Особенности формирования почв тундры

 

Часть северного побережья Евразии, полоса в районе Северного Ледовитого океана, ряд островов субполярного пояса и некоторые районы Северной Америки занимает природная зона тундры. Ее сложный климат, зачастую с низкими температурами, обеспечили слой вечной мерзлоты и разновидности почв, часто не пригодных для окультуривания. Такие уникально холодные температурные условия позволили развиться глеевым, болотным, арктическим и дерновым почвам, имеющими свои особенности и характеристики.

Какие почвы характерны для тундры

Вся зона тундры расположена на холодных участках планеты с минимальными условиями для произрастания растений. Всего от площади России тундровые земли занимают чуть более 13% от всей ее территории. По природным условиям и характеристикам территорию можно подразделить на 3 небольшие зоны:

– лесотундру и кустарниковую или южную зону;

– мохово-лишайниковую или субарктическую;

– арктическую.

Климат территории тундры можно охарактеризовать как суровый. Он отличается малоснежными зимами, ветрами и максимально коротким климатическим летом с невысокими температурами. Водный режим местности мерзлотный. Почвы появляются на морских, моренных или аллювиальных отложениях. Это так же даёт редкую и не густую растительность.

Биологический круговорот органики крайне медленный. На это так же неоспоримо влияет слой вечной мерзлоты, дающий замкнутость воде и соли в почве.

В некоторых переувлажненных участках почв тундры преобладает разложение органики анаэробного вида, что способствует развитию восстановительных процессов и активному глееобразованию. В холодный период года переувлажненные почвы вымораживаются, выпучиваются и подвергаются появлению больших трещин.

Почвенный покров всей территории тундры подразделяют на следующие виды:

– тундрово-глеевые;

– тундрово-болотные;

– тундрово-дерновые;

– арктические.

Особенности почв тундры

Некоторая часть поверхности тундры представляет собой широкие равнины с разнообразием рек, обширными болотами и пресными озёрами. В некоторых районах такая местность пересекается с каменистыми горами и сухими почвами. Горные ряды есть на территории Чукотки и Таймыра, образующие скалистые утесы. В соответствии с разнообразием рельефа почвы тундры можно подразделить на каменистые, болотные, равнинные, горные и песчаные.

Арктические области в большинстве состоят из полигональных скрытоглеевых почв, получившиеся от растрескивания почвы под влиянием температур. Они распространены в основном на Ямале и Таймыре.

Восточная и Средняя Сибирь, а так же горная область Байкала с преобладающим ветреным морозом обеспечивает образование простой каменистой почвы горно-тундрового типа.

 

Плодородие почв тундры

 

Плодородие почв низкое. Это обусловлено тем, что почвы тундры достаточно молодые и в них биологические процессы протекают медленно. Малый запас питательных веществ и кислая среда в купе дают слабую деятельность микроорганизмов. Так же отсутствует фиксация азота для насыщения почвы кислородом.

Для усиления органических процессов вносятся удобрения, в том числе фосфорные и азотные, что позволяет усилить урожайность овощных культур. Для культурного освоения почв чаще всего используются почвы легкосуглинистые и супесчаные. Они располагаются на склонах юга, где вечная мерзлота залегает гораздо глубже, чем в остальных районах.

Часто в агротехнические работы входит осушение почвы и прогревание. В случае с почвами тундры это необходимо не для уменьшения количества влаги, а прогревания грунта для более успешного его применения. В процесс прогревания входят снегозадержание и его принудительное таяние путём распыления золы, проведение более глубокой вспашки. Проведение подобных работ позволяет выращивать большее разнообразие культурных растений. Чаще всего используются сорта быстрой всхожести или культуры высаживаются непосредственно рассадой.

Почвы тундры отличаются повышенной кислотностью и минимальным содержанием полезных веществ. Воды, расположенные на поверхности всей территории, пресные, гидрокарбонатные. Содержание минеральных солей в них колеблется до 0.15 г/л.

 

Свойства почв тундры

 

Болотно-тундровый процесс не одинаково и не равномерно проявляется в разных зонах этой территории. Это способствует образованию разных почв. На всей территории тундры выделяют разные типы и подтипы почв.

