Состав почвы тундры впр

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

Почвы тундры

Особенности формирования почв тундры

Часть северного побережья Евразии, полоса в районе Северного Ледовитого океана, ряд островов субполярного пояса и некоторые районы Северной Америки занимает природная зона тундры. Ее сложный климат, зачастую с низкими температурами, обеспечили слой вечной мерзлоты и разновидности почв, часто не пригодных для окультуривания. Такие уникально холодные температурные условия позволили развиться глеевым, болотным, арктическим и дерновым почвам, имеющими свои особенности и характеристики.

Какие почвы характерны для тундры

Вся зона тундры расположена на холодных участках планеты с минимальными условиями для произрастания растений. Всего от площади России тундровые земли занимают чуть более 13% от всей ее территории. По природным условиям и характеристикам территорию можно подразделить на 3 небольшие зоны:

– лесотундру и кустарниковую или южную зону;

– мохово-лишайниковую или субарктическую;

Климат территории тундры можно охарактеризовать как суровый. Он отличается малоснежными зимами, ветрами и максимально коротким климатическим летом с невысокими температурами. Водный режим местности мерзлотный. Почвы появляются на морских, моренных или аллювиальных отложениях. Это так же даёт редкую и не густую растительность.

Биологический круговорот органики крайне медленный. На это так же неоспоримо влияет слой вечной мерзлоты, дающий замкнутость воде и соли в почве.

В некоторых переувлажненных участках почв тундры преобладает разложение органики анаэробного вида, что способствует развитию восстановительных процессов и активному глееобразованию. В холодный период года переувлажненные почвы вымораживаются, выпучиваются и подвергаются появлению больших трещин.

Почвенный покров всей территории тундры подразделяют на следующие виды:

Особенности почв тундры

Некоторая часть поверхности тундры представляет собой широкие равнины с разнообразием рек, обширными болотами и пресными озёрами. В некоторых районах такая местность пересекается с каменистыми горами и сухими почвами . Горные ряды есть на территории Чукотки и Таймыра, образующие скалистые утесы. В соответствии с разнообразием рельефа почвы тундры можно подразделить на каменистые, болотные, равнинные, горные и песчаные.

Арктические области в большинстве состоят из полигональных скрытоглеевых почв, получившиеся от растрескивания почвы под влиянием температур. Они распространены в основном на Ямале и Таймыре.

Восточная и Средняя Сибирь , а так же горная область Байкала с преобладающим ветреным морозом обеспечивает образование простой каменистой почвы горно-тундрового типа.

Плодородие почв тундры

Плодородие почв низкое. Это обусловлено тем, что почвы тундры достаточно молодые и в них биологические процессы протекают медленно. Малый запас питательных веществ и кислая среда в купе дают слабую деятельность микроорганизмов. Так же отсутствует фиксация азота для насыщения почвы кислородом.

Для усиления органических процессов вносятся удобрения, в том числе фосфорные и азотные, что позволяет усилить урожайность овощных культур. Для культурного освоения почв чаще всего используются почвы легкосуглинистые и супесчаные. Они располагаются на склонах юга, где вечная мерзлота залегает гораздо глубже, чем в остальных районах.

Часто в агротехнические работы входит осушение почвы и прогревание. В случае с почвами тундры это необходимо не для уменьшения количества влаги, а прогревания грунта для более успешного его применения. В процесс прогревания входят снегозадержание и его принудительное таяние путём распыления золы, проведение более глубокой вспашки. Проведение подобных работ позволяет выращивать большее разнообразие культурных растений. Чаще всего используются сорта быстрой всхожести или культуры высаживаются непосредственно рассадой.

Почвы тундры отличаются повышенной кислотностью и минимальным содержанием полезных веществ. Воды, расположенные на поверхности всей территории, пресные, гидрокарбонатные. Содержание минеральных солей в них колеблется до 0.15 г/л.

