В континентальных тундрах турбулентность появляется крайне редко, и с каждым шагом на юг её возникновение становится всё менее вероятным; аналогичное правило также справедливо и для высоты склонов.
Почвы тундры
Тундры представляют собой природные зоны, расположенные в субарктическом климатическом поясе Северного полушария. Эти зоны охватывают территории как Северной Америки, так и Евразии, формируя длинную полосу по всей ширине континентов. В пределах России самый северный регион занимает тундра. В азиатской части страны граница этого природного комплекса проходит южнее, чем в европейской. Все природные зоны и их компоненты поддаются принципу зональности, который описывает районирование природы в зависимости от климата и других факторов.
Климатические условия тундры
Тундра расположена между арктическими пустынями и самой северной частью таежной зоны. Тепло в эту область проникает крайне мало. Зимние температуры находятся на уровне -30 до -40°C, тогда как летом температура поднимается всего до +5-10°C. Осадки в этих условиях достаточно скромные, не превышающие 200 мм в год, что делает тундру континентальной по своему климату.
В условиях такой низкой температуры зимний снежный покров не достигает значительной высоты, а земля промерзает на большую глубину, что приводит к распространению вечной мерзлоты.
Внешний облик тундры
Процесс формирования природной зоны тундры происходил на фоне дефицита тепла и присутствия вечной мерзлоты, что и определило характерный растительный покров данного региона. Он включает в себя большие площади мхов и лишайников, а также многолетние кустарники и отдельные высокорослые травы. На поверхности тундры можно встретить карликовые березы и ивы, адаптированные к суровым условиям.
Тундровую зону принято делить на три подзоны. Арктическая тундра отличается тем, что луговая растительность не образует замкнутого покрова, что связано с суровыми климатическими условиями. Средняя тундра, напротив, характеризуется богатством мхов и другими растениями, а также карликовыми деревьями. В южной части тундры можно увидеть увеличение количества кустарниковой растительности, что связано с более мягким климатом.
Большинство растений в тундре являются многолетниками и имеют корневую систему, располагающуюся в верхнем слое почвы. У более высоких растений наблюдается короткий вегетационный период, что является важной адаптацией к экстремальным условиям жизни.
Основной ландшафт тундры представляет собой открытые равнины, покрытые водой в летний период, в то время как зимой эти участки укрыты лишь тонким слоем снега.
Особенности
В России, а также в других островных и континентальных регионах субарктики наблюдаются уникальные безлесные природные комплексы, которые занимают не менее 2,5% поверхности земной суши. Соответствующие почвы формируются в природном поясе, который простирается широкими полосами и традиционно ассоциируется с полярными областями. Однако данное правило нарушается в северо-восточной части Евразии, где тундра и лесотундра могут располагаться значительно южнее полярного круга.
В этом районе распространение таких природных кластеров связано со специфическими условиями побережья Берингова моря, где наблюдается высокая влажность и достаточно низкая температура. В таких условиях деревья не могут расти, а развиваются совершенно другие биосообщества. Подобные условия существуют не только в России, но и на других территориях мира:
- почти на всей площади Аляски;
- в северной части Канады;
- на южном краю Гренландии;
- почти на всей территории Исландии, за исключением горячих источников с гейзерами;
- на отдельных островах Баренцева моря.
Лесные массивы подобного рода также встречаются на территории России:
- на полуостровах Канин и Кольский;
- в бассейне реки Печора;
- на Ямале и на Таймыре;
- на Чукотке;
- по течению реки Воркута;
- на северо-востоке побережья Охотского моря.
Интересно отметить, что тундровый ландшафт является относительно новым образованием с точки зрения геологии. Специальные исследования свидетельствуют о том, что около 1,5 миллионов лет назад на месте нынешней тундры росли смешанные леса. К числу факторов изменяющих эти условия можно отнести плейстоценовое похолодание и появление ледников. Среднегодовая температура в тундре не превышает 2°C.
