Какая природная зона у тундрово глеевых почв

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

Тундрово-глеевые почвы: характеристика, особенности

Исследованием почв и их описанием занимался ученый В. В. Докучаев, который дал им определение. Он описал их генетические горизонты, зависимость развития от факторов абиотического и биотического происхождения, а также от географического положения. Докучаев 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