Почвы и почвенный покров

Высоко-арктические тундропустоши

В почвенном покрове (ПП) арктических архипелагов преобладают выходы пород, то есть поверхности, лишенные растительности, а также образования, которые условно называются почвопленками. Они развиваются под тончайшей пленкой водорослей, накипных лишайников и печеночных мхов, произрастающих как на плотных, так и на рыхлых породах. Эти образования недостаточно хорошо изучены, и сами почвопленкине рассматриваются в качестве объекта в современных почвенных классификациях.

Что же касается почвенных образований, которые являются бесспорным объектом почвоведения и почвенных классификаций и, в то же время компонентами изучаемого ПП, то к ним относится ряд почв, которые можно определить вслед за классификацией почв России (2004), как неполнопрофильные: петроземы, пелоземы и псаммоземы гумусовые. Они отличаются наличием слаборазвитого серовато-бурого гумусового горизонта W, который всегда имеет мощность не более 5 см, иногда в нем присутствуют неразложившиеся или слаборазложившиеся растительные остатки. В зависимости от характера субстрата, на котором формируется горизонт W, почвы имеют разные классификационные названия и относятся к разным типам почв. На плотных или сильнощебнистых субстратах почвы относятся к петроземам гумусовым(строение профиля: W-M)(в случае высокого содержания карбонатов их называют карбо-петроземами(W-Mca). На суглинисто-глинистом материале формируются пелоземы гумусовые(W-C⁼), а на супесчано-песчаном – псаммоземы гумусовые(W-C^..). Во всех этих неполнопрофильных почвах идут многочисленныепочвообразовательные процессы - гумусонакопление, торфообразование, оподзоливание, оглеение, метаморфизм минеральной массы, латеральное заиливание органических остатков, миграция карбонатов,которые, однако, из-за своей очень слабой интенсивности не приводят к формированию множества значимых для классификации диагностических горизонтов. Так, например, оподзоливание может выражаться в легком осветлении окраски только в верхних 1-2 мм. В этих слаборазвитых почвах в условиях локальных проявлений аридности, при импульверизации солей с моря могут наблюдаться признаки поверхностной засоленности и окарбоначивания.

Ранее наиболее широко описанные «зональные» почвы высоких широт, которые назывались "арктическими типичными и гумусированными" почвами в полигональных комплексах по новой классификации относятся котделу органо-аккумулятивных почв типусерогумусовых (дерновых)поскольку они имеют горизонтное строениеAY-C, то есть полноценный гумусовый горизонт с комковатой структурой и высоким содержанием органического вещества (4-8% в верхних горизонтах и 3-5% в остальной надмерзлотной толще до глубины 40 см). Однако не по классификации и не по горизонтному строению профиля, а по сути своего образования эти серогумусовые (дерновые) почвы являются намытыми почвами мерзлотных трещин. Они формируются в микропонижениях под лишайниково-моховыми тундрами с некоторым количеством мелких высших растений. Их верхний горизонт (мощность 2-3 см) представляетсобой отмершие нижние части живых мхов, замытые минеральным материалом, который после дождей и таяния снега, а также ветром переносится с лишенного растительности микроповышения (криогенного пятна)в микропонижение, где и находится растительный покров и почва. Ниже находятся прокрашенные светло-серым гумусом горизонты, но плотность корней и количество корневых остатков вряд ли может обеспечить такое высокое (4-8%) содержание гумуса. Скорее всего, эти "гумусовые" горизонты когда-то прошли стадию верхнего горизонта смеси органического и минерального материала, постепенно погребаемого в результате заполнения нанопонижений мелкоземом и продуктами разрушения накипных лишайников, смываемых с криогенных пятен.

Хотя возможно и другое объяснение: миграция гумуса из верхних горизонтов в нижние и его надмерзлотная ретинизация – накопление и осаждение в надмерзлотной части профиля, где содержание углерода, как правило, выше. Здесь имеет место некоторый парадокс – высокое содержание и запасы почвенного углерода (10-15 кг/м² ) в верхних 40 см профиля при очень низких запасах фитомассы и продуктивности растительных ассоциаций высокоарктической тундропустоши. Точного ответа на этот вопрос наука до сих пор не имеет. Изредка в этих почвах могут наблюдаться признаки оглеения, как правило, над мерзлотой, являющейся водоупором..