Зимой температура значительно снижается, и даже в наиболее теплые годы положительные температурные показатели сохраняются недолго. Летом наблюдается постоянное солнечное освещение, а относительная влажность воздуха достигает 80% и более. Описывая почвы тундры, важно отметить, что деревья на таких почвах не могут расти, что обусловлено несколькими факторами:
- избыточным увлажнением летом;
- особенностями анаэробных микроорганизмов;
- сильными ветрами в зимний период;
- низкими температурами.
Важно: Тундровые почвы иногда проявляют большую разнообразность в зависимости от региона.
Лишь неопытные и неосведомленные люди могут предположить, что тундровые почвы являются однородными по всем своим участкам. На самом деле это очень динамичное и изменчивое природное сообщество. К тому же, как уже упоминалось, условия обитания в различных местах могут существенно отличаться. Важно упомянуть, что в южных частях тундры, вдоль речных долин, можно встретить участки с довольно густыми лесами.
Кроме того, стоит отметить:
- отсутствие крупных торфяных залежей, за исключением лесотундры;
- высокая доля ледниковых отложений;
- значительное влияние вечной мерзлоты;
- широкое распространение каменистых и гальковиковых россыпей;
- медленные темпы биохимических процессов.
Какие типы преобладают?
В тундровой зоне различают несколько типов почв, которые являются преобладающими.
Глеевые
Этот тип почвы характеризует широкий ареал распространения в классической субарктической подзоне. Они часто встречаются в холмистых и горных ландшафтах, реже встречаются в полигонально-ломаных зонах. Глеевые почвы, как правило, скрывают глинистые и суглинистые отложения и служат средой обитания для кустарников, мхов и иногда герани. Основные характеристики тундрово-глеевых почв связаны с рядом закономерностей:
- криотурбацией;
- формированием подстилки;
- оглеением;
- структурированием под действием низких температур.
Распределение и содержание ила и полутвердых оксидов практически не меняются. Минеральный горизонт, расположенный близко к поверхности, может иметь меньше ила, чем обычно. На уровне глубже этот баланс кислотно-основного состояния значительно смещается в сторону щелочной реакции. Другие важные свойства таковы:
- максимально высокая кислотность органогенных горизонтов;
- почти повсемесное наличие гумуса в деятельном слое;
- преобладание фульвокислот в составе гумуса по сравнению с гуминовыми кислотами;
- достаточная плотность;
- ограниченное образование пор;
- слабая фильтрующая способность.
Глеевая почва классифицируется как подтип тяжелых грунтов, в её состав входят глинистые и суглинистые компоненты. Обычно такие почвы обитают на равнинах, покрытых ледниковыми обломками. Глубина оттаивания вечной мерзлоты может варьироваться от 500 до 1500 мм. Эти почвы подвергаются полному выщелачиванию, что означает отсутствие карбонатов и растворимых солей.
На дне почвы располагается темно-синяя глеевая глина, содержащая некоторые ледниковые слои. Глеевые почвы отличает тиксотропия — способность изменять свое состояние от вязкой массы до рыхлого песка при незначительном механическом воздействии; при этом содержание влаги в процессе не изменяется.
Заиление не характерно для континентальной тундры; с увеличением южного направления уровень оползания значительно снижается.
Кислые бурые
Этот тип почвы очень распространён на территории Евразии. Они не подвержены застойному накоплению влаги. Аэробная способность почвы ниже, по сравнению с тундрово-глеевыми почвами, и это различие весьма заметно. Кислые бурые почвы чаще всего наблюдаются в горных регионах и на пересеченных равнинах местности.
При этом в последнем случае наличие рыхлой и проницаемой массы имеет первостепенное значение.
