Хозяйственное использование тундрово глеевых почв

Сельскохозяйственное использование почв тундровой зоны.

1.Кормовая база оленеводства.

2.Выращивание овощей в закрытом грунте.

3.Открытый грунт: картофель, капуста, лук, морковь, редис, кормовые корнеплоды, ячмень на зеленую массу.

Пути улучшения – аэрация, внесение минеральных удобрений.

Опыт использования и проблема охраны почвенного покрова тундровой зоны. Овощи выращивают в ряде районов тундровой зоны, преимущественно вокруг крупных промышленных центров (Норильск, Игарка и др.). Основные сельскохозяйственные культуры тундры – картофель, капуста, лук; в теплицах выращивают многие другие культуры. Ведется настойчивая работа по культивированию ячменя.

Тундровые почвы нуждаются в удобрениях, как органических, так и минеральных. Важное значение для улучшения почв тундровой зоны имеют бактериальные удобрения.

В связи с активным освоением минеральных богатств Севера, строительством горно-рудных предприятий, разведочным бурением и эксплуатацией газонефтяных залежей, строительством протяженных газопроводов возникает необходимость охраны почвы тундровой зоны.

Болотные почвы.

Болотные почвы, интразональные, так как широко распространены на земном шаре в различных природных зонах, но главные площади их сосредоточены в тундре, в зонах бореальных и тропических лесов на великих водно-аккумулятивных низменностях.

Болотные почвы формируются в условиях избыточного увлажнения. В России они наиболее распространены в таежно-лесной и тундровой зонах (Карелия, Коми, Мурманская, Архангельская, Ленинградская области, Дальний Восток, Западная Сибирь). В более южных зонах эти почвы представлены в поймах рек. Общая площадь болотных почв 120 млн га.

Формирование и развитие болотных почв неразрывно связано с избыточным увлажнением, которое возникает вследствие различных причин и может быть вызвано поверхностными и грунтовыми водами. Поверхностные воды могут застаиваться в понижениях рельефа, куда вода стекает с окружающей местности и при плотном водоупорном слое. При неглубоком залегании грунтовые воды близко подходят к дневной поверхности, насыщая верхние горизонты почвы, создают благоприятные условия для развития болотной растительности. Основные ЭПП болотных почв – торфообразование и оглеение. Их часто объединяют под общим термином – «болотный процесс».

Болотные почвы образуются двумя путями: заторфовыванием водоемов и заболачиванием суши.

Заторфовывание водоемов. В начале заболачивания на дне водоемов откладывается ил, который приносят с окружающих возвышенностей талые снеговые воды и атмосферные осадки.

Во второй стадии водоем заселяется планктонными (то есть взвешенными в воде) организмами, в основном водорослями и ракообразными. Трупы этих организмов падают на дно, смешиваясь с илом, увеличивают общую массу отложений и еще больше способствуют обмелению водоема.

Одновременно со второй стадией происходит и третья стадия – зарастание берегов и прибрежного пояса водоема растительностью, прикрепляющейся к прибрежным и придонным отложениям. При отмирании растительность падает на дно, разлагаясь в анаэробных условиях и образуя залежи торфа. В связи с отложением торфа происходит постепенное обмеление водоема, которое передвигается дальше от берега к середине, что с течением времени приводит к полному зарастанию и заторфовыванию водоема. В конце концов наступает последняя, четвертая стадия, когда водоем превращается в травяное или осоковое болото.

Заторфовывание водоемов происходит тем быстрее, чем мельче водоем и спокойнее вода в нем. Процесс образования таким образом имеет широкое распространение в зоне ледниковых отложений, где много мелких озер и рек с медленно текущей водой.

Заболачивание суши. Образование болотных почв на суше происходит благодаря длительному застою влаги и созданию анаэробных условий в профиле почвы, что может быть вызвано различными причинами: плохой водопроницаемостью пород, близким залеганием грунтовых вод, лесными пожарами, спекающими почву, выпас скота. Заболачивание проявляется по-разному, в зависимости от состава влаги. Заболачивание атмосферными и пресными грунтовыми водами, содержащими мало солей, приводит к формированию болот верхового типа. Заболачивание грунтовыми водами, богатыми минеральными солями, вызывает образование болот низинного типа. Таким образом, в зависимости от условий образования формируются верховые, низинные и переходные болота.

