Почвы тундры. Какие почвы в тундре.

В континентальных тундрах турбулентность встречается редко, и чем дальше на юг, тем реже она возникает; то же правило относится и к высоте склона.

Почвы тундры

Тундры — это природные зоны в субарктическом климатическом поясе Северного полушария. Они встречаются в Северной Америке и Евразии и тянутся полосой по всей ширине континентов. В России зона тундры занимает самые северные районы. В азиатской части страны граница природной зоны проходит южнее, чем в европейской. Природные зоны и все их компоненты подчиняются закону зональности.

Климатические условия тундры

Тундра лежит между арктическими пустынями и таежной зоной. Тепло почти не проникает в эту зону. Зимние температуры низкие, -30-40°C. Летом температура поднимается до +5-10°C. Осадков выпадает мало, до 200 мм или чуть больше.

В этих условиях снежный покров зимой не очень высокий, и земля промерзает на большую глубину. В тундре распространена вечная мерзлота.

Внешний облик тундры

Формирование природной зоны происходило в условиях дефицита тепла и вечной мерзлоты. В результате сформировался растительный покров тундры. Он состоит из обилия мхов и лишайников, многолетних кустарников и некоторых высокорослых трав. На земле растут карликовые березы и ивы.

В зоне тундры можно выделить три подзоны. В арктической тундре луговая растительность не образует сомкнутого покрова. Средняя тундра богата мхами, другими растениями и карликовыми деревьями. В южной тундре много кустарниковой растительности.

Растения многолетние и имеют лиственную корневую систему в верхнем слое почвы. У самых высоких растений короткий вегетационный период. Это адаптация к суровым условиям жизни.

Преобладающий ландшафт тундры — открытые равнины, покрытые водой летом. Зимой эти территории покрыты тонким слоем снега.

Особенности

В России и вообще в островных и континентальных областях субарктики существуют уникальные безлесные природные комплексы. Установлено, что они занимают в общей сложности не менее 2,5 % поверхности суши Земли. Соответствующие почвы формируются в природный пояс, простирающийся широкой полосой. Принято ассоциировать эти территории с полярной областью. Однако это правило нарушается на северо-восточной окраине Евразии, где тундра и лесотундра простираются далеко на юг от полярного круга.

В этом районе распространение таких природных кластеров обусловлено особыми условиями на побережье Берингова моря — влажность высокая, а температура довольно низкая. В таких условиях леса не могут расти, и развивается совершенно другое биосообщество. Такие условия развития существуют не только в России, но и в других частях света:

• почти на всей территории Аляски;
• в северной части канадского государства;
• на южном краю Гренландии;
• почти на всей территории Исландии (кроме горячих гейзерных мест);
• на отдельных островах Баренцева моря.

Леса такого рода существуют и в нашей стране:

• 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.

Любопытно, что тундровый ландшафт является относительно новым в геологическом отношении. Специальные исследования показали, что около 1,5 миллионов лет назад на месте нынешней тундры росли смешанные леса. Условия изменились во время плейстоценового похолодания и появления ледников. Среднегодовая температура в тундре не превышает 2 градусов Цельсия.

Зимой наступают сильные холода. И даже в самые теплые годы положительные температуры держатся недолго. Летом солнце светит постоянно, а относительная влажность воздуха составляет 80 % и выше. Описывая тундровую почву, следует отметить, что на ней не могут расти деревья. Это объясняется следующим фактом:

• летним чрезмерным увлажнением;
• специфическими анаэробными микроорганизмами;
• мощными ветрами в зимние месяцы;
• низкими температурами.

Важно: Тундровые почвы иногда выглядят очень по-разному.

Только совсем неопытные и плохо информированные люди считают, что тундровые почвы однородны по всей своей длине. В действительности же это очень динамичное и гибкое природное сообщество. Кроме того, как уже говорилось, условия жизни в разных местах сильно отличаются. Следует отметить, что в южной части тундры, вдоль речных долин, встречаются довольно глубокие леса.

