Тундровые глеевые перегнойные почвы

Тундровые глеевые перегнойные почвы

Тундровые поверхностно-глеевые дифференцированные торфянисто-перегнойные (глееземы дифференцированные, в том числе оподзоленные тундровые)
Tundrovije poverkhnostno-gleyevije differentsirovannije torfyanisto-peregnoynije (gleyezemy differentsirovannije, v tom chisle opodzolennije tundrovije)
Tundra surface-gley differentiated peaty-muck
WRB, 2006. Histic Cryosols
FAO, 1988. Gelic Gleysols

Имеют профиль: О—G—A2—G—2B(G1B)—^G

Торфянистый или перегнойный горизонт имеет мощность 5—10 см, ниже идет минеральная оглеенная толща, подстилаемая на глубине 1,0–1,5 м многолетне-мерзлым льдистым горизонтом. Верхняя часть минеральной толщи до глубины 50–60 см является периодически окисленной и элювиальной по отношению к нижележащей постоянно глеевой надмерзлотно-иллювиальной части профиля. Дифференциация по илу и оксидам железа, алюминия и мерзлотная ретинизация четко выражены. Реакция профиля кислая, ненасыщенность значительная.

Основной ареал — умеренно континентальная мерзлотная и глубокомерзлотная южная тундра и лесотундра (расчлененный рельеф). В умеренно континентальной глубокопромерзающей тундре многолетняя мерзлота залегает за пределами почвенного рельефа, а надмерзлотное оглеение не выражено.

Гранулометрический состав почвы, содержание фракций, %

* Stolbovoi V. and I. McCallum. CD-ROM «Land Resources of Russia», International Institute for Applied Systems Analysis and the Russian Academy of Science, Laxenburg, Austria, 2002.

Источник

Тундровые глеевые перегнойные почвы

Все почвы отдела имеют диагностический глеевый горизонт G – результат восстановительной мобилизации оксида железа в условиях застоя влаги. Его причинами может быть повышенное атмосферное увлажнение при наличии водоупора, либо близкое залегание грунтовых вод. Глеевый горизонт окрашен в «холодные» сизые, голубые или зеленоватые тона ( 1 ) и сменяется оглеенной минеральной толщей породы, в т.ч. с мерзлотой, либо криометаморфическим горизонтом. При высыхании глеевого горизонта, его основная масса становится желто-белесой ( 2 ). В глеевом горизонте часто отмечаются признаки окисления оксидов железа в виде ржавых и черно-ржавых пятен, каемок, корневых трубочек, мраморовидной окраски. Для диагностики горизонта используются полевые химические тесты (α-α-дипиридил или красная кровяная соль, дающие розовое или яркосинее окрашивание при наличии Fe 2+ ( 3 )).

В профиле почвы над глеевым горизонтом обычно залегает органогенный или гумусовый.

Почвы отдела формируются практически на любых рыхлых почвообразующих породах в широком спектре природных условий – от тундры до лесостепи и образуют две общности – глееземы и глеевые почвы, различающиеся характером верхнего горизонта. В глееземах тундры и большей части тайги формируются грубые органогенные горизонты (подстилочно-торфяный, торфяный), в условиях более теплого климата глеевые почвы имеют темногумусовые, перегнойные и дерновые горизонты.

Диагностика. В профиле присутствует подстилочно-торфяный горизонт и сизый, зеленовато- или голубовато-серый глеевый ( 4 ). Цвет глеевого горизонта варьирует в разных регионах, как и доля окисленных участков в его пределах или на границах с соседними горизонтами, однако верхняя его часть обычно прокрашена потечным органическим веществом. Горизонт бесструктурный, насыщен водой, часто плывунный и/или тиксотропный, нередки признаки криотурбаций, которые проявляются в виде волнистого или вихревого рисунка в массе гоизонта ( 5 ). При наличии окислительных барьеров, связанных с промерзанием, на них осаждаются оксиды железа, которые образуют охристо-ржавую кайму на верхней и нижней границах глеевого горизонта ( 6 ). Подстилочно-торфяный горизонт может иметь в нижней части прослойку грубогумусового или перегнойного материала.