Кислотные бурые почвы обогащены частично разложившимися растительными остатками, поэтому могут включать плотные торфяные участки. В нижней части слоя, толщиной около 0,4-0,5 м, процессы дифференциации в генетических горизонтах весьма ограничены и подавлены постоянным охлаждением и циклом оттаивания. Примером такой почвы могут служить почвы горных плато полуострова Кола.
Процесс почвообразования в таких регионах осуществляется на основе поверхностных слоев, которые, однако, отличаются небольшой толщиной. На поверхности следует ожидать растительности в виде мхов, карликовой березы и лишайников. Здесь также можно встретить множество кустарников с ягодами, трав, боровиков и других вьющихся растений.
Использование
Почвы тундры, как правило, применяются в основном для животноводства, особенно это касается оленеводства. Сельское хозяйство в этом регионе развивается медленно и крайне нестабильно. В некоторых местах удалось наладить выращивание картофеля, корнеплодов и прочих овощей. Однако внедрение отдельных сельскохозяйственных культур возможно только в рамках экспериментальных хозяйств или на крупных фермерских предприятиях.
Только такие районы располагают достаточно квалифицированными специалистами, ресурсами и современными технологиями.
Основная проблема, которую нужно решить для эффективного освоения тундры, заключается в борьбе с её специфическими неблагоприятными факторами. К важным мерам относится осушение и аэрация почвы, а также активизация биологических процессов. Также необходимо устранение негативных эффектов, связанных с вечной мерзлотой. Плодородие можно повысить за счет внесения удобрений, таких как торф и навоз. В ряде случаев также применяются другие органические и неорганические удобрения.
Использование бактериальных удобрений для улучшения тундровых почв приносит положительные результаты. Наиболее актуальными сельскохозяйственными культурами в этой природно-климатической зоне Российской Федерации являются:
- картофель;
- лук;
- капуста;
- ячмень (однако, его возделывание на данный момент ограничено экспериментальными проектами).
Наиболее эффективным, но и наиболее дорогостоящим способом выращивания сельскохозяйственных растений в тундре является использование теплиц. При открытом выращивании необходимо учитывать (в различных пропорциях и количествах):
- облесение;
- удержание снега;
- разрыхление почвы;
- известкование участков с высокой кислотностью;
- высев бобовых культур;
- улучшение условий весеннего оттаивания;
- корректировка структуры грунта.
Легкий суглинок и супесь, встречающиеся в южной части склонов, являются более распространенными. Даже если во многих местах присутствует вечная мерзлота, она располагается на сравнительно большой глубине. Глубокая вспашка способствует прогреванию почвы. Для ускорения таяния снега на поверхность рассыпают золу. Для повышения урожайности удобно применять азотные и фосфорные удобрения.
Естественно, все работы невозможно выполнить на высоком уровне без консультаций квалифицированных агрономов.
О том, как осуществлять посевные работы на глинистых почвах, обратите внимание на видео ниже.
Виды и свойства почв, преобладающих в тундре
В условиях уникально холодного климата способны формироваться различные составы почв. Наиболее распространенные тундровые почвы — глинистые, бурые и торфяные — отличаются низким уровнем плодородия, так как биологические процессы в них происходят медленно.
Глеевые почвы
В мохово-каменной и кустарниковой зонах формируются тундрово-глеевые почвы, отличающиеся крайне низким дренажом и недостатком кислорода. Эти почвы образуются в низменных местностях, где часто происходит застой влаги над поверхностью слоев мерзлой земли.
Формирование глеевого слоя прямо зависит от восстановительных процессов, возникающих в местности с чрезмерным увлажнением. Присущий специфический сине-серый цвет почвенного профиля обусловлен наличием окислов Fe(II). Глеевый горизонт под гумусовым слоем может доходить до верхней границы вечной мерзлоты. В некоторых случаях в почвенном профиле наблюдается формирование единого фрагментарного слоя серо-рыжих образований.
