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 Т1, 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
Краткая характеристика условий почвообразования и почв зоны тундры. Их сельскохозяйственное использование.
1.
Определение понятия «почва» и «плодородие» в трудах классиков почвоведения.
С появлением земледелия человек ввел в свой обиход представление о почве как об относительно рыхлом землистом слое, в котором укореняются наземные растения и который служит предметом земледельческой обработки. Бытовавшее до этого понятие отождествляло почву с землей — участком поверхности, на которой обитает человек.
Простое представление о почве вполне удовлетворяло человечество в течение нескольких тысячелетий исторического развития, так как человек еще не сталкивался вплотную с теми проблемами земледелия, перед которыми он был поставлен в последние столетия, — проблемами голода, малоземелья, катастрофической эрозии, опустынивания, падения плодородия, необходимости получения все большей продукции со все меньшей площади. Решение этих общих задач привело к зарождению новой науки на рубеже XX в. — почвоведения. Важно, что эта наука развивалась не как чисто описательная и умозрительная дисциплина, а сформировалась в ответ на практические запросы бурно развивающегося земледелия индустриальной эры.
Существовавшие ранее определения стали непригодны, поскольку не характеризовали всю специфику почвы как природного тела и не отражали ее наиболее характерные особенности. Тройственное отношение человека к почве — как к природному телу, предмету труда и продукту труда — усложнило выбор наиболее точного научного определения почвы.
Первую формулировку нового определения почвы В. В. Докучаев дал в докладе о принципах естественной классификации почв 14 апреля 1879 г., где он сказал: «Если изучать почву по ее наиболее типичным, наиболее распространенным и наиболее естественным представителям, тогда неизбежно придется сделать такое определение: это суть поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживающих организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности».
На протяжении двадцати лет он оттачивал это определение, стремясь сделать его наиболее научно точным. В своей последней крупной работе «Лекции о почвоведении» (1901) В.В.Докучаев написал, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время».
Самое главное в Докучаевском определении почвы, сыгравшем столь выдающуюся роль в развитии новой науки, — это то, что оно, во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы. Во-вторых, согласно Докучаевскому определению, почва — это явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования. Наконец, третье — это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями.
Одновременно с Докучаевским направлением, в котором почва рассматривалась прежде всего как самостоятельное природное тело в его функциональной зависимости от других природных тел и явлений, в русской науке развивалось и другое направление, связанное с именами
П. А. Костычева (1845—1895) и В. Р. Вильямса (1863-1939). Эти ученые обращали внимание в первую очередь не на «входящие» функции почвы, а на «выходящие», на отношение к почве произрастающих на ней растений. Соответственно и даваемое ими определение почвы подчеркивало совершенно другую ее сторону.
Развивая идеи П. А. Костычева о почве как среде произрастания растений, академик В. Р. Вильямс дал такое определение почвы в своем учебнике почвоведения: «Когда мы говорим о почве, мы подразумеваем рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Понятие о почве и ее плодородии неразделимо. Плодородие — существенное свойство, качественный признак почвы, независимо от степени его количественного проявления. Понятие о плодородной почве мы противопоставляем понятию о бесплодном камне, или другими словами, понятию о массивной горной породе».
Подходы В. В. Докучаева и П. А. Костычева — В. Р. Вильямса взаимно дополняют и обогащают друг друга, характеризуя в целом русскую почвенно-генетическую школу. Поэтому вполне оправданным служит объединение этих двух направлений генетического почвоведения в едином определении почвы. Соответственно, в современном почвоведении принято такое определение: почва — это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.
Краткая характеристика условий почвообразования и почв зоны тундры. Их сельскохозяйственное использование.
Почвы тундры отличаются слабой биохимической активностью, бедностью элементами питания, неблагоприятными условиями водно-воздушного и теплового режимов.
Почвообразование в тундре протекает в условиях отрицательных среднегодовых температур, обусловливающих формирование и сохранение слоя вечной мерзлоты, образование морозных трещин, развитие процессов, приводящих к перемешиванию грунта в верхнем активном, оттаивающем слое.
В почвах преимущественно развиваются микроскопические грибы, анаэробные гнилостные бактерии. Бактерии, фиксирующие азот, почти отсутствуют. Количество микроорганизмов сравнительно невелико. Даже небольшое количество отмирающего органического вещества, поступающего на поверхность почвы и в ее толщу, не успевает перерабатываться микроорганизмами и накапливается в форме оторфованных органических остатков. При разложении органических остатков освобождается большое количество водорастворимых органических веществ, в которых преобладают фульвокислоты. В толще почвы из-за переувлажнения и недостатка кислорода воздуха в присутствии органического вещества развиваются глеевые процессы, в результате которых соединения железа становятся более подвижными.
Железо в глеевых почвах находится в закисной форме, что придает почвам голубоватый или сизый цвет. При опускании грунтовых вод поступающий в почву кислород воздуха окисляет соединения железа, образуя охру ярко-желтого, оранжевого, красного и бурого цветов. Почва становится охристо-глеевой.
В тундровых почвах содержится 1—2,5% гумуса; минеральная часть слабо изменена. Наибольшие изменения наблюдаются в самом верхнем (8—20 см) слое почвы. При значительном накоплении гумусовых веществ и преобладании фульвокислот происходит подкисление верхних горизонтов почвы. В верхней части почвенного профиля наблюдается накопление полуторных соединений железа, а калий, кальций и магний вытесняются из поглощающего комплекса верхних горизонтов.
Таким образом, для тундры наиболее характерны процессы накопления оторфованных органических остатков и глеевые процессы, протекающие в толще почвы. В зоне лесотундры начинает проявляться подзолистый процесс и образуются карликовые подзолы мощностью 8—15 см.
В настоящее время различают несколько типов почв тундры: полигональные, тундрово-глеевые, болотные и дерновые. Полигональные почвы формируются в условиях резкого преобладания процессов физического выветривания и действия низких температур. Поверхность почв в этих районах покрыта сетью полигонов в виде многоугольников, отделенных друг от друга каменными валиками. На каменных валиках поселяются растения, образующие при отмирании торфянистую подстилку. Минеральная часть полигональных почв более или менее однородна. Их различают по выраженности глеевых процессов, механическому составу и материнским породам. Тундрово-глеевые почвы — это зональные почвы, занимающие 105 млн. га. Болотные почвы занимают 18 млн. га и представлены преимущественно низинными торфяниками. Дерновые почвы большого распространения не имеют.
В зоне тундры примерно 75% территории занято оленьими пастбищами, 5% находится под лесами н кустарниками, около 10%—под болотами и 10%—под неудобными землями. Для сельскохозяйственного освоения наиболее благоприятны почвы легкого механического состава, так как оттаивают на большую глубину и лучше дренированы, однако и они требуют агротехнических мероприятий, направленных па усиление биохимических процессов, улучшение воздушного, теплового и пищевого режимов почв.
Большое значение в жизни людей тундры имеют лесное редколесье и кустарниковые заросли. Леса снижают силу ветра, достигающего иногда скорости 35 м/с, повышают температуру воздуха, способствуют большему прогреванию почв. Редколесья защищают сельскохозяйственные участки от холодных ветров, способствуют накоплению снега и сохранению посевов. В последнее время редколесье тундры в ряде районов входит в систему защитных лесов.
Источник