Полигональные почвы тундры примитивные не развитые.
Данный вид почв охарактеризован минимальной растительностью, так как у них практически отсутствует гумус. Чаще всего он не превышает значения в 3 см. В период короткого климатического лета почва в этой зоне оттаивает на глубину не более 30 см.

Болотно-тундровые почвы

 

Эти почвы характерны для арктических мест. Они подразделяются на несколько видов:

торфяники, находящиеся в кустарниковой зоне и лесотундре со слоем торфа достигающим 3 м;

торфянисто-глеевые почвы, расположившиеся на моховых участках с чётко выраженным, небольшим слоем торфа. По строению торфянисто-глеевые почвы имеют простое строение. Первый слой состоит из нескольких сантиметров торфа, второй слой характерен минеральной породой с редким гумусом и пятнами глея, а третий слой, близко расположенный к мерзлоте, это материнская порода;

дерново-глеевые слаборазвитые почвы, находящиеся на местности мхово-лишайниковой и кустарниковой. Практически не имеет отличия от полигонального подвида. Под дерниной из мхов и лишайников расположен глеевый горизонт с ржавыми пятнами. Поверхность зачастую бывает покрыта сеткой из трещин.

 

Болотно-тундровые оподзоленные почвы

 

Расположены в местах нахождения лесотундры. Этот тип почв принято разделять на 4 типа:

– тундровые;

– дерново- и торфянисто-глеевые оподзоленные,

– дернисто-глеевые слабооподзоленные;

– торфянисто-поздзолисто-глеевые почвы лесотундры и тундры.

Пойменные почвы дерново-луговые, встречающиеся в поймах рек любой подзоны тундры.
Данный тип располагается в террасах рек и развивается под растительностью лугового типа. Практически не отличается от подобной разновидности почв тайги.

Арктические почвы тундры

Открытая поверхность почвы в арктической тундре занимает более 55% от общей площади. Разрушительное действие низких температур обеспечивает замерзание воды в трещинах на поверхности, что приводит к взрывному растрескиванию. Промёрзший слой грунта, расположенный до уровня вечной мерзлоты, оттаивает летом не более чем на 20 см.

Такие постоянно низкие температуры полностью удерживают рост и развитие растений. Барьером для развития корневой системы является замёрзший слой. Так же развитию не способствует задержка воды на поверхности, так как мерзлота не обеспечивает почву свойством просачиваться на глубину залегания корневой системы. Такая почва при замерзании вместе с камнями небольшого размера прогибается в виде свода и незначительно увеличивается в объёме. При небольшом оттаивании верхнего слоя в относительно теплое время года вызывает процесс криотурбации, а именно выталкивание на поверхность земли небольших камней из более нижних слоёв почвы. Достаточно частая смена сезонных температурных периодов даёт почве возможность стать более структурированной. Появляются каменные полигоны и полосы, а при небольших углах на склонах с лёгкостью образуются оползни.

В конце августа начинаются основные заморозки. В первую очередь подмерзает влага на поверхности, образуя наст. Почва, оставшаяся между настом и слоем мерзлоты, выдавливается наружу, через дёрн мховой органики.

Такие особенности почвы дают развитие только карликовым и мховым растениям. Они ежегодно дают почки, которые в большинстве своём могут выдержать суровые условия арктической тундры.

 

Тундрово-глеевые почвы

 

Разновидность глеевых почв в тундре распространяется по территории от Берингова пролива до Кольского полуострова, задевая территории побережья Ледовитого океана. Климат этих территорий известен своей суровостью и отрицательными показателями температурного режима, что непременно влияет на особенности и свойства почв.

Тундрово-глеевые почвы относятся к тяжёлым почвам суглинок и глинам и находятся непосредственно на равнинах ледниковых территорий. Глубина таяния до вечно мерзлой почвы достигает до 1.5 м, а минимальное значение составляет 50 см. Тундрово-глеевые почвы известны своим растительным покровом в виде мхов и лишайников на севере, а так же на южных территориях небольшими кустарниковыми и редкими древесными породами.

