 |
Закон вертикальной почвенной зональности
|
|
|
|
Закон вертикальной зональности почв установлен В.В. Докучаевым в 1899 г. на основе исследований почв Кавказа. Этот закон гласит, что в горных системах основные типы почв распространены в виде высотных поясов (зон), последовательно сменяющих друг друга по мере нарастания абсолютной высоты от подножия гор к вершинам в соответствии с изменением климата, растительности и других условий почвообразования.
Высотная зональность связана с тем, что при подъеме в горы на 100 м – уменьшается атмосферное давление, уменьшается температура воздуха на 0,5° и увеличивается количество осадков. Кроме того, распространение вертикальных почвенных зон зависит от экспозиции склонов относительно солнца и ветра. Склоны южной экспозиции теплее и суше северных. То же относится к склонам, на которые дуют теплые ветры. На влажных и холодных склонах наблюдается обратная картина.
Структура вертикальной зональности почв, или последовательность в смене вертикальных зон, определяется, прежде всего, положением горной страны в системе горизонтальных почвенных зон и положением горной страны по отношению к Океану (континентальная, океаническая или переходная фация).
Фациальность также накладывает отпечаток на почвенные зоны горной страны. Это можно проследить на разных склонах Кавказских гор.
В восточной части Кавказа – горно-коричневые почвы сменяются бурыми горно-лесными и горно-луговыми.
Западные склоны представлены горными красноземами, желтоземами, бурыми горно-лесными и горно-луговыми почвами.
С.А.Захаров, ученик В.В.Докучаева и крупный знаток горных почв усложнил представление о вертикальной зональности почв и ввел ряд новых понятий о взаимном расположении зон это - «миграция» (внедрение одной почвенной зоны в другую); «инверсия» (явление обратного или неправильного залегания почв), есть и температурные инверсии, т.е. стекание масс холодного воздуха по склонам и застаивание его в депрессиях, вызывающее во многих горных системах континентальных областей обратное расположение вертикальных почвенных зон; «интерференция » зон, когда в системе нормальных рядов совсем выпадают отдельные почвенные зоны.
|
|
|
Закон аналогичных топографических рядов почв
(учение о зональных почвенных комбинациях)
Наряду с рассмотренными закономерностями распространения почв на больших территориях существуют закономерности распространения почв на небольших территориях. Эти закономерности обусловлены местными условиями почвообразования и, прежде всего, рельефом. В настоящее время изучение этих закономерностей вылилось в особое направление географии почв, которое получило название - структура почвенного покрова (СПП). По В.М. Фридланду структура почвенного покрова – это закономерное чередование неоднородностей почвенного покрова.
Наиболее общая закономерность - это распределение почв по элементам мезо- и микрорельефа, которую еще в 1927 году, С.А. Захаров назвал законом топографических рядов почв. Сущность его заключается в том, что на возвышенных элементах рельефа расположены генетически самостоятельные почвы (автоморфные), с переходом к отрицательным элементам рельефа все большую долю в почвенном покрове занимают почвы генетически подчиненные с аккумуляцией в них веществ подвижных в условиях данной почвенной зоны.
 | |||
 | |||
В лесостепной зоне на водоразделах формируются черноземы типичные, на склонах – черноземы выщелоченные, в нижних частях склонов – черноземы оподзоленные.
Почвы арктической зоны
|
|
|
Обширная территория северной части России представляет собой полярную почвенно-биоклиматическую область, которая делится на две зоны: арктическую и тундровую. Арктическая зона включает самые северные острова Ледовитого океана (Земля Франца-Иосифа, Северная земля, острова де-Лонга, север Новосибирских островов) и северную оконечность полуострова Таймыр. Зона характеризуется
холодным слабовлажным климатом. Годовое количество осадков
130–200 мм, основная масса осадков выпадает в виде снега. Безморозный период отсутствует. Среднегодовая температура –14; –18 оС.
Почвогрунты находятся в мерзлом состоянии, оттаивают с поверхности (около 30 см) только на 2 месяца.
• Климат – полярный холодный сухой, июль ср. t0 1-2/. Осадки 50-200 мм в год. Гумидный характер климата, талая вода ледников и снежников приводит к появлению гидроморфных почв, преимущественно, проточного характера. Сильное расчленение рельефа приводят к появлению позиций, где имеет место интенсивная денудация.
