Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast_2

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

могут быть использованы лишь как охотничьи угодья и резерваты для сохранения и поддержания численности редких видов живот­ ных (белый медведь, овцебык, белый канадский гусь и др.).

5.3. Тундровые глее вые почвы

Тундровые глеевые почвы — это почвы, формирующиеся на многолетнемерзлых, преимущественно суглинистых отложениях в условиях очень короткого и холодного вегетационного периода (севернее июльской изотермы + 1 0 ° , среднегодовые температуры отрицательные: - 4 — -14°С при преобладании осадков над испа­ рением) под кустарниково(кустарничково)-лишайниково-мохо- вой растительностью, характеризующиеся оглеенным профилем ти­ па О(T)-(A)-(Bg)-G. Важную роль в генезисе тундровых глеевых почв играют такие криогенные процессы, как пятнообразование, пучение, трещинообразование.

Крупнейшие русские и советские почвоведы, ботаники, геогра­ фы неоднократно уделяли внимание изучению почв северных окраин нашей родины. В. В. Докучаев (1899) в числе главных почвенных зон выделил особую «бореально-тундровую» зону, счи­ тая, что должен существовать особый «полярный» тип почвообра­ зования. Н. М. Сибирцев (1901) также выделил тундровые почвы в один из классов зональных почв.

Тип тундровых глеевых почв был введен в систематику почв

СССР Е.Н.Ивановой (1956).

Тундровые глеевые почвы типичны для тундровой ландшафтногеографической зоны. Они тянутся полосой различной ширины по всей северной окраине Евразии и Северной Америки. В южном полушарии из-за отсутствия суши в соответствующих широтах тунд­ ровые глеевые почвы не распространены. В Евразии эти почвы составляют 2,7% от площади континента. В Северной Америке их доля в почвенном покрове даже выше — до 4,6%. Общая площадь их на земном шаре около 2600 тыс. км2.

В тундре выделяются три подзоны: подзона южных кустарни­ ковых- (мохово-кустарниковых) тундр, подзона типичных моховых (пушицево-моховых) тундр и подзона арктических тундр. В от­ личие от южных и типичных тундр для арктических тундр харак­ терна несомкнутость растительного покрова; доминирующий тип распределения растительности, как и в арктической зоне, полиго­ нально-сетчатый.

Значительный запас мертвых растительных остатков в тундрах обусловлен замедленной минерализацией опада, бедностью бакте­ риальной флоры, неблагоприятными почвенными температурами. В мертвом органическом веществе аккумулируется значительное количество энергии тундровых биогеоценозов. Биологический кру­ говорот в тундрах можно характеризовать как заторможенный, за­ стойный, с малой емкостью за счет низкой продуктивности и невы­ сокой зольности тундровых растений.

58

Тундровые глеевые почвы, описанные в различных биоклима­ тических провинциях тундровой зоны, в зависимости от условий почвообразования могут иметь довольно существенные различия в строении профиля. В наиболее общем виде профиль тундровой глеевой почвы на суглинистых отложениях состоит из горизонта

подстилки (О или

ОА), гумусового или

перегнойного горизонта

(А или ОА/А), оглеенного переходного

горизонта Bg и глеево-

го горизонта G. В

различных подтипах

тундровых глеевых почв

строение профиля может существенно меняться: тундровые глеевые гумусные почвы имеют хорошо выраженный гумусо-аккумуля- тивный горизонт мощностью в несколько сантиметров, тундро­ вые глеевые перегнойные почвы характеризуются буровато-корич­ невым мажущимся органогенным горизонтом с большим коли­ чеством полуразложившегося растительного материала, тундровые глеевые типичные почвы имеют только слой подстилки (тундрово­ го войлока) из мхов и кустарничков, в тундровых глеевых торфя­ нистых почвах органогенный горизонт может достигать мощности 10—20 см.