Верховые болота располагаются на плоских, плохо дренированных элементах рельефа. Содержание растворенных питательных веществ невелико, поэтому в этих условиях развиваются крайне нетребовательная к элементам питания растительность. Верховые болота покрыты мхами сфагнум и кукушкиным льном, пушицей, багульником, клюквой, а также плохо развитой сосной, елью, березой.

Низинные болота располагаются в понижениях рельефа – поймах рек, у основания склонов и так далее. Образование их происходит при заболачивании суши жесткими грунтовыми водами или при заторфовывании водоемов. Количество питательных веществ в таких болотах значительно больше, поэтому ботанический состав низинных болот разнообразен: хорошо развиваются злаки, осоки, зеленые мхи, из древесных пород – ольха, береза, ива и так далее. В связи с этим различают болота зеленомоховые, ольшаниковые, осоковые и другие виды низинных болот. В процессе своего развития низинные болота превращаются в другой тип. Происходит это потому, что верхняя часть торфа при нарастании постепенно отрывается от жестких грунтовых вод и питание растений начинает осуществляется мягкими атмосферными водами. В связи с этим меняется состав растительности и низинное болото превращается в переходное.

Переходные болота образуются из низинных или формируются непосредственно при заболачивании суши, когда увлажнение осуществляется попеременно жесткими и мягкими водами. По составу растительности они занимают промежуточное положение между верховыми и низинными, приближаясь к верховым. Переходные болота, в свою очередь, при дальнейшем развитии все больше, отрываясь от грунтовых вод, превращаются в верховые.

А₀ Профиль болотных почв состоит из следующих

Т генетических горизонтов А₀ – лесная подстилка,

G часто состоящая из живых мхов; Т – торфяный

С горизонт, в котором в зависимости от ботаничес –

кого состава и степени разложения выделяют Т_1, Т₂ и так далее. В низинных болотах он темно – бурый или черный, хорошо разложенный с поверхности и сравнительно однороден по цвету. В почвах верховых болот верхняя часть горизонта светлая и состоит из неразложившегося мха сфагнума; с глубиной степень разложенности увеличивается, а окраска переходит в буровато-коричневую. Избыточное атмосферное (при низком испарении) или грунтовое увлажнение болотных почв усугубляется высокой водоудерживающей способностью торфа, которая может превышать 1000%. В результате торф всегда перенасыщен водой, что ведет к дефициту кислорода, заторможенности биохимических процессов и биологического круговорота веществ в целом.В образовании торфа важная роль принадлежит различным почвенным микроорганизмам.

В почвах переходных болот горизонт Т представляет собой среднее между внешним видом верховых и низинных. G – минеральный глеевый, глинистый или тяжелосуглинистый, сизый, голубовато-зеленый, вязкий с ржавыми пятнами железа. С – материнская порода.

Болотные почвы на типы классифицируются по принадлежности к тому или иному типу болот: болотные верховые и болотные низинные. На подтипы они делятся по мощности торфяного горизонта и бывают торфяно-глеевые (T 50 см) почвы. Кроме того, в типе верховых болот выделяют род – переходных болотных почв, которые обладают свойствами средними между свойствами верховых и низинных болотных почв.

Степень разложения устанавливают или под микроскопом или визуально. Торф верховых болотных почв имеет слабую или среднюю степень разложения, а низинные – чаще всего высокую. Гумус в торфе верховых болот составляет 10–15% от общего С, а низинные – 40–50%, с преобладанием гуминовых кислот. Азот содержится в верховых 0,5–2%, а в низинных 3–4 % , но азот в трудно усвояемой форме. Фосфор содержится в небольших количествах (0,1 –0,4 %). Калием торф беден. Реакция среды верховых болот кислая и сильно кислая, а низинных – слабокислая и нейтральная.

Торфяные горизонты имеют своеобразные физические свойства: слабую водопроницаемость, низкую плотность, высокую влагоемкость.

