Общими свойствами криогенных почв являются: 1) мерзлот
ный тип температурного |
и водного режимов; 2) |
низкие скорость и |
емкость биологического |
круговорота веществ; |
3) оторфованность |
и грубогумусность органогенных горизонтов; 4) |
слабая дифферен |
|
циация минеральной части профиля на генетические горизонты; 5) наличие в профиле признаков криогенной деформации и криотурбаций (полигональность, бугорковатость и пятнистость поверх ности, морозобойная трещиноватость, криогенная дифференциация скелетного материала и т. д.); 6) криогенная оструктуренность; 7) криогенная коагуляция продуктов выветривания и почвообразо вания.
5.2. Арктические почвы
Арктические почвы — это хорошо дренированные почвы высо кой Арктики и Антарктики, формирующиеся в условиях полярного холодного сухого климата (осадков 50—200 мм, температура июля
Рис. 12. Горизонтальная и вертикальная структура мохово-лишайниковой группи ровки с куртинно-подушечным распределением растительности. Горизонтальная
|
проекция 1 X 1 м |
(Н. В. Матвеева, |
1979): |
|
|||
1 — голый |
грунт; 2 — Orеthothecium chryssum; 3 |
Bryum |
tortifolium; 4 Stereocaulon |
||||
rivulorum; |
5 — Thamnolia |
subuliformis; |
6 — Phippsia algida; 7 |
— Cerastium |
regelii; |
||
8 — Saxifraga oppositifolia; |
9 — Saxifraga |
cernua; |
10 — трещины, |
заполненные |
щебнем |
||
53
54
не |
выше |
5° С, |
среднегодовые |
температуры |
отрицательные — от |
|
-14 |
до |
-18°С) |
под водорослево-лишайниковой пленкой и по |
|||
душками |
мхов и |
цветковых растений (высшие растения |
на водо |
|||
разделах |
занимают менее 25% |
поверхности |
или их нет |
совсем) |
||
и характеризующиеся слаборазвитым маломощным почвенным профилем типа А-С.
В систематику почв СССР тип арктических почв был введен Е. Н. Ивановой в 1956 г. Основанием для выделения особого типа почв в высокой Арктике послужили работы отечественных и зарубежных исследователей на островах Северного Ледовитого океана.
Арктические почвы являются характерным типом почв для арктической ландшафтно-географической зоны (ряд исследова телей Севера, например Б. Н. Городков, Ю. И. Чернов, В. Д. Алек сандрова, объединяют ее с полярно-пустынной). В Советском Со юзе арктические почвы развиты на Северной Земле, Новой Зем ле, Земле Франца-Иосифа, на островах Де-Лонга, на Новосибир ских островах, на северной оконечности Таймыра (мыс Челюскин). В Северной Америке арктические почвы типичны для части ос тровов Канадского Арктического архипелага. Арктические почвы занимают также значительную часть Баффиновой Земли и север ную часть Гренландии. М. А. Глазовская (1958) обобщила иссле
дования, проведенные советскими и зарубежными |
экспедициями |
в Антарктиде, и выделила арктические почвы в |
ее оазисах (не |
более 0,06% территории). |
|
Арктические почвы в современной американской классифика ции относятся к порядкам энтисолей и инсептисолей (пергеливые криопсамменты на песчаных отложениях и пергеливые криортенты и криохрепты на отложениях другого гранулометрического состава). В классификации почв Канады арктические почвы входят
вгруппы криогенных регосолей и криосолей.
ВАнтарктике растительный покров представлен лишь на кипными лишайниками и литофильными мхами; в трещинах скал и на мелкоземистом субстрате большую роль в накоплении орга нического вещества примитивных арктических почв играют зеле ные и синезеленые водоросли. В высокоширотной Арктике, в связи
сболее теплым летом и менее суровой зимой, появляются цвет ковые растения. Однако, как и в Антарктике, большая роль при надлежит мхам, лишайникам, различным видам водорослей. Растительный покров приурочен к морозобойным трещинам, тре щинам усыхания и к микродепрессиям другого генезиса. Выше 100 м над уровнем моря растительность практически отсутствует. Основные типы распределения растительной дернины — куртинно-
Рис. 13. Горизонтальная и вертикальная структура полигональной лишайниковомоховой пустыни. Размер площадки 1X2 м (Н.В.Матвеева, 1979):
1 — голый грунт со щебнем; 2 — Aulacomnium turgidum; 3 — Brium tortifolium; 4 — Orthothecium chryseum; 5 — Psoroma hypnorum; 6 — Thamnolia subuliformis; 7, 13 — Phippsia algida; 8 — Saxifraga cernua; 9, 14 — Cerastium regelii; 10 — Stellaria edwardsii; 11, 15 — Draba sp.; 12 — трещины, заполненные щебнем
55
Рис. 14. Профиль арктической типичной гумусной почвы (И. С. Михайлов, 1970)
Рис. 15. Состав и свойства арктической почвы (И. С. Михайлов, 1963)
|
|
|
|
|
Емкость |
Fе2O3 |
|
|
|
|
рН |
|
пагло- |
Fе2O3 |
|
Профиль |
Гумус, |
|
|
по |
|||
|
Н2О |
|
щеиия, |
вало- |
|||
пачвы |
% |
|
|
мг - экв |
Тамму, |
вое, % |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
на 100г |
% |
|
|
2 4 6 |
5 |
6 |
7 |
5 10 15 |
0,4 0,6 0,8 |
2 4 6 |
подушечный и |
полигонально-сетчатый (рис 12 и 13). Голый |
грунт занимает |
от 70 до 95%. |
Почвы оттаивают всего на 30—40 см и на период около полу тора месяцев. Весной и в начале лета профиль арктических почв сильно переувлажнен из-за застаивания влаги, образующейся при таянии почвенного льда над мерзлым горизонтом; летом почва с поверхности пересыхает и растрескивается за счет кругло суточной инсоляции и сильных ветров.
Для профиля арктических почв |
характерна слабая дифферен |
||
циация как по морфологии, так и |
по |
составу. Профиль состоит |
|
из горизонтов А и С (или R), иногда |
с переходным горизонтом |
||
АС или AR (рис. 14). Окраска верхней части профиля, |
как пра |
||
вило, коричневато-бурая и в нижней |
части бурая или |
серая. В |
|
верхней части профиля структура зернистая, в нижней — глы бистая. Верхняя корочка (3—4 см) очень пористая, особенно на пятнах голого грунта, лишенных растительности. На защебненных отложениях на поверхности всегда имеется слой щебня за счет вымораживания крупных обломков. Оттаивающий слой почвы разбит вертикальными трещинами.
Дифференциация арктических почв по валовому химическому составу очень слабая (рис. 15). Можно отметить лишь некоторое накопление полуторных оксидов в верхней части профиля и до вольно высокий фон содержания железа, что связано с криоген ным подтягиванием железа, мобилизующегося в условиях сезон ной смены аэробных и анаэробных условий. Криогенное подтяги вание железа («ожелезнение») в почвах арктических пустынь выражено лучше, чем в каких-либо других мерзлотных почвах.
56
Органического вещества в почвах на участках с растительной дерниной содержится от 1 до 4%. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот порядка 0,4—0,5, часто даже меньше.
Обобщенные материалы И. С. Михайлова (1970) свидетельству ют о том, что арктические почвы имеют, как правило, слабокис лую реакцию (рН 6,4—6,8), с глубиной кислотность еще более уменьшается, иногда реакция может быть даже слабощелочной. Емкость поглощения колеблется около 12—15 мг-экв на 100 г почвы при почти полной насыщенности основаниями (96—99%). Иногда наблюдается слабый вынос кальция, магния и натрия, но он восполняется импульсацией морских солей. Свободных карбонатов типичные арктические почвы, как правило, не содер жат, за исключением тех случаев, когда почвы развиваются на карбонатных породах.
Арктические почвы могут быть разделены на два подтипа: 1) арктические пустынные и 2) арктические типичные гумусные. Современный уровень изученности этих почв позволяет в пределах первого подтипа выделить два рода: а) насыщенные и б) карбо натные и засоленные.
Арктические пустынные карбонатные и засоленные почвы ха рактерны для супераридной (осадков меньше 100 мм) и ультрахо лодной части Арктики и оазисов Антарктиды. Американский ученый Дж. Тедроу называет эти почвы полярно-пустынными. Они встре чаются на севере Гренландии (Земля Пири), в наиболее северной части Канадского Арктического архипелага. Эти арктические почвы' имеют нейтральную или слабощелочную реакцию и солевую корочку на поверхности. Арктические пустынные насыщенные почвы отли чаются от описанных отсутствием новообразований легкораство римых солей и карбонатов в верхней части профиля.
Арктические типичные гумусные почвы характеризуются слабо кислой или нейтральной реакцией, имеют несколько большие запасы гумуса, чем почвы первого подтипа, формируются под задернованными участками полигонов, солевых аккумуляций они не имеют. Этот подтип арктических почв преобладает в Советской Арктике.
Наиболее характерными чертами арктических почв следует считать следующие: 1) комплексность почвенного покрова, связан ная с характером микрорельефа, полигональность; 2) укороченность профиля в связи с низкой интенсивностью почвообразова тельных процессов и неглубоким сезонным оттаиванием; 3) непол нота и недифференцированность почвенного профиля из-за малой интенсивности передвижения веществ; 4) значительная скелетность вследствие преобладания физического выветривания; 5) от
сутствие оглеения, |
связанное |
с небольшим |
количеством осад |
ков. |
|
|
|
Территории Арктики и Антарктики лежат вне пределов сель |
|||
скохозяйственной |
деятельности |
человека. В |
Арктике эти районы |
57