Свойства почв тундры

Болотно-тундровый процесс не одинаково и не равномерно проявляется в разных зонах этой территории. Это способствует образованию разных почв. На всей территории тундры выделяют разные типы и подтипы почв.

Полигональные почвы тундры примитивные не развитые.
Данный вид почв охарактеризован минимальной растительностью, так как у них практически отсутствует гумус. Чаще всего он не превышает значения в 3 см. В период короткого климатического лета почва в этой зоне оттаивает на глубину не более 30 см.

Болотно-тундровые почвы

Эти почвы характерны для арктических мест. Они подразделяются на несколько видов:

торфяники, находящиеся в кустарниковой зоне и лесотундре со слоем торфа достигающим 3 м;

торфянисто-глеевые почвы, расположившиеся на моховых участках с чётко выраженным, небольшим слоем торфа. По строению торфянисто-глеевые почвы имеют простое строение. Первый слой состоит из нескольких сантиметров торфа, второй слой характерен минеральной породой с редким гумусом и пятнами глея, а третий слой, близко расположенный к мерзлоте, это материнская порода;

дерново-глеевые слаборазвитые почвы, находящиеся на местности мхово-лишайниковой и кустарниковой. Практически не имеет отличия от полигонального подвида. Под дерниной из мхов и лишайников расположен глеевый горизонт с ржавыми пятнами. Поверхность зачастую бывает покрыта сеткой из трещин.

Болотно-тундровые оподзоленные почвы

Расположены в местах нахождения лесотундры. Этот тип почв принято разделять на 4 типа:

– дерново- и торфянисто-глеевые оподзоленные,

– торфянисто-поздзолисто-глеевые почвы лесотундры и тундры.

Пойменные почвы дерново-луговые, встречающиеся в поймах рек любой подзоны тундры.
Данный тип располагается в террасах рек и развивается под растительностью лугового типа. Практически не отличается от подобной разновидности почв тайги.

Арктические почвы тундры

Открытая поверхность почвы в арктической тундре занимает более 55% от общей площади. Разрушительное действие низких температур обеспечивает замерзание воды в трещинах на поверхности, что приводит к взрывному растрескиванию. Промёрзший слой грунта, расположенный до уровня вечной мерзлоты, оттаивает летом не более чем на 20 см.

Такие постоянно низкие температуры полностью удерживают рост и развитие растений. Барьером для развития корневой системы является замёрзший слой. Так же развитию не способствует задержка воды на поверхности, так как мерзлота не обеспечивает почву свойством просачиваться на глубину залегания корневой системы. Такая почва при замерзании вместе с камнями небольшого размера прогибается в виде свода и незначительно увеличивается в объёме. При небольшом оттаивании верхнего слоя в относительно теплое время года вызывает процесс криотурбации, а именно выталкивание на поверхность земли небольших камней из более нижних слоёв почвы. Достаточно частая смена сезонных температурных периодов даёт почве возможность стать более структурированной. Появляются каменные полигоны и полосы, а при небольших углах на склонах с лёгкостью образуются оползни.

В конце августа начинаются основные заморозки. В первую очередь подмерзает влага на поверхности, образуя наст. Почва, оставшаяся между настом и слоем мерзлоты, выдавливается наружу, через дёрн мховой органики.

Такие особенности почвы дают развитие только карликовым и мховым растениям. Они ежегодно дают почки, которые в большинстве своём могут выдержать суровые условия арктической тундры.

Тундрово-глеевые почвы

Разновидность глеевых почв в тундре распространяется по территории от Берингова пролива до Кольского полуострова, задевая территории побережья Ледовитого океана. Климат этих территорий известен своей суровостью и отрицательными показателями температурного режима, что непременно влияет на особенности и свойства почв.

Тундрово-глеевые почвы относятся к тяжёлым почвам суглинок и глинам и находятся непосредственно на равнинах ледниковых территорий. Глубина таяния до вечно мерзлой почвы достигает до 1.5 м, а минимальное значение составляет 50 см. Тундрово-глеевые почвы известны своим растительным покровом в виде мхов и лишайников на севере, а так же на южных территориях небольшими кустарниковыми и редкими древесными породами.