Источник

Тундрово-глеевые почвы: краткая характеристика, специфические особенности

Исследованием почв и их описанием занимался ученый, который дал им определение. Он описал их генетические горизонты, зависимость развития от факторов абиотического и биотического происхождения, а также от географического положения. Имя этого ученого — В.В. Докучаев. Он посвятил этим исследованиям всю свою жизнь. Ученый выдвинул теорию, что почва является природным телом, которое имеет окрас, морфологическое строение и возраст. Условия ее формирования подчиняются закономерным изменениям в эволюции окружающего мира.

Особенностью тундрово-глеевых почв России является их географическое месторасположение в условиях вечной мерзлоты. От этого зависят их переувлажнение и химический состав.

Почвообразовательный процесс

Грунты, лежащие у нас под ногами, не сразу получаются такими, какими мы их видим. Они претерпели сложные и многокомпонентные трансформации веществ, из которых состоят. Основными процессами, участвующими в почвообразовании, являются:

Изменение органоминерального вещества с его полным или частичным разрушением и синтезом.
Межфазные взаимодействия в почве. Фазы бывают жидкими, твердыми, газовыми и живыми.
Миграция вещества и энергии в процессе почвообразования.

Из вышесказанного ясно, что множество факторов определяют продолжительность и интенсивность таких процессов, которые обеспечивают разнообразие почвенных форм. Изменения в грунтах происходят постепенно, но этот процесс невозможно остановить. От его активности зависит и характеристика тундрово-глеевых почв.

Почвенный профиль

Это одна из важных характеристик, вызывающая интерес у исследователей. Морфологическое изучение строения почвы начинается с изучения ее среза. Он рассматривается от верхнего слоя до материнской породы. Образующаяся поверхность отражает почвенные горизонты, которые накладываются друг на друга. Генетические горизонты являются результатом различных процессов в окружающей среде, а также миграции веществ и энергии, которые во временном и пространственном промежутке способствуют их образованию. Условия увлажнения и другие особенности климата влияют на все перемены, происходящие в генетических горизонтах.

Каждому слою присваивается свой буквенный индекс:

1. А – это верхний слой почвенного профиля, в который входят три горизонта:

А₀ – верхний, включающий в себя опавшие листья и лесную подстилку.
А_m (H) – слой, включающий органическую часть растений или их переработанные отложения.
А₁ – гумусовый горизонт, в который входят гумифицированные органические вещества и подвижные соединения. Это переходный слой. В нем происходят процессы противоположно направленные, идет миграция подвижных соединений в более глубокие слои почвенного профиля или в верхние горизонты.

2. А₂ (Е) – это элювиальный слой или горизонт вымывания. Он не имеет структуры, содержит илистые осложнения. Его оттенок более светлый, чем цвет слоев, которые лежат выше.

3. В – это иллювиальный слой, который является переходным между гумусным горизонтом и почвообразующей породой. В нем выделяются несколько промежуточных слоев, которые являются самостоятельными горизонтами с переходными и ослабляющимися процессами гумификации. В каждом таком подслое присутствуют катионно-анионные соединения и их выделения в виде конкреций, псевдомицелий, пленок и другие.

4. G – глеевой горизонт. Он характерен для переувлажненных почв. Его окраска светлая с голубым, ржавым или охристым оттенком. Слой отличается вязкостью и слитностью.

5. С – почвообразующая порода. Она не участвует в рассматриваемом процессе, но содержит его следы в виде соединений, принесенных с верхних горизонтов.

6. D (R) – горная порода, отличающаяся от материнской своими свойствами.

Существуют автоморфная и гидроморфная почвы, что определяется расположением грунтовых вод.

Исследования

Повторим, что изучением тундрово-гелевых почв занимался ученый В.В. Докучаев. Позже исследования проводили Ю.А. Ливеровский, Е.Н. Иванова. Они исследовали почвообразование, физические и химические свойства, их классификационные разновидности.

В настоящее время различают несколько типов почв:

Арктотундровые глееватые.
Тундровые иллювиально-гумусовые. Встречаются в лесотундре и кустарниковой зоне.
Типичные тундрово-глеевые почвы.
Торфяно-глеевые.
С верхним торфяным слоем 20–30 см.