В дополнение к вышесказанному следует отметить:

• отсутствие крупных торфяных залежей (за исключением лесотундр);
• значительную долю ледниковых отложений;
• сильное влияние многолетней мерзлоты;
• значительную распространенность каменистых и дресвяных россыпей;
• медленное течение биохимических процессов.

Какие типы преобладают?

Различают различные типы почв, которые преобладают в тундре.

Глеевые

Этот тип почвы широко распространен в типичной субарктической подзоне. Он широко распространен в холмисто-горном ландшафте, реже встречается в ломано-полигональных зонах. Эти почвы обычно скрывают глинистые и суглинистые отложения. На них растут кустарники, мхи и иногда герань. Основные характеристики тундрово-глеевых почв связаны со следующими факторами:

• криотурбацией;
• формированием подстилки;
• оглеением;
• структурированием под действием низких температур.

Распределение ила и содержание полутвердых оксидов почти не меняется. Минеральный горизонт вблизи поверхности может содержать меньше ила, чем обычно. Чем глубже слой, тем больше кислотно-основной баланс смещается в сторону щелочности. Другие основные свойства следующие:

• максимально высокая кислотность органогенных горизонтов;
• присутствие гумуса почти во всем деятельном слое;
• преобладание фульвокислот (по сравнению с гуминовыми кислотами) в составе гумуса;
• приличная плотность;
• ограниченное образование пор;
• слабая фильтрующая способность.

Глеевая почва классифицируется как подтип тяжелой почвы. Она содержит глинистые и суглинистые компоненты. Эти почвы встречаются в основном на равнинах с ледниковыми обломками. Глубина оттаивания вечной мерзлоты может составлять 500-1500 мм. Характеризуется полным выщелачиванием, т.е. присутствие карбонатов и растворимых солей исключено.

Темно-синяя глеевая глина находится на дне почвы. Она содержит несколько ледниковых жил. Глеевые почвы характеризуются тиксотропией, то есть легким изменением состояния от вязкого слоя до зыбучего песка даже при незначительном механическом воздействии. Через некоторое время почва возвращается к своей первоначальной форме. Содержание влаги во время этого процесса не меняется.

Заиление не характерно для континентальной тундры, и чем дальше на юг, тем ниже уровень оползания.

Кислые бурые

Этот тип тундровой почвы широко распространен в Евразии. Он не подвержен застою воды. Однако аэробная способность почвенного слоя ниже, чем у тундрово-глеевых почв, и разница очень велика. Такие почвы встречаются в основном в горных районах. Они также часто встречаются на горных пересеченных равнинах.

В последнем случае очень важным условием является наличие рыхлой, проницаемой массы.

Кислотные коричневые почвы богаты полуудобренными растительными остатками. Поэтому они могут уже содержать плотные участки торфа. В нижней части слоя толщиной около 0,4-0,5 м процессы дифференциации в генетических горизонтах практически отсутствуют. Они сильно подавлены постоянным охлаждением и оттаиванием. Почвы, характерные для горных плато полуострова Кола, можно считать хорошим примером для характеристики бурых земель.

Почвообразование здесь основано на поверхностных слоях, которые, однако, не очень толстые. На поверхности растут мхи, карликовая береза и лишайники. Кроме того, здесь можно увидеть множество кустарников с ягодами, трав, боровиков и других вьющихся растений. Глубокие почвы:

Использование

В тундре почвы в основном используются для животноводства (оленеводства). Сельское хозяйство развивается, но очень медленно и нестабильно. В некоторых местах выращивают картофель, корнеплоды и другие овощи. Выращивание отдельных растений возможно только в экспериментальных хозяйствах и/или на крупных сельскохозяйственных предприятиях.

Только там имеются достаточно подготовленные специалисты, ресурсы и технологии.

Основная проблема, которую необходимо решить для хозяйственного освоения тундры, заключается в борьбе с ее специфическими неблагоприятными факторами. Необходимо осушать и аэрировать почву, принимать меры по активизации биологических процессов. Очень важно устранить негативное влияние вечной мерзлоты. Плодородие можно повысить, удобряя почву торфом и навозом. В некоторых случаях используются и другие органические и неорганические удобрения.