•
Рельеф – специфический микрорельеф (мерзлотный). В рельефе отражаются мерзлотные явления – трещинообразование, мерзлотная сортировка и вымораживание обломочного материала. В результате этого формируются специфические формы мерзлотного нано- и микрорельефа и полигональности почв. На рыхлых породах возникают трещинные полигоны, на каменистых – каменные котлы, кольца, полосы и др.
Наиболее существенные причины образования полигональных структур следующие: 1) сжатие грунтов при промерзании и оттаивании; 2) сортировка материала, выталкивание к поверхности крупных частиц; 3) развитие жил и линз подземного льда
Кроме пятнистых форм микрорельефа, большое распространение в Субарктике имеют бугорковатые и бугристые образования, происхождение которых связано с процессами пучения. Пучение грунтов обусловлено увеличением их объема при промерзании как за счет расширения имеющейся в грунте воды на 9% при ее кристаллизации, так и вследствие замерзания новых объемов воды, мигрирующих извне.
Растительный покров зоны имеет разреженный очаговый характер. В основном преобладают литофильные мхи и накипные лишайники, некоторые злаки (щучка, мятлик). В трещинах скал и на мелкоземистом субстрате большую роль в накоплении органического вещества играют зеленые и синезеленые водоросли. Поверхности, лишенные растительности, покрыты корочкой водорослей. Голый грунт занимает от 70 до 95%.
|
|
|
• Почвообразующими породами являются разнообразные дериваты базальтов и мезозойских песчаников (ЗФИ), а также известняков и глинистых сланцев (НЗ).
•
• Арктические почвы разделены на два подтипа: арктические пустынные, арктические типичные гумусные. В пределах первого подтипа выделяют два рода: насыщенные карбонатные и засоленные, которые характерны для супераридной и ультрахолодной частей Арктики. Они имеют нейтральную или щелочную реакцию среды, а на поверхности солевую корочку.
• Почвы формируются в условно нормальных ‑ мезотермных условиях, которые сочетаются с олиготермными (жесткий ветровой режим, длительное накопление снега и т.п.) и эутермный (южные экспозиции, ветровая тень) условия теплообеспеченности.
• Важным фактором почвообразования является привнос птицами органического вещества из моря. В этих условиях почвы развиваются в орнитотрофных условиях.
• В зависимости от пород формируются почвы:
• 1. Каменистые россыпи: –
• Пл – почвопленки под накипными лишайниками и печеночными мхами;
• ЛТ – торфяные литоземы (Т‑(TС)‑D);
• СТ – сухоторфяные почвы (TJ‑TT‑(TC)‑D).
• 2. Суглинистые дериваты базальтов –
• Пл;
• Д – серогумусовые (дерновые) (AY‑AC‑C);
• Дгл ‑ дерновые глееватые (AU‑G‑CG).
• 3. Суглинистые щебнистые дериваты базальтов –
• Пл;
• Д – серогумусовые (дерновые) (AY‑AC‑C);
• ЛТ – торфяные литоземы (Т‑(TС)‑D);
• 4. Известняки –
• Пл;
• КПр – карбопетроземы гумусовые (W‑Mic‑M); где W-гумусово-слаборазвитый
• ПТГок – перегнойно-темногумусовые остаточно-карбонатные (AH‑Mic‑M), где АН‑перегнойно-темногумусовый..
• 5. Суглинистые щебнистые дериваты, глинистые сланцы –
• Пл;
• Пег – пелоземы гумусовые (на суглинках) (O‑Chi‑C);
• Птгг – петроземы[на щебне)](грубо) гумусовые (W‑M) W‑гумусово слаборазвитый; ЛТ – торфяные литоземы (Т‑(TС)‑D);
|
|
|
• 6. Пески –
• Псг‑ псамоземы на песках(слаборазвитые почвы) (О‑С∙∙), где О‑подстилочно-торфяный.
• 7. Арктические типичные гумусные почвы характеризуются слабо-развитым маломощным профилем, в котором выделяются только горизонты А и С (или R-стратифицированный), иногда с переходным горизонтом АС или AR.
