Как используют тундрово глеевые почвы

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

Тундровые глеевые почвы

Условия формирования

Тундровые глеевые почвы широко распространены в подзоне типичной тундры и являются преимущественно компонентами комплексов в ландшафтах пучинно-бугорковатых тундр, хотя встречаются и в трещинно-полигональных тундрах. Они развиваются на суглинистых и глинистых отложениях разного генезиса под кустарничково-моховой с ерником растительностью.

Морфологическое строение профиля

Оv — (AO) — Вg — Gd — ⊥G(⊥Cg)

В профиле тундровых глеевых почв выделяется органогенный горизонт, состоящий из маломощного живого мохового покрова и растительных остатков разной степени разложения Оv, в нижней части может содержать примесь мелкозема AO. Под ним лежит минеральная оглеенная толща, в верхней части которой выделяется буровато-сизый бесструктурный, или со слабо выраженной комковатой структурой, горизонт Вg, сменяемый голубовато-сизым тиксотропным глеевым горизонтом Gd. На глубине 40 (60) — 100 см присутствует льдистая мерзлота. Минеральные горизонты имеют разную степень выраженности оглеения: для тундровых почв европейской части РФ характерно поверхностное оглеение с заметным снижением степени оглеения в нижних горизонтах, для почв Восточной Сибири — надмерзлотное.

Основные почвообразовательные процессы

• Подстилкообразование
• Оглеение
• Криотурбация
• Криогенное оструктуривание

Хозяйственное использование

Естественные кормовые угодья для оленей. Необходимо сохранение естественного растительного покрова, защищающего мерзлотные почвы и грунты от вытаивания льдов и катастрофического развития эрозионных процессов.

Аналитическая характеристика тундровой глеевой почвы [97]

Свойства

Минеральный профиль тундровых глеевых почв практически не дифференцирован по распределению ила и валовых полуторных оксидов. Иногда проявляющееся обеднение илом верхнего минерального горизонта может быть связано с латеральным элювиированием. Характерно повышенное содержание оксалаторастворимого железа в верхних горизонтах. Реакция почв от кислой до слабокислой, емкость поглощения невысокая, степень насыщенности основаниями до 60% в верхнем минеральном горизонте и увеличивается книзу. Наиболее кислыми являются органогенные горизонты. Содержание гумуса в верхнем горизонте 4–6%, характерна прогумусированность всего деятельного слоя, иногда с образованием надмерзлотных максимумов. В составе гумуса фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами (С_гк/С_фк 0,3–0,6). Тундровые глеевые почвы характеризуются высокой плотностью, низкой порозностью, низкой фильтрационной способностью глеевых горизонтов.

Усиливающиеся к югу процессы оглеения и нисходящей миграции способствуют формированию в южных тундрах тундровых глеевых оподзоленных почв. Последние несут черты оподзоленности как в морфологии профиля, так и в химическом составе. Они отличаются от тундровых глеевых более кислой реакцией, меньшей насыщенностью основаниями, элювиально-иллювиальной дифференциацией минеральной толщи, более глубоким залеганием льдистой многолетней мерзлоты (100–150 см).

Л.Г. Богатырев, И.С. Урусевская

Микроморфологическая характеристика

АО Cодержит слаборазложившиеся растительные остатки. Соотношения органической и минеральной частей горизонта варьируют. Органические остатки бурого и темно-бурого цвета, разной степени измельчения и разложения. На поверхности отдельных минеральных зерен — органо-железистые сгустки. Встречаются гумусово-железистые рыхлые скопления (до 0,15–0,20 мм), по периферии, по контуру покрытые оптически ориентированными глинами. Микросложение очень рыхлое.

Вg Четко выражена микрозональность. Микрозоны оглеения имеют компактное микросложение, светлую окраску плазменного материала, чешуйчатое строение оптически ориентированной плазмы. Микрозоны окисления характеризуются бурыми тонами, пленки и хлопья полуторных оксидов на зернах скелета, пятна и микроконкреции железа. По границам микрозон образуются тонкие трещины. Горизонт характеризуется криогенной структурой или бесструктурный. Содержит пылеватый материал, много глины. Органоглинистый материал находится как в неагрегированном виде, так и в форме сгустков, комочков округлой формы. Глины ориентируются по растительным остаткам в форме полос.

G Плазма светло-серого цвета, материал не агрегирован. Микросложение компактное с единичными порами, вокруг которых формируются слабоожелезненные кутаны ориентированной глины. Выражены вертикальные зоны с признаками пропитки подвижным органическим веществом. Плазма анизотропна, имеет чешуйчатое или сетчатое строение. Возможно проявление криогенной структуры [46, 65].

С.В. Губин, В.М. Колесникова

• Тундровые глеевые почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник

Почвы тундры (тундровые почвы)

Тундровые почвы формируются в субарктическом климатическом поясе. В отдельный тип их впервые выделил и описал известный почвовед В.В. Докучаев.

Суровый климат и вечная мерзлота накладывают свои особенности на местные почвенные покровы. К их отличительным чертам также можно отнести повышенную влажность, пятнистость и малую мощность гумусового слоя. Такие покровы почти не пригодны для ведения сельского хозяйства.

В этой статье мы расскажем , какие почвы находятся в тундре, в каких условиях они формировались, какие характеристики имеют. Вы узнаете об особенностях тундровых почвенных покровов и возможностях их использования человеком.

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.

Использование тундровых почв

Сельскохозяйственное значение тундровых почв небольшое. При желании, на своем собственном участке можно легко вырастить картофель , морковь, капусту, лук, кормовые корнеплоды и другие овощные культуры. Для этого необходимо внести в почву органические (навоз, перегной) и минеральные удобрения. О том, как еще можно повысить плодородные свойства покровов, мы уже писали в нашей статье Плодородность почвы. Возможно, вам также будет полезна наша статья о том, каким образом можно регулировать кислотность почвенных покровов, делать реакцию более кислой или щелочной.

Но выращивать овощные культуры на тундровых почвах в промышленных масштабах нерационально. Для этого необходимы огромные средства.

Почвенные покровы тундры используют в качестве:

• Кормовых угодий северного оленеводства
• Резерваций для сохранения и увеличения популяций редких видов животных (например, овцебыков)
• Охотничьих угодий
• Угодий для возделывания многолетних трав

Кроме того, в тундре добывают полезные ископаемые. Это негативно сказывается на почвообразовательных процессах. Ведь нарушается целостность почвенных покровов и всего ландшафта в целом. Кроме того, в местах добычи нефти и строительства нефтепроводов возникает опасность загрязнения почвы и прибрежных вод нефтепродуктами.

Тундра и тундровые почвы занимают около 10% от всей территории России. Почвенные покровы здесь заболочены, из-за вечной мерзлоты влага не попадает в нижние слои. Поэтому она мало используется человеком, здесь практически не развито сельское хозяйство. Гумусовый слой тут очень тонкий и маломощный. С другой стороны, именно эта область важна для оленеводства. На почвах тундры хорошо растут мхи , лишайники, травы, злаки. Они являются главной пищей для оленей и других животных тундровой зоны.

В связи с глобальным потеплением, глубина оттаивания многолетней мерзлоты с каждым годом постепенно увеличивается. Изменение климата способствует формированию тундровых дерновых и подзолистых гумусовых почв. С точки зрения освоения их человеком они наиболее перспективны.

Источник