рус | укр

Главная

Контакты

Навигация:
Арсенал
Болезни
Витамины
Вода
Вредители
Декор
Другое
Животные
Защита
Комнатные растения
Кулинария
Мода
Народная медицина
Огород
Полесадник
Почва
Растения
Садоводство
Строительство
Теплицы
Термины
Участок
Фото и дизайн
Хранение урожая









Факторы, определяющие формирование и распределение почв. Изучение почв и почвенного покрова тундр началось работа­ми Б

Изучение почв и почвенного покрова тундр началось работа­ми Б. Н. Городкова (1926, 1933, 1939) и Ю. А. Ливеровского (1934, 1937, 1939). Специальные исследования почвенно-растительных комплексов тундры были проведены Е. Н. Ивановой и О. А. Полынцевой (1936). Позднее появились исследования почв тундр Западной Сибири (Иванова, Кошелева, 1957, 1958, 1964), Восточ­ной Сибири (Караваева, Таргульян, 1959, 1960, 1963) и др.

Малое количество тепла, краткость периода с положительны­ми температурами, почти повсеместное распространение вечной мерзлоты, при малом количестве осадков, низкой биологической активности и малой емкости биологического кругооборота ве­ществ, существенно определяют характер выветривания и почво­образования в тундровом секторе.

На большей части территории тундр период с положительными среднемесячными температурами продолжается всего лишь четы­ре месяца в году. Средние температуры наиболее теплых меся­цев— июля и августа — 5—6°, а июня и сентября — около 1—3°. Во все месяцы теплого периода температуры временами падают ни­же 0°. Но все же за летний период радиационный баланс имеет положительное значение и составляет суммарно от 20 до 40 ккал на 1 см поверхности. Зимы в тундрах холодные, со средними температурами января от —15 до —34°, малоснежные, так как общее количество осадков здесь невелико и составляет 250— 200 мм в южных тундрах и 100—150 мм в северных арктических тундрах в год. Сильные ветры, особенно частые в зимний период, сдувают снег с повышенных элементов рельефа. Уменьшение мощ­ности снегового покрова или его полное сдувание, как это часто наблюдается в арктических тундрах, приводит к вымерзанию и деструкции растительного покрова и глубокому промерзанию и выхолаживанию почв. В понижениях рельефа, где мощность сне­гового покрова больше, растительность сохраняется лучше, одна­ко медленное таяние снега в весенне-летний период обусловливает медленное оттаивание почв понижений.

В результате сильного охлаждения почв в зимний период и краткости летнего периода в почвах тундр почти повсеместно при­сутствует вечная мерзлота. Мощность ежегодно оттаивающего деятельного слоя зависит не только от продолжительности и тем­ператур теплого периода, но и в не меньшей степени от механиче­ского состава субстрата и характера растительного покрова. Наи­более глубоко протаивают песчаные или хрящевато-щебенистые, хорошо дренированные, сухие почвы. К концу летнего периода мощность талого горизонта в них составляет 120—150 см в арк­тических тундрах и 200—250 см и более — в южных тундрах. Постоянно мерзлый горизонт в таких почвах содержит благодаря малой влагоемкости грунтов небольшое количество льда: это отдельные кристаллы и маленькие линзы, не образующие сплошно­го льдистого водонепроницаемого горизонта. Почвы хорошо аэри­рованы во всех горизонтах, в них нет признаков переувлажнения и оглеения или оно проявляется лишь в очень слабой степени на плоских, менее дренированных поверхностях рельефа.