В наиболее теплообеспеченных эутермных условиях даже в высоко-арктических тундропустошах могут встречаться подбуры оподзоленные,хотя они и отличаются карликовостью профиля. Для них характерны слаборазвитый горизонт W грубогумусового характера с большим количеством осветленных минералов и дресвы, морфологически отчетливый, но маломощный горизонт ВНF (2-5 см) с накоплением валового, дитионит- и оксалатно-растворимого железа, переходящий в дресвянистый дериват сланцев , который отличается очень высоким содержанием (>20%) валового алюминия. Очевидно, в условиях гумидного климата эти породы способствуют формированию кислых условий (pH=4,7-5,2) и высокой ненасыщенности (до 84%) поглощающего комплекса за счет обменного алюминия. Высокая кислотность вместе с большим содержанием железа в субстрате и делает возможным проявление Al-Fe-гумусового процессадаже в условиях очень низкой продуктивности мохово-лишайниковой растительности. Подобные почвы в отдельных случаях отмечаются и на песчано-супесчаных субстратах высоко-арктической тундропустоши в эутермных условиях.

При переувлажнении, которое, как правило, носит не застойный, а проточный характер из-за действия талых снежных и ледниковых вод, в местах произрастания различных мхов, прежде всего, Racomitrium lanuginosum в высоко-арктической тундропустоши формируются торфяно-литоземы(T-M). Верхний горизонт этих почв низкозольный, сильно ненасыщенный, имеет кислую реакцию. Содержание мелкозема в нижележащем дресвянисто-щебнистом горизонте около 1%. Ничтожное содержание мелкозема в минеральном горизонте под торфом, показывает, что мхи Racomitrium питаются не столько за счет субстрата, сколько за счет вод и растворенных в них питательных веществ, что позволяет торфяно-литоземам в гидроморфных условиях формироваться на безмелкоземистых субстратах.

На фоне каменистых россыпей вдоль современных, выходящих из-под скал и осыпей водотоков под злаково-разнотравно-моховой растительностью в условиях проточного увлажнения формируются также пелоземы гумусовые(W-C⁼)с заиленным органогенным горизонтом. Их отличает нейтральная реакция, полная насыщенность поглощающего комплекса основаниями, повышенное содержание валовых форм кальция, железа и марганца. Почвы насыщены водой практически в течение всего безморозного периода, но признаков оглеения в них нет из-за обогащенности талой воды кислородом.

Наиболее развитые почвы высокоширотной тундропустоши формируются в орнитотрофных условиях – при участии морских птиц. Они могут быть развиты на разных субстратах. На суглинисто-щебнистом элюво-делювии известняка формируются почвы, которые по современной классификации относятся к перегнойно-темногумусовым остаточно-карбонатным почвам (AHca-Cca-Mca). Для них характерны: слабощелочная и щелочная реакция среды по всему профилю, более высокое содержание карбонатов в мелкоземе верхних горизонтов, что связано с более активным морозным истиранием известкового щебня, а также мощный для арктических почв органо-минеральный горизонт AHca - 20см темно-серого цвета с высоким (11-17%) содержанием гумуса. По запасам и содержанию органического вещества (15-16 кг/м² углерода в верхних 20 см) эти почвысущественно превосходят не только своих соседей по почвенному покрову в Арктике, но и значительно более южные почвы на плотных карбонатных породах тайги Европейской территории России. Это связано с орнитогенной концентрацией органического вещества в этих местообитаниях (птицы “удобряют” почву своими экскрементами). В условиях осыпания известкового щебня с прилегающих скал происходит постоянное “известкование” этих почв. “Удобрение” и “известкование” и создают высокое содержание органического вещества и повышенное плодородие этих почв.

На осыпных породах бескарбонатного состава при мощном воздействии птиц в Высокой Арктике (Шпицберген, Элсмир в Канадской Арктике и др.) формируются сухоторфяныепочвы (TJ-D). Повышенное содержание азота и выделение тепла при минерализации экскрементов птиц дает возможность для произрастания здесь высокопродуктивной мохово-травянистой растительности, которая, отмирая, формирует сухоторфяный горизонт. Эти почвы могут находиться на крутых склонах, а мощность торфа при этом может достигать 3-4х метров.

