Криогенез почв

Наиболее характерными чертами арктических почв следует считать следующие:

1) комплексность почвенного покрова, связанная с характером микрорельефа, полигональность;

2) укороченность профиля в связи  с низкой интенсивностью почвообразовательных процессов и неглубоким сезонным оттаиванием;

3) неполнота и недифференцированность почвенного профиля из-за малой интенсивности передвижения веществ;

4) значительная скелетность вследствие преобладания физического выветривания;

5) отсутствие оглеения, связанное с небольшим количеством осадков.

Территории Арктики и Антарктики лежат вне пределов сельскохозяйственной деятельности человека. В Арктике эти районы могут быть использованы лишь как охотничьи угодья и резерваты для сохранения и поддержания численности редких видов животных (белый медведь, овцебык, белый канадский гусь и др.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. глеевые почвы

Тундровые глеевые  почвы — это почвы, формирующиеся на многолетнемерзлых, преимущественно суглинистых отложениях в условиях очень короткого и холодного вегетационного периода под лишайниково-моховой растительностью, характеризующиеся оглеенным профилем типа 0(T)-(A)-(Bg)-G.

Важную роль в генезисе тундровых глеевых  почв играют такие криогенные процессы, как пятнообразование, пучение, трещинообразование.

Крупнейшие  русские и советские почвоведы, ботаники, географы неоднократно уделяли внимание изучению почв северных окраин нашей родины. В.В.Докучаев в числе главных почвенных зон выделил особую «бореально-тундровую» зону, считая, что должен существовать особый «полярный» тип почвообразования. Н. М. Сибирцев также выделил тундровые почвы в один из классов зональных почв.

Тундровые глеевые  почвы типичны для тундровой  ландшафтно- географической зоны. Они тянутся полосой различной ширины по всей северной окраине Евразии и Северной Америки. В южном полушарии из-за отсутствия суши в соответствующих широтах тундровые глеевые почвы не распространены. В Евразии эти почвы составляют 2,7% от площади континента. В Северной Америке их доля в почвенном покрове даже выше -до 4,6%. Общая площадь их на земном шаре около 2600 тыс. км2.

В тундре выделяются три подзоны:

• подзона южных кустарниковых (мохово-кустарниковых) тундр,
• подзона типичных моховых (пушицево-моховых) тундр
• подзона арктических тундр.

В отличие от южных и типичных тундр для арктических тундр характерна несомкнутость растительного покрова; доминирующий тип распределения растительности, как и в арктической зоне, полигонально-сетчатый.

Значительный  запас мертвых растительных остатков в тундрах обусловлен замедленной минерализацией опада, бедностью бактериальной флоры, неблагоприятными почвенными температурами. В мертвом органическом веществе аккумулируется значительное количество энергии тундровых биогеоценозов. Биологический круговорот в тундрах можно характеризовать как заторможенный, застойный, с малой емкостью за счет низкой продуктивности и невысокой зольности тундровых растений.

Тундровые глеевые  почвы, описанные в различных биоклиматических провинциях тундровой зоны, в зависимости от условий почвообразования могут иметь довольно существенные различия в строении профиля. В наиболее общем виде профиль тундровой глеевой почвы на суглинистых отложениях состоит из горизонта подстилки (О или OA), гумусового или перегнойного горизонта (А или ОА/А), оглеенного переходного горизонта Bg и глеевого горизонта G. В различных подтипах тундровых глеевых почв строение профиля может существенно меняться: тундровые глеевые гумусные почвы имеют хорошо выраженный гумусо-аккумулятивный горизонт мощностью в несколько сантиметров, тундровые глеевые перегнойные почвы характеризуются буровато-коричневым мажущимся органогенным горизонтом с большим количеством полуразложившегося растительного материала, тундровые глеевые типичные почвы имеют только слой подстилки (тундрового войлока) из мхов и кустарничков, в тундровых глеевых торфянистых почвах органогенный горизонт может достигать мощности 10—20 см.

Морфологические исследования тундровых глеевых  почв показывают, что для органогенных горизонтов характерна сильная опесчаненность и почти незаметное в шлифах содержание илистой фракции; связующим цементом между минеральными зернами служит органическое вещество, состоящее из растительных остатков разной степени гумификации. Поверхность минеральных зерен от илистых частиц и пленок отмыта. В связи с тем, что иллювиирование ила в подстилающие горизонты не наблюдается, можно предположить, что вынос илистых частиц осуществляется боковым стоком по рыхлым органогенным горизонтам.

Криогенные  процессы в тундровых глеевых  почвах влияют на микроструктуру глинистого вещества минеральных горизонтов, для  которого характерно ярко выраженное чешуйчатое строение. Образование ориентированных  глин чешуйчатой формы вероятнее  всего связано с длительным замерзанием  почвенной толщи, при котором  вся она пронизывается кристаллами  льда и глинистые частицы ориентируются  вдоль этих кристаллов. При медленном  оттаивании они сохраняют свою ориентацию.

В шлифах глеевых  горизонтов доминирует серая окраска. По редким порам имеются зоны окисления ржаво-бурого цвета. Горизонты плохо агрегированы, содержат мало грубых растительных остатков, нет отмытости стенок пор и минеральных зерен от глинистого вещества. Характерно накопление большого количества аморфных соединений железа, пропитывающих окисленные участки глеевых горизонтов. В них же встречаются округлые стяжения гидроксидов железа до 1 мм в диаметре.

Для типа тундровых глеевых почв характерна слабая дифференцированность профиля по распределению ила и минеральных компонентов. Факторов, которые ограничивают дифференциацию профиля, несколько. Важнейшими из них являются: мерзлотный массо- и влагообмен в профиле (перемешивание и постоянное обновление), наличие труднопроницаемых глеевых тиксотропных горизонтов, затрудненность бокового оттока элементов из-за неравномерного оттаивания мерзлоты на различных элементах нано- и микрорельефа.

Однако в  тундровых глеевых почвах идет ряд процессов, которые хотя и в слабой степени, но способствуют их дифференциации. Это процессы оглеения, нисходящая миграция, криогенное подтягивание веществ из минеральных горизонтов в органогенные и наоборот и, наконец, боковой сток, интенсивно идущий по органогенным горизонтам в период максимального оттаивания профиля.

Различия  по валовому составу генетических горизонтов тундровых глеевых почв, как правило, невелики. В арктических тундрах профиль почти не дифференцирован по содержанию ила и полуторных оксидов. В подзонах типичной и южной тундр при благоприятных условиях наблюдается слабая дифференциация профиля.

Большинство исследователей тундровых глеевых  почв отмечают преобладание крупнопылеватых и мелкопесчаных фракций в их гранулометрическом составе. Это является следствием того, что при криолитогенезе (преобразование различных горных пород под влиянием мерзлотных процессов) тонкозернистые продукты образуются главным образом за счет физического выветривания, химическое выветривание имеет подчиненное значение. Может иметь место и агрегация глинистых частиц, приводящая к образованию частиц размерности пыли.

В связи с слабовыраженными процессами неосинтеза глин в криогенных почвах минералогический состав тундровых глеевых почв в значительной мере унаследуется от почвообразующих пород. Как правило, среди тонкодисперсных минералов илистой фракции преобладают гидрослюды (при почвообразовании на моренных и покровных суглинках и некоторых других почвообразующих породах). Но на полуострове Таймыр и северо-западе Аляски, например, где почвообразование идет на морских темноцветных суглинках, в илистой фракции тундровых глеевых почв преобладают смешанослойные минералы и монтмориллонит.

Гумус тундровых  глеевых почв характеризуется преобладанием  бесцветных подвижных гумусовых  веществ типа фульвокислот.

Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот колеблется в пределах 0,1—0,6. В составе гумуса преобладают фракции, связанные с полуторными оксидами; большую долю составляют неспецифические вещества (30—40%).

Подвижность гумуса приводит к пропитанности профиля тундровых глеевых почв бесцветным органическим веществом. При наличии многолетнемерзлого водоупорного горизонта гумусовые соединения механически задерживаются над мерзлотой и накапливаются в надмерзлотном горизонте профиля.

Реакция тундровых  глеевых почв в различных подзонах колеблется от кислой до слабокислой, почти нейтральной. Наиболее кислыми являются тундровые глеевые почвы южных тундр и лесотундры. Весьма существенно на реакции почв сказывается характер почвообразующих пород. Так, почвы на морских суглинистых отложениях (полуостров Таймыр, например) имеют слабокислую, почти нейтральную реакцию. В непосредственной близости от морских побережий на реакцию почв влияет принос солей с моря. Например, рН органогенного горизонта арктических тундр Югорского полуострова выше, чем в минеральных, за счет приносимых солей. Обычно же в тундровых почвах органогенные горизонты значительно кислее минеральных.

Емкость поглощения тундровых глеевых почв небольшая, но степень насыщенности основаниями  высокая, за исключением органогенных горизонтов.

Для тундровых  глеевых почв характерна высокая  плотность, низкая порозность (особенно в глеевых горизонтах), слабая аэрация. Низкая фильтрационная способность глеевых горизонтов обусловливает интенсивный боковой сток по органогенным горизонтам.

Основными чертами  тундрового глеевого почвообразования, определяемыми всем комплексом биоклиматических условий, являются следующие: небольшая скорость разрушения и изменения почвообразующих пород; замедленное удаление продуктов выветривания и почвообразования из почвенной толщи; слабая дифференциация профиля по распределению ила и минеральных компонентов; оглеенность профиля; относительная замедленность разложения и синтеза органических веществ и, как следствие этого, образование грубогумусных горизонтов с значительным количеством легкорастворимых гумусовых соединений фульватной природы; существенная роль криогенных процессов в формировании морфологии и химических свойств почв.

В районах  распространения тундровых глеевых почв традиционными формами хозяйства являются оленеводство, рыболовство, охотничий промысел. В последние десятилетия появились также очаги звероводства. Биологические ресурсы тундры и лесотундры достаточно велики: здесь добывается много пушнины и рыбы, выпасается около 3 млн. домашних оленей и обитает несколько сот тысяч диких северных оленей. Поэтому основная часть территории используется как пастбища для оленя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Мерзлотно-таежные почвы

 

Мерзлотно-таежные  почвы — это криогенные почвы, формирующиеся на многолетнемерзлых  породах преимущественно суглинистого гранулометрического состава в  условиях холодного климата под  светлохвойной тайгой и характеризующиеся  профилем типа О-ОА (А, ОВ, Bf)-Bg-C(Cg).

Распространение мерзлотно-таежных почв. Мерзлотно-таежные  почвы распространены к востоку  от р. Енисея в Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области, они характерны для равнинных и горных районов Средней и Восточной Сибири и севера Дальнего Востока. Эти почвы типичны для северной и частично средней тайги в Забайкалье, Якутии, на Колыме и Чукотке, встречаются также в долинах южной части Аляски. Большие массивы мерзлотно-таежных почв приурочены к территории Канадского кристаллического щита: между Большим Медвежьим и Невольничьим озерами и Гудзоновым заливом, на полуострове Лабрадор.

В континентальных  районах Азии южная граница распространения  мерзлотно-таежных почв проходит примерно по 50-й параллели, на Аляске и в  центральной части североамериканского  материка по 60°, на полуостове Лабрадор опускается до 54° с. ш.

 

1. Условия почвообразования и генезис мерзлотно-таежных почв

 

Мерзлотно-таежные  почвы формируются в условиях сурового континентального климата. Специфической  особенностью климата мерзлотно-таежной  области бореального пояса является то, что температура почв самого теплого месяца года всегда ниже, чем  температура воздуха. Это относится  и к сумме активных температур. Отмеченное явление сближает мерзлотно-таежные  почвы с криогенными почвами  полярного пояса. Среднегодовые  температуры отрицательные: от -2-4 до -16 °С. Количество осадков в различных  провинциях мерзлотно-таежных почв существенно варьирует от 200—300 до 500-600 мм.

Почвообразовательный  процесс развивается при наличии  многолетней мерзлоты. Почвы характеризуются  холодным профилем и в течение 7-8 месяцев в году имеют отрицательную  температуру. Оттаивающий летом  слой почвы (деятельный) зимой промерзает до многолетней мерзлоты.

Почвообразующими  породами для почв горных районов  часто выступает элюводелювий основного характера, на равнинах — озерно-аллювиальные, лессовидные суглинки и супеси.

Мерзлотно-таежные  почвы формируются преимущественно  под лиственничной тайгой (лиственница  сибирская и даурская) с напочвенным покровом из кустарничков (багульник, брусника, голубика и др.) Для северотаежных редкостойных лиственничников характерны низкорослые кустарники: различные виды ивы и березы, ольховник, рододендрон, кедровый стланик.