Как используют почву тундры

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

Почва тундры, особенности природной зоны и характеристики ландшафта

В силу особенностей климата зоны вечной мерзлоты почва тундры характеризуется слабовыраженной биологической активностью и минимальным запасом полезных веществ. Наиболее пригодными для окультуривания считаются тундрово-дерновые земли с низким уровнем глеевых процессов. Для благополучного выращивания большого разнообразия сельскохозяйственных культур проводят осушение и прогревание переувлажненной тундровой почвы.

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%.

Среднегодовая температура Тундры в диапазоне от -2°C и до -12°C

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.

Брусника в тундре

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.

Кислые бурые почвы

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