Почвы суглинистого и глинистого механического состава, а также почвы любого механического состава, испытывающие из­быточное поверхностное или грунтовое увлажнение и имеющие торфянистые горизонты, оттаивают гораздо медленнее и на мень­шую глубину: в условиях относительно хорошего дренажа, на по­вышенных элементах рельефа — на 50—60 см на севере и на 100—150 см на юге; в условиях плохого дренажа, в болотах, с покровом мхов и торфянистым горизонтом — всего лишь на 20— 30 см в арктических тундрах и на 40—60 см — в типичных и южных. В этих условиях, при высокой влагоемкости суглинистых и глинистых грунтов, а в болотах, при полной влагонасыщенности, постоянно мерзлые горизонты сильно льдисты и водонепрони­цаемы. Их близкое залегание к поверхности и постоянная конден­сация парообразной влаги на холодном мерзлом горизонте обу­словливают переувлажнение почв даже на хорошо дренированных поверхностях и появление в почвах признаков оглеения. Конден­сации парообразной влаги на мерзлом слое способствует очень высокая относительная влажность воздуха, достигающая в летний период 80—90%. Высокая относительная влажность и низкая испаряемость компенсируют малое количество атмосферных осад­ков. Поэтому в тундрах иссушаются периодически лишь самые верхние горизонты почв, наиболее прогреваемые и подвергающие­ся воздействию ветров (на голых пятнах) или иссушающему дей­ствию корневых систем, преимущественно приуроченных к наибо­лее теплым поверхностным горизонтам. Однако на щебенистых почвах и почвах лепкого механического состава многие растения тундры обладают чертами ксероморфизма, что связано с общими малыми запасами доступной влаги. В арктических тундрах в связи с уменьшением количества осадков и потерей, благодаря ветровому переносу зимних осадков черты ксероморфизма как ра­стительности, так и почвенного профиля, усиливаются.

В зависимости от механического состава, глубины протаивания и степени дренированности почв существенно изменяется на­правление почвообразования.

На хрящевато-щебенистых супесчаных элюводелювиях массив­ных пород и различного рода наносах легкого механического со­става— песках, супесях — формируются почвы, принадлежащие семействам дерновых и альфегумусовых. Семейство дерновых почв представлено двумя типами: 1) насыщенными дерновыми аркто-тундровыми почвами и 2) кислыми дерновыми субарктическими. Первые господствуют в арктических травянистых тундрах, вторые спорадически встречаются по наиболее теплым, хорошо дрениро­ванным местообитаниям на луговинах в типичной и южной тунд­ре и под субарктическими пустотными лугами на Алеутах, в Исландии и северной Норвегии.

Семейство альфегумусовых почв представлено в тундре тунд­ровыми подбурами или перегнойно-торфянистыми скрытоподзолистыми тундровыми почвами. Они приурочены, так же, как и дерновые почвы, к породам легкого механического состава, часто хрящеватым и щебенистым, хорошо дренированным элементам рельефа, и распространены преимущественно в типичной и особен­но в южной тундре под кустарничковой растительностью. Местами подбуры обнаруживают слабые признаки поверхностной оподзоленности, а близ южной границы тундрового сектора и в лесо-тундре образуют комбинации с карликовыми поверхностными подзо­лами. Однако последние в собственно тундровом секторе встреча­ются редко.

На наносах более тяжелого механического состава, в частно­сти на широко распространенных в тундрах пылеватых суглинках, и более тяжелых по механическому составу отложениях форми­руются почвы, принадлежащие семейству тундровых глеевых. Степень и характер оглеения этих почв зависят от глубины зале­гания постоянномерзлого горизонта, положения почвы в рельефе и степени ее дренированности. Степень оглеения тундровых почв уменьшается с юга на север в связи с увеличением сухости клима­та, а в пределах одной и той же зоны от плоских или пониженных элементов рельефа к местным повышениям. Доля участия тундрово-глеевых почв в сложении почвенного покрова в зоне типичных лишайниковых и мохово-кустарничковых тундр весьма велика. За исключением горных районов тундрово-глеевые почвы обра­зуют в этой зоне основной фон. В зоне арктических тундр, тунд­рово-глеевые почвы занимают небольшие площади и локализуются преимущественно по понижениям рельефа, получающим избыточ­ное увлажнение. На хорошо дренированных поверхностях господ­ствуют неоглеенные дерновые арктотундровые почвы.

