Глава 18. ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ПОЛЯРНЫХ И СУБПОЛЯРНЫХ ОБЛАСТЕЙ

М.А. Глазовская

Смотрите также:

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Фитоценология - геоботаника

Химия почвы

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Черви и почвообразование

Дождевые черви

Вернадский. Биосфера

Геохимия - химия земли

Минералогия

Земледелие. Агрохимия почвы

Справочник агронома

Происхождение растений

Ботаника

Биология

Эволюция биосферы

Земледелие

Геоботаника

Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

Дерновые арктотундровые почвы

Они распространены на легких почвообразующих породах — песках, супесях, хрящевато-щеб- неватых отложениях в условиях рельефа, исключающих застой атмосферной влаги, под кассиопеево-дриадовыми и злаково-осоко- выми сообществами и образуют комплексы с слаборазвитыми пленочными почвами полигонов.

Дерновые арктотундровые почвы вследствие неглубокого летнего протаивания (до глубины 70—80 см) небольшой мощности; горизонт льдистой мерзлоты, благодаря легкому механическому •составу и слабой водоудерживающей способности отсутствует.

В дерновых арктотундровых почвах генетический профиль представлен горизонтами: А0, А, Вт, ВС и С. Ао — сильно задернованный, грубогумусовый горизонт мощностью 0—2 см. А — гумусовый, серовато-коричневый, почти бесструктурный горизонт мощностью 2—7 см. Вт — метаморфический ожелезненный, ярко-коричневый или рыжевато-коричневый горизонт легкого механического состава мощностью 7—35 см. Поверхность песчаных зерен и более крупных обломков покрыта железистыми пленочками, образовавшимися за счет выветривания железосодержащих минералов этого горизонта (не натечных). Пленочки и являются причиной яркой окраски, свидетельствующей об окислительной среде. ВС — менее ярко окрашенный бурый горизонт мощностью 35—50 см, переходный к почвообразующей породе. С — серая или серовато-бурая легкая по механическому составу порода, залегающая с глубины 50 см и более.

Над мерзлым горизонтом в некоторых случаях наблюдаются Небольшие сизоватые пятнышки, свидетельствующие о слабом ог- леении.

Гумуса в дерновых арктотундровых почвах 3—7%, реакция почв слабокислая (рН 5,5—6,7), они слабо ненасыщены основаниями (поглощенный водород составляет 5—15% от емкости поглощения) .

Дерновые субарктические почвы

Эти почвы локально распространены в подзонах мохово-лишайниковой и кустарничковой (типичной) тундры, в лесотундре и особенно во влажных прохладных приокеанических областях под пустошами и широко представлены на Камчатке, на Сахалине, в южной Аляске и Алеутских островах, в южной Гренландии, в Исландии, на побережьях северной Норвегии. В отличие от арктотундровых почв они развиваются в условиях несколько более теплого и влажного климата под ассоциациями травянистых мезофитов, поставляющих большое количество органических остатков (особенно корневых) на хорошо водопроницаемых песчаных или хрящевато-щебневатых породах и на хорошо дренированных участках рельефа. Вечная мерзлота в приокеанических секторах отсутствует, водный режим в почвах промывной.

Основная масса корней (около 40% общего количества) концентрируется в верхних 10—15 см почвенной толщи, глубже . их количество резко падает. Около 25—35% органических остатков поступает с наземным опадом на поверхность почвы. Гумификация вследствие прохладного климата идет медленно, на поверхности почвы накапливается травяной войлок «ли сухой торф.

В условиях постоянно влажного прохладного климата образуется гумус ульматно-фульватного состава. Менее подвижные ульми- новые кислоты остаются на месте гумификации корней и образуют ульматно-железистый аккумулятивный гумусовый горизонт. Более подвижные фульвокислоты в виде фульватов железа и алюминия частично перемещаются вглубь и образуют илдювиально-гумусо- вый горизонт, который одновременно является и горизонтом метаморфическим, так как в нем наблюдаются процессы разложения первичных минералов.