Физические свойства. Почвы постоянно переувлажнены, поскольку верхняя граница многолетней или длительной сезонной льдистой мерзлоты обычно находится в пределах почвенного профиля и служит водоупором. Переувлажнение способствует проявлению тиксотропии – сильному уплотнению минеральной массы при высыхании или механическом воздействии. Глеевому горизонту свойственна низкая порозность, связность, плывунность и высокая объемная масса.

Химические свойства. Глееземы отличаются слабокислой или кислой реакцией с повышением значений рН вниз по профилю; в случае карбонатности пород возможна нейтральная реакция. Органическое вещество фульватного состава. Характерно образование восстановленных форм железа и их миграция, в результате чего глеевый горизонт оказывается обедненным несиликатным железом; вместе с тем, мерзлотные процессы приводят к заметной хемогенной неоднородности по оксиду железа. Переход железа в подвижные формы ограничивается низкой микробиологической активностью.

Область распространения и варианты. В европейской России формируются в типичной тундре ( 7, 8 ), локально (в относительно влажных условиях) в арктической тундре, в Сибири – в тундре и лесотундре под лишайниково-мохово-кустарничковыми сообществами, ерником и редколесьем на породах различного гранулометрического состава (за исключением песков). Сезонные циклы промерзания/оттаивания приводит к образованию пятнисто-бугорковатого микрорельефа: вспучиванию грунта с образованием бугров и пятен с изреженной растительностью, солифлюкционных террас, каменных полос, реже – полигонов ( 9 ).

В зависимости от локальных условий дренированности и особенностей мерзлотных режимов, глееземы представлены подтипами с разными формами железистых новообразований или их комбинациями с криотурбированными ( 10 ).

Место в составе почвенного покрова. Глееземы образуют в тундрах криогенные комплексы различного геометрического рисунка (пятнистые, бугорковатые, полигональные с торфяно-глееземами и со слабо заросшими или голыми пятнами; площадь, занимаемая пятнами, пропорциональна степени суровости климата. В ареалах глееземов встречаются также торфяные почвы, в лесотундре и северной тайге – криометаморфические почвы, а в сибирских ареалах – криоземы, которые тяготеют к более дренированным позициям.

Использование и ограничения. Глееземы – компоненты очень чувствительных тундровых и лесотундровых экосистем. Строительство трубопроводов и других инженерных сооружений, использование гусеничного транспорта часто приводит к необратимым нарушениям почвенного покрова, восстановление которого происходит крайне медленно. Любое освоение территорий с глееземами вызывает деградацию мерзлоты, термокарст и другие неблагоприятные изменения окружающей среды.

Физические свойства. Почвы постоянно водонасыщены, поскольку находятся в аккумулятивных позициях в ландшафте, а в тундре и северной тайге подстилаются многолетней или длительной сезонной мерзлотой. Как и в глееземах, глеевые горизонты бесструктурны, имеют высокую объемную массу, бывают тиксотропны.

Химические свойства. Торфяно-глееземы имеют кислую или слабокислую реакцию, величины рН повышаются вниз по профилю. Торфяно-глееземы обеднены несиликатными формами железа, хотя по сравнению с глееземами, содержат много органо-железистых соединений и часто характеризуются повышенным содержанием гумуса в минеральной толще.

Область распространения и варианты. В европейской России формируются в типичной тундре, локально (в относительно влажных условиях) в арктической тундре, в Сибири – в тундре, лесотундре и северной тайге ( слайды с ландшафтами: 7, 8, 12, 13 ) на породах различного гранулометрического состава (за исключением песков) под гидрофильной растительностью. В зависимости от локальных условий дренированности и особенностей мерзлотных режимов, торфяно-глееземы представлены подтипами, выделяемыми по степени разложенности органического материала, потечности гумуса, формам железистых новообразований, наличию криотурбаций или комбинациям перечисленных признаков (сложные подтипы).

Место в составе почвенного покрова. В тундрах и северной тайге Средней Сибири торфяно-глееземы входят в состав криогенных комплексов. Торфяно-глееземы соседствуют с торфяными почвами, в Западной Сибири – с торфяниками. Автономные позиции в пределах территорий широкого распространения торфяно-глееземов заняты глееземами, криоземами или криометаморфическими почвами.