Наиболее пониженные элементы рельефа заняты болотами с торфяно-болотными мерзлотными почвами. Площади болотных почв увеличиваются в южной тундре по мере увеличения влаж­ности климата и повышения температур летнего периода.

Уменьшение площадей глеевых и торфяно-болотных почв в на­правлении с юга на север связано с комплексом причин. Наряду с увеличением сухости климата здесь влияют некоторые различия в характере продуктов выветривания и механическом составе рых­лых наносов.

В арктических тундрах, где климат наиболее суров, а ланд­шафты наиболее молоды, так как сравнительно недавно освободи­лись из-под ледниковых покровов, преобладают грубообломочные хрящевато-песчаные наносы; в зоне типичных тундр, освободив­шихся ранее от ледников, с более высокими температурами лет­него периода, большей биологической активностью преобладают наносы более выветрелые пылевато-суглинистого состава, с боль­шим участием в их сложении продуктов биохимического выветри­вания, преимущественно аморфных аллофановых глин, а также глинистых минералов из группы гидрослюд, вермикулита и монт­мориллонита.

Естественно, что с более широким распространением в типич­ных тундрах суглинистых наносов связано и более широкое рас­пространение тундрово-глеевых почв. Присутствие аморфных кол­лоидальных гидратов окислов железа, алюминия, кремнезема обусловливает высокую степень гидратированности коллоидальных комплексов этих почв.

Восстановительные процессы в почвах и явления оглеения свя­заны с микробиологической деятельностью. Почвы арктических тундр обладают благодаря суровости климата значительно мень­шей биологической активностью, чем типичных тундр, что также ограничивает интенсивность проявления восстановительных про­цессов. Емкость и скорость биологического кругооборота органи­ческих и минеральных веществ в типичных и особенно арктических тундрах очень низки.

В типичных тундрах общее количество надземной и подземной фитомассы составляет от 125 до 150 ц/га ежегодных прирост и опад колеблется в пределах 10—25 ц/га. Емкость кургооборота зольных элементов и азота равна 100—150 кг/га. Скорость раз­ложения, гумификации и минерализации сильно заторможена, на поверхности почв несмотря на малое поступление органических остатков накапливается полуразложившаяся подстилка. Отноше­ние веса подстилки к весу ежегодного опада составляет в типич­ных тундрах 20—50.

Еще более сужен и замедлен биологический кругооборот ве­ществ в арктических тундрах. Здесь общий запас фитомассы со­ставляет всего лишь 25—50 ц/га, ежегодный прирост ниже 10 ц/га, емкость кругооборота зольных элементов и азота (ежегодно пот­ребляемых и возвращающихся вновь с опадом) не превышает 50 кг/га-, гумификация и минерализация опада идет столь медлен­но, что отношение подстилки к опаду здесь составляет более 50, т. е. это значит, что органические остатки, ежегодно поступающие в почву, гумифицируются и минерализуются лишь через 50 лет. Медленная гумификация органических остатков и минерализация гумусовых веществ приводят к тому, что несмотря на малое поступ­ление органического вещества с опадом и в почвах типичных и в почвах арктических тундр накапливается заметное количество гу­муса, сосредоточенного в самом верхнем наиболее насыщенном корнями горизонте. Гумусовые вещества тундровых почв облада­ют относительно простым строением, это преимущественно ульма ты и фульваты, связанные с полуторными окислами. Лишь в неко­торых почвах арктических и особенно типичных тундр Н. А. Ка­раваева описала явления перемещения гумусовых веществ вниз но профилю почв до горизонта вечной мерзлоты, задержки (ретинизации) и постепенного накопления их в надмерзлотном холодном и оглеенном горизонте.

Зольность большинства тундровых растений очень низка (1,5— 2,0%), поэтому поступающие в почву из подстилок и разлагаю­щихся корней продукты гумификации имеют кислую реакцию. В арктотундровых почвах, где органических кислот поступает очень мало, климат сухой и освобождающиеся при выветривании мине­ралов основания сохраняются в почвах, гумусовые кислоты быст­ро нейтрализуются, в почвах сохраняется нейтральная или да­же слабощелочная реакция, они полностью насыщены осно­ваниями.