Характеристики тундрово-глеевых почв:
- относятся к тяжелым грунтам, основных составами являются суглинки и глины;
- глубина промерзания составляют от 50 см до 1,5 м;
- высокое содержание легкорастворимых солей делает состав выщелоченным и гумусированным. В зависимости от типа верхнего слоя, количество гумуса может варьироваться от 10 до 40%;
- тундрово-глеевые почвы обладают такими свойствами, как повышенная плотность, низкий уровень аэрации, плохими фильтрационными способностями и неводопроницаемой структурой.
В качестве примера можно привести участок тундрово-глеевой почвы Большеземельской низменности у реки Печора:
- почвообразующая порода состоит из тонко-песчано-суглинистых илувиальных отложений;
- ландшафт характеризуется растительным покровом в виде мохового ковра, дополненного низкорослыми видами, такими как карликовая береза, осока и злаки. Также территорию изобилует мохово-торфяными кочками;
- горизонт Aс, мощностью 6-10 см, покрыт мхом, под живым слоем располагается торфяной пласт с обилием корней;
- горизонт Bс, толщиной 50-60 см, представлен глеевым составом серо-сизого окраса, без четкой структуры. В верхней части могут встречаться ржавые пятна, а на нижней грани пласта трудно избежать наличия включений льда;
- глеевый слой расположен над стабилизированной мерзлой толщей.
Также стоит упомянуть, что торфяная почва обнаруживается вдоль южной границы ландшафтной зоны, свободной от вечной мерзлоты. Формирование торфяного слоя чаще всего связано с местным климатом, который менее суров. На некоторых участках южной подзоны тундровые влажные почвы формируются в результате стока воды с глеевых участков.
Кислые бурые почвы
Для этих почв характерны отсутствие влаги и явные признаки аэробного состояния, поскольку дренаж почвенной массы определяется особенностями почвообразующей породы. Этот тип почв распространен в горных районах и на отдельных плато с рыхлой, проницаемой материей.
В этом слое накапливаются частично разложившиеся растительные остатки, образующих в верхней части почвенного профиля нечто вроде сильно торфянистого горизонта. Нижняя часть, толщиной приблизительно 40-50 см, почти не дифференцирована в генетических горизонтах из-за частых циклов промерзания и оттаивания.
Нюансы явления термокарста
Оттаивание средних слоев почвы и ледяных вставок формирует ландшафт с неравномерной толщиной, образуются пустоты, которые зачастую наполняются озерами. Явление термокарста является распространенным для тундры северо-восточных регионов. Например, кратер Батагайка в Восточной Сибири, обладая глубиной в 100 м и длиной 1 км, служит ярким примером образования термокарста. Тем временем, вечная мерзлота под зоной депрессии продолжает оттаивать.
На южных склонах с относительно глубоко залегающей вечной мерзлотой формируются участки с легкой глиной и супесью. Агротехнические мероприятия включают в себя осушение и утепление прилегающих участков, а также внесение удобрений для повышения потенциала плодородного слоя.
Общие особенности подготовки и использования тундровых почв:
- осушение почвенного профиля направлено на улучшение прогревания гомогенного состава, что способствует успешному применению для выращивания разнообразных посадок;
- для прогревания участка выполняются глубокая вспашка и задержка снега, после чего обеспечивается активное таяние снежного покрова путем распыления золы.
Субстрат обогащается фосфорными и азотными удобрениями для повышения урожайности. Основное сельскохозяйственное использование тундры включает выращивание картофеля, капусты и лука, а также ячменя и некоторых тепличных культур.
Что вы думаете об этой статье?
Рельеф и почвы
Тундра имеет преимущественно равнинный ландшафт, хотя также встречаются небольшие возвышенности. Значительная часть рельефа сложена из осадочных отложений, образовавшихся в результате отступления ледников. Суровый климат приводит к тому, что большую часть года земля остаётся в замерзшем состоянии, что значительно влияет на углеродный цикл планеты. В условиях низких температур органические материалы не способны к разложению и оказываются в так называемых «ледяных ловушках».
