Дерновые арктотундровые почвы

Эти почвы распространены на легких почвообразующих поро­дах — песках, супесях, хрящевато-щебневатых отложениях — в ус­ловиях рельефа, исключающего застой атмосферной влаги, под кассиопеево-дриадовыми и злаково-осоковыми сообществами; 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 гранулометрическому составу и слабой водоудерживающей способности отсутствует.

В дерновых арктотундровых почвах генетический профиль пред­ставлен горизонтами АО, А1, В_т, ВС и С. А0 — сильно задернован­ный, грубогумусовый горизонт мощностью 0—2 см. Горизонт A1 — гумусовый, серовато-коричневый, почти бесструктурный горизонт мощностью 2—7 см. В_т — метаморфический ожелезненный, ярко- коричневый или рыжевато-коричневый горизонт легкого грануло­метрического состава мощностью 7—35 см. Поверхность песчаных зерен и более крупных обломков покрыта железистыми пленочка­ми, образовавшимися за счет выветривания железосодержащих мине­ралов этого горизонта. Пленочки и являются причиной яркой окрас­ки, свидетельствующей об окислительной среде. Горизонт ВС — ме­нее ярко окрашенный, бурый мощностью 35—50 см, переходный к почвообразующей породе С, серой или серовато-бурой окраски, лег­кой по гранулометрическому составу, залегающей с глубины 50 см и более.

Над мерзлым горизонтом в некоторых случаях наблюдаются не­большие сизоватые пятнышки, свидетельствующие о слабом оглеении.

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).

Тундровые глеевые почвы

Эти почвы широко распространены в субарктических областях Евразии и Северной Америки. Они развиваются на моренных, мор­ских и древнеаллювиальных отложениях тяжелого или среднего гра­нулометрического состава: глинах и суглинках. В этих породах обычно находится горизонт вечной мерзлоты. При неглубоком залегании и хорошей выраженности вечномерзлого горизонта тундровые глее­вые почвы могут иногда формироваться и на более легких породах. Одним из определяющих факторов их развития является ухудшен­ный дренаж. Обычно эти почвы занимают плоские равнинные тер­ритории, характеризующиеся слабым поверхностным стоком. По­верхность почвенного покрова нередко осложнена бугорковым мик­рорельефом.

Типичная растительность — мохово-лишайниковые и мохово - кустарничковые ассоциации. Кроме лишайников и мхов в расти­тельном покрове участвуют голубика, черника, вереск, брусника, карликовая березка и ива. В лесотундре, где также встречаются рас­сматриваемые почвы, древесный ярус представлен невысокими ред­кими елями, лиственницами и березами.

Продуктивность тундровых растительных сообществ невысока, что обусловливает ежегодное поступление в почву с опадом неболь­ших количеств органического вещества. В основном оно сосредото­чивается на поверхности почвы и в пределах нескольких сантимет­ров ниже ее, где концентрируются корневые системы растений. Зольность опада, особенно мхов и лишайников, очень низкая.

Профиль тундровых глеевых почв небольшой мощности и имеет сравнительно простое строение:

А0 — оторфованная подстилка мощностью несколько сантиметров, состоит из полуразложившихся остатков мхов, лишайников, листьев, хвои;

Al_g — грубогумусово-аккумулятивный горизонт, оглеенный, серый или темно- серый, неясно оструктуренный, со слабыми признаками комковатости, рыхлый, мощностью 5—7 см;

G — глеевый минеральный горизонт, серовато-сизый, местами с ржавыми пятна­ми и прожилками, бесструктурный, иногда с признаками тонкозернистой («икряной») структуры, плотный, переход в почвообразующую породу на глубине 40—60 см.

Содержание органического вещества в тундровых глеевых по­чвах (в горизонте А\ ), как правило, не превышает 4—5 %. В его составе преобладают фульвокислоты и неспецифические органичес­кие кислоты (С_г /С_ф = 0,3—0,5). Реакция почв умеренно кислая по всему профилю. Только в тех случаях, когда почвы формируются на засоленных морских суглинках, она может в верхних горизонтах ста­новиться слабокислой или почти нейтральной. Емкость поглоще­ния невелика — 10—15 мг • экв на 100 г почвы, ненасыщенность основаниями почвенного поглощающего комплекса 50—60%, в ос­новном за счет иона водорода. По содержанию валовых и несили­катных форм полуторных оксидов и ила почвенный профиль не дифференцирован, слабо могут быть выражены признаки припо­верхностной аккумуляции этих веществ. В глеевом горизонте отме­чается повышенное содержание соединений двухзарядного железа.

Основными процессами, ответственными за формирование мор­фологических и химических свойств тундровых глеевых почв, явля­ются: подстилкообразование и аккумуляция грубого гумуса, оглеение и криогенные турбации.

Хотя, как отмечалось выше, в тундровые глеевые почвы посту­пает малое количество растительных остатков и гумусовый гори­зонт имеет малую мощность, в нем содержится заметное количе­ство органического вещества. Это обусловлено тем, что в условиях неблагоприятного температурного режима, малой зольности опада и плохой аэрации почв биохимическая деятельность микроорганиз­мов ослаблена. Микроорганизмов мало, состав их беден, период деятельности короток. В результате скорости процессов гумифика­ции и минерализации органического вещества оказываются мед­леннее скорости его поступления с опадом.

Другая характерная особенность тундровых глеевых почв — оглеение значительной части профиля. Наиболее оглеены самая вер­хняя (на контакте с гумусовым горизонтом) и нижняя (на контакте с горизонтом вечной мерзлоты) части профиля. Такой характер оглеения связан с миграцией влаги к зонам промерзания: в зимнее время — к поверхности почвы, в летнее — к сильно переохлажден­ному 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. Внешне это выра­жается в появлении сизой или даже зеленоватой окраски, которая связана с выделением фосфорно-кислого закисного железа — виви­анита. В микрозонах почвенной массы, к которым имеется доступ воздуха (ходы корней, трещины и т. п.), идет окисление железа и появляются его гидроксиды ржавого и охристого цветов. Поскольку в тундровых почвах описываемого типа из-за близкого залегания вечномерзлого горизонта господствует водозастойный режим, про­дукты глеевого почвообразования накапливаются в почвенном про­филе.

Для тундровых глеевых почв характерно развитие криогенных явлений: мерзлотные трещины, вспучивание фунтов, талики, по­лигональные или медальонные формы поверхности и др.

Вспучивание и излияние фунтов связано с наличием в почве горизонта сохраняющейся в течение года мерзлоты, над которым создается переувлажненный слой талой почвы. В послелетний пе­риод, когда почва начинает промерзать 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 его влиянием талая жидкообразная почва в наиболее слабом месте (по старым корневым ходам, фещинам или в местах, где верхний мерзлый слой относительно тонок) 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 способствует гомогенизации почвенного профиля. Результатом криогенных процессов является также свое­образная «икряная» структура, которая выражена с большей или меньшей отчетливостью в тундровых глеевых почвах. Это связано с тем, что глинистые частицы, насыщенные водой, при ее заморажи­вании и росте ледяных кристалликов раздвигают более крупные песчаные и пылеватые частицы. Вследствие такой сепарации каж­дая микроструктурная («икряная») отдельность оказывается более глинистой изнутри и пылеватой по периферии.

Земли, занятые тундровыми глеевыми почвами, в основном ис­пользуются под пастбища как естественная кормовая база олене­водства. Использование этих почв для выращивания сельскохозяй­ственных культур ограничено из-за неблагоприятных агрономичес­ких свойств: бедность элементами питания, ухудшенный водный и тепловой режим и др. Для повышения их плодородия необходимо прежде всего внесение органических и минеральных удобрений, улучшение теплового режима путем мульчирования, а также осуще­ствление дренажа. Тундровые глеевые почвы легко разрушаются при воздействии транспортных средств и другой техники, восстановле­ние же их происходит очень медленно.