Почвы моховых, лишайниковых и особенно южных кустарничковых тундр и субарктических лугов, получающие значительно большее количество растительного опада, а следовательно, и кислых продуктов гумификации, и развивающиеся в условиях не­сколько более влажного климата, имеют кислую реакцию и в той или иной степени не насыщены основаниями.

Однако даже в кислых тундрово-глеевых почвах не обнаружи­вается сколько-нибудь заметного перемещения вниз по профилю подвижных соединений полуторных окислов и кремнезема. Их со­держание остается неизменным или даже обнаруживается некото­рое накопление подвижных форм железа и алюминия в верхней части профиля. В дерновых арктотундровых почвах, как правило, максимум окислов железа обнаруживается в верхней части про­филя, где наиболее интенсивно идет выветривание первичных же­лезосодержащих минералов, особенно биотита, количество которого в верхних горизонтах по сравнению с породой уменьшается, по данным Д. Тедроу, в 3 раза. Часть соединений железа и алюми­ния связывается в органоминеральные формы, часть окислов же­леза образует тонкие пленки гетита и гидрогетита, сообщающие наряду с органо-железистыми соединениями коричневато-бурый, местами красновато-коричневый, цвет верхним горизонтам аркто­тундровых почв.

В тундрово-глеевых почвах новообразования окислов железа также приурочены к верхнему, наиболее хорошо аэрируемому го­ризонту, где наблюдаются бледно-охристые облаковидные пятна и разводы.

Многие исследователи связывают накопление подвижных форм железа в верхних горизонтах почв тундр с явлениями перемеще­ния пленочной влаги с растворенными в ней соединениями желе­за (преимущественно закисного) вверх по профилю в период осен­него промерзания почвы, к холодному фронту. В весенний период при просыхании почв переместившиеся вверх соединения железа окисляются и фиксируются в верхней части профиля.

Однако накопление соединений железа в неоглеенных почвах, очень легкого механического состава в гумусовой части профиля свидетельствует о том, что не только вымораживание растворов, но и образование ульматов и фульватов железа и их коагуляция при низких температурах могут быть причиной обогащения верх­них горизонтов почв подвижными формами железа.

Изучение выветривания и почвообразования на гранитах в тундровой зоне Восточной Сибири, проведенное В. О. Таргульяном, показало, что в результате выветривания и первичного поч­вообразования (под литофильной растительностью, представлен­ной мохово-лишайниковыми подушками) образуются рыхлые щебенисто-мелкоземистые почвы, с интенсивным накоплением грубо­го гумуса (до 15—20%), сильно выщелоченные, кислые, значитель­но обедненные по сравнению с исходной породой калием, кальци­ем, натрием и кремнеземом и обогащенные аморфными окислами железа и в меньшей степени — алюминия. Главная масса новооб­разований железа — это пленки на поверхности щебня, хряща и песчаных частиц или самостоятельные агрегаты органо-железистого состава. Таким образом, даже на самых первых стадиях вы­ветривания и почвообразования, идущих в условиях окислительно­го режима, происходит ожелезнение продуктов выветривания и почв, несмотря на кислую реакцию среды. Этому способствует оби­лие первичных железосодержащих минералов, на поверхности ко­торых в первую очередь фиксируется органическое вещество.

 

 

 

Рис. 29. Микрорельеф и почвы вершин увалов арктиче­ской тундры на о-ве Большом Ляховском (по Н. А. Ка­раваевой, 1969):

I — более высокие увалы; I — более низкие защищенные от ветра увалы; 1 — полигон; 2 — морозобойная трещина; 3 — расти­тельность по периферии полигона арктотундровой почвы; 4 — пят­но, арктотундровые, остаточно гумусовые; 5 — растительный опал в трещине; 6 — сезонный ледяной клин

 

 

Анализ совокупного воздействия факторов почвообразования на формирование и географию почв тундрового сектора позволяет сделать следующие заключения.