Рис. 5. Комплексный почвенный покров суглинистого плакора на острове Земля Александры (Земля Франца-Иосифа). 1 – серогумусовые дерновые; 2 – почвопленки 3 – выходы рыхлых пород

В целом, можно сделать заключение, что в условиях высоко-арктической тундропустоши почвы с наиболее зрелыми профилями формируются в условиях привноса органического вещества со стороны, будь то продукты разложения мохово-лишайниковой пленки на каменных глыбах и пятнах грунта, или органическое вещество, привнесенное орнитогенным механизмом, то есть, с птицами.

Примеры структуры почвенного покрова (СПП) высоко-арктической тундропустоши представлены на рисунках 5 и 6.Один из них (Рисунок 5) иллюстрирует почвенный покров, сформированный на суглинистых отложениях морской террасы острова Земля Александры (архипелаг Земля Франца-Иосифа). Второй (Рисунок 6) характеризуют почвенный покров высоких каменистых поверхностей архипелага Новая Земля .

Рис. 6. Пятнистый (А) и полукольцевой (Б) почвенный покров на высоких поверхностях (>600м) Снежных гор, Новая Земля в условиях каменистых россыпей сланцев. 1 - петроземы гумусные; 2 – выходы пород (каменистые россыпи) и почвопленки; 3 – торфяно-литоземы Изогипсы проведены через 20 см.

Как видно из рисунков 5 и 6 , по составу, то есть по соотношению компонентов, все рассмотренные СПП сходны – на фоне преобладающих выходов пород и почвопленок встречаются различные в зависимости от почвообразующих пород и от положения в рельефе компоненты ПП, то есть почвы, описанные выше.

Все СПП относится к микроструктурам. В СПП присутствуют гексагональные, пятнистые и полукольцевые формы. Гексагональные формы связаны с мелкоземистыми субстратами и действующими в них в условиях холодного влажного климата криогенными процессами растрескивания, пучения центров полигона и морозной сортировки. Пятнистые ареалы формируются в наиболее жестких условиях горных вершин, где растительность и почвы появляются в укрытых от ветров днищах понижений, полукольцевые – в зонах поглощения, где из округлого пятна "вычитается" само днище, в котором растительность вымокает, и самый крутой склон понижения, где мелкозем не удерживается.

Почвенный покров высокоширотной зоны возникает в условиях устойчивого заселения поверхности субстрата цветковыми растениями, кустистыми лишайниками и листостебельными мхами. Заселение это происходит не повсеместно и неравномерно. Оно происходит там, где имеют место выположенные формы рельефа, возраст поверхности, достаточный для формирования мелкозема и заселения биотой, а также отсутствует очень жесткий ветровой режим и длительное сохранение снежного покрова. В случае субстрата, богатого мелкоземом, в котором криогенная самоорганизация грунтов (образование полигонов и морозная сортировка) имеет исключительно абиогенную природу, криогенные процессы подготавливают ниши для произрастания растительности и развития почв. В условиях субстратов, содержащих очень мало мелкозема, происходит не столько криогенная самоорганизация грунтов, сколько суффозионная – образуются зоны поглощения поверхностного стока, в которых накапливается мелкозем, и, следовательно, поселяется растительность и формируются почвы.

Таким образом, почвенный покров высокоширотной зоны ЕТР образуется за счет заселения высшей растительностью наиболее благоприятных ниш, появляющихся в результате формирования как макро- и мезо-, так и микрорельефа, а также криогенной неоднородности субстрата. Основными механизмами дифференциации ПП является дифференциация теплообеспеченности, латеральная миграция мелкозема и органического вещества, в меньшей степени, дифференциация увлажнения.

Средне-арктические тундры

Наиболее распространенными компонентами ПП средне-арктических тундр являются (торфяно)-глееземы, подбуры и криоземы (см. ниже), хотя многочисленны также выходы плотных пород, на которых формируются почвопленки и почвы криогенных пятен, лишенных высшей растительности. Причем это касается не только горных областей, но и сильнощебнистых цокольных равнин побережий и архипелагов, где равнины сочетаются с горами (Новая Земля, остров Врангеля, Котельный и др.). Здесь же нередки петроземыи карбо-петроземы гумусовые, аналогичные тем, что были описаны в высокоширотных ландшафтах.