Почвы тундрово-глеевые характерны для зоны с наиболее суровым климатом. Для тундровой зоны характерно безлесное пространство с неравномерным распространением растительности разных жизненных форм. Основными регионами, которым свойственны подобные ландшафты, являются берега северных морей и океанов (Северный Ледовитый океан, Охотское море), Камчатка, Чукотский полуостров и другие районы.

Особенности почвообразования

На этот процесс влияют многие факторы. Тундрово-глеевые почвы, которые свойственны тундре, сформировались в субарктическом климате. Его главными особенностями являются малоснежные и достаточно суровые зимы, короткий летний период с умеренными температурами окружающей среды, частые ветры. Почвообразующей основой являются отложения ледниковой, морской или аллювиальной пород. Они характеризуются маломощными свойствами и кислой реакцией почвенного раствора из-за низкого содержания гумуса. Образуются отложения на глинистых и суглинистых породах. При эрозивных процессах и факторах внешней среды они подвергаются различным геологическим воздействиям, к которым относятся:

Трещинообразование. Наблюдается при резком перепаде температур поверхностей окружающей среды и почвы. Этот контраст приводит к образованию морозобойных трещин. Они возникают и в единственном экземпляре, и целыми обширными системами.
Солифлюкционные процессы. Возникают при оттаивании верхних слоев и нарушении их структуры. Пучение приводит к образованию склонов, возвышений, которые вызывают сползание верхних слоев почвы. Оно наблюдается при оттаивании и последующем замерзании грунта с образованием ледяной корки.

Эти процессы возникают многократно, имеют сезонный характер развития. Также верхние слои тундрово-глеевых почв подвергаются следующим природным воздействиям:

Гумусообразование.
Оглеение.
Криогенез.

Оглеение происходит на различных этапах почвообразовательного процесса. Ученые изучают степень размытости и выраженности глеевого горизонта.

Характеристики

Как уже упоминалось выше, тундрово-глеевые почвы формируются в сложных климатических условиях, которые сопровождаются низкими температурами и недостатком кислорода. Деятельность микроорганизмов затруднена из-за скудной растительности и высокой степени увлажнения. Микрофлора таких почв представлена микобактериями, актиномицетами и плесневыми грибами. Их характерными особенностями является отсутствие фиксации азота из-за плохой аэрации. Почвенные микроорганизмы здесь специфичные, адаптированные к анаэробным условиям.

Почвенный профиль

Это понятие означает сочетание разных генетических горизонтов. Особенностью профиля тундрово-глеевых почв является наличие следующих слабо дифференцируемых почвенных горизонтов:

А_р – мохово-торфяной. Он имеет мощность 6-10 см.
В – глеевой. Его мощность достигает 50-60 см, а цвет может быть разных оттенков ржавого и сизо-голубого. Глеевые горизонты бесструктурные, содержат частички льда.

Этот почвенный профиль подстилается вечной мерзлотой, которая является остаточным проявлением ледникового периода.

Химический состав

Тундрово-глеевые почвы включают в себя грубый гумус с преобладанием фульвокислоты. Его процентное соотношение составляет от 1-7%. С увеличением глубины остаются лишь следовые фрагменты присутствия гумуса.

Растительность

Тундрово-глеевые почвы, природная зона которых предопределена условиями Крайнего Севера, не могут похвастаться разнообразием флоры и фауны. Данному климатическому поясу свойственны короткое лето и продолжительная зима с низкими среднегодовыми и среднесуточными температурами. Снежный покров здесь образуется довольно мощный. В некоторых местах он держится практически круглый год. Эти условия становятся критическими для развития растений и животных. Для тундры свойственны свои типы растительных сообществ, которыми являются:

Лишайнико-моховые (наиболее характерны для тундрово-глеевых типов почв).
Кустарничковые.
Лесотундры.

Тундрово-глеевые почвы, растительность которых обусловлена переувлажненностью, создают среду для развития, роста и размножения споровых растений — мхов, лишайников, некоторых видов трав.

Использование в хозяйстве

Вечная мерзлота и суровый климат не позволяют рационально использовать тундровые земли. В этих условиях широко распространено сельскохозяйственное животноводство (в основном оленеводство), которое обеспечивается кормовой базой природного происхождения. Одна из особенностей тундрово-глеевых почв заключается в том, что их использование возможно только в южных регионах климатической зоны, в которой они распространены.

Источник