• В понижениях рельефа формируются болотные (переувлажненные) почвы, часто неоглеенные почвы, не имеющие признаков торфообразования («минеральные болота») и нередко содержащие карбонаты и легкорастворимые соли. Накопление последних связано с преобладанием в этой зоне низких температур, при которых соли слабо растворяются.
Почвы тундровой зоны
Тундровая зона расположена к югу от арктической, граничит на юге с таежно-лесной и разделяется на подзоны: высоко-арктическая тундропустошь, с редне-арктическая тундра * низко-арктические тундры и лесотундры
Климат зоны отличается небольшим количеством тепла, избыточной увлажненностью. Для тундры свойственны длинная холодная зима и короткое прохладное лето. Средняя годовая температура колеблется от –0,2 оС на западе (Кольская провинция) до –9 оС и даже до –16 оС в азиатской части. Сумма активных температур (более +10 оС) составляет от 0о (арктическая тундра) до 400–600 оС (южная тундра и лесотундра). Среднегодовое количество осадков в тундре составляет около 300 мм. Низкие температуры определяют слабую испаряемость (К у > 1) и высокую влажность воздуха (75–90% летом). Наиболее континентален климат в Северо-Сибирской провинции.
Характерной особенностью зоны является наличие многолетней мерзлоты. За короткое лето оттаивает лишь небольшой поверхностный слой, мощностью от 30–80 см до 1–2 м. Мерзлота служит водоупором и способствует застою влаги.
Рельеф большей части территории равнинный, местами холмистый, грядовой, с частыми понижениями, занятыми озерами и болотами. В отдельных районах – горный рельеф (Хибины, Полярный Урал, Чукотский горный массив).
В тундре большое значение приобретает микрорельеф, связанный с мерзлотными явлениями: трещино-образованием, пучением, солифлюкцией (текучесть грунта по склону) и тиксотропией (переход коллоидов из геля в золь и обратно). Тиксотропия имеет следующие особенности: 1) образующийся из золя гель не отделяется от дисперсной среды, а застудневает вместе с ней; 2) полученный гель обратим и может быть переведен в золь путем механи-ческого воздействия (встряхивание, помешивание), по прекращению которого золь снова с течением времени переходит в гель. В почвах результатом тиксотропии является возникновение особого рода коагуляционно-тиксотропной микроструктуры, которая характеризуется появлением рыхлого каркаса из коллоидных частиц в основном удлиненной формы, внутри которого находится почвенный раствор. Тиксотропия особенно развита в криогенных почвах.
|
|
|
В результате вышеперечисленных явлений образуются пятнисто-полигональные и бугристые формы рельефа, в которых развиты криотурбационные процессы, обусловливающие микрокомплексность растительного и почвенного покрова.
Почвообразующими породами являются ледниковые, морские и аллювиальные отложения различного гранулометрического состава, часто каменистые. В горных районах они представлены элювием и делювием.
Растительность среднеарктических тундр, например, на равнинах всего Южного острова архипелага Новая Земля представлена различными вариантами, преимущественно пятнистых арктических тундр – моховых, мохово-лишайниковых, лишайниковых и кустарничковых, часто встречаются гипновые болота. Сомкнутость растительного покрова архипелага очень сильно зависит от субстратов – ледниково-морские суглинисто-глинистые равнины отличаются от своих щебнистых цокольных аналогов намного большим проективным покрытием, даже в случаях своего болеесеверного положения. Южнее, но в пределах той же среднеарктической тундры преобладают ивково-моховые тундры и осоково-гипновые (практически без сфагновых мхов) болота, доля кустарничков и карликовой березки невелика. В Сибири в этой зоне наиболее распространены кочкарниковые тундры.
В низко-арктических тундрах преобладают кустарничковые, ерниковые и лишайниковые разновидности с осоково-сфагновыми, часто бугристыми, болотами. По ложбинам стока характерно развитие ивняков, а по долинам рек – хвойно-березовых лесных сообществ.
Лесотундры Русской равнины состоят из двух сменяющих друг друга с севера на юг ареалов: крупноерниковые тундры с островками редколесий и еловые и березовые редколесья. Лесотундры Кольского полуострова – это лишайниковые и зеленомошные с дёреном шведским березовые криволесья и редколесья с редким участием сосны, ели и можжевельника. В Западной Сибири в лесотундрах, наряду с елью и березой, появляется лиственница, а восточнее Енисея полностью преобладают лиственничные редколесья.