Тундровые глеевые почвы могут различаться и по характеру оглеения в профиле. В европейских тундрах оглеение чаще всего начинается с поверхности (поверхностно-глеевые почвы), в запад­ но-сибирских тундрах оно приурочено к горизонтам смены породы по гранулометрическому составу (контактно-глеевые почвы), в восточно-сибирских тундрах оглеение часто носит надмерзлотный характер (надмерзлотно-глеевые почвы). Если глеевый горизонт развит достаточно хорошо, то почва классифицируется как глеевая, в случае наличия лишь пятен оглеения в профиле — как глееватая. Глееватые почвы типичны для северной подзоны тундр — арктических тундр.

Микроморфологические исследования тундровых глеевых почв показывают, что для органогенных горизонтов характерна силь­ ная опесчаненность и почти незаметное в шлифах содержание илистой фракции; связующим цементом между минеральными зернами служит органическое вещество, состоящее из раститель­ ных остатков разной степени гумификации. Поверхность мине­ ральных зерен от илистых частиц и пленок отмыта. В связи с тем, что иллювиирование ила в подстилающие горизонты не наблюда­ ется, можно предположить, что вынос илистых частиц осуществля­ ется боковым стоком по рыхлым органогенным горизонтам (гори­ зонтальное надмерзлотное элювиирование).

Криогенные процессы в тундровых глеевых почвах влияют на микроструктуру глинистого вещества минеральных горизонтов, для которого характерно ярко выраженное чешуйчатое строение. Образование ориентированных глин чешуйчатой формы вероятнее всего связано с длительным замерзанием почвенной толщи, при котором вся она пронизывается кристаллами льда и глинистые частицы ориентируются вдоль этих кристаллов. При медленном оттаивании они сохраняют свою ориентацию.

В шлифах глеевых горизонтов доминирует серая окраска. По

59

редким порам имеются зоны окисления ржаво-бурого цвета. Гори­ зонты плохо агрегированы, содержат мало грубых растительных остатков, нет отмытости стенок пор и минеральных зерен от глини­ стого вещества. Характерно накопление большого количества аморфных соединений железа, пропитывающих окисленные уча­ стки глеевых горизонтов. В них же встречаются округлые стяже­ ния гидроксидов железа до 1 мм в диаметре.

Для типа тундровых глеевых почв характерна слабая дифференцированность профиля по распределению ила и минеральных компонентов. Факторов, которые ограничивают дифференциацию профиля, несколько. Важнейшими из них являются: мерзлотный массо- и влагообмен в профиле (перемешивание и постоянное обновление), наличие труднопроницаемых глеевых тиксотропных горизонтов, затрудненность бокового оттока элементов из-за не­ равномерного оттаивания мерзлоты на различных элементах нано- и микрорельефа.

Однако в тундровых глеевых почвах идет ряд процессов, кото­ рые хотя и в слабой степени, но способствуют их дифференциации. Это процессы оглеения, нисходящая миграция, криогенное подтя­ гивание веществ из минеральных горизонтов в органогенные и наоборот и, наконец, боковой сток, интенсивно идущий по органо­ генным горизонтам в период максимального оттаивания профиля.

Различия по валовому составу генетических горизонтов тун­ дровых глеевых почв, как правило, невелики. В арктических тун­ драх профиль почти не дифференцирован по содержанию ила и полуторных оксидов. В подзонах типичной и южной тундр при благоприятных условиях наблюдается слабая дифференциация профиля (рис. 16).

Большинство исследователей тундровых глеевых почв отмеча­ ют преобладание крупнопылеватых и мелкопесчаных фракций в их гранулометрическом составе. Это является следствием того, что при криолитогенезе (преобразование различных горных пород под влиянием мерзлотных процессов) тонкозернистые продукты обра­ зуются главным образом за счет физического выветривания, хими­ ческое выветривание имеет подчиненное значение. Может иметь место и агрегация глинистых частиц, приводящая к образованию частиц размерности пыли.

В связи с слабовыраженными процессами неосинтеза глин в криогенных почвах минералогический состав тундровых глеевых почв в значительной мере унаследуется от почвообразующих по­ род. Как правило, среди тонкодисперсных минералов илистой фракции преобладают гидрослюды (при почвообразовании на мо­ ренных и покровных суглинках и некоторых других почвообразую­ щих породах). Но на полуострове Таймыр и северо-западе Аляски, например, где почвообразование идет на морских темноцветных суглинках, в илистой фракции тундровых глеевых почв преоб­ ладают смешанослойные минералы и монтмориллонит.