Формирование профиля кислых дерновых почв идет, таким образом, при ведущем значении следующих почвообразовательных процессов: накоплении ненасыщенного гумуса фульватно-ульмат- ного состава, образовании малоподвижных ульматно-железистых и несколько более подвижных железо-алюмо-фульватных комплексов, биологическом накоплении элементов органогенов, аггрегаци» почв при активном участии почвенных беспозвоночных и выносе из почвенного профиля значительной части освобождающихся при выветривании и почвообразовании оснований.

Генетический профиль почв прост и состоит из трех главных горизонтов и почвообразующей породы ().

Av 1 — дерновый горизонт, образованный в значительной мере густым переплетением тонких корней травянистой растительности,, скрепляющих мелкие, прокрашенные гумусом зернистые или комковатые отдельности почвенной массы. Мощность его варьирует от 5 до 15 см.

AUf — гумусовый горизонт варьирующей мощности (от 10 д» 50 см), обычно весьма характерного серовато-бурого цвета, переходящего в нижней части в ярко-бурый. Этот горизонт комковато- зернистой структуры, хорошо водо- и воздухопроницаем, пронизав корнями и часто ходами почвенных насекомых и дождевых червей. Его часто подразделяют на два подгоризонта: более серовато-бу- рый Asu и более светлый желто-бурый AUf.

Bhm — иллювиальный метаморфический горизонт более ярко- бурого цвета, чем вышележащий, более легкого, чем другие горизонты, механического состава. Заметных новообразований нет.

Csiai — почвообразующая порода, обычно бескарбонатная.

Реакция почв на всем протяжении профиля слабокислая или кислая, условия преимущественно окислительные. В дерновой и верхней части гумусового горизонта содержание гумуса можег достигать 15%. В составе гумуса преобладают ульминовые (бурые) кислоты и в заметном количестве присутствуют фульвокислоты.

1 v-дерновый горизонт с обилием живых корней травянистой растительности.

Интенсивность аккумуляции биогенных элементов (С, N, Р, К и др.) в горизонтах максимального накопления гумуса высокая. Интенсивность вторичного глинообразования варьирует в зависимости от гидротермических условий, но нигде не достигает большой интенсивности. Емкость поглощения высокая, в составе поглощенных оснований преобладают Са и Mg, присутствуют поглощенные Н и AI. Степень ненасыщенности—15—25%- Выраженные элювиальные и иллювиальные горизонты для дернового, не осложненного другими процессами почвообразования, нехарактерны, хотя некоторое передвижение в пределах профиля фулъватов алюминия и железа наблюдается. В горизонте метаморфизации заметно некоторое ожелезнение.

Тундровые глеевые почвы

Они широко распространены на плоских слабо дренированных равнинах, сложенных породами среднего и тяжелого механического состава. На более легких породах они развиваются при наличии горизонта льдистой вечной мерзлоты, затрудняющей дренаж.

Прирост растительной массы в тундрах происходит очень медленно, ежегодный опад крайне незначителен (0,5—1,0 т/га),.

Область питания у многих растений тундры (мхов, лишайников) органичивается поверхностным слоем почвы мощностью в несколько сантиметров. У многих высших растений тундры корни идут не в глубь почвы, к мерзлому холодному слою, а параллельно ее поверхности. Поэтому сфера биологического круговорота здесь весьма узкая.

Типичные растения тундры — лишайники и мхи — обладают невысокой зольностью. По данным В. В. Пономаревой, зольность типичного лишайника тундры Cladonia всего лишь 1,5% от массы сухого вещества. В составе золы преобладает сера при малом количестве оснований. Это обусловливает появление в процессе минерализации растительных остатков не только органических кислот, но и свободной серной кислоты. Подвижность алюминия в тундровых почвах и присутствие ионов алюминия в водах рек и озер тундры В. В. Пономарева склонна объяснять растворяющим действием серной и органических кислот. Однако общее количество вовлекаемых в биологический круговорот веществ весьма незначительно. Возврат биологически поглощенных элементов в почву совершается очень медленно. Условия гумификации и минерализации растительных остатков в тундре неблагоприятны. Микроорганизмов мало, и период их активной деятельности короток. Поэтому даже те немногочисленные растительные остатки, которые ежегодно попадают в почву, не успевают гумифицироваться и минерализоваться и часто накапливаются на поверхности почвы и особенно в углублениях рельефа в виде слабо разложившейся трухи.