В растительном покрове тундры отражается характерная ее особенность – отсутствие древесной (лесной) растительности.
Почвообразование в тундре протекает в условиях переувлажнения, недостатка тепла, низкой биологической активности и охватывает небольшой сезоннооттаивающий слой.
Почвообразование в тундре имеет ряд особенностей: 1) медленный темп всех элементарных почвенных процессов; 2) большая активность мерзлотных процессов, способствующих перемешиванию почвенной массы; 3) замедленность процессов удаления продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи из-за наличия мерзлотного водоупора; 4) слабая дифференциация профиля по распределению ила и минеральных компонентов.
Растительность тундры характеризуется низкой продуктивностью и незначительным количеством растительного опада (около 1 т/га). Низкая зольность опада, малое содержание в нем оснований, особенно Са, специфичный биохимический состав, представленный в основном трудноразлагаемыми соединениями (лигнин, смолы, воска, дубильные вещества), неблагоприятный температурный режим, недостаточная аэрация, небольшая биологическая активность определяют слабую степень разложения опада, способствуют консервации органического вещества и образованию грубогумусных и оторфованных горизонтов с значительным количеством легкорастворимых гумусовых соединений фульватной природы. Следует также отметить то, что при криолитогенезе (преобразовании различных горных пород под влиянием мерзлотных процессов) особым образом трансформируется и минеральная часть почв. Минеральная часть тундровых глеевых почв представлена в основном крупнопылеватыми и мелкопесчаными фракциями, возникающими главным образом за счет физического выветривания, поскольку химическое выветривание имеет подчиненное значение. Может наблюдаться агрегация глинистых частиц, приводящая к появлению частиц размерности пыли.
Литолого- геоморфологические факторы приводят к увеличению сложности “рельефно-субстратной матрицы” (многообразие почвообразующих пород по засоленности, карбонатности, щебнистости, склонов по экспозиции и крутизне) - это также увеличивает дивергенцию почвенного покрова.
Иными словами, в условиях низкой энергетики почвообразования высоких широт небольшие локальные изменения факторов (содержание мелкозема в материнской породе и ее состав, ветровой и снежный режимы, термическое влияние моря и ледников, импульверизация солей и др.) существенно меняют тип педогенеза и организацию почвенного покрова на уровне его мезоструктур (в связи с мезорельефом).
Криогенный (мерзлотный) фактор, сильно различающийся в высоких широтах по широте, долготе, а также в зависимости от дренированности и характера субстрата, усложняет почвенный покров на уровне его микроструктур (в связи с микрорельефом).
Таким образом, в тундре господствует болотный тип почвообразования, которому соответствуют следующие элементарные процессы почвообразования: торфообразование, оглеение.
Торфообразование – накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения, которое сказывается на составе растительности. В таких условиях могут произрастать только болотные растения: сфагновые мхи, некоторые виды осок, пушица, клюква, багульник.
В анаэробных условиях интенсивность окислительных процессов сильно ослабляется и органическое вещество до конца не минерализуется. Происходит накопление больших масс опада в виде очеса. Разложение органических остатков протекает в самом верхнем слое очеса, куда чуть-чуть поступает кислород, при участии микроорганизмов – в основном грибов и целлюлозоразлагающих бактерий. При разложении растительных остатков в анаэробных условиях образуется большое количество промежуточных продуктов распада в виде низкомолекулярных органических кислот (масляная, молочная, яблочная, янтарная, лимонная и др.), которые подавляют жизнедеятельность микроорганизмов и приводят к консервации органического вещества в виде торфа.
Глеевый процесс почвообразования, или оглеение почвы, является результатом длительного сезонного или постоянного переувлажнения и развития в анаэробных условиях восстановительных процессов.
Оглеение – биохимический процесс, связанный с жизнедеятельностью анаэробных микроорганизмов. Большую роль в нем играют микроорганизмы, получающие энергию за счет окислительно-восстановительного преобразования органического вещеcтва, соединений Fe, Mn, S. В глеевых горизонтах накапливаются элементы с переменной валентностью в восстановленных формах: FeO, MnO, H2S, FeS, CH4. В результате глеевого процесса возникают специфические глинистые минералы, содержащие восстановленные элементы: вивианит Fe3(PO4)2·8H2O (гидрофосфат Fe2+), глауконит, сульфиды тяжелых металлов (PbS, CdS и т.д.). Они имеют сизую, грязно-зеленую, голубую окраску и обусловливают цвет всего глеевого горизонта. Глеевый процесс изменяет только минеральные горизонты, а органогенная часть профиля подвергается торфообразованию.