Гумус тундровых глеевых почв характеризуется преобладанием бесцветных подвижных гумусовых веществ типа фульвокислот.

60

Рис. 16. Состав и свойства тундровой глеевой типичной почвы (Таймыр)

Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот колеблется в пределах 0,1—0,6. В составе гумуса преобладают фракции, связанные с полуторными оксидами; большую долю составляют неспецифические вещества (30—40%).

Подвижность гумуса приводит к пропитанности профиля тун­ дровых глеевых почв бесцветным органическим веществом. При наличии многолетнемерзлого водоупорного горизонта гумусовые соединения механически задерживаются над мерзлотой и накапли­ ваются в надмерзлотном горизонте профиля.

Реакция тундровых глеевых почв в различных подзонах ко­ леблется от кислой до слабокислой, почти нейтральной. Наиболее кислыми являются тундровые глеевые почвы южных тундр и лесотундры. Весьма существенно на реакции почв сказывается характер почвообразующих пород. Так, почвы на морских сугли­ нистых отложениях (полуостров Таймыр, например) имеют слабо­ кислую, почти нейтральную реакцию. В непосредственной близо­ сти от морских побережий на реакцию почв влияет принос солей с моря. Например, рН органогенного горизонта арктических тундр Югорского полуострова выше, чем в минеральных, за счет приносимых солей. Обычно же в тундровых почвах органогенные горизонты значительно кислее минеральных.

Емкость поглощения тундровых глеевых почв небольшая, но степень ненасыщенности основаниями высокая, за исключением органогенных горизонтов. В связи с постоянным оглеением про­ филя и отсутствием выноса в тундровых глеевых почвах наблю­ дается высокое содержание подвижного Fe (II) (до 100 мг — FeO на 100 г почвы в вытяжке 0,1 н. H2 SO4 ) и низкие ОВП от 200 до 500 мВ.

Для тундровых глеевых почв характерна высокая плотность, низкая порозность (особенно в глеевых горизонтах), слабая аэра­ ция. Низкая фильтрационная способность глеевых горизонтов

обусловливает интенсивный боковой сток по органогенным гори­ зонтам.

В программе Почвенной карты СССР, подготовленной Почвен­ ным институтом им. В. В. Докучаева, тундровые глеевые почвы на­ званы глееземами тундровыми мерзлотными. В классификации почв Канады и в системе ФАО/ЮНЕСКО эти почвы относятся к криогенным глейсолям. В современной классификации почв США тундровые глеевые почвы могут быть отнесены к различным боль­ шим почвенным группам порядков инсептисолей, моллисолей, энтисолей.

Основными чертами тундрового глеевого почвообразования, определяемыми всем комплексом биоклиматических условий, яв­ ляются следующие: небольшая скорость разрушения и изменения почвообразующих пород; замедленное удаление продуктов вывет­ ривания и почвообразования из почвенной толщи; слабая диф­ ференциация профиля по распределению ила и минеральных компонентов; оглеенность профиля; относительная замедленность разложения и синтеза органических веществ и, как следствие это­ го, образование грубогумусных горизонтов с значительным коли­ чеством легкорастворимых гумусовых соединений фульватной природы; существенная роль криогенных процессов в формирова­ нии морфологии и химических свойств почв.

В образовании тундровых глеевых почв большую роль играют криогенные процессы, объединяемые под общим названием «криотурбации» (морозобойное растрескивание, пучение, тиксотропное течение, криогенное оструктурирование и др.). Криотурбационные процессы в тундровых глеевых почвах определяют четко выражен­ ную микрокомплексность почвенного покрова (рис. 17). Посто-

Рис. 17. Почвенный комплекс трещинно-нанополигональной дриадово-моховой

пятнистой тундры:

 

I — пятно, лишенное растительности; II — тундровая гумусная глееватая

почва пониже­

ния; 1 — мхи; 2 — кустарнички; 3 — гор. ОА; 4 — гор. АВ; 5 — гор. Bgl;

6 — гор. Bg2;

7 — мерзлая толщина; 8 — линзы льда

 

62