Влажные фракции почвы имеют гелевый тиксотропный горизонт. Это явление выражено в сильном увлажнении почв, которые под механическим влиянием переходят из текстурно-вяжущей консистенции в плавучую, а после вновь принимает вязкую текстуру не меняя при этом процент содержащейся влаги. По всей территории подзон тундры оглеение и тиксотропия имеют тенденцию к уменьшению с юга на север.

Из-за большого количества содержащихся легкорастворимых солей в тундрово-глеевой почве они считаются выщелоченными и прогумусированными. Процент гумуса зависит от разновидности верхнего слоя и может достигать от 10 до 40% в составе.

Для этих почв так же характерна повышенная плотность, незначительная аэрация и низкая способность к фильтрации. Тундрово-глеевые почвы имеют особенность к ореховой или зернистой криогенности, которая даёт неводопрочную структуру.

Тундрово-болотные почвы

 

Тундрово-болотные почвы достаточно широко распространены в этой природной зоне. Они располагаются на обширных ровных участках, плоских и низких участках и среди микрорельефа. Эти места известны постоянным скоплением в избытке влаги и почти не разложившимися частями органики в виде осоки и определенного вида мха. Симбиоз двух этих факторов создаёт болотные почвы в тундровой зоне.

В связи с тем, что почвы торфяной разновидности оттаивают максимально всего на 80 см, относятся к тяжёлым почвообразующим суглинкам и глинам, известны переувлажнением на постоянной основе можно чётко различить процессы оглеения этих мест. На эти процессы несомненно влияет и отсутствие времени для окисления существующих горизонтов минерального происхождения. Тундрово-болотные почвы представлены в целом среднемощными, маломощными низинными торфяниками.

Морфологическое строение тундрово-болотных почв выглядит следующим образом:

– подушка из мха и осоки;

– горизонт из торфа;

– минеральный горизонт глеевой;

– тиксотропный горизонт глеевой;

– оглеенный переходный слой;

– мощная мерзлая почвообразующая порода.

Северу и арктической части тундры характерны слабый торфяной грунт. Продвигаясь на южные территории можно отметить возрастание этого слоя до 2 м. В тундрово-болотной почве горизонт из торфа имеет низкую зональность, кислой реакцией, большим процентом содержания калия и железа.

Тундрово-дерновые почвы

 

Ореол образования дерновых почв достаточно широк. Они могут образовываться от степей до тундры. Главным фактором их образования является наличие остатков травянистой растительности в верхней части геологической среды разного состава, в том числе карбонатных и бескарбонатных.

Почвы тундры отличаются от других зон своей слабо выраженной биологической активностью, скудным процентом элементов питания и сложными климатическими и воздушными почвенными условиями. Для улучшения всех этих свойств необходимо улучшить теплопроводность для лучшего оттаивания плодородного слоя и внести необходимый комплекс удобрений. Для освоения лучше всего подходят тундрово-дерновые почвы, так как имеют более легкий механический состав.

Тундрово-дерновые почвы имеют ряд положительных качеств:

– они значительно быстрее прогреваются;

– оттаивают на большую глубину, чем другие разновидности почв тундры;

– обладают хорошим естественным дренажем;

– наиболее пригодны для окультуривания;

– глеевые процессы развиты достаточно слабо.

В тундре дерновые почвы в основном имеют низкий показатель кислотности. Образуются они чаще всего в поймах рек и под осоко-злаковой растительностью. Несмотря на то, что почвы тундры в целом имеют низкий показатель питательных веществ, все же на дернистых участках есть большой процент кальция. Это обусловлено это расположением в поймах рек, где материнская порода отдаёт часть этого элемента.

Говоря о гумусовом слое нужно отметить, что тундрово-дерновые почвы обладают хорошим слоем гумуса, значение которого достигает до 10%.

Источник: karatu.ru

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.

 

 

Источник: helpiks.org

География тундровых почв

Тундровые почвы, согласно своему названию, распространены в тундрах, между зоной арктических пустынь и тайги. Они также встречаются в гористой местности, арктической и лесотундровой зонах. Общая площадь всех тундровых почв на земле – около 2 600 000 км2.