Почвенное разделение Международной группы по исследованию мерзлотных почв (Goryachkin et al., 2004) в сравнении с ландшафтными разделениями, принятыми в СССР (России).
| Зональные выделы | Низко-арктическая тундра | Средне-арктическая тундра | Высоко-арктическая тундропустошь* | ||||
| Основные почвы | (торфяно)-глееземы, глееземы криомета-морфические, органо- и дерново-криомета-морфические почвы, подзолы, подбуры, преимущ. оподзоленные, палево-метаморфические, почвы, криоземы, в т.ч. палево-метаморфизован-ные, торфяные почвы | криометаморфические почвы, (торфяно)-глееземы, криоземы, подбуры, в т.ч. оподзоленные, торфяные почвы, дерновые грубо-гумусированные почвы, перегнойно-темно-гумусовые остаточно-карбонатные почвы, почвы пятен | почвопленки, петроземы, пелоземы, местами засоленные, псаммоземы, серогуму-совые дерновые, в т.ч. глееватые почвы, торфяно-литоземы, перегнойно-темногу-мусовые остаточно-карбонатные почвы, сухоторфяные почвы | ||||
| Особен-ности почвенно-го покрова (ПП) | Преимущественно сплошной ПП, моховые подстилки, широкое распространение торфяников и мерзлотных бугров | Преимущественно разорванный ПП, (грубо)гумусовый горизонт, подстилка маломощная и неповсеместная | ПП пятнами, контрастный – засо-ленные почвы в сосед-стве с торфяно-литозе-мами, сильное развитие процессов привноса-уноса вещества | ||||
| Раститель-но-ланд-шафтное разделение, принятое в СССР | лесо-тундра | южная тундра | типичная тундра | арктическая тундра | арктическая (полярная) пустыня | ||
| СУБАРКТИКА | АРКТИКА | ||||||
Средне-арктические, низко-арктические тундры и лесотундры, как видно из данных по факторам почвообразования, являются зоной преобладания равнин с озерно-аллювиальными, моренными и другими рыхлыми отложениями, особенно это касается территории России.
В этих плохо дренированных условиях и гумидном климате преобладают почвы с профилем O-G-CG, выделяемые в классификационной системе 2004 года как тип глееземов (O-G-CG).
В этих почвах под подстилочно-торфяным горизонтом наблюдается яркий сизо-голубой обычно тиксотропный и часто криотурбированный глеевый горизонт. Нижняя часть глеевой толщи имеет преимущественно буровато-сизую окраску и (при утере тиксотропных свойств) творожистую структуру и горизонтальную делимость. Органогенный горизонт этих почв в его нижней части может иметь прослойку грубогумусированного или перегнойного материала, что дает основание для выделения подтипов глееземов грубогумусированных и перегнойных. Весьма широко распространенными почвами южной тундры являются глееземы криометаморфические с профилем (O-G-CRM-C(g)), характеризующиеся сочетанием поверхностного глеевого и срединного криометаморфического горизонтов. Оглеение ограничивается верхними 20-25 см и проявляется в виде яркой голубой окраски.
В наиболее дренированных условиях вершин холмов на суглинистых субстратах довольно широко распространены криометаморфические почвы с профилем
O-CRM-C, в которых подстилочно-торфяный или грубогумусовый горизонт сменяется криометаморфическим горизонтом бурых или серовато-бурых тонов с творожистой, а при обсыхании крупитчатой или мелкокомковато-ореховатой структурой. С глубиной оструктуренность уменьшается и проявляется криогенное плитчатое сложение. Отчетливое оглеение отсутствует, возможны лишь его слабые признаки.
Если в профиле присутствует грубогумусовый горизонт AO, то эти почвы относятся к типу криометаморфических грубогумусовых почв (AO-CRM-C).
