках средней полосы – сухой, коричневый, легко растирающийся в пальцах.

Наиболее однородные в почвенном отношении переувлажненные ландшафты средне-арктической тундры — это болота на месте бывших озер. Здесь развиты болотные торфяно-глееземы (T-G-CG) с мощностью торфяного горизонта 15-30 см и глубиной мерзлоты около 30 см в сизом глеевом горизонте G.

Набор почвообразующих процессов в почвах средне-арктической тундры, если и сходен качественно, то заметно отличается большей интенсивностью, чем в высоко-арктических тундропустошах. В то же время менее и не так повсеместно выражена роль процессов латерального привноса-уноса вещества. Наряду с процессами трансформацииорганического вещества,здесь существенно проявляются процессы оглеения, криотурбаций и оструктуривания.

 

 

<== предыдущая лекция	|	следующая лекция ==>
Почвы арктической зоны	|	ПОЧВЫ ТАЁЖНО‑ЛЕСНОЙ ЗОНЫ

Источник: helpiks.org

Общие сведения о природной зоне

Тундра – «безлесное место» – характеризуется суровым климатом, исключительно медленными биологическими процессами в почвенной среде. Тундровыми ландшафтами занята территория в 2,5% от общей площади земной суши. Значительная часть природной зоны находится в пределах Северного полярного круга. Безлесные рельефы распространены на Чукотке и Камчатке, полуостровах Ямал, Таймыр и Гыдан, в бассейне южной Печоры и Воркуты, на Кольском полуострове и к северу от Среднесибирского плоскогорья.

Климатические условия

Климат природной зоны характеризуется отрицательной среднегодовой температурой в диапазоне от -2°C и до -12°C. Усредненные температурные параметры июля составляют +10°C, в январе данный показатель опускается до -40°C. Период без морозов – климатическое лето в тундре – продолжается около 3-х месяцев. Количество осадков варьируется в диапазоне 120-450 мм/год. Для тундры характерен низкий снежный покров в пределах 50 см, он сносится из-за сильных ветров. Летом наблюдается высокая относительная влажность воздуха в пределах 80-90%.

Геологические данные

Почвообразование и различные геологические процессы на территории природной зоны находятся под агрессивным воздействием многолетней мерзлоты – горизонтов литосферы с сохранением стабильно-отрицательных температур. Безлесные рельефы относятся к относительно молодым образованиям. Эту часть суши еще 1,5 млн. лет назад занимали глухие леса.

Почвообразующие породы представлены многообразием ледниковых отложений, в том числе:

• грубообломочными образцами горных пород;
• составами с морскими и озерными осадками;
• озерно-аллювиальными композициями.

Глубина ежегодного оттаивания слоя мерзлоты варьируется в зависимости от характера почвообразующих пород:

• песчаные грунты оттаивают примерно на 1,2-1,6 м;
• глинистые – в пределах 0,7-1,2 м;
• торфяно-болотные – в пределах 0,2-0,4 м.

Близкое расположение мерзлых грунтов обуславливает такие нюансы, как:

• переувлажнение почвенной массы и заболачивание площади;
• сильное охлаждение почвенной толщи и снижение интенсивности развития почвообразовательного процесса.

Ландшафт природной зоны характеризуется образованием особого микрорельефа в виде полигональных форм и бугров. При этом полигоны менее выражены, чем в арктических территориях. Бугры – выпуклые площадки грунта – формируются в результате подтока воды к наиболее промерзающим участкам.

Растительность

Флору тундры составляют преимущественно кустарники, травянистые растения, лишайники и мхи. Отсутствие древесных форм объясняется особенностями климата и состоянием почвы.

Наряду с лишайниками и мхами разнообразие тундровой растительности составляют следующие виды кустарниковых пород и трав:

• карликовая береза;
• брусника, голубика, морошка;
• ива, ягель и дриада;
• осока и злаки;
• ожика, горец;
• полярный мак, багульник;
• камнеломки и другие цветковые растения.