1. Воздействие биоклиматических факторов на различную литологическую основу приводит к формированию в одних и тех же биоклиматических условиях существенно различных почв, принад­лежащих разным семействам.

2. Одно и то же семейство почв в зависимости от изменения биоклиматических факторов представлено различными почвенны­ми типами или подтипами.

3. Зональные изменения биоклиматических и литологических факторов от арктических тундр к типичным обусловливают смену одних почвенных типов другими и изменение площадных соотно­шений между почвенными типами. На равнинах тундрового секто-

 

 

 

 

Рис. 30. Микрорельеф хорошо развитого крупнополигонального болотно­го ландшафта Яно-Индигмрской низменности: I — поперечный разрез; II —вид сверху; 1 — крупный полигон; 2—морозобойная трещина; 3 — валик полигона; 4 — срединное болотце полигона; 5 — вода в мо­розной трещине; 6 — сезонный ледяной клин; 7 — растительность валика; 8 — коч­карник срединного болотца; 9 — зеркало воды в срединном болотце (по Каравае­вой, 1969)

 

Рис. 31. Схема почвенного комплекса на гряде, на полуострове Пьягина (по Е. Н. Наумову, 1965):

I — оторфированный грубогумусный горизонт; 2 — гумусово-аккумулятивный горизонт; 3 — глинистый глеевый слой с включением галечника и валунов; 4 — песчанисто-супесчаный слой с включением галечника и валунов; 5 — галечниковый слой, пересыпанный гравелистой супесью; а — основная поверхность; б — бугорок, покрытый растительностью; в — бугорок-медальон

ра Евразии выделяются две горизонтальные широтные почвенные зоны: 1) зона дерновых аркто-тундровых слабоненасыщенных и насыщенных почв, с фрагментами тундрово-глеевых и торфяно-болотных мерзлотных. В северной части этой зоны встречаются кар­бонатные аркто-тундровые почвы; 2) зона тундрово-глеевых почв,

со значительным участием торфяно-болотных мерзлотных, с фраг­ментами дерновых субарктических и тундровых подбуров. В юж­ной части этой зоны, на границе с лесо-тундрой встречаются по­верхностные иллювиально-железисто-гумусовые подзолы. Степень заболоченности территории здесь возрастает.

4. В горных массивах тундрового сектора преобладают, лишен­ные сформированного почвенного покрова, поверхности каменных полей, сложенных крупными обломками слабо затронутых вы­ветриванием массивных пород. На мелкоземистом сильнощебени­стом субстрате распространены маломощные торфянисто-дерновые почвы — аналоги аркто-тундровых, на юге тундрового сектора — аналоги дерновых субарктических почв, без признаков оглеения. В южной подзоне тундр на горные склоны поднимается кустарничковая тундра, под которой развиты тундровые подбуры — поч­вы, обнаруживающие передвижение по профилю органоминеральных соединений: фульватов железа и алюминия.

Первый тип горной зональности можно назвать полярным ар- ктотундровым, а второй — субполярным тундровым.

Аркто-тундровый тип горной зональности свойствен горным массивам Таймыра и северной Чукотки. Субполярный — характе­рен для северной части Скандинавского нагорья Хибинских гор, Полярного Урала, юго-восточной части Чукотского полуострова и ряда других горных областей.

Равнинная зона арктотундровых почв в Евразии имеет пре­рывистый характер, так как занимает преимущественно островную и полуостровную части области и включает ряд горных массивов. Зона аркто-тундровых почв охватывает о. Вайгач, острова Новой Земли, северные части полуостровов Гыдан, Таймыр, Большие Ляховские, о. Врангеля. Монолитная зона тундрово-глеевых почв протягивается через весь континент. Изменения в пределах столь протяженной зоны биоклиматических и литологических условий обусловливают усложнение зональной структуры почвенного по­крова, появление провинции мерзлотных тундрово-глеевых почв.