Удобрение тундровых почв бактериальными удобрениями дает положительные результаты. Наиболее важными культурами в этой природно-климатической зоне России являются:

• картофель;
• лук;
• капуста;
• ячмень (но он — пока только на уровне экспериментов).

Наиболее эффективным (но и наиболее дорогим) способом выращивания растений в тундре является использование теплиц. Для выращивания всех видов на открытом воздухе необходимы (в разных пропорциях и количествах):

• облесение;
• задержание снега;
• культивация земли;
• известкование излишне кислых участков;
• сев бобовых;
• улучшение весеннего оттаивания;
• корректировка структуры грунта.

Легкий суглинок и супесь, какие встречаются в южных частях склонов, наиболее распространены. Если в этих районах и присутствует вечная мерзлота, то она находится на относительно большой глубине. Глубокая вспашка помогает прогреть почву. Для более быстрого таяния снега рассыпают золу. Для повышения урожайности используются азотные и фосфорные смеси.

Конечно, все эти работы невозможно выполнить в лучшем виде без консультации квалифицированных агрономов.

О том, как выращивать культуры на глинистых почвах, смотрите в видео ниже.

Виды и свойства почв, преобладающих в тундре

В уникально холодном климате могут формироваться различные составы почв. Преобладающие тундровые почвы — глинистые, бурые и торфяные — имеют низкую плодородность, поскольку биологические процессы в них протекают медленно.

Глеевые почвы

В мохово-каменной зоне и в кустарниковой зоне формируются тундрово-глеевые почвы, которые характеризуются крайне низким дренажем и дефицитом кислорода. Формирование тундрово-глеевых почв наблюдается в низменных районах в связи с длительным застоем влаги над поверхностью мерзлых слоев.

Формирование глеевого слоя зависит от восстановительных процессов в сверхгидратном слое. Специфический сине-серый цвет почвенного профиля обусловлен присутствием Fe(Il). Глеевый горизонт под гумусовым слоем занимает пространство до верхней границы вечной мерзлоты. В некоторых случаях в почвенном профиле наблюдается образование единого фрагментарного слоя серо-рыжих 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.

Примером может служить участок тундрово-глеевой почвы Большеземельской в низине 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.

Читайте также: Как нейтрализуется торф и где применяется нейтрализованный состав?

Торфяная почва встречается вдоль южной границы ландшафтной зоны, свободной от bau m. Образование торфяного слоя обусловлено относительно мягким местным климатом. В некоторых частях южной подзоны тундровые влажные почвы образуются в результате стока воды с глеевых участков.

Кислые бурые почвы

Для этих почв характерно отсутствие влаги и признаки аэробного характера, так как дренаж почвенной массы обеспечивается особенностями почвообразующей породы. Данный тип почвенного состава распространен в горных районах и на раздробленных плато с рыхлым, проницаемым слоем.

В этом слое накапливаются частично разложившиеся растительные остатки, образуя в верхней части почвенного профиля сильно торфянистый горизонт. Нижняя часть, толщиной около 40-50 см, мало дифференцирована в плане генетических горизонтов из-за периодического промерзания и оттаивания массы.

Нюансы явления термокарста

Оттаивание средних слоев почвы и ледяных жил создает ландшафт неравномерной толщины, образуются пустоты, которые часто заняты озерами. Явление термокарста широко распространено в тундре северо-восточных регионов. Кратер Батагайка в Восточной Сибири является впечатляющим примером образования термокарста — его глубина составляет 100 м, а длина — 1 км. Тем временем вечная мерзлота под зоной депрессии продолжает оттаивать.

На южных склонах, где слои вечной мерзлоты залегают относительно глубоко, развиваются преимущественно участки с легкой глиной и супесью. Агротехнические мероприятия включают осушение и утепление прилегающей территории, а также внесение удобрений для повышения 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 обогащается фосфорными и азотными удобрениями для повышения урожайности. Тундра в основном используется для выращивания картофеля, капусты и лука, ячменя и некоторых тепличных культур.