Тундровые почвы, как правило, имеют низкое содержание питательных веществ и уязвимы к закислению. На данной территории можно выделить различные типы почв:
- кисло-бурые;
- глеевые;
- полигональные торфяники;
- дерновые;
- болотно-тундровые оподзоленные.
Интересно, что северная часть тундры содержит всего 4% гумуса, что определяет её минимальную продуктивность.
Виды и типы тундр
В зависимости от географического положения тундра делится на три основных типа: арктическая, альпийская и антарктическая. Первый тип является самым обширным, охватывая большие площади в северных регионах Евразии и Северной Америки. Антарктический тип в основном покрыт льдом и расположен на Южном полюсе, включая острова Южная Георгия и Кергелен. Альпийский тип тундры встречается по всему миру, располагаясь высоко в горах.
Тундра Северного полушария делится на несколько типов:
- арктическая;
- субарктическая;
- лесотундра.
Каждый из этих типов natural обладает уникальными характеристиками и соответственно заслуживает отдельного рассмотрения.
Арктическая
Арктическая тундра находится в Арктике, на крайней северной части как европейского, так и азиатского регионов России. Она характеризуется сильными морозами и свирепыми бурями. Глубина вечной мерзлоты в этом районе может достигать 90 см. Летние температуры, как правило, не превышают 6 °C.
Бóльшую часть арктической тундры покрывают озера и болота. Из-за крайне холодного климата здесь найдут своё пристанище лишь мхи и лишайники, а некоторые травы и цветы цветут только в оттепели. Кустарников в этом регионе практически нет.
Средняя субарктическая
Этот тип расположен более к югу, перед переходом к зоне лесотундры. Главным отличием данной области является то, что прохладный арктический воздух летом сменяется более теплым. Летние температуры поднимаются до 10 °C, что позволяет растениям успеть прорасти. Интересно, что растительность прижимается к земле в связи с теплом, выделяемым почвой. Так они защищены от сильных ветров и морозов.
Однако почва в субарктической тундре не является плодородной, поскольку в ней очень мало питательных веществ. В результате, пахота и растениеводство в этом регионе осуществимы с большими трудностями.
Лесотундра
Данный тип тундры расположен на границе между лесной зоной и тундрой. По сравнению с предыдущими типами лесотундра отличается более мягким климатом. Однако лето здесь – всего лишь около 30 дней, в течение которых температура не опускается ниже +12 °C, а в некоторых районах может достигать +15 °C.
Флора здесь более разнообразна, включая цветы, травы, кустарники и деревья. Последние могут расти как в разреженных рощах, так и отдельно. Множество растений привлекают северных оленей.
Среднее количество осадков в лесотундре составляет около 400 мм за 12 месяцев, что значительно превышает уровень испарений, что делает эту территорию весьма влажной и болотистой.
Растительность тундры
В тундре произрастает более 400 видов растений. Однако лишь небольшой процент из них способен к круглогоду. Эти растения имеют особые формы и характеристики, отражающие их адаптацию к суровым континентальным условиям. Особенно хорошо справляются с такими условиями растения с неглубокими корнями.
Растительный мир имеет ключевое значение dla данной природной среды, так как он поддерживает жизнь других форм жизни в тундровой экосистеме. Это означает, что когда растения отцветают и разлагаются, разнообразные организмы используют их как питательные вещества.
В тундре можно встретить низкие кустарники и болотные травянистые растения. Многие из них обладают лечебными свойствами и красивыми цветами. Более того, в этой местности можно найти несколько особенно интересных растений, которые обязательно стоит обозначить.
Алмазный лист
Это растение отличается высоким содержанием полезных микроэлементов и витаминов. Местные жители используют его в пищевых целях, так как алмазный лист баталирует к семейству ивовых. Он представляется собой полураскрывшийся кустарник, который растет в земле. Благодаря своей волосатой корневой системе, он успешно выживает даже при суровых климатических условиях.