В более дренированных условиях здесь сформированы палевые почвы с профилем (AJ-BPL-BCA-Cca), которые характеризуются структурным и железистым метаморфизмом в палево-метаморфическом горизонте BPL – имеющим более насыщенную окраску, чем нижележащие горизонты. Однако основные ареалы палевых почв расположены южнее, в таежной зоне континентальных областей. Наконец, в наиболее сухих и теплых – эутермных условиях в континентальных тундрах под «тундростепями» встречаются литоземы темногумусовые (AU-M) с хорошо выраженным темным гумусовым горизонтом, подстилаемым щебнистым материалом.
На песчаных и щебнистых отложениях большинство почв низко-арктических тундр относится к отделу альфегумусовых почв, а именно, к разным типам и подтипам подбуров (O-BHF-C) и подзолов (O-E-BHF-C). Все они характеризуются высокой кислотностью и ненасыщенностью поглощающего комплекса, а также высоким содержанием органического вещества, причем как в иллювиальных, так и в элювиальных горизонтах, что многими авторами отмечается для почв Севера.
Здесь, особенно в наиболее влажном европейском климате встречаются также почвы, которые из-за мощных органических горизонтов (>10 см) относятся к сухоторфяно-подзолам (TJ-E-BHF-G-CG).
Практически для всех тундровых подзолов характерна потечность гумуса в элювиальных горизонтах, выражающаяся в кремовом оттенке в окраске и в более высоком содержании в них гумуса и подвижных форм оксидов железа и алюминия, чем в подзолистых горизонтах лесотундровых почв. Потечность гумуса связана с очень гумидным климатом и низкими темпами разложения органического вещества в тундре – в этих условиях из подстилки вымывается не связанный с минеральными веществами водорастворимый гумус, который пропитывает верхние горизонты почв.
Среди описанных в тундре и лесотундре подбуров встречается практически тот же набор подтипов, что и для подзолов, большинство которых сильно криотурбированы. Без видимых нарушений хода почвообразования формируются подбуры оподзоленные (O-BHFe-BHF-C).
Подбуры и подзолы могут встречаться на всей территории тундры и лесотундры, и лишь в качестве общей тенденции можно отмечать постепенное увеличение доли подбуров к северу среди мезоморфных наиболее развитых почв легкого гранулометрического состава.
Помимо альфегумусовых почв,в гумидных тундрах на щебнистых отложениях нередко встречаются литоземы перегнойные (H-M), которые отличаются наличием перегнойного горизонта и близким подстиланием плиты, а сухоторфяно-литоземы (TJ-M).
В целом, для почв тундр нужно отметить преобладание процессов трансформации органического вещества, Al-Fe-гумусовой миграции, практически повсеместно встречаемые признаки оглеения. Процессы структурообразования выражены по-разному в зависимости от характера почвообразующих пород: слабо ‑ в условиях легкого состава субстрата и сильно ‑ на суглинисто-глинистых породах. На последних часто встречается криогенное коагуляционное оструктуривание, приводящее к появлению специфической крупитчатой структуры.
Итак, анализ факторов почвообразования показал, что в Арктике с юга на север происходит направленное изменение климатических и литолого-геоморфологических факторов почвообразования, которое обусловливаетразнообразие и мелкоконтурность почвенного покрова полярных областей.
Типичными почвами являются торфяно-глееземы и даже торфяные почвы (T-TT), относящиеся к стволу органогенных и отделу торфяных почв - это почвы с горизонтом торфа мощностью >50 см. В результате мерзлотных пучений и формирования крупных и средних линз сегрегационного льда внутри торфа или торфяно-мелкоземистой толщи формируются торфяные бугры (Рис. 7).
Рис.7. Строение торфяного бугра. Условные обозначения: 1-торф, 2-песчаный материал, 3-суглинок, 4- глина, 5- сегрегации льда, 6 – лед, 7 – граница мерзлоты
В результате пучений торф оказывается в условиях улучшенного дренажа и поэтому начинает разлагаться и минерализоваться - на буграх формируются почвы, относящиеся к подтипу торфяных деструктивных почв (Tmd-TT). В них верхняя часть торфа, который когда-то был накоплен в условиях переувлажнения, в потом попал в более сухие условия, существенно разложен и представляет собой материал, который очень сходен с тем, что бывает в мелиорированных торфяниках средней полосы – сухой, коричневый, легко растирающийся в пальцах.