Использование и ограничения. Торфяно-глееземы, как и глееземы, чувствительны к неблагоприятным антропогенным воздействиям, приводящим к их дальнейшему заболачиванию и деградации мерзлоты.

Диагностика. Профиль состоит из подстилочно-торфяного, глеевого и криометаморфического горизонтов ( 14 ). Глеевый горизонт несколько отличается от типичного для глееземов горизонта более неоднородной окраской: на белесо-сизом фоне больше бурых и охристых пятен. Под глеевым горизонтом залегает криометаморфический, серовато-бурого цвета слабо отличающегося от цвета почвообразующей породы. Практически не оглеен. Характеризуется творожистой структурой во влажном состоянии, а при высыхании крупитчатой или мелкокомковато-ореховатой. С глубиной появляется криогенное плитчатое сложение.

Физические свойства. Глееземы криометаморфические переувлажнены в течение продолжительного времени за счет длительной сезонной, реже многолетней мерзлоты, которая в период максимального протаивания находится за пределами почвенного профиля. Частое чередование циклов промерзания/оттаивания является причиной специфической криогенной структуры криометаморфического горизонта, тогда как в глеевом горизонте структура не выражена.

Смена гранулометрического состава пород приводит к появлению литогенно-неупорядоченных ареалов подзолов (на бедных мономинеральных песках), а на суглинистых отложениях подбуры резко замещаются криоземами, изредка – подзолистыми почвами.

Химические свойства. Характерна кислая или слабокислая реакция, перераспределение несиликатных форм железа, Органическое вещество фульватного состава.

Область распространения и варианты. Глееземы криометаморфические формируются на моренных равнинах в европейской южной тундре и лесотундре, в предгорьях Полярного Урала, в условиях относительно хорошего дренажа, на пылеватых легких или средних суглинках. Подстилочно-торфяный горизонт иногда имеет признаки перегнойного, либо может замещаться торфяным ( 15 ), а в глеевом нередки проявления криогенного ожелезнения, что соответствуeт подтипу глееземов криометаморфических криогенно-ожелезненных ( 16 ).

Место в составе почвенного покрова. Глееземы криометаморфические доминируют в почвенном покрове автоморфных позиций, образуя комбинации с криометаморфическими почвами и глееземами.

Диагностика. Профиль состоит из гумусового и глеевого горизонтов, причем темногумусовый горизонт встречается чаще, чем серогумусовый или дерновый, что связано с положением почв в подчиненных позициях, часто на жестких грунтовых водах. Переувлажнение профиля слабо влияет на его верхнюю часть, где условия разложения органических остатков относительно благоприятны и приводят к появлению темного гумусированного верхнего горизонта. Он имеет мощность 20-50 см, темно-серый до черного цвет с сизоватым оттенком и творожистую, комковатую или икряную структуру. Встречаются мелкие ржавые пятна и конкреции.

Верхняя часть серовато-сизого глеевого горизонта окрашена гумусом в грязно-бурые тона; в отличие от своего аналога в глееземах, имеет непрочную ореховато-комковатую структуру, голубоватых оттенков обычно не наблюдается ( 20 ). В нижней части профиля могут присутствовать карбонатные новообразования [в виде расплывчатых пятен.

Физические свойства. Почвы переувлажнены в течение продолжительного времени за счет поступления дополнительной атмосферной влаги в понижения, и залегающих на глубине 1-3 м грунтовыми вод, часто жестких. Характерна сезонная смена типов водного режима: застойного, периодически промывного и выпотного.

Химические свойства. Реакция гумусово-глеевых почв слабокислая и нейтральная, в нижней части профиля может быть слабощелочной. Поглощающий комплекс слабо не насыщен или насыщен основаниями. Содержание гумуса колеблется в широких пределах и может достигать 12%. Соотношение фульво- и гуминовых кислот около 1 или несколько выше.

Область распространения и варианты. Приурочены к понижениям на слабодренированных равнинах и террасах в широком спектре зон. В южной тайге и подтайге ( 21 ), а также в зоне широколиственных лесов, под сырыми заболоченными лугами формируются гумусово-глеевые почвы, переходящие в темногумусово-глеевые в присутствии карбонатов в ландшафте. В лесостепи под луговыми ценозами в условиях периодического переувлажнения водами поверхностного стока и/или слабо минерализованными грунтовыми преобладают темногумусово-глеевые почвы. При повышенной геохимической активности карбонатов образуются омергеленные разности глеевых почв; при освоении (с осушением) развиваются окисленно-глеевые почвы.