Вереск
Являясь монотипическим родом цветковых растений, вереск принадлежит к семейству вересковых. Он отличается великолепными пурпурными соцветиями с характерным ароматом. Вереск хорошо растет в полумраке и рядом с мелкими кустарниками. Интересно, что он считается национальным цветком Норвегии.
Толокнянка обыкновенная
Данная ягода также известна под названием «медвежье ухо». Однако её плоды не едят медвежата — ими питаются птицы и совы. Этот вечнозеленый кустарник, который относится к семейству Вересковых, достигает 50 см в высоту. Период цветения начинается в мае или июне, а к августу белые цветы превращаются в красные ягоды с приятным сладким вкусом.
Стоит упомянуть, что использование толокнянки в медицине проявляется через применение её листьев и побегов, которые богаты лечебными свойствами. Из них производят мочегонные, противовоспалительные и антимикробные препараты. В XII веке это растение использовалось народами Северной Европы как вяжущее средство при диарее и кровохарканье.
Куропаточья трава
Это небольшое растение с большими белыми цветами и плотными зелеными листьями зимой, входящими в рацион куропаток и гусей. Местные обитатели называют его «дриада», так как растение названо в честь древнегреческой богини — лесной нимфы.
Арктический мох
Это самый распространённый представитель флоры тундры. Арктический мох можно встретить как на поверхности почвы, так и в воде. У него отсутствует корневая система; её функции выполняют корневища. Арктический мох покрыт мелкими листьями, что делает его легко узнаваемым.
Значение для человека
Суровые климатические условия в природной зоне тундры часто препятствуют активной человеческой деятельности. Однако эта территория изобилует ценными природными ресурсами, которые охраняются в рамках программ сохранения биологического разнообразия и защиты среды обитания. Главное значение тундры для человека заключается в накоплении большого количества углерода в замерзшей почве, что оказывает позитивное влияние на глобальный климат планеты.
Экологические угрозы
Несмотря на экзотичность и привлекательность тундры, она является хрупкой экосистемой, о которой многие просто не догадываются. Загрязнение от разливов нефти, производственной деятельности и передвижения крупногабаритного транспорта негативно сказывается на состоянии окружающей среды. Деятельность человека приводит к серьезным последствиям для водной флоры и фауны этого региона.
К основным экологическим угрозам относятся:
- Таяние вечной мерзлоты как результат глобального потепления может кардинально изменить местный ландшафт и оказать негативное воздействие на биоразнообразие.
- Устремление к истощению озонового слоя на Северном и Южном полюсах нагнетает ультрафиолетовое излучение.
- Загрязнение атмосферы может спровоцировать ситуации с образованием смога, что в свою очередь отразится на лишайниках, являющихся критически важным источником пищи для некоторых животных.
- Разведка полезных ископаемых, включая нефть и газ, а также строительство транспортных путей может физически повредить местную флору и привести к фрагментации среды обитания.
- Разливы нефти наносят колоссальный вред дикой природе и экосистеме тундры.
- Создание зданий и дорожной инфраструктуры способствует местным изменениям температуры и повышению давления на вечную мерзлоту, в результате чего она дополнительно разжижается.
- Инвазивные виды угрожают местной флоре, значительно уменьшая разнообразие растительного покрова.
Охрана природной зоны тундры
Для того чтобы защитить тундру от негативных последствий человеческой активности, следует сосредоточить внимание на следующих приоритетных задачах:
- Перейти на альтернативные источники энергии, чтобы минимизировать воздействие антропогенного глобального потепления.
- Создавать охраняемые территории и заповедники, чтобы ограничить негативное влияние человека на дикую природу.
- Сдерживать строительство дорог, разведку полезных ископаемых и прокладку трубопроводов на территории тундры.
- Ограничить туристическую деятельность и уважать культуру коренных народов региона.