На территории России тундровые почвы расположены на островах:

• Колгуев
• Вайгач
• Южный (в его южной части)
• Белый
• Большой

Плюс, они распространены на следующих полуостровах:

• Камчатский
• Чукотский
• Кольский
• Канин
• Ямал
• Таймырский
• Гыданский

Также тундровые почвы встречаются:

• В бассейне реки Печора
• Около реки Воркута
• На северо-восточном побережье Охотского моря

За пределами России тундровые почвы распространены в Скандинавских странах (Швеции и Норвегии), Исландии, на территории Северной Америки и материковой Канады, Канадском Арктическом архипелаге, побережье Гренландии.

Условия образования тундровых почв и их особенности

Тундровые почвы считаются относительно молодыми. Геологам удалось выяснить, что еще 1,5 млн лет назад в зоне тундр произрастали густые смешанные леса. Но все изменилось с резким похолоданием и снижением температур.

Основные факторы, влияющие на формирование тундровых почв:

• Холодный климат
  Как мы уже сказали выше, климат в этой зоне субарктический. Среднегодовая температура – от -2 до +10°С. Зима тут длится 8-9 месяцев. В этот период температуры могут достигать отметки -30°С. Снега выпадает немного – около 5-50 см. Часто дуют сильные ветры.
• Вечная мерзлота
  Слой многолетней мерзлоты, который никогда не тает полностью, располагается на глубине 40-65 см для арктотундровых почв и на 100-150 см – для тундровых глеевых. На несколько теплых месяцев в году в тундре оттаивает только 30-100 см верхнего слоя почвы. Поэтому вечная мерзлота формирует водонепроницаемый барьер. Влага застаивается в верхних горизонтах, происходит заболачивание, образование торфа и глея. К тому же, из-за постоянного оттаивания и обратного замерзания многолетней мерзлоты почвенные горизонты смешаны, их границы искривлены, один горизонт проникает в другой.
  Многолетняя мерзлота также влияет на водный режим тундровых почв. Здесь он мерзлотный или сезонно-мерзлотный. На поверхности покровов часто застаивается вода, образуется верховодка – подземная вода, которая накапливается над промерзлой почвой.
• Повышенная влажность
  Количество осадков в тундре небольшое, показатель колеблется от 150-250 мм в северной части до 400 мм в южной. Они практически не испаряются. Кроме того, в моменты потепления и оттаивания части почвы, из-за вечной мерзлоты влага никуда не уходит. Все это способствует формированию болот.
• Материнская порода
  Почвообразующими породами в этой природной зоне являются суглинок и супесь, а также щебнистый грунт разного состава (чаще ледникового). Последний разрушается очень медленно. При этом обломочные породы обычно встречаются в местах, близких к арктическим почвам, а суглинистые и супесчаные – около таежных лесов.
• Скудная растительность
  Местная флора представлена в основном мхами, лишайниками, невысокими травами, кустарниковыми и карликовыми деревьями. Здесь растет осока и некоторые виды злаков, полярные маки, камнеломки, брусника, голубика, морошка, вереск, карликовые ивы и березы. В опаде от этой растительности мало азота. К тому же, в условиях холодного климата растительные остатки разлагаются слабо.

Все эти факторы способствуют медленно проходящему процессу почвообразования.

К особенностям тундровых почв можно отнести:

• Сильное влияние многолетней мерзлоты на процессы почвообразования: почвенные покровы в прямом смысле слова формируются на льду, они сильно охлаждаются, поэтому процессы образования почвы замедляются
• Высокая кислотность почв в верхних горизонтах; в некоторых подтипах реакция становится нейтральной по мере углубления
• Слабый дренаж
• Высокая плотность почвенных покровов
• Пятнистость (почвы расположены не сплошным покровом, а островками, с чередованием голых горных пород)
• Наличие в почвенном профиле льдинок

Плодородие тундровых почв невысокое. В их составе преобладают фульвокислоты. Слой гумуса у этого типа маломощный, около 3-6 см у арктотундровых и около 5-20 см – у подбуров. Об этом мы расскажем в следующей части статьи.