Наиболее однородные в почвенном отношении переувлажненные ландшафты средне-арктической тундры - это болота на месте бывших озер. Здесь развиты болотные торфяно-глееземы (T-G-CG) с мощностью торфяного горизонта 15-30 см и глубиной мерзлоты около 30 см в сизом глеевом горизонте G.
Набор почвообразующих процессов в почвах средне-арктической тундры, если и сходен качественно, то заметно отличается большей интенсивностью, чем в высоко-арктических тундропустошах. В то же время менее и не так повсеместно выражена роль процессов латерального привноса-уноса вещества. Наряду с процессами трансформацииорганического вещества,здесь существенно проявляются процессы оглеения, криотурбаций и оструктуривания.
ПОЧВЫ ТАЁЖНО‑ЛЕСНОЙ ЗОНЫ
Значительную часть бореального пояса (умеренно холодного) занимает таежно-лесная зона. Условия почвообразования чрезвычайно разнообразны в связи с громадной протяженностью зоны с Запада на Восток и с Севера на Юг.
Климат зоны умеренно холодный. В Восточной Сибири – резко континентальный, на Дальнем Востоке – муссонный.
Средняя годовая температура изменяется от +4 0С в европейской части до –16 0С в Восточной Сибири и до +7,5 0С на Дальнем Востоке.
Осадков в год выпадает в среднем по зоне 300–800 мм.
Ку > 1 поэтому зона в целом характеризуется достаточным и даже избыточным увлажнением. В Сибири распространена вечная мерзлота.
Рельеф европейской части зоны, которая расположена в пределах Русской равнины, имеет холмисто-волнистый характер. Возвышенности и холмы ледникового происхождения с абсолютными отметками 300-500 м над уровнем моря, между ними расположены озера и болота. Территория Русской равнины довольно сильно расчленена речными долинами и в целом неплохо дренирована.
Западно-сибирская часть зоны представляет собой обширную плоскую слабодренированную равнину.
Восточная Сибирь и Дальний Восток отличаются сложным горным рельефом.
Для возвышенных хорошо дренированных территорий характерен промывной тип водного режима, а на плоских слабодренированных и пониженных участках наблюдается застой влаги.
Почвообразующие породы в европейской части и Западно-Сибирской зонах представлены преимущественно ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями.
В Восточной Сибири и Дальнем Востоке почвы формируются на элювии и делювии коренных пород.
В целом почвообразующие породы таежной зоны характеризуются перемытостью, выщелоченностью, низким содержанием катионов (Са, К, Mg), часто имеют тяжелый гранулометрический состав, что способствует периодическому застою влаги.
Преобладающий тип растительности зоны ‑ хвойные леса с моховым и мохово-кустарничковым покровом. В европейской части – темнохвойные леса (еловые), а в Восточной Сибири – светлохвойные лиственничные леса.
Только в подзоне южной тайги развиты хвойные леса с примесью мелколиственных и широколиственных пород, с богатым травяным напочвенным покровом
Большие площади заняты болотными ассоциациями.
К главным типам почвообразования относятся подзолистый, процесс биогенной аккумуляции (дерновый) и болотный. С болотным мы с Вами познакомились, когда говорили о тундровых почвах.
Сущность подзолистого процесса заключается в разрушении в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.
Подзолистый процесс в чистом виде развивается в условиях промывного типа водного режима, под хвойными лесами с моховым напочвенным покровом, на легких по гранулометрическому составу и бедных основаниями почвообразующих породах.
Растительный опад, состоящих из хвои, древесины, мхов и лишайников поступают на поверхность почвы. В составе опада содержится большое количество трудноразлагаемых соединений: лигнин, воска, смолы, дубильные в-ва; в них мало зольных элементов и азота. Разложение опада такого химического состава осуществляется в основном грибной микрофлорой, что способствует образованию различных органических кислот (яблочная, лимонная, янтарная, муравьиная) и гумусовых кислот, в которых преобладают ФК (СГК/СФК << 1).
Часть гумусовых кислот нейтрализуется основаниями опада, а также катионами почвообразующих пород и закрепляется в верхней части профиля, формируя аккумулятивно-гумусовых горизонт AY.