Что вы думаете об этой статье?

Рельеф и почвы

Тундра имеет преимущественно равнинный ландшафт. Есть небольшие возвышенности или сосны. Большая часть рельефа сформирована осадочными отложениями, оставленными отступающими ледниками. Суровый климат означает, что большую часть года земля находится в замерзшем состоянии, что влияет на углеродный цикл планеты. Из-за низких температур органические материалы не могут разлагаться и оказываются в так называемых «ледяных ловушках».

Тундровые почвы в основном имеют низкое содержание питательных веществ. Они также склонны к закислению и кислотности. На этой территории можно выделить различные типы почв.

• кисло-бурые;
• глеевые;
• полигональные торфяники;
• дерновые;
• болотно-тундровые оподзоленные.

Интересно отметить, что северная часть содержит всего 4 % гумуса. Такие почвы наименее продуктивны.

Виды и типы тундр

В зависимости от географического положения тундра делится на три основных типа: арктическая, альпийская и антарктическая. Первый тип считается самым крупным. Он занимает большую площадь в северных регионах Евразии и Северной Америки. Антарктический в основном покрыт льдом. Он расположен на Южном полюсе и включает в себя острова Южная Георгия и Кергелен. Альпы встречаются по всему миру, высоко в горах.

Тундра Северного полушария делится на несколько типов:

• арктическая;
• субарктическая;
• лесотундра.

Каждый из них имеет определенные характеристики и поэтому заслуживает отдельного рассмотрения.

Арктическая

Она расположена в Арктике, на северной окраине европейской и азиатской частей России. Для этого региона характерны сильные морозы и жестокие бури. Глубина вечной мерзлоты достигает 90 см. Летом столбик термометра не поднимается выше 6 °C.

Большая часть арктической тундры покрыта озерами и болотами. Из-за очень холодного климата здесь растут мхи и лишайники. Некоторые травы и цветы растут во время оттепели. Кустарников здесь нет.

Средняя субарктическая

Это более южный тип тундры, расположенный перед зоной лесотундры. Основное отличие этой зоны в том, что прохладный арктический воздух летом сменяется более теплым. Летом температура поднимается до 10 °C. Это дает растениям время для прорастания. Интересно, что растительность прижимается к земле. Это происходит из-за тепла, выделяемого почвой. Таким образом, растения защищены от сильного ветра и мороза.

Почва в субарктической тундре не плодородна, так как содержит очень мало питательных веществ. Поэтому пахота и растениеводство здесь невозможны.

Лесотундра

Населяет пограничную зону между лесной зоной и тундрой. По сравнению с предыдущими видами, климат здесь более мягкий. Однако продолжительность лета составляет около 30 дней. В течение этого времени температура не опускается ниже +12 °C. В некоторых районах столбик термометра поднимается до +15 °C.

Флора здесь еще более разнообразна. Цветы, травы, кустарники и деревья покрывают площадь лесотундры. Последние растут как в разреженных рощах, так и одиночно. Большое количество растений привлекает северных оленей.

Среднее количество осадков в лесотундре составляет 400 мм за 12 месяцев. Это гораздо больше, чем испаряется, что делает местность очень влажной и болотистой.

Растительность тундры

В тундре произрастает более 400 видов растений. Однако лишь небольшой процент из них растет круглый год. Эти растения имеют характерные формы и особенности, которые отражают их адаптацию к суровому континентальному климату. Особенно хорошо переносят эти условия растения с неглубокими корнями.

Растительный мир играет важную роль в этой природной среде. Она отвечает за поддержание других форм жизни в тундровой среде обитания. Это означает, что когда растения отцветают и разлагаются, организмы используют их в качестве питательных веществ.