Поскольку средне-арктическая тундра представлена в большей степени равнинами, чем горами (особенно это характерно для Евразии), то большинство почв развивается здесь на рыхлых отложениях в условиях гумидного климата и частого переувлажнения. На суглинисто-глинистых отложениях в полугидроморфных условиях формируются глееземы(O(H)-G-CG). Для них характерны выраженные горизонты подстилки или перегнойные горизонты, сизая окраска всей минеральной части профиля, высокое содержание гумуса, слабокислая и кислая реакция и насыщенность поглощающего комплекса. Периодически ход почвообразования нарушается криотурбациями и солифлюкцией (течение грунтов по склону по мерзлотному водоупору при их оттаивании), в результате чего гумусовые горизонты оказываются погребенными, иногда и на значительной глубине. Криогенное ожелезнение выражено в виде ржавых прослоев на сизом фоне. В южной части средне-арктических тундр, где климат теплее и больше продуктивность растительности чаще встречаются торфяно-глееземы(T-G-CG). Они отличаются от описанных выше глееземов более яркой выраженностью оглеения (на сизом фоне ржавые пятна и полосы), а от болотных торфяных почв - меньшей мощностью органогенных горизонтов. Еще одной очень характерной особенностью торфяно-глееземов, особенно в проточных ложбинах, является накопление железа и марганца (главным образом, их подвижных форм) в торфяных горизонтах. Это связано с широко встречающимся процессом выпадения соединений элементов с переменной валентностью из вод (при переходе из двух- в трехвалентного состояния у железа, например, резко падает миграционная способность), текущих по торфяным горизонтам и внутри них. Накопления такого рода могут приводить к высочайшим значениям содержания железа (до 64% в пересчете на прокаленную навеску!) и марганца (8,6% !) в торфяных горизонтах.

На плоских повышениях в условиях средне-арктических тундр на суглинисто-глинистых отложениях развиты криоземы(O-CR-C),которые отличаются наличием маломощной подстилки, гидроморфностью, тиксотропностью (способностью грунтов переходить в текучее состояние при внешних физических воздействиях), бесструктурностью минеральной массы и ярким проявлением криотурбаций, выраженных в мелкой неоднородности массы криотурбированного горизонта CR и в наличии серых, обогащенных органическим веществом, линз на границе с близко залегающим горизонтом мерзлоты (40-60 см). Признаков оглеения при этом в профиле может вообще не быть, или они развиты слабо. Обычно отсутствие оглеения в сильно переувлажненных профилях криоземов связывают с высоким содержанием кислорода в водах и низкими температурами, что препятствует развитию анаэробных микроорганизмов, обеспечивающих процесс оглеения.

Среди почв, сформировавшихся на суглинисто-глинистых субстратах, к наиболее дренированным (или наименее переувлажненным) почвам, которые образуются на перегибах склонов и вершинах повышений, на опесчаненных суглинках и суглинках, близко подстилаемых щебнистыми карбонатными отложениями, относятся криометаморфические грубогумусовыепочвы (AO-CRM-C). Под грубогумусовым горизонтом в них формируетсяособый криометаморфический горизонт CRM, который характеризуется ярко выраженной рассыпчатой круповидной структурой в сухом состоянии или творожистой – во влажном. Ее происхождение связано с интенсивным промораживанием минерального материала в условиях холодного климата и периодическим его просыханием в теплый период. В профиле криометаморфических почв могут быть отдельные признаки оглеения.

К почвам со свободным внутренним дренажем относятся также почвы, сформированные в условиях расчлененного рельефа на песчано-супесчаных и суглинисто-щебнистых отложениях. В средне-арктических тундрах встречаются почвы с профилем АYao-AY-ВС-С - серогумусовые (дерновые) грубогумусированныепочвы, сходные с теми, что были описаны в тундропустошах.Эти почвы характеризуются небольшой мощностью профиля, кислыми значениями рН в верхней и нейтральными или щелочными – в нижней части профиля, высоким содержанием гумуса (> 10%) в верхнем грубогумусовом слое и около 5% в остальной части гумусового горизонта c общей мощностью около 10 см. В верхних дерново-грубогумусных горизонтах могут встречаться осветленные минеральные зерна. Иногда в горизонтах ВС имеются железисто-гумусовые натеки (BCf) – в этих случаях почвы следует отнести к иллювиально-ожелезненным подтипам. Это уже переход к подбурам, также широко распространенным в этой зоне тундр, особенно на песчаных отложениях. Они имеют серию горизонтов O-BHF-BCf-С, в которой наиболее ярко выделяется иллювиально-гумусово-железистый горизонт BHF, имеющий коричневый, иногда кофейный цвет. В верхней части профиля под подстилкой могут быть осветленные минеральные зерна и даже целые прослойки отбеленного материала. Такие подбуры относятся к оподзоленным. Оподзоленные подбуры, по-видимому, наиболее часто встречаемые подтипы в среднеарктических тундрах. В случае более плоского рельефа и более мощной торфяной подстилки, а также близкого горизонта многолетней мерзлоты встречаются подбуры надмерзлотно-глеевые – с глеевым горизонтом над мерзлотой. В южной части средне-арктической тундры описаны подзолы (O-E-BHF-C) на полуострове Русский заворот (Горячкин С.В., 2010), но это все-таки исключение из общей закономерности, согласно которой в этой части полярной области на песчаных породах преобладают подбуры.