Характерная особенность тундрово-глеевых почв — проявление глеевого процесса.

Наиболее оглеены самая верхняя часть почвы на контакте с гумусовым горизонтом и нижняя часть профиля на контакте с горизонтом вечной мерзлоты (если она есть). Такой характер оглеения связан с миграцией влаги к холодным фронтам: в зимнее время — к поверхности почвы, сильно переохлажденной, в летнее время — к горизонту постоянной мерзлоты. Оттаивающий за лето верхний слой почвы, при относительно слабом, испарении, оказывается насыщенным влагой. В нем в анаэробных условиях идут процессы восстановления различных соединений и, в первую очередь, превращение окисных соединений железа в закисные формы. Внешне это выражается в появлении сизой или зеленоватой окраски, связанной с выделением фосфорнокислого закисного железа — минерала вивианита. В лучше аэрируемых участках профиля в более сухие годы частично идет окисление железа и появление гидратов окислов железа ржавого или охристого цвета. Поэтому профили тундровых почв пестры, с частым чередованием сизых и ржавых пятен, неясных — «облаковидцых» очертаний. Профиль тундровой почвы включает горизонты А0 — Ag — G, С (часто с вечной мерзлотой).

Для тундровых почв характерно повсеместное развитие в большей или меньшей степени выраженных криогенных явлений (мерзлотные трещины, вспучивание грунтов, талики, полигональные или медальонные формы поверхности и др.).

Вспучивание и излияние грунтов связаны с наличием в почве горизонта сохраняющейся в течение года или вечной мерзлоты, над которым создается переувлажненный слой талой почвы. Осенью, когда почвы начинают замерзать с поверхности, насыщенный водой талый слой оказывается заключенным между двумя мерзлыми слоями: нижним — постоянным и верхним — сезонным. По мере замерзания почвы сверху и увеличения в связи с этим объема верхнего горизонта талый слой оказывается в условиях все более возрастающего давления. Под влиянием давления талая жидкая почва в наиболее слабом месте (по старым корневым ходам, трещинам или в местах, где верхний мерзлый слой относительно тоньше) прорывает верхний слой и расплывается по поверхности почвы. По мере высыхания талый грунт растрескивается на полигоны, в пределах которых происходит дифференциация крупных и мелких частиц. Поверхность почвы приобретает типичное полигональное строение. Повторение процессов излияния грунтов приводит к периодическому перемешиванию всей массы почвы, находящейся над горизонтом вечной мерзлоты, и препятствует образованию сколько- нибудь выраженного профиля.

Дифференциация почвенных частиц по крупности происходит не только на поверхности почв, но и, как показали последние исследования Ю. А. Ливеровского и др., внутри почвенной толщи. Последнее приводит к образованию в тундровых почвах весьма своеобразной икряной структуры. Глинистые частицы, насыщенные водой, при замораживании и росте ледяных кристалликов раздвигают более крупные пылеватые и песчаные частички. В результате этого процесса каждая микроструктурная «икряная» отдельность оказывается более глинистой внутри и пылеватой по периферии. В более крупном масштабе этот процесс дифференциации мелких и крупных почвенных частиц приводит к образованию на поверхности тундровых почв полигонов.

Почвы тундр в сельскохозяйственном отношении еще очень мало освоены. В СССР имеются опыты по выращиванию ряда сельскохозяйственных культур на Кольской базе Академии наук СССР, в подзоне южной тундры. Основные пространства равнинной тундры используются в настоящее время как пастбищные угодья для оленей.

К содержанию книги: МАРИЯ АЛЬФРЕДОВНА ГЛАЗОВСКАЯ - Общее почвоведение и география почв