Арктические почвы
Климат очень суровый. Короткое холодное лето. Длительный зимний период с низкой температурой воздуха. Температура самого теплого месяца – 5С, холодного от -10С до –40С. Очень короткий вегетационный период на оттаявших участках. Годовое количество осадков в среднем 100–200 мм. Отличительная черта – значительные различия в увлажнении от 40 мм до 400 мм, обусловленные влиянием теплых течений. Особенность – повсеместно развита многолетняя мерзлота. Грунт оттаивает лишь на 15–20 см, максимум на 40 см.
Рельеф. На оттаявших пространствах в основном равнинный. Наиболее благоприятные для формирования арктических почв плакорные участки низких морских террас.
Материнские породы представлены в основном рыхлыми обломочными отложениями ледникового происхождения и песчано-глинистыми отложениями, а также грубообломочные продукты разрушения коренных пород и щебнистые эллювиально-делювиальные отложения.
Растительность. Степень покрытия почвы растительностью, биомасса и продуктивность, соотношение массы растительности и мертвого органического вещества в значительной мере обусловлена степенью атмосферного увлажнения. В основном редкие участки, покрытые мхом и лишайником.
Почвы характерны слабо выраженные процессы оглинения и торфонакопления. Мощность почв очень мала 15–20 см (до 30–40 см), обусловлена глубиной сезонного оттаивания почвенно-грунтовой толщи. Почвенный профиль слабо дифференцирован, хорошо выражен лишь растительно-торфянистый горизонт.
В районах избыточного или сбалансированного увлажнения формируются бурые аркто-тундровые (или арктические) почвы. Это наиболее распространенный тип почв на плакорах Арктики. Профиль представлен горизонтами А0 (0–3 см) – ковер лишайников и мхов, Ат (А1) (3–6 см) слой оторфованных растительных остатков и корней, В (С) (6–13 см) почвообразующая порода или со слабым коричневым оттенком горизонт. Кислотность бурых аркто-тундровых почв близкая к нейтральной (рН 5,5–6,6); содержат гумуса 2,5–3% (max 4–6%). Почвообразующие породы имеют карбонатный состав. Карбонатные породы активно мигрируют с почвенными растворами, способствуют насыщению почвы обменным кальцием и увеличивают рН до 7 и выше. На таких участках формируются почвы арктические рендзины (о-ва Канадского Арктического архипелага, не покрывавшиеся ледником). В районах избыточного увлажнения в отрицательных элементах рельефа формируются торфяно-мерзлотные почвы. Строение профиля Ат (0–5 см) – торфяной горизонт, Ат2 – горизонт мокрого торфа, В /С – горизонт смеси гравия, супеси, ила (5–15 см). В нижних горизонтах идут процессы глееобразования. В районах недостаточного увлажнения формируются почвы с повышенной концентрацией водорастворимых солей и обменно-поглощенных оснований.
Таким образом, для формирования почв арктической зоны характерно: широкое развитие морозного выветривания, очаговый характер почвенного покрова, формирование почв с незначительным по мощности и с малым количеством гумуса горизонта А1 при отсутствии А0, отсутствие или слабое проявление оглинения в связи с хорошей аэрацией скелетных почв, слабое выщелачивание, близкая к нейтральной реакция среды, высокая насыщенность почв основаниями и малая емкость поглощения.
Источник
Mse-Online.Ru
Арктические почвы
Арктические почвы — это хорошо дренированные почвы высокой Арктики и Антарктики, формирующиеся в условиях полярного холодного сухого климата (осадков 50—200 мм, температура июля не выше 5° С, среднегодовые температуры отрицательные — от —14 до —18°С) под лишайниковой пленкой и подушками мхов и цветковых растений (высшие растения на водоразделах занимают менее 25% поверхности или их нет совсем) и характеризующиеся слаборазвитым маломощным почвенным профилем типа А-С.
В систематику почв России тип арктических почв был введен Е. Н. Ивановой. Основанием для выделения особого типа почв в высокой Арктике послужили работы отечественных и зарубежных исследователей на островах Северного Ледовитого океана.
В Антарктике растительный покров представлен лишь накипными лишайниками и мхами; в трещинах скал и на мелкоземистом субстрате большую роль в накоплении органического вещества примитивных арктических почв играют зеленые и сине-зеленые водоросли. В высокоширотной Арктике, в связи с более теплым летом и менее суровой зимой, появляются цветковые растения. Однако, как и в Антарктике, большая роль принадлежит мхам, лишайникам, различным видам водорослей. Растительный покров приурочен к морозобойным трещинам, трещинам усыхания и к депрессиям другого генезиса. Выше 100 м над уровнем моря растительность практически отсутствует. Основные типы распределения растительной дернины — куртинно-подушечный и полигонально-сетчатый. Голый грунт занимает от 70 до 95%.
Почвы оттаивают всего на 30—40 см и на период около полутора месяцев. Весной и в начале лета профиль арктических почв сильно переувлажнен из-за застаивания влаги, образующейся при таянии почвенного льда над мерзлым горизонтом; летом почва с поверхности пересыхает и растрескивается за счет круглосуточной инсоляции и сильных ветров.
Дифференциация арктических почв по валовому химическому составу очень слабая. Можно отметить лишь некоторое накопление полуторных оксидов в верхней части профиля и довольно высокий фон содержания железа, что связано с криогенным подтягиванием железа, мобилизующегося в условиях сезонной смены аэробных и анаэробных условий. Криогенное подтягивание железа в почвах арктических пустынь выражено лучше, чем в каких-либо других мерзлотных почвах.
Органического вещества в почвах на участках с растительной дерниной содержится от 1 до 4%. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот порядка 0,4—0,5, часто даже меньше.
Обобщенные материалы И. С. Михайлова свидетельствуют о том, что арктические почвы имеют, как правило, слабокислую реакцию (рН 6,4—6,8), с глубиной кислотность еще более уменьшается, иногда реакция может быть даже слабощелочной. Емкость поглощения колеблется около 12—15 мг-экв на 100 г почвы при почти полной насыщенности основаниями (96—99%). Иногда наблюдается слабый вынос кальция, магния и натрия, но он восполняется импульсацией морских солей. Свободных карбонатов типичные арктические почвы, как правило, не содержат, за исключением тех случаев, когда почвы развиваются на карбонатных породах.
Арктические почвы могут быть разделены на два подтипа: 1) арктические пустынные и 2) арктические типичные гумусные. Современный уровень изученности этих почв позволяет в пределах первого подтипа выделить два рода: а) насыщенные и б) карбонатные и засоленные.
Арктические пустынные карбонатные и засоленные почвы характерны для супераридной (осадков меньше 100 мм) и холодной части Арктики и оазисов Антарктиды. Американский ученый Дж. Тедроу называет эти почвы полярно-пустынными. Они встречаются на севере Гренландии, в наиболее северной части Канадского Арктического архипелага. Эти арктические почвы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию и солевую корочку на поверхности. Арктические пустынные насыщенные почвы отличаются от описанных отсутствием новообразований легкорастворимых солей и карбонатов в верхней части профиля.
Арктические типичные гумусные почвы характеризуются слабокислой или нейтральной реакцией, имеют несколько большие запасы гумуса, чем почвы первого подтипа, формируются под задернованными участками полигонов, солевых аккумуляций они не имеют. Этот подтип арктических почв преобладает в Советской Арктике.
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.).
Источник
Лекция. Почвенно-географическое районирование. Почвы арктической, зоны.
1. Почвенно-географическое районирование
2. Почвы арктической зоны.
1. Почвенно-географическое районирование — это метод анализа и выявления главных особенностей почвенного покрова путем выделения территорий, однородных по его зонально-провинциальным особенностям и структурам и возможностям сельскохозяйственного использования. Первые работы по почвенно-географическому районированию были проведены для небольших территорий (Р. В. Рисположенский, С. С. Неуструев и др.). Разделение на почвенные области европейской части СССР выполнено Л.И. Прасоловым (1922). В дальнейшем схема почвенно-географического районирования разрабатывалась Почвенным институтом имени В.В. Докучаева. В этой разработке принята следующая система таксономических единиц.
1. Почвенно-климатический пояс.
2. Почвенно-биоклиматическая область.
Для равнинных территорий Для горных территорий
3. Почвенная зона. 3. Горная почвенная провинция.
4. Почвенная провинция.. 4. Вертикальная почвенная зона.
5. Почвенный округ. 5. Горный почвенный округ.
6. Почвенный район. 6. Горный почвенный район.
В основу выделения первых четырех ступеней районирования положены почвенно-биоклиматические особенности почвенного покрова. Пятую и шестую ступень — почвенные округа и районы — выделяют по почвенно-геоморфологическим особенностям и структурам почвенного покрова.
Полярный пояс занимает территорию Крайнего Севера и представлен одной евроазиатской полярной областью арктических и тундровых почв. Он подразделяется на две зоны: арктических почв Арктики и тундровых глеевых и иллювиальногумусовых почв Субарктики. Наиболее крупным почвенно-климатическим поясом в пределах нашей страны является бореальный пояс, занимающий около половины всей ее территории. Он разделяется на 3 почвенно-биоклиматические области: Европейско-Западно-Сибирскую таежно-лесную континентальную область подзолистых почв; Восточно-Сибирскую мерзлотно-таежную экстраконтинентальную область мерзлотно-таежных и палевых мерзлотно-таежных почв; Дальневосточную таежно-лесную континентально-океаническую область лесных пеплово-вулканических, подзолистых и буро-таежных почв.
Главными почвенно-биоклиматическими областями суббореального пояса, расположенными южнее, являются Центральная лесостепная и степная и пустынно-степная и пустынная области, образующие единый зональный спектр широтных почвенных зон.
Южные районы заходят в субтропический пояс, где можно возделывать однолетние субтропические культуры и получать вторые урожаи. Здесь выделяются 3 субтропические почвенно-биоклиматические области: полупустынная и пустынная, ксерофитно-лесная и влажно-лесная. Наибольшую площадь занимает субтропическая полупустынная и пустынная область, включающая зону серо-бурых почв субтропической пустыни и зону предгорной полупустыни с господством сероземов.
2. Почвы арктической зоны.
Арктические почвы распространены на островах Северного Ледовитого океана (Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, Де-Лонга, северная часть Новосибирских островов) и на северо-восточной части полуострова Таймыр.
Условия почвообразования.Климат. Среднегодовая температура воздуха составляет — 10. — 16 ºС; в январе — 25 . — 36 ºС, в июле 0,7. 1,6 ºС. Безмо-розный период длится 12. 15 дней. Осадки выпадают преимущественно в твердом виде (100. 250 мм).
Рельеф. Основные типы рельефа — плато с останцовыми возвышенностями, расчлененные долинами, а также высокие и низменные равнины или низменности. Большую роль в формировании рельефа играли абразия, экзарация, ледниковая и водно-ледниковая эрозия и аккумуляция. На поверхности развиты холмисто-моренные образования, увалы, террасы, береговые валы, каменные россыпи, венки, дефляционные останцы и др.
Растительность крайне разреженная, часто носит очаговый характер. Преобладают поверхности, покрытые корочкой водорослей, и выходы изверженных или осадочно-метаморфических пород. Встречаются накипные и другие лишайники, мхи, арктоальпийские кустарники (дриада, камнеломки, кассиопея), некоторые злаки (щучки, мятлики) в виде куртин или отдельных растений по крупным трещинам.
Почвообразующие породы. Это грубообломочный элювии и делювии массивных кристаллических и плотных осадочных пород, известняков, доломитов, базальтов, долеритов, а также моренные, морские, аллювиальные, озерные щебнисто-каменистые отложения различного гранулометрического состава.
Генезис. На генезис почв влияет вечная и многолетняя мерзлота, оттаивающая лишь в короткий летний период (1,5. 2 мес) до глубины 30. 50см, причем температура деятельного слоя и в это время близка к нулю. Господствуют криогенные (мерзлотные) процессы — трещинообразование, вымораживание, пучение. Доминирует физическое выветривание, приводящее к формированию грубообломочной, слабобиогенной, слабовыщелоченной коры выветривания, геохимическое и биохимическое выветривание весьма замедлено, а с конца августа и до начала июля отсутствует. Почвы формируются лишь на участках с мелкоземом, в основном фрагментарно и комплексно в связи с комплексностью растительности, развивающейся избирательно в соответствии с условиями рельефа, экспозиции, увлажнения, характера материнских пород. Почвенный профиль укороченный (до 40. 50 см), однако мощность его часто изменяется, иногда с выклиниванием отдельных горизонтов. В почвах отсутствуют горизонт кислой подстилки, горизонт В, оглеение из-за хорошей аэрации. Для почв характерны скелетность, криогенное накопление соединений железа в верхних горизонтах, слабое передвижение веществ по профилю или его отсутствие, высокая насыщенность основаниями, слабокислая или нейтральная, реже слабощелочная реакция.
Классификация. В арктической зоне выделен тип — актические пустынные почвы, который включает два подтипа: пустынно-арктические и арктические типичные почвы.
Пустынно-арктические почвы распространены в северной части зоны на выровненных участках, на супесчаных и супесчано- щебнистых отложениях под мохово-лишайниковыми куртинами с единичными экземплярами цветковых. Значительные пространства здесь занимают щебнистые элювиально-делювиальные отложения, каменные россыпи, пески. Мощность почвенного профиля в среднем до 40 см. Дифференциация профиля на горизонты выражена слабо: А1 — гумусовый горизонт мощностью 1. 2 см, реже до 4 см, окраска от темно-бурой до желтовато-бурой, супесчаный или легкосуглинистый, с непрочной зернистой структурой, с неровным или заметным переходом в следующий горизонт; А1G— переходный горизонт мощностью 20. 40 см, бурого или желто-бурого цвета, реже пятнистый, супесчаный, непрочномелкокомковатый или бесструктурный, переход по границе оттаивания; С — почвообразующая порода, светло-бурая, супесчаная, плотная, щебнистая, мерзлая. Гумуса в горизонте А1 содержится 1. 2%. Реакция почв нейтральная и слабощелочная. Водный режим мерзлотный. В начале лета при таянии снегов и ледников почвы переувлажняются, а летом быстро высыхают из-за круглосуточной инсоляции и сильных ветров.
Арктические типичные почвы развиты преимущественно в южной части арктической зоны. Профиль почв маломощный — до 40. 50 см: Ао — мохово-лишайниковая подушка мощностью до 3 см; А1 — гумусовый горизонт мощностью до 10 см, коричнево-бурый, чаще суглинистый, непрочной зернисто-комковатой структуры, пористый, с трещинами, уплотненный, в середине полигона горизонт выклинивается; переход неровный и заметный; А1С — переходный горизонт мощностью 30. 40 см, от светло-бурого до бурого цвета, суглинистый, комковато-ореховатый, плотный, трещиноватый, переход по границе оттаивания; С — почвообразующая порода, светло- бурая, мерзлая, с кристаллами и линзами льда, часто с обломками пород. В горизонте А1 количество гумуса иногда доходит до 4. 8 % и постепенно уменьшается вниз по профилю.
Источник