В случае также довольно нередкой для средне-арктической тундры ситуации формирования почв на карбонатных суглинисто-щебнистых дериватах известняков профиль характеризуется набором горизонтов AH-ACca-Cca - перегнойно-темногумусовая остаточно-карбонатнаяпочва. Эти почвы, хотя классификационно и идентичны орнитотрофным почвам побережий, описанным выше для высокоширотных ландшафтов, но отличаются значительно меньшей мощностью органо-аккумулятивных горизонтов, поскольку формируются без привноса органического вещества со стороны.

В средне-арктической тундре, в отличие от высоко-арктической тундропустоши, широко распространены болотные ландшафты, в почвах которых развиты торфяные горизонты. Особенно они распространены на плоских морских или озерно-аллювиальных равнинах.

Здесь 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.

В результате таких пучений торф оказывается в условиях улучшенного дренажа и поэтому начинает разлагаться и минерализоваться - на буграх формируются почвы, относящиеся к подтипу торфяных деструктивныхпочв (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 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.

Одним из наиболее распространенных типов ПП являются комплексы автономных плоских и субгоризонтальных поверхностей (уклон менее 0,5 градусов), где преобладают глееземы криотурбированные в комплексе с почвами пятен, занимающих 5-10%

площади. Пятна имеют овальную и подковообразную форму и связаны с мерзлотными пучениями грунтов и медленной солифлюкцией в условиях пологих склонов, в результате чего происходит погребение органическихгоризонтов (Рис4-XI Цв. вкладка диссертации).

Полигонально-трещинные комплексы почв в средне-арктической тундре встречаются так же, как и в самых высоких широтах. Однако здесь почвы развиты не только в трещинах, но значительно шире, оставляя лишенной растительности почве пятна только небольшую центральную часть полигона (Рис. 7).

На длинных склонах, в том числе и пологих (0,5-2 градуса), широко распространены полосчатые криогенные комплексы криометаморфических почви почв, аналогичных почвам пятен - почв криогенных полос (40-70% площади), связанных с проявлением процессов структурной солифлюкции и развитием линейной эрозии по лишенным растительности полосам (Рис. 4-XII Цветная вкладка диссертации).

Рис. 7. Разрез-траншея через комплекс криозема глееватого и почвы пятна. Обозначения: 1-7 - почвенные горизонты - 1-Omr -заиленная подстилка, 2-AYao-заиленный грубо-гумусовый, 3 - ABg-гумусированный глееватый, 4- CRg1-криотурбированный глееватый, 5- CR-G-криотурбированно-глеевый, 6-мерзлота, 7-CRg2- фрагменты гумусового горизонта, погребенного мерзлотными процессами; 8-уровень почвенных вод; 9- направления миграции минерального мелкозема с пятна; 10 - растительность

В результате мерзлотных пучений формируются также комплексы бугристых болот – с описанными выше торфяными деструктивнымипочвами бугрови торфяно-глееземами иторфяными эутрофными(TE-TT)почвами междубугорных трещин.

Весьма специфическими микроструктурами ПП средне-арктических тундр являются также тетрагональные комплексы полигонально-валиковых болот, которые при виде сверху напоминают рисовые чеки юга (Рис. 8, II). В них вся толща торфа и подстилающие породы разбиты сетью мерзлотных, заполненных льдом трещин, разбивающих толщу и поверхность на решетку квадратов и прямоугольников (Рис. 8).