Классификация тундровых почв

В группе тундровых почв принято выделять следующие типы и подтипы:

• Арктотундровые
• Тундровые слабобиогенные
• Тундровые глеевые
• Тундровые глеевые оподзоленные
• Тундровые подзолистые гумусовые
• Тундрово-болотные
• Тундровые подбуры (тундровые иллювиально-гумусовые)
• Тундровые вулканические
• Тундровые дерновые

Арктотундровые почвы являются переходными между арктическими и тундровыми. По своим свойствам и характеристикам они ближе к последним. Формируется этот тип на глинистых и суглинистых отложениях различного происхождения под мхами, лишайниками, травой и мелкими кустарниками. В верхних горизонтах реакция слабокислая, глубже становится нейтральной. Содержание гумуса в почве колеблется от 4 до 7%. Льдистая многолетняя мерзлота располагается на глубине 40-65 см.

Тундровые слабобиогенные почвы также называют почвами пятен. Чаще всего они встречаются рядом с арктотундровыми. Образуются слабобиогенные покровы на лишенных растительности участках – так называемых пятнах. Их главная особенность – очень низкое содержание гумуса. Под тонким слоем опада почв пятен сразу же залегают минеральные компоненты. Встречается подтип на Таймыре, в восточносибирских тундрах.

Тундровые глеевые почвы характерны для тех регионов, где выпадает больше осадков и выше влажность. Чаще всего подтип встречается под кустарниково-моховой растительностью, в зоне пучинно-бугорковатых тундр. Такие покровы характеризуются высокой плотностью и низкой фильтрационной способностью. Они образуются на глине и суглинке. Реакция у них кислая или слабокислая. Содержание гумуса – 4-6%, фульвокислоты преобладают над гуминовыми. Этот подтип считается самым распространенным в этой зоне.

Тундровые глеевые оподзоленные покровы отличаются от предыдущего подтипа более кислой реакцией и водным режимом. Для оподзоленных почв он промывной. Это значит, что осадков в этой местности выпадает больше, чем испаряется. Происходит постепенное заболачивание. Многолетняя мерзлота у тундровых глеевых оподзоленных почв залегает достаточно низко, на глубине 150 см.

Тундровые подзолистые гумусовые почвы характеризуются большей толщиной гумуса, отвечающего за плодородие. Именно этот подтип можно рассматривать с точки зрения сельского хозяйства.

Тундрово-болотные покровы распространены в основном в низинах, иногда – на плоских поверхностях. Здесь часто застаивается вода. В почвенном профиле присутствуют торфяные горизонты мощностью от 15 до 40 см. Содержание гумуса низкое, он насыщен фульвокислотами. Реакция у тундрово-болотных почв сильнокислая.

Тундровые подбуры формируются в равнинных и горных регионах тундры в условиях хорошего дренажа. Эти почвы имеют рыхлую структуру в верхнем горизонте. Он обычно темного цвета, далее слои светлеют. В составе подбуров встречаются полуразложившиеся растительные остатки, минеральные зерна. Ржавая окраска характеризует повышенное содержание железа. Реакция у этого подтипа кислая по всему профилю. Наряду с тундровой глеевой почвой, тундровые подбуры являются самыми распространенными в данной природной зоне.

Тундровые вулканические почвы встречаются на Камчатке. Они формируются на вулканогенных обломочных горных породах. В их составе имеются торфянистые и перегнойные компоненты. Реакция покровов кислая. Сплошные минеральные горизонты здесь не выделяются.

Тундровые дерновые почвы являются переходными между тундровыми и таежными, имеют признаки обоих. Формируются такие покровы в местности с хвойными деревьями и кустарниками. Они распространены в Восточной Сибири, Якутии и на Дальнем Востоке. В сравнении с остальными подтипами, у этих почв низкая кислотность, легкий механический состав – преобладают супесчаные породы. Также они зачастую обогащены кальцием.

Источник: gruntovozov.ru