Какие почвы в тундре и их свойства
В силу особенностей климата зоны вечной мерзлоты почва тундры характеризуется слабовыраженной биологической активностью и минимальным запасом полезных веществ. Наиболее пригодными для окультуривания считаются тундрово-дерновые земли с низким уровнем глеевых процессов. Для благополучного выращивания большого разнообразия сельскохозяйственных культур проводят осушение и прогревание переувлажненной тундровой почвы.
Общие сведения о природной зоне
Тундра – «безлесное место» – характеризуется суровым климатом, исключительно медленными биологическими процессами в почвенной среде. Тундровыми ландшафтами занята территория в 2,5% от общей площади земной суши. Значительная часть природной зоны находится в пределах Северного полярного круга. Безлесные рельефы распространены на Чукотке и Камчатке, полуостровах Ямал, Таймыр и Гыдан, в бассейне южной Печоры и Воркуты, на Кольском полуострове и к северу от Среднесибирского плоскогорья.
Климатические условия
Климат природной зоны характеризуется отрицательной среднегодовой температурой в диапазоне от -2°C и до -12°C. Усредненные температурные параметры июля составляют +10°C, в январе данный показатель опускается до -40°C. Период без морозов – климатическое лето в тундре – продолжается около 3-х месяцев. Количество осадков варьируется в диапазоне 120-450 мм/год. Для тундры характерен низкий снежный покров в пределах 50 см, он сносится из-за сильных ветров. Летом наблюдается высокая относительная влажность воздуха в пределах 80-90%.
Среднегодовая температура Тундры в диапазоне от -2°C и до -12°C
Геологические данные
Почвообразование и различные геологические процессы на территории природной зоны находятся под агрессивным воздействием многолетней мерзлоты – горизонтов литосферы с сохранением стабильно-отрицательных температур. Безлесные рельефы относятся к относительно молодым образованиям. Эту часть суши еще 1,5 млн. лет назад занимали глухие леса.
Почвообразующие породы представлены многообразием ледниковых отложений, в том числе:
- грубообломочными образцами горных пород;
- составами с морскими и озерными осадками;
- озерно-аллювиальными композициями.
Глубина ежегодного оттаивания слоя мерзлоты варьируется в зависимости от характера почвообразующих пород:
- песчаные грунты оттаивают примерно на 1,2-1,6 м;
- глинистые – в пределах 0,7-1,2 м;
- торфяно-болотные – в пределах 0,2-0,4 м.
Близкое расположение мерзлых грунтов обуславливает такие нюансы, как:
- переувлажнение почвенной массы и заболачивание площади;
- сильное охлаждение почвенной толщи и снижение интенсивности развития почвообразовательного процесса.
Ландшафт природной зоны характеризуется образованием особого микрорельефа в виде полигональных форм и бугров. При этом полигоны менее выражены, чем в арктических территориях. Бугры – выпуклые площадки грунта – формируются в результате подтока воды к наиболее промерзающим участкам.
Растительность
Флору тундры составляют преимущественно кустарники, травянистые растения, лишайники и мхи. Отсутствие древесных форм объясняется особенностями климата и состоянием почвы.
Наряду с лишайниками и мхами разнообразие тундровой растительности составляют следующие виды кустарниковых пород и трав:
- карликовая береза;
- брусника, голубика, морошка;
- ива, ягель и дриада;
- осока и злаки;
- ожика, горец;
- полярный мак, багульник;
- камнеломки и другие цветковые растения.
Брусника в тундре
По характеру растительности выделяют следующие подзоны тундры:
- лишайниково-моховые. Каменистые территории покрыты лишайниками, глинистые – мхами;
- кустарниковые. К югу наблюдается растительное разнообразие в виде мхов, лишайников и кустарников;
- лесотундры. На южных периметрах природной зоны встречаются изолированные лесные массивы, которые заходят вглубь тундры исключительно по речным долинам.
Наблюдается разнообразие почвенной микрофлоры в виде бактерий, грибов, актиномицетов. Дефицит кислорода в силу высокой влажности грунта способствует интенсивной популяции анаэробных бактерий.