В результате разрушения минералов ФК и выноса с осадками продуктов разрушения формируется горизонт подзолистый или элювиальный – горизонт вымывания – (Е) белесого цвета, часто бесструктурный, обедненный илистыми частицами, соединениями Al, Fe, Ca, Mg и обогащенный кремнеземом.
По мере продвижения по профилю преимущественно ФК растет содержание фульватов алюминия и железа. В средней части профиля эти соединения попадают в другие кислотно-основные и окислительно-восстановительные условия. С ростом концентрации Al и Fe в составе фульватов они выпадают в осадок, формируя иллювиальный горизонт – В.
В северной тайге и лесотундре на легких почвообразующих породах в условиях более холодного климата формируются подзолы (отдел альфегумусовых почв), не имеющие гумусового горизонта:
• О – Е – ВHF – С.
• О – подстилочно-торфяный; E – подзолистый; BHF – Альфегумусовый
•
В средней тайге формируется зональный тип почв таежно-лесной зоны типичная подзолистая почва, относящаяся к отделу текстурно-дифференцированных, профиль которой имеет следующее строение:
О – ЕL – ВEL – ВT – С.
• О – подстилочно-торфяный; ЕL ─ элювиальный (отличается своеобразной плитчатой или листоватой структурой, более светлый); BEL – субэлювиальный; BT – текстурный.
• Оценивая свойства подзолистых почв, необходимо отметить их следующие общие особенности:
1) четко выраженная дифференциация профиля на элювиальную и иллювиальную части с образованием осветленного подзолистого горизонта в верхней части профиля под маломощным гумусовым горизонтом;
2) обедненность элювиальной части профиля физической глиной, илом, полуторными оксидами и их соответствующее накопление в иллювиальном горизонте, относительное обогащение элювиального горизонта SiO2;
3) малое содержание гумуса (2–3% в горизонте А и 0,5–1,0% в горизонте (Е)) и незначительный общий запас гумуса при преобладании в его составе ФК над ГК;
4) высокая актуальная и потенциальная кислотности верхней части профиля;
5) небольшая ЕКО – от 2–4 до 10–15 м-экв/100 г почвы при степени насыщенности основаниями менее 50% в верхней части профиля;
6) низкая обеспеченность элементами питания растений;
7) неблагоприятные физические свойства: наличие уплотненного иллювиального горизонта в средней части профиля и соответствующая дифференциация фильтрационных свойств по профилю, отсутствие агрономически ценной структуры, большая плотность и малая порозность;
8) высокое содержание подвижного алюминия, повышающего обменную кислотность и вызывающего токсикоз у растений.
На территории Выборгско-Сортавальского округа, расположенного на севере Карельского перешейка Ленинградской области, на выходах скальных пород образуются особые почвы – подбуры (отдел альфегумусовых почв).
Почвообразующими породами служат элювий и делювий гранитов, богатых по минералогическому и химическому составам.
Породообразующими минералами являются кварц, калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, роговые обманки, биотит, гранат, турмалин и др.
Подбуры формируются под влиянием нескольких элементарных почвообразовательных процессов: органогенной аккумуляции, альфегумусового, партлювации.
Альфегумусовый ЭПП ─ процесс мобилизации Fe, Al минеральных пленок кислыми гумусовыми в-вами.
Под партлювацией понимают передвижение частиц мелкозема разного размера (отмытого песка, пыли, ила) по профилю.
На вершинах сельг формируются торфяно-литоземы, а также типичные и оподзоленные подтипы подбуров.
Подбуры имеют следующее строение профиля:
О – BHF – BF – ВС ‑ С. – типичные;
О – ВHFe – BHF – BC – C – оподзоленные
Торфяно-литоземы относятся к отделу литоземы, который объединяет почвы состоящие из органогенного торфяного или перегнойного горизонта и мелкоземистого или щебнисто-мелкоземистого горизонта, расположенного на массивно-кристаллической плите. Строение их профиля:
Т – (С) – М – торфяно-литозем;
Н – (С) – М – литозем перегнойный
В верхней и средней части сельг с высотной отметкой 20-25 м над уровнем моря, под богатой травянистой растительностью (вейник, папоротник, ландыш) и смешанными хвойно-лиственными лесами формируются дерново‑подбуры
AY –BF – BC – C
Почвы диагностируются по сочетанию аккумулятивного серогумусового (дернового) и залегающего ниж
|
|
|