Для тундрового сектора характерна ярко выраженная комп­лексность растительности и почв, связанная с мерзлотными фор­мами рельефа. В аркто-тундровой зоне распространены полиго­нальные тундры, полигоны образованы системой пересекающих­ся прямолинейных трещин; размеры полигонов варьируют от 1 до 20 м. На хорошо дренированных поверхностях преобладают мелкополигональные тундры, в понижениях, с несколько большим увлажнением, размеры полигонов и ширина трещин возрастают.

На рис. 29 показан поперечный профиль мелкополигональной арктической тундры с аркто-тундровыми и аркто-тундровыми достаточно-гумуеными почвами. В. М. Фридлаид подобные комплексы называет «полигонально-циклическими», полагая, как и Е. Н. Ива­нова, непостоянство местоположения трещин и центров полигонов. В понижениях рельефа, где полигоны крупнее, трещины шире и почвы переувлажнены и заторфованы, образуются своеобразные вогнутые полигоны, центр которых летом заполнен водой (рис.30). Летом при протаивании ледяных клиньев трещины становятся ес­тественными дренами, они размываются, местами заиливаются. При замерзании воды осенью трещины расширяются и под давле­нием льда вдоль трещин по внешним краям полигонов образуют­ся приподнятые валики из торфянистого горизонта, за счет кото­рых внутренняя часть полигона приобретает вогнутую форму. Подобные комплексы заиленных и торфяно-болотных мерзлотных почв характерны как для арктической, так и для типичной тундры.

В типичной тундре в связи с общим увеличением влажности климата усиливаются процессы мерзлотного пучения, связанные с

 

 

 

Рис. 32. Схема почвенного комплекса в лощине на ;п-о.ве Пъяг.ина (по Е. Н. Наумову, 1965):

1 — торфянистый горизонт гееразложенный торф; 2 — торфянистый горизонт слаборазложенный торф; 3 — органогенный оглеенный горизонт; 4 — глинисты глеевый горизонт с включением галечника; 5 — валунно-галечниковый горизонт, смешанный с песком и глиной; а — бугорок; б — западника

миграцией влаги к менее задернованным, и поэтому более охлаж­даемым участкам. За счет приращения объема поверхность вспу­чивается, растительный покров разрушается, образуется выпук­лое голое пятно. Наблюдаются мелкобугорчатые, без разрыва Дернины тундры и тундры пятнистые, или медальонные, с голыми пятнами.

На рис. 31, 32 приведены комплексы тундровых почв примор­ских равнин п-ва Пьягина, на повышенных элементах мезорель­ефа — грядах и в межгрядовых понижениях. На грядах почвен­ный комплекс состоит из торфянисто-перегнойных, дерново-перег­нойных и деградированных мерзлотных тундрово-глеевых почв. В ложбинах между грядами — комплекс двучленный: на бугор­ках, имеющих диаметр около 1,0 ж и высоту 50—70 см, покрытых осокой, водяникой, с примесью пушицы, располагаются тундровые торфянисто-мерзлотные глеевые почвы; в западинах с осокой, пу­шицей, сфагновыми мхами, с примесью толокнянки, брусники раз­виты тундровые мерзлотно-болотные почвы мощностью торфяни­стого горизонта до 60 см.

На денудационных поверхностях, склонах гор, на щебенистом субстрате как в арктической, так и в типичной тундре господст­вуют малоразвитые каменистые почвы каменных многоугольников.

ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ЕВРАЗИАТСКОИ ЧАСТИ БОРЕАЛЬНОГО ТАЕЖНО-ЛЕСНОГО СЕКТОРА ПОДЗОЛОВ,

Просмотров: 290

Вернуться в категорию: Почва

© 2013-2020 cozyhomestead.ru - При использовании материала "Удобная усадьба", должна быть "живая" ссылка на cozyhomestead.ru.