По характеру растительности выделяют следующие подзоны тундры:

• лишайниково-моховые. Каменистые территории покрыты лишайниками, глинистые – мхами;
• кустарниковые. К югу наблюдается растительное разнообразие в виде мхов, лишайников и кустарников;
• лесотундры. На южных периметрах природной зоны встречаются изолированные лесные массивы, которые заходят вглубь тундры исключительно по речным долинам.

Наблюдается разнообразие почвенной микрофлоры в виде бактерий, грибов, актиномицетов. Дефицит кислорода в силу высокой влажности грунта способствует интенсивной популяции анаэробных бактерий.

Виды и свойства почв, преобладающих в тундре

В условиях уникально холодного климата наблюдается формирование различных по характеристикам составов грунта. Преобладающиепочвы тундры– глеевые, бурые и дерновые – располагают низким уровнем плодородия, так как в них биологические процессы протекают медленными темпами.

Глеевые почвы

В мохово-лишайниковой зоне, как и кустарничковой, формируются тундрово-глеевые почвы.Для них характерен предельно низкий уровень дренажа и дефицит кислорода. Формирование тундрово-глеевых почвнаблюдается в низинах на фоне длительного застоя влаги над поверхностью мерзлых толщ.

Образование глеевого слоя обуславливается восстановительными процессами в условиях переувлажнения толщи. Специфическому голубовато-серому окрасу почвенный профиль обязан присутствию Fe(IІ). Глеевый горизонт, располагаясь под гумусовым слоем, занимает пространство до верхних пределов мерзлоты. В отдельных случаях в почвенном профиле наблюдается формирование обособленного пятнистого пласта из серых и ржавых образований.

Характеристика тундрово-глеевых почв:

• относятся к тяжелым грунтам суглинок и глинам;
• глубина таяния толщи до вечной мерзлоты составляет от 50 см до 1,5 м;
• большое содержание легкорастворимых солей делает состав выщелоченным и прогумусированным. В зависимости от разновидности верхнего слоя количество гумуса варьируется в пределах 10-40%;
• тундрово-глеевыепочвы имеют такие свойства, как повышенная плотность, малый уровень аэрации, низкие возможности фильтрации, неводопрочная структура.

В качестве примера можно рассмотреть разрез глеевой почвы Большеземельской тундры на низменной равнине у реки Печора:

• почвообразующая порода представлена тонко-песчано-суглинистыми иллювиальными отложениями;
• для ландшафта типичен растительный мир в виде мохового ковра, который дополнен низкорослыми породами, включая карликовую березу со стелющимися побегами, осоку и злаковую зелень. Местность также богата мохово-торфяными кочками;
• горизонт Aс мощностью 6-10 см покрыт мхом, под живым ковром наблюдается торфяной пласт с обилием корней;
• горизонт Bс мощностью 50-60 см представляет собой глеевый состав серо-сизого окраса, бесструктурный. В верхней грани в отдельных местах наблюдаются ржавые пятна, в нижней плоскости пласта нередки жилы льда;
• глеевый слой расположен над стабильной мерзлой толщей.

По южному периметру зоны безлесного ландшафта наблюдаются торфяно-глеевые почвы. Формирование торфяного пласта обуславливается относительно мягким климатом местности. В отдельных частях рельефа южной подзоны формируются тундрово-болотные грунты, что происходит из-за стекания вод из глеевых участков.

Кислые бурые почвы

Для них характерно отсутствие застоя влаги и признаков аэробности, так как на фоне особенностей почвообразующих пород обеспечивается дренаж толщи. Зоной распространения данного вида почвенной композиции отмечают горные районы и высокие расчлененные равнины с наличием рыхлого проницаемого слоя.

В толще наблюдается накопление частично разложенных растительных остатков, что обуславливает формирование выраженного торфянистого горизонта Aв верхнем сегменте почвенного профиля. Нижняя часть с мощностью около 40-50 см слабо дифференцирована на генетические горизонты из-за процессов периодического замерзания и оттаивания массы.