Притрещинные валики возникают из-за того, что ледяная жила в трещине постоянно расширяется из-за замерзания новой поступающей сверху воды и оказывает давление на соседний участок, на который, с другой стороны, оказывается давление при промерзании с переувлажненного участка центра полигона. В результате на валике сформирована наименее переувлажненная почва – торфяно-криозем глееватый, в то время как в центре полигона развиты торфяно-глееземы, а в криогенной трещине - слой торфа, который накапливается не только за счет переувлажнения местного органического материала, но и привноса растительных остатков со стороны и который может залегать непосредственно на ледяной жиле. В российской классификации этот случай особо не оговаривается, а в международной почвенной реферативной базе такие почвы называют Гляцик Криосоли (Glacic Cryosol).

Рис. 8. Полигонально-валиковое болото. I – профиль, II – вид сверху.

1- полигон, 2 - трещина, 3 - валик, 4 - пониженный центр, 5 - торф в трещине, 6 - ледяной клин, 7 - мерзлота. Почвы: 8 – торфяно-криозем глееватый, 9 - торфяно-глеезем, 10 – почва криогенной трещины (слой торфа над ледяной жилой).

Все описанные выше микроструктуры ПП исследуемой территории могут быть сгруппированы в мезоструктуры ПП, которые различаются между собой из-за неоднородностей в геологическом строении и характере. Основным механизмом дифференциации ПП в условиях средне-арктических тундр является дифференциация увлажнения, которая действует вместе с другими механизмами – литогенным, криогенным и твердофазно-миграционным (перераспределение наилка между криогенными пятнами, полосами и почвами).

Низко-арктические тундры и лесотундры

Низко-арктические тундры и лесотундры, находящиеся в самых южных широтах рассматриваемой территории, как видно из данных по факторам почвообразования (Рис. 3), 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. 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 почвы 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. Эти почвы, выделяемым ранее как поверхностно-(или элювиально-) глеевые, по классификации 2004 года относятся к типу глееземов криометаморфических,а при наличие грубогумусированного серогумусового горизонта – к их грубогумусированному подтипу.

В наиболее дренированных условиях вершин холмов на суглинистых субстратах довольно широко распространены 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. Эти профили соответствуют криометаморфическимпочвам. Если в профиле присутствует грубогумусовый горизонт AO, то эти почвы относятся к типу криометаморфических грубогумусовыхпочв. В наиболее дренированных позициях рельефа под травянистой растительностью формируются криометаморфические почвы с серогумусовым горизонтом, которые в классификации пока отсутствуют, но могут быть туда включены как дерново-криометаморфическиепочвы (AY-CRM-C) (Горячкин С.В., 2010).

В тундрах с более сухим континентальным климатом (север Восточной Сибири), где оттаивание неглубоко, но осадков меньше, в ПП чаще встречаются криоземы глееватые, сходные с теми, что описаны ранее для средне-арктических тундр. В лесотундрах (предтундровых редколесьях) встречаются также криоземы палево-метаморфизованные(O-CRpl-C), в которых под органическим горизонтом залегаетгоризонт CRpl, который характеризуется отсутствием переувлажнения летом и более бурой окраской, чем нижележащий серовато-бурый горизонт CR и сизоватый горизонт мерзлой почвообразующей породы.

В более дренированных условиях здесь сформированы палевыепочвы с профилем O-AY-BPL-BC(ca), которые характеризуются структурным и железистым метаморфизмом в 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» (растительные группировки тундр с многочисленными степными видами) 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 и подзолов. 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. Наиболее дренированные полноразвитые подзолы иллювиально-железистые встречаются в лесотундре Кольского полуострова под березовым мелколесьем – их отличает аккумулятивное распределение органического вещества, что, как было сказано выше, характерно для северных почв, и отчетливое элювиально-иллювиальное распределение подвижных и окристаллизованных форм железа и алюминия. В целом, с ними сходны почвы, как лесотундр, так и тундр - подзолы типичные -они отличаются элювиально-иллювиальным распределением не только железа и алюминия, но и гумуса, однако, чаще в низко-арктической тундре преобладают подзолы криотурбированные. Здесь, особенно в наиболее влажном европейском климате встречаются также почвы, которые из-за мощных органических горизонтов (>10 см) относятся к сухоторфяно-подзолам,в том числе, перегнойным. 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 связанные с минеральными веществами водорастворимые органические вещества, которые пропитывают 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. Подбуры и подзолы могут встречаться на всей территории тундры и лесотундры, и лишь в качестве общей тенденции следует 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 встречаютсялитоземы перегнойные,которые отличаются наличием перегнойного горизонта и близким подстиланием плиты, а сухоторфяно-литоземы– формированием мезоморфного подстилочно-торфяного (сухