Условия почвы образования тундры

Mse-Online.Ru

Почвообразование в тундровой зоне

Обширную территорию северной части России общей площадью 180 млн. га, составляет тундровая зона. В европейской части страны в нее входит северная часть Кольского полуострова, далее на восток она занимает все побережье Северного Ледовитого океана на се­вер от Полярного круга.

В Западной Сибири ее южная граница проходит приблизительно по Полярному кругу. От Енисея она поднимается на север и тянется по 70-й параллели на восток до Колымы. Потом она спускается на юго-восток и тянется до осно­вания полуострова Камчатка.

Факторы почвообразования. Климат этой зоны суровый, харак­теризуется низкой среднегодовой температурой, продолжитель­ной, малоснежной и холодной зимой, коротким прохладным ле­том и незначительным годовым количеством осадков (200—250 мм). Среднегодовая температура для европейской части тунд­ры колеблется в пределах от —0,2 до —0,4°С, а для азиатской части — от —9 до —14 °С.

Таким образом, климат в разных час­тях тундровой зоны неодинаков и при движении на восток стано­вится все более континентальным и суровым. Продолжительность вегетационного периода небольшая и в арктической тундре со­ставляет около двух месяцев, в типичной — около трех и в лесо­тундре — около четырех месяцев. При этом средняя температура вегетационного периода в арктической тундре составляет около 4 °С, типичной — 5,7 °С и в лесотундре — 9,4 °С.

При небольшой общей сумме годовых осадков в тундре коли­чество дней с осадками сравнительно небольшое — свыше 100— 150 на год, что свидетельствует о незначительной силе каждого дождя или снегопада.

Относительная влажность воздуха в июле составляет 75— 90 %, в августе — 77—80 %.

Особенности климата тундры приводят к развитию в почве вечной мерзлоты, то есть такого слоя, который на протяжении десятков лет, столетий, а может и тысячелетий скован льдом. Над слоем вечной мерзлоты находится слой ежегодного оттаива­ния почвы, который не отличается большой мощностью и дости­гает под торфяниками 0,2—0,4 м, на местах с глинистыми поро­дами — 0,7—1,2, на песках — 1,2—1,6 м.

Вопрос о происхождении вечной мерзлоты окончательно еще не решен, однако есть все основания считать ее нарастающей, а не убывающей. Вечная мерзлота накладывает резкий отпечаток на природу и почвенный покров этой зоны.

Растительность в тундре в связи с суровыми климатическими условиями развита слабо и состоит только из растений, приспо­собившихся к низким температурам короткого вегетационного пе­риода с непрерывным сильным освещением. Существенная черта тундры — безлесье. Широкое распространение в зоне имеют пре­имущественно мхи, лишайники, некоторые осоки и злаки, которые не образуют сплошного растительного покрова, а растут отдель­ными кустиками и терновниками. Древесная растительность встречается редко, главным образом в виде кустарников, тем не менее на огромном протяжении тундровой зоны растительные группировки отличаются значительным разнообразием.

Характерной особенностью растительности тундры, как упоми­налось, является склонность растений расти подушками или тер­новниками, что лучше защищает их от ветра, а следовательно, и от высыхания, столь губительного в тундре.

Почвообразующими породами в тундровой зоне являются пре­имущественно ледниковые отложения и осадки морской бореальной трансгрессии (наступления моря). По механическому составу они разнообразны и представлены пластическими серыми глина­ми, опесчанеными глинами и суглинками, а иногда и песками. Все эти породы ореховатые, с остатками морской фауны и иногда содержат валуны.

Рельеф тундры в основном представляет собой равнину с не­большими возвышенностями, холмами и сопками. Наряду с этим встречаются в большом количестве замкнутые понижения, заня­тые озерами. Кроме того, равнинный рельеф тундры нарушается наличием речных долин и отрогов горных хребтов, которые во многих местах пересекают территорию зоны.

Таким образом, современные условия почвообразования этой зоны характеризуются суровым климатом, бедной тундровой расти­тельностью и наличием в почве вечной мерзлоты. Процесс почво­образования в зоне тундры происходит очень слабо и развивает­ся по болотному типу, а болотно-тундровые, поверхностно-оглеенные почвы, которые образуются, отличаются примитивным строе­нием профиля.

Современный почвообразовательный процесс не имел здесь другой стадии единого почвообразования, так как тундровая зона позже всего освободилась от льдов большого четвертичного оле­денения. Поэтому и сейчас почвы зоны наиболее молодые в еди­ном почвообразовательном процессе.

Водный режим тундровых почв, несмотря на небольшое коли­чество атмосферных осадков, характеризуется постоянным избы­точным увлажнением даже верхнего слоя и продолжительным восходящим потоком капельно-жидкой воды. Наличие вечной мерзлоты и короткое прохладное лето обусловливают низкую температуру почвы на протяжении лета, что вместе с постоянным чрезмерным увлажнением и преобладанием анаэробных условий определяет слабое развитие микробиологических процессов, рас­пад органического вещества почвы, а поэтому и незначительное накопление перегнойных веществ, или гумуса, в почве. Полураз­ложившиеся органические вещества часто накапливаются в виде торфа.

Постоянный анаэробиоз определяет развитие кислотных про­цессов и образование почти на самой поверхности глеевых почв, то есть горизонта скопления закисных соединений железа и мар­ганца, который имеет светлый с голубовато-зеленоватыми оттен­ками цвет.

Источник

Типы и характеристика почв тундры, условия образования и меры по улучшению

Тундра – северная природная зона, которая отличается вечномерзлой почвой, скудной растительностью, постоянно холодным климатом. Рассмотрим общие сведения о природной зоне, климат, растительность, геологические данные, условия образования, типы почв тундры, их состав и характеристики. Возможное применение тундровых почв в сельском хозяйстве.

Общие сведения о природной зоне

Для тундры, как и для других природных зон, характерны особенные климатические условия, условия образования почв, растительность.

Климатические условия

С севера тундра граничит с арктической пустыней, с юга – с лесотундрой, ее ширина с севера на юг – около 500 км. Зона находится в субарктическом поясе, занимает до 10 % территории России, распространена полосой с востока на запад. Особенность тундры – переувлажненные и заболоченные низменности, грунт, в основном, каменистый, болотистый и торфянистый.

Для тундровой зоны характерно короткое холодное лето, в июле температура не поднимается выше нескольких градусов тепла, зима очень продолжительная, с сильными ветрами. Осадков выпадает мало, всего около 200-300 мм в год. Тем не менее, земля в тундре постоянно переувлажнена, из-за недостатка тепла, испарения и того, что грунт оттаивает летом на незначительную глубину. Из-за переувлажнения в тундре образовано много озер и болот.

Плодородие почв тундры низкое, гумус образуется медленно и выдувается с поверхности ветром.

Геологические данные

Географическое положение тундровой зоны влияет на характерный климат. Солнце не дает много тепла, поэтому почва не прогревается настолько, чтобы создавались хорошие условия для развития и размножения растительности. Испаряемость не равняется увлажнению, из-за чего почва всегда переувлажнена. Для использования требуется мелиорация, то есть осушение.

Растительность

Тундровая растительность – в основном, мхи и лишайники, которым не нужно много питательных веществ, поэтому они могут развиваться и на бедных тундровых почвах. Растут здесь и невысокие травы, злаки и осоки, полярные маки, багульник, невысокие кривые кустарники и деревья, ягоды – морошка, голубика, водяника. Растительности больше в долинах рек, где климатические условия мягче.

Условия образования

Условия формирования тундровых почв: низкие температуры, вечная мерзлота, избыток увлажнения и материнские породы. Холод приостанавливает биологические и химические процессы. Избыточная влага создает заболоченные места, в условиях почвообразования преобладают бескислородные, также по причине избытка влаги и недостатка кислорода в порах грунта. Скорость преобразования органических остатков низкая, поэтому плодородный слой тонкий и образуется долго.

Почвы, преобладающие в тундре

Грунты этой зоны представлены глеевыми, бурыми, дерновыми грунтами и торфяниками. Несмотря на отличия, у них есть много общего – они зачастую кислые, содержание гумуса низкое.

Глеевые

Особенность этого типа почв – наличие глеевого горизонта. Оглеенный горизонт выглядит как сизая или зеленовато-голубая вязкая масса, там, где в нее проникает воздух, появляются рыжеватые или охристого цвета пятна, выдающие присутствие гидроксидов железа. Из-за постоянного промерзания и оттаивания переход от одного горизонта в другой может быть выражен нечетко. Глеевые почвы распространены в типичной тундре, развиваются на суглинках, под моховой и кустарниковой растительностью.

В таблице можно увидеть основные характеристики глеевых почв:

Кислые бурые

Формируются при хорошем промывании почвы и доступе кислорода, в них нет застоя влаги, происходят аэробные процессы. Бурые кислые почвы в тундре находятся в горных районах. Отличительной характеристикой их является повышенная кислотность.