Для наглядности можно рассмотреть образец бурого грунта на горном плато на Кольском полуострове:

• малой мощности покровные отложения служат почвообразующей породой;
• для местности типична флора в виде мхов, лишайников, карликовой березы, ягодниковых кустарников, злаковых растений, камнеломок и других стелющихся видов цветков;
• горизонт Aс мощностью 6-11 см представлен живым моховым ковром, под которым располагается коричнево-бурый слой из слабо разложенных растительных остатков;
• горизонт A1 с мощностью 1,5-2 см представляет собой грубопесчаный состав с растительными остатками в буро-коричневом окрасе;
• горизонт B/Cимеет песчано-дресвяный состав бурого цвета с редкими корнями и коричневым гумусовым покрытием на неокатанных обломках;
• горизонт Cс мощностью в диапазоне 5-60 см в виде дресвяного слоя с бурым мелкоземом и обломками крупных пород.

Малой мощности покровные отложения служат почвообразующей породой. Торфянистый слой содержит преимущественно органические вещества, масса гумуса в горизонте Aне превышает 1-3%. Преобладанием в гумусе легкорастворимых фульватных соединений обуславливается кислая реакция бурых тундровых почв. Значение pHверхних слоев профиля составляет около 5, ниже этот показатель увеличивается до 5,5-6.

Дерновые кислые почвы

Дерновые грунты тундры формируются в проймах рек и под покровом осоко-злаковой растительности. Наличие растительных остатков в верхних слоях геологической среды является ключевым фактором формирования дерновых кислых почв. Они характеризуются относительно легким механическим составом и лучше всего подходят для освоения.

Особенности и свойства дерновых кислых грунтов тундры:

• почвапрогревается относительно быстро;
• выделяется хорошим уровнем дренажа;
• наблюдается слабый уровень развития глеевых процессов;
• глубина оттаивания значительно больше, чем в случае других видов геологической среды тундры;
• содержание гумуса составляет около 10%;
• составу типичен низкий показатель кислотности.

В дернистых участках наблюдается высокое содержание кальция, что обуславливается расположением в поймах рек.

Полигональные торфяники

Реликтовые образования – полигональные торфяники – сформированы в менее суровых условиях в период, когда на месте современной тундры располагались таежные ландшафты и лесотундры. Как преобладающийпочвенный состав они встречаются в южной части природной зоны, где мощность толщи торфа варьируется в диапазоне до 5 м. В полигональных торфяниках погребен огромный запас растительных остатков в виде стволов и пней древесных пород. Поверхность толщи обычно вспучена и имеет морозобойные трещины, нижняя часть характеризуется постоянным мерзлым состоянием.

Болотно-тундровые оподзоленные почвы

Почвенная среда этого образца характерна для лесотундры и делится на следующие типы:

• дерново-торфянисто-глеевые оподзоленные почвы;
• торфянисто-подзолисто-глеевые;
• дернисто-глеевые слабооподзоленные.

Нюансы явления термокарста

Вследствие вытаивания подземных прослоев и жил льда образуется ландшафт с неравномерным проседанием толщи, формируются депрессии, часто занятые озерами. Явление термокарста распространено в тундрах северо-востока страны. Кратер Батагайка в Восточной Сибири – яркий пример термокарстового образования – уходит в глубину на 100 м, длина составляет 1 км. При этом вечная мерзлота под зоной депрессии продолжает таять.

Особенности применения тундровых почв в сельском хозяйстве

Осваивают в основном легкосуглинистые и супесчаные участки на южных склонах, где толщи вечной мерзлоты залегают относительно глубоко. Комплекс агротехнических работ предусматривает осушение и прогревание среды, внесение удобрений для улучшения потенциала плодородного слоя.

Особенности подготовки и применения тундровых почв:

• осушение почвенного профиля направлено на повышение качества прогревания состава для успешного применения для выращивания разнообразных культур;
• для прогревания участка выполняются глубокая вспашка и снегозадержание, далее обеспечивается принудительное таяние снежного покрова способом распыления золы.

Субстрат обогащают фосфорными удобрениями и азотом, чтобы усилить урожайность. В тундре в основном выращивают картофель, капусту и лук, ячмень и ряд тепличных культур.

Источник: 1nerudnyi.ru