Место в составе почвенного покрова. Все типы глеевых почв занимают подчиненные позиции – понижения разного происхождения, ложбины, балки, плоские центральные и тыловые участки террас и сочетаются с разными автономными почвами соответствующих зон.

Использование и ограничения. В отличие от всех глееземов, устойчивы к умеренным антропогенным воздействиям, местами используются для сенокошения и выпаса скота. В пределах сильно освоенных территорий осушаются выборочным (комбинированным) дренажем для улучшения общего состояния массивов полей; в северо-западных районах европейской России,в Калиниградской области и в Карелии осушаются под луговое хозяйство или для создания культурных прастбищ.

Диагностика. Профиль включает относительно мощный (20–35 см) темный мажущийся перегнойный горизонт, постепенно переходящий в глеевый ( 22 ). Верхняя часть глеевого горизонта прокрашена органическим веществом, в средней и нижней частях чередуются серые, сизые и ржавые пятна, структура неясно комковатая.

Физические свойства. Почвы переувлажнены в течение продолжительного времени настолько, что разложение органического вещества затруднено, и формируется перегнойный горизонт. Периодически анаэробные условия связаны также и с тяжелым гранулометрическим составом: не легче среднего суглинка.

Химические свойства. Реакция среды в верхнем горизонте слабокислая или нейтральная. Органический материал (высокой степени разложенности, > 50%), определяемый как потери при прокаливании, составляет около ¼ массы горизонта. Поглощающий комплекс насыщен или слабо ненасыщен основаниями.

Область распространения и варианты.Приурочены к понижениям на слабодренированных равнинах и террасах в широком спектре зон. В южной тайге и подтайге, в зоне широколиственных лесов, под сырыми заболоченными лугами формируются гумусово-глеевые почвы, переходящие в перегнойно-гумусово-глеевые (с маломощным слоем перегнойного материала на поверхности), а также в темногумусово-глеевые в присутствии карбонатов в ландшафте.

Перегнойно-глеевые почвы связаны с заболоченными лугами или лесами, замкнутыми депрессиями, породами тяжелого гранулометрического состава. По сравнению с гумусово-глеевыми почвами, существуют в условиях более продолжительного и стабильного переувлажнение, грунтовое (жесткие грунтовые воды) и/или смешанное. При поступлении с поверхностными водами значительных объемов минерального илистого материала, формируются иловато-перегнойно-глеевые почвы (Hmr-G-CG) .

В лесостепи под луговыми ценозами в условиях периодического переувлажнения водами поверхностного стока и/или слабо минерализованными грунтовыми преобладают темногумусово-глеевые почвы. При повышенной геохимической активности карбонатов образуются омергеленные разности глеевых почв.

Большие ареалы гумусово-глеевых почв выделяются в южной тайге Западной Сибири в центральной левобережной части бассейна Оби.

Место в составе почвенного покрова. Все типы глеевых почв занимают подчиненные позиции – понижения разного происхождения, ложбины, балки, плоские центральные и тыловые участки террас ( 23 ) и сочетаются с разными автономными почвами соответствующих зон, а также с перегнойно-(гумусово)-глеевыми. Среди гумусово-глеевых выделяются стратифицированные почвы, при мощности аккумулятивной толщи более 1 м переходят в стратоземы.

Перегнойно-глеевые почвы образуют кольцевые структуры по периферии болот.

Использование и ограничения. В отличие от всех глееземов, глеевые почвы устойчивы к умеренным антропогенным воздействиям, местами используются для сенокошения и выпаса скота. В пределах сильно освоенных территорий осушаются выборочным (комбинированным) дренажем для улучшения общего состояния массивов полей; в северо-западных районах европейской России, в Калиниградской области ( 24 ) и в Карелии осушаются под луговое хозяйство или для создания культурных пастбищ. Использование в земледелии затруднено избыточным увлажнением на фоне благоприятных химических показателей.

Источник