Дерновые кислые

Отличаются слоистым строением почвенного профиля: дерновый слой серого или буро-серого цвета, комковатой структуры, с массой корней, затем идет тонкий гумусовый слой, рыхлый, серовато-бурый. Он переходит в слоистый аллювий различного гранулометрического состава. Содержание гумуса – 1-2 %, реакция нейтральная или слабокислая, питательных веществ немного.

Полигональные торфяники

Низинные и переходные болота формируются в низинах, долинах рек, ложбинах стока. Они формируются под влиянием избыточного количества воды. По мере накопления торфа структура торфяников меняется, верхний слой может достигать толщины 10 см. На торфяных болотах растет влаголюбивая растительность, разнообразие которой на низинных и переходных болотах значительно больше, чем на верховых.

Болотно-тундровые

Располагаются в тундре пятнами. Формируются на участках без растительности в разных ландшафтах. Особенность такой почвы – слабый органогенный горизонт. Под тонким водорослевым слоем лежит минеральный оглеенный горизонт. Цвет болотно-тундровых почв сизого цвета с охристыми прожилками, консистенция вязкая, бесструктурная. Соседствуют с глеевыми тундровыми грунтами.

Применение тундровых почв в сельском хозяйстве

Суровый климат, вечномерзлый нижний горизонт накладывают отпечаток на все типы тундровых грунтов. Они переувлажнены, часто имеют кислую реакцию, маломощны и неплодородны. Поэтому для хозяйственного использования они малопригодны.

Выращивание возможно только при внесении достаточных доз удобрений. В открытом грунте выращивание холодостойких видов сельскохозяйственных культур возможно только на почвах с легким песчаным составом, которые быстро прогреваются.

Грунты тундр имеют характерные особенности, на морфологические признаки влияют климат, географическое положение, водный режим, преобладающая растительность. Отличаются тонким верхним слоем, в котором немного гумуса, часто оглеенным нижним горизонтом, вязким и не пропускающим воздух. Для применения в хозяйственной деятельности почвы тундр становятся пригодны только при окультуривании и искусственном поддержании плодородия.

Источник

ТУНДРОВЫЕ ПОЧВЫ. Почвенные процессы и строение профиля.Главнейшее условие формирования (профиля почв тундры определяются следующим:

Почвенные процессы и строение профиля.Главнейшее условие формирования (профиля почв тундры определяются следующим:

• ограниченная активность по времени и интенсивности процессов в развитии фнтоценозов и микробиологической деятельности, связанная длительным мерзлотным покоем почв и пониженны­ми температурами летнего периода;

• переувлажненность профиля почвы, обусловленная преобладанием выпадающих атмосферных осадков над эвапотранспирацией, при полном отсутствии внутрипочвенного стока, что связано с водоупором из вечной мерзлоты и равнинностью территорий, не обеспечивающих поверхностный и внутрипочвенныйсток воды;

• преобладающее развитие болотной растительности в виде разнообразных мхов, лишайников, влаголюбивых трав.

Развитие тундровых почв определяют главным образом процес сы болотного почвообразования, протекающие в тундровых услови ях полярного пояса.

1. Оторфовывание органических остатков и их накопление на минеральной поверхности почвы. Торфообразование проявляется всегда, но в разной степени, от маломощных горизонтов до бугристых торфянников со слоем торфа около 50 см. Однако преобладающая мощность торфяного горизонта А_т обычно не превышает 20 см.

2. Гумусообразование с преимущественным образованием фульвокислот при разложении торфяного горизонта, их миграция вместе с другими органическими соединениями по всему активному над мерзлотному слою почвы при возможном накоплении в нижних горизонтах. Формирование гуминовых темноокрашенных фракций гумуса крайне ограничено, а гумусовый горизонт А₍ фрагментарен помощности. Гумусовые вещества всегда кислые, ненасыщенные из-за
крайне низкой зольности растительных остатков тундровой растительности.

3. Оглеение всей минеральной толщи от торфяного слоя до вечной мерзлоты с образованием мощного глеевого горизонта G. Развитию анаэробного глеевого процесса способствуют передвижение минеральной массы и постоянная высокая обеспеченность среды растворимыми органическими веществами из верхнего оторфянного органогенного горизонта.