В тундре в основном встречаются низкие кустарники и болотные травянистые растения. Многие из них красиво цветут и обладают многими лекарственными свойствами. Кроме того, в этой местности есть несколько особенно интересных растений, на которые обязательно стоит обратить внимание.

Алмазный лист

Их особенность — высокое содержание полезных микроэлементов и витаминов. Местные жители используют его в качестве пищевого растения. Алмазный лист относится к семейству ивовых. Он выглядит как покалеченный кустарник, растущий в земле. Благодаря волосатой корневой системе он выживает даже в суровом климате.

Вереск

Это монотипический род цветковых растений семейства вересковых. Его характерной особенностью являются красивые пурпурные соцветия. Они обладают характерным ароматом. Вереск хорошо растет в полумраке и рядом с небольшими кустарниками. Интересно, что он считается национальным цветком Норвегии.

Толокнянка обыкновенная

У этой ягоды есть еще одно интересное название — «медвежье ухо». Однако эту ягоду едят не медвежата, а птицы и совы. Этот вечнозеленый кустарник относится к семейству Вересковых. В высоту он достигает 50 см. Период цветения начинается в мае или июне. К августу белые цветы превращаются в красные ягоды. Они имеют сладкий вкус.

Стоит отметить, что это растение активно используется в медицине. Листья и побеги медведки богаты целебными свойствами. Из них изготавливают мочегонные, противовоспалительные и противомикробные препараты. Еще в XII веке она использовалась народами Северной Европы как вяжущее средство при диарее и кровохарканье.

Куропаточья трава

Он принадлежит к семейству розовых (Rosaceae). Это небольшое растение с крупными белыми цветами и плотными листьями, которые зимой становятся зелеными. Местные жители называют его «дриада». Растение названо в честь древнегреческой богини — лесной нимфы. В тундре трава куропатки входит в зимний рацион куропаток и гусей.

Арктический мох

Это самый распространенный представитель тундровой флоры. Растет как на поверхности почвы, так и в воде. У него нет корневой системы. Его функции выполняют корневища. Арктический мох покрыт крошечными листьями.

Значение для человека

Суровый климат в природной зоне тундры обычно препятствует деятельности человека. Эта территория богата ценными природными ресурсами, но программы сохранения биоразнообразия и среды обитания защищают ее от разрушительного вторжения. Основная польза тундры для человека заключается в том, что замерзшая почва накапливает большое количество углерода, что положительно влияет на глобальный климат планеты.

Экологические угрозы

Из-за экстремальных условий в природной зоне тундры многие люди не знают, что это очень хрупкая экосистема. Загрязнение от разливов нефти, больших грузовиков и заводов влияет на окружающую среду. Деятельность человека также создает проблемы для водной флоры и фауны в этом районе.

К основным экологическим угрозам относятся:

• Таяние вечной мерзлоты в результате глобального потепления способно радикально изменить местный ландшафт и оказать негативное воздействие на биоразнообразие.
• Истощение озонового слоя на Северном и Южном полюсах усиливает ультрафиолетовое излучение.
• Загрязнение воздуха может привести к смогу, загрязняющему лишайники, которые являются важным источником пищи для многих животных.
• Разведка нефти, газа, других полезных ископаемых, а также строительство трубопроводов, дорог может вызвать физические неудобства и фрагментацию среды обитания.
• Разливы нефти наносят колоссальный вред дикой природе и экосистеме тундры.
• Здания и дороги повышают температуру и давление на вечную мерзлоту, заставляя ее таять.
• Инвазивные виды истощают местную флору и уменьшают разнообразие растительного покрова.

Охрана природной зоны тундры

Чтобы защитить тундру от человеческой деятельности, необходимо решить следующие приоритетные задачи:

• Переход на альтернативные источники энергии для минимизации антропогенного глобального потепления.
• Создание охраняемых территорий и заповедников, чтобы ограничить влияние человека на дикую природу.
• Ограничение строительства дорог, добычи полезных ископаемых, а также строительство трубопроводов в природной зоне тундре.
• Ограничение туризма и почитание культуру коренных народов региона.