Влажные фракции почвы имеют гелевый тиксотропный горизонт. Это явление выражено в сильном увлажнении почв, которые под механическим влиянием переходят из текстурно-вяжущей консистенции в плавучую, а после вновь принимает вязкую текстуру не меняя при этом процент содержащейся влаги. По всей территории подзон тундры оглеение и тиксотропия имеют тенденцию к уменьшению с юга на север.

Из-за большого количества содержащихся легкорастворимых солей в тундрово-глеевой почве они считаются выщелоченными и прогумусированными. Процент гумуса зависит от разновидности верхнего слоя и может достигать от 10 до 40% в составе.

Для этих почв так же характерна повышенная плотность, незначительная аэрация и низкая способность к фильтрации. Тундрово-глеевые почвы имеют особенность к ореховой или зернистой криогенности, которая даёт неводопрочную структуру.

Тундрово-болотные почвы

Тундрово-болотные почвы достаточно широко распространены в этой природной зоне. Они располагаются на обширных ровных участках, плоских и низких участках и среди микрорельефа. Эти места известны постоянным скоплением в избытке влаги и почти не разложившимися частями органики в виде осоки и определенного вида мха. Симбиоз двух этих факторов создаёт болотные почвы в тундровой зоне.

В связи с тем, что почвы торфяной разновидности оттаивают максимально всего на 80 см, относятся к тяжёлым почвообразующим суглинкам и глинам, известны переувлажнением на постоянной основе можно чётко различить процессы оглеения этих мест. На эти процессы несомненно влияет и отсутствие времени для окисления существующих горизонтов минерального происхождения. Тундрово-болотные почвы представлены в целом среднемощными, маломощными низинными торфяниками.

Морфологическое строение тундрово-болотных почв выглядит следующим образом:

– подушка из мха и осоки;

– горизонт из торфа;

– минеральный горизонт глеевой;

– тиксотропный горизонт глеевой;

– оглеенный переходный слой;

– мощная мерзлая почвообразующая порода.

Северу и арктической части тундры характерны слабый торфяной грунт. Продвигаясь на южные территории можно отметить возрастание этого слоя до 2 м. В тундрово-болотной почве горизонт из торфа имеет низкую зональность, кислой реакцией, большим процентом содержания калия и железа.

Тундрово-дерновые почвы

Ореол образования дерновых почв достаточно широк. Они могут образовываться от степей до тундры. Главным фактором их образования является наличие остатков травянистой растительности в верхней части геологической среды разного состава, в том числе карбонатных и бескарбонатных.

Почвы тундры отличаются от других зон своей слабо выраженной биологической активностью, скудным процентом элементов питания и сложными климатическими и воздушными почвенными условиями. Для улучшения всех этих свойств необходимо улучшить теплопроводность для лучшего оттаивания плодородного слоя и внести необходимый комплекс удобрений. Для освоения лучше всего подходят тундрово-дерновые почвы, так как имеют более легкий механический состав.

Тундрово-дерновые почвы имеют ряд положительных качеств:

– они значительно быстрее прогреваются;

– оттаивают на большую глубину, чем другие разновидности почв тундры;

– обладают хорошим естественным дренажем;

– наиболее пригодны для окультуривания;

– глеевые процессы развиты достаточно слабо.

В тундре дерновые почвы в основном имеют низкий показатель кислотности. Образуются они чаще всего в поймах рек и под осоко-злаковой растительностью. Несмотря на то, что почвы тундры в целом имеют низкий показатель питательных веществ, все же на дернистых участках есть большой процент кальция. Это обусловлено это расположением в поймах рек, где материнская порода отдаёт часть этого элемента.

Говоря о гумусовом слое нужно отметить, что тундрово-дерновые почвы обладают хорошим слоем гумуса, значение которого достигает до 10%.