В относительно теплых местах тундры, преимущественно в доли нах рек, возможно развитие настоящего дернового процесса с обра зованием почв, близких к луговым. В южной тундре характерно по явление элементов подзолистого процесса с выделением особого под типа почв лесотундровой подзоны.

Специфический элемент тундровых ландшафтов — бугры-гидро-лаколиты. Их высота меняется от 1 м (диаметром 2—5 м) до 70 м (диаметром 150—200 м). Возникновение бугров объясняют пучением грунта в результате образования подземной ледяной линзы.

Оттаивание гидролаколитов гго разным причинам, в основном ан­тропогенного происхождения, приводит к просадкам почв и грунтов, которые называют термокарстом. При этом образуются провалы, сдвиги, ямы, которые разрушают все наземные сооружения, и в пер­вую очередь дорожную сеть.

Криогенез происходит во всех промерзающих почвах. Чем про­должительнее, глубже промерзание и ниже температура, тем более ощутим специфический эффект криогенеза, который ярче всего про­является в тундре.

Классификация и свойства тундровых почв.Зональным типом почв в тундровой зоне являются тундровые глеевые почвы, которые разделяются на подтипы:

тундровые слабоглеевые гумусные почвы распространены в Се-веро Сибирской тундре на хорошо дренированных суглинистых во­доразделах;

тундровые глеевые перегнойные почвы наиболее типичны для ев­ропейской подзоны арктической тундры и влажных местообитаниях Северо-Сибирской провинции;

тундровые глеевые торфянистые почвы приурочены к подзонам типичной тундры и лесотундры;

тундровые глеевые оподзоленные почвы наиболее характерны для лесотундры европейской части и Чукотско Анадырской провинции.

Особенности состава и свойств тундровых почв показаны в табл. 35.

В тундре, особенно в ее нижней части, широко распространены болотные почвы, аллювиально-тундрово-дерновые и подзолистые по­чвы (подзолы иллювиально-железисто-гумусовые). На морских побе­режьях можно встретить засоленные маршевые почвы.

На Фарерских островах и в Исландии, которые хотя и расположены в полярном поясе, однако к собственно тундре не относятся, встречаются лугово-дерновые почвы. По исследованиям канадских почвоведов почвы имеют мощный гумусовый темноокрашенный горизонт с количеством гумуса около 15,0%. Емкость обмена составляет 23—83 мг. экв/100 г., реакция среды сильнокислая, степень насыщенности основаниями всего 20%.Типичный профиль тундрово-глеевой почвы .определяют следующие горизонты:

Т — органогенный торфянистый горизонт мощностью 5—10—20 см, часто и больше;

AT — перегнойный гумусовый с мощностью менее 5 см;

G — глеевый горизонт высокой мощности (60—120 см), простирающийся до вечной мерзлоты или в крайне редких случаях до без­мерзлотных слоев горной породы. Здесь характерны преобладание сизо-голубоватых и сизых тонов в окраске, а также тиксотропность перенасыщенной влагой минеральной массы. Глеевый горизонт для растений и животных абиотичен: здесь нет свободного кислорода, избыток воды, кислая реакция среды, ядовитые соединения восстанов­ленного железа и марганца. В нижней части может фиксироваться некоторое повышение содержания фульватности гумуса, т. е. глеевый горизонт разделяется на G_t и G₂ .

Типичное строение тундровых почв, как правило, нарушается мерз­лотными явлениями криогенеза.

Криогенез — комплекс почвенных и грунтовых процессов, связанных с промерзанием и оттаиванием. Присутствуют совокупность явлений физического, химического и биологического преобразования почвенных масс. Тиксотропия, солифлюкция, образование пятнистых и полигональных тундр, гидролаколиты, термокарст и некоторые дру­гие явления — все это свойственно криогенезу.

Тиксотропия — явление превращения твердой почвенной массы в жидкотекучую (геля в золь). Это происходит при Механических воз­действиях на почву. С тиксотропией связана солифлюкция — сполза­ние тиксотропного почвенного слоя вниз по уклону под воздействием силы тяжести. Глеевый почвенный слой разжижается и переходит в плывунное состояние.

Тиксотропность глеевого горизонта может привести к формирова­нию пятнистых тундр.

В северных районах тундры часто встречается полигональная тун­дра, которая образуется на однородных песчано-суглинистых отложе­ниях. Обычно полигоны состоят из четырех-, пяти-, шестиугольников. Выпуклые, участки мелкоземистого материала полигональной тундры окаймлены очень часто каменистыми обломками, вытесненными из мелкоземистого материала в результате криогенных явлений.

Источник