Виды и свойства почв, преобладающих в тундре
В условиях уникально холодного климата наблюдается формирование различных по характеристикам составов грунта. Преобладающиепочвы тундры– глеевые, бурые и дерновые – располагают низким уровнем плодородия, так как в них биологические процессы протекают медленными темпами.
Глеевые почвы
В мохово-лишайниковой зоне, как и кустарничковой, формируются тундрово-глеевые почвы.Для них характерен предельно низкий уровень дренажа и дефицит кислорода. Формирование тундрово-глеевых почвнаблюдается в низинах на фоне длительного застоя влаги над поверхностью мерзлых толщ.
Образование глеевого слоя обуславливается восстановительными процессами в условиях переувлажнения толщи. Специфическому голубовато-серому окрасу почвенный профиль обязан присутствию Fe(IІ). Глеевый горизонт, располагаясь под гумусовым слоем, занимает пространство до верхних пределов мерзлоты. В отдельных случаях в почвенном профиле наблюдается формирование обособленного пятнистого пласта из серых и ржавых образований.
Характеристика тундрово-глеевых почв:
- относятся к тяжелым грунтам суглинок и глинам;
- глубина таяния толщи до вечной мерзлоты составляет от 50 см до 1,5 м;
- большое содержание легкорастворимых солей делает состав выщелоченным и прогумусированным. В зависимости от разновидности верхнего слоя количество гумуса варьируется в пределах 10-40%;
- тундрово-глеевыепочвы имеют такие свойства, как повышенная плотность, малый уровень аэрации, низкие возможности фильтрации, неводопрочная структура.
В качестве примера можно рассмотреть разрез глеевой почвы Большеземельской тундры на низменной равнине у реки Печора:
- почвообразующая порода представлена тонко-песчано-суглинистыми иллювиальными отложениями;
- для ландшафта типичен растительный мир в виде мохового ковра, который дополнен низкорослыми породами, включая карликовую березу со стелющимися побегами, осоку и злаковую зелень. Местность также богата мохово-торфяными кочками;
- горизонт Aс мощностью 6-10 см покрыт мхом, под живым ковром наблюдается торфяной пласт с обилием корней;
- горизонт Bс мощностью 50-60 см представляет собой глеевый состав серо-сизого окраса, бесструктурный. В верхней грани в отдельных местах наблюдаются ржавые пятна, в нижней плоскости пласта нередки жилы льда;
- глеевый слой расположен над стабильной мерзлой толщей.
По южному периметру зоны безлесного ландшафта наблюдаются торфяно-глеевые почвы. Формирование торфяного пласта обуславливается относительно мягким климатом местности. В отдельных частях рельефа южной подзоны формируются тундрово-болотные грунты, что происходит из-за стекания вод из глеевых участков.
Кислые бурые почвы
Для них характерно отсутствие застоя влаги и признаков аэробности, так как на фоне особенностей почвообразующих пород обеспечивается дренаж толщи. Зоной распространения данного вида почвенной композиции отмечают горные районы и высокие расчлененные равнины с наличием рыхлого проницаемого слоя.
В толще наблюдается накопление частично разложенных растительных остатков, что обуславливает формирование выраженного торфянистого горизонта Aв верхнем сегменте почвенного профиля. Нижняя часть с мощностью около 40-50 см слабо дифференцирована на генетические горизонты из-за процессов периодического замерзания и оттаивания массы.
Для наглядности можно рассмотреть образец бурого грунта на горном плато на Кольском полуострове:
- малой мощности покровные отложения служат почвообразующей породой;
- для местности типична флора в виде мхов, лишайников, карликовой березы, ягодниковых кустарников, злаковых растений, камнеломок и других стелющихся видов цветков;
- горизонт Aс мощностью 6-11 см представлен живым моховым ковром, под которым располагается коричнево-бурый слой из слабо разложенных растительных остатков;
- горизонт A1 с мощностью 1,5-2 см представляет собой грубопесчаный состав с растительными остатками в буро-коричневом окрасе;
- горизонт B/Cимеет песчано-дресвяный состав бурого цвета с редкими корнями и коричневым гумусовым покрытием на неокатанных обломках;
- горизонт Cс мощностью в диапазоне 5-60 см в виде дресвяного слоя с бурым мелкоземом и обломками крупных пород.
Кислые бурые почвы
Малой мощности покровные отложения служат почвообразующей породой. Торфянистый слой содержит преимущественно органические вещества, масса гумуса в горизонте Aне превышает 1-3%. Преобладанием в гумусе легкорастворимых фульватных соединений обуславливается кислая реакция бурых тундровых почв. Значение pHверхних слоев профиля составляет около 5, ниже этот показатель увеличивается до 5,5-6.
Дерновые кислые почвы
Дерновые грунты тундры формируются в проймах рек и под покровом осоко-злаковой растительности. Наличие растительных остатков в верхних слоях геологической среды является ключевым фактором формирования дерновых кислых почв. Они характеризуются относительно легким механическим составом и лучше всего подходят для освоения.
Особенности и свойства дерновых кислых грунтов тундры:
- почвапрогревается относительно быстро;
- выделяется хорошим уровнем дренажа;
- наблюдается слабый уровень развития глеевых процессов;
- глубина оттаивания значительно больше, чем в случае других видов геологической среды тундры;
- содержание гумуса составляет около 10%;
- составу типичен низкий показатель кислотности.
В дернистых участках наблюдается высокое содержание кальция, что обуславливается расположением в поймах рек.
Полигональные торфяники
Реликтовые образования – полигональные торфяники – сформированы в менее суровых условиях в период, когда на месте современной тундры располагались таежные ландшафты и лесотундры. Как преобладающийпочвенный состав они встречаются в южной части природной зоны, где мощность толщи торфа варьируется в диапазоне до 5 м. В полигональных торфяниках погребен огромный запас растительных остатков в виде стволов и пней древесных пород. Поверхность толщи обычно вспучена и имеет морозобойные трещины, нижняя часть характеризуется постоянным мерзлым состоянием.
Болотно-тундровые оподзоленные почвы
Почвенная среда этого образца характерна для лесотундры и делится на следующие типы:
- дерново-торфянисто-глеевые оподзоленные почвы;
- торфянисто-подзолисто-глеевые;
- дернисто-глеевые слабооподзоленные.
Дерново-луговые образцы почвенного покрова типичны для пойменных участков, располагаются в террасах тундровых рек, аутентичны с подобной разновидностью почв тайги.
Нюансы явления термокарста
Вследствие вытаивания подземных прослоев и жил льда образуется ландшафт с неравномерным проседанием толщи, формируются депрессии, часто занятые озерами. Явление термокарста распространено в тундрах северо-востока страны. Кратер Батагайка в Восточной Сибири – яркий пример термокарстового образования – уходит в глубину на 100 м, длина составляет 1 км. При этом вечная мерзлота под зоной депрессии продолжает таять.
Особенности применения тундровых почв в сельском хозяйстве
Осваивают в основном легкосуглинистые и супесчаные участки на южных склонах, где толщи вечной мерзлоты залегают относительно глубоко. Комплекс агротехнических работ предусматривает осушение и прогревание среды, внесение удобрений для улучшения потенциала плодородного слоя.
Особенности подготовки и применения тундровых почв:
- осушение почвенного профиля направлено на повышение качества прогревания состава для успешного применения для выращивания разнообразных культур;
- для прогревания участка выполняются глубокая вспашка и снегозадержание, далее обеспечивается принудительное таяние снежного покрова способом распыления золы.
Субстрат обогащают фосфорными удобрениями и азотом, чтобы усилить урожайность. В тундре в основном выращивают картофель, капусту и лук, ячмень и ряд тепличных культур.
Тундра – это обширные территории с суровым климатом. Какие растения способны выживать в этих условиях, какая почва покрывает вечную мерзлоту, как она используется в сельском хозяйстве, читайте в данной статье.
Описание тундры
Эта зона природы занимает огромную территорию от Кольского до Чукотского полуостровов. Их побережья омывает Северный Ледовитый океан. Климат тундры характеризуется низкой температурой воздуха, коротким летом и суровой зимой, которая длится до девяти месяцев в году.
Характеристика тундрыхолодного периода связана с господствующими южными ветрами, дующими с материка. Летом наблюдается неустойчивая погода с частыми и сильными северными ветрами. Они приносят похолодание и обильные осадки, среднегодовое количество которых достигает четырехсот миллиметров. Снег покрывает поверхность почвы почти круглый год, до двухсот семидесяти дней.
Какая почва в тундре? Эта зона отличается торфяно-болотными и слабоподзолистыми почвами. Характерным признаком является наличие болот. Их образование связано с многолетней мерзлотой, обладающей водоупорными свойствами.
Тундра России – зона с низкой плотностью населения. Здесь живут коренные народы: ненцы, чукчи, якуты, саамы и другие. Их основным занятием является оленеводство. Описание тундры невозможно без упоминания мест добычи полезных ископаемых, таких как золото, апатиты, нефелины, руды и многое другое. Железнодорожные пути не удовлетворяют постоянно растущие потребности населения. Это связано с многолетней мерзлотой, которая препятствует строительству дорог.
Какие бывают тундры?
Тундра – это природная зона, лежащая выше северных пределов лесной растительности. Это территория с вечной мерзлотой, которая никогда не заливается водами морей и рек. Она характеризуется большой протяженностью с севера до самого юга, это отражается на климатических условиях в пределах ее зоны. Поэтому выделяют следующие типы тундр:
- Арктические. Ими заняты острова с таким же названием, покрытые мхами, лишайниками и редко цветочными растениями. Последние представляют собой многолетние травы и небольшие кустарники. Здесь распространена ива и дриада, которую часто называют куропаточьей травой. Многолетние травы представлены полярным маком, мелкой осокой, некоторыми злаками и камнеломками.
- Территорией распространения северных тундр является материковое побережье. Они отличаются от арктических тем, что растительный покров этой зоны сомкнут. Почва тундры на девяносто процентов покрыта зелеными мхами и кустистыми лишайниками. Здесь растет ягель. Цветочные растения становятся более разнообразными. Можно встретить ожику, камнеломку или горца живородящего. Из кустарниковых растений – бруснику, голубику, багульник, иву, карликовую березу.
- Южная тундра России, как и северная, отличается сплошным растительным покровом, который покрывает почву ярусами. В верхнем ряду преобладает ива и карликовая береза, в среднем — кустарники и травы, а в нижнем господство принадлежит лишайникам и мхам.
Как растения выживают в суровых условиях?
Климат тундры вынудил многие растения обзавестись так называемыми приспособлениями. Например, растения, у которых побеги стелятся или ползут по поверхности почвы, а листья собраны в розетку, используют приземные слои воздуха. Низкорослым представителям флоры помогает выжить снежный покров.
Летом растения ведут борьбу за сохранение влаги, уменьшая листья в размерах. Таким образом, сокращается испаряющая поверхность, что способствует удержанию жидкости. Например, дриада и полярная ива имеют свои приспособления, благодаря которым выживают. На нижней стороне растений есть густое опушение, которое препятствует движению воздуха. Это способствует уменьшению испарения. В тундре в большинстве своем произрастают многолетние растения. Некоторые из них живородящие, то есть плоды и семена заменяются луковицами и клубнями. Такие растения быстрее укореняются. Это позволяет выиграть драгоценное время.
Когда тундра бывает красивой?
Это наблюдается два раза в год. Первый раз тундра красива в августе. Во время созревания морошки тундра меняет зеленый цвет на красный, а потом, когда поспеет ягода, на ярко-желтый. Морошка является ближайшим родственником малины и относится к многолетним травянистым растениям. Ее стебли не покрыты колючками, а цветки намного больше. Интересен тот факт, что незрелые плоды имеют красный цвет, а зрелые – оранжевый. Жители тундры ценят морошку. Из ее ягод они варят варенье. Плоды употребляют в моченом и пареном виде.
Второй раз красота тундры ярко выражена в сентябре, ведь этот месяц называют золотой осенью. Листья деревьев приобретают желтый цвет, от которого все вокруг сверкает. Это время любимо грибниками. Почва тундры в это время настолько благоприятна, что здесь вырастают грибы, которые достигают высоты местных деревьев. Примечательно, что они совсем не червивые.
Глеевые почвы
По механическому составу они относятся к тяжелым почвам: суглинистым и глинистым. Местом залегания являются увалистые ледниковые равнины. Многолетняя мерзлота оттаивает на глубину в пятьдесят-сто пятьдесят сантиметров. Тундро-глеевые почвы полностью выщелочены, то есть в их составе отсутствуют легкорастворимые соли и карбонаты.
Но они богаты продуктами выветривания и гумусом, содержание которого в верхнем горизонте составляет десять процентов. Торфянистая, а также перегнойная почва тундры содержат сорок процентов гумуса. Разные подзоны имеют неодинаковую реакцию почв. В одной местности она кислая, в другой – слабокислая, а в третьей – нейтральная.
Морфологическое строение почвы
- Верхний слой является своеобразной подстилкой из полуразложившихся мхов и лишайников. Его мощность составляет три-пять сантиметров.
- Горизонт, состоящий из грубого гумуса или перегноя мощностью до двенадцати сантиметров. Это влажный суглинок темно-бурого или темно-серого цвета с густо переплетенными корнями. Такая почваимеет неровную границу и ясный переход.
- Горизонт, мощность которого составляет восемь-двенадцать сантиметров. Его называют иллювиальным. Окрашен неравномерно, фон – бурый с ржавыми и бледно-сизыми пятнами. Это суглинистый горизонт с многочисленными корнями.
- Горизонт глеевый. Его мощность – двадцать-двадцать пять сантиметров. Какая почва в тундре? Она имеет бурый цвет с расплывчатыми пятнами сизого цвета. Иногда на общем фоне видны ржавые пятна. Это суглинистый горизонт, в редких случаях – тиксотропный. Отличается влажностью и небольшим количеством корней.
- Горизонт иллювиальный. Его мощность – двенадцать-пятнадцать сантиметров. Окрашен неравномерно, фон бурый. Имеются темно-сизые и ржавые пятна. Горизонт суглинистый, достаточно увлажненный, с небольшим содержанием корней. Внизу просматривается мерзлота. Часто бывает тиксотропным.
- Глеевый суглинистый горизонт темно-сизого цвета. В нем содержится много прожилок из льда.
Что такое явление тиксотропии?
Это такое состояние, когда сильно увлажненные почвы при механическом воздействии на них способны менять свое состояние от вязко-пластичного до плывунной массы. Через какое-то время почва возвращается в первоначальное состояние. Причем влажность при этом не уменьшается. Континентальные тундры редко подвержены явлению тиксотропии, которое уменьшается по подзонам с севера на юг. Это касается и оглеения почв.
Использование тундровых почв в сельском хозяйстве
Основной отраслью производства в арктической зоне тундры является оленеводство. Очень медленно, но продвигается и земледелие. В отдельных районах начали выращивать картофель, капусту, редьку, морковь, брюкву и другие овощи. На опытных станциях и в совхозах выращивают и некоторые зерновые культуры.
Осваивая новые земельные участки, учитывают неблагоприятные факторы, которые свойственны почвам тундры. Поэтому основными задачами окультуривания почв являются их осушение, активизация биологических процессов, улучшение аэрации, устранение пагубного влияния мерзлоты и многое другое. Чтобы почва была пригодна для использования в сельскохозяйственных целях, ее удобряют навозом, торфом, органическими и минеральными удобрениями. Почва тундры, испытывая влияние окультуривания, изменяется. Самым лучшим показателем является снижение уровня вечной мерзлоты. Ее влияние на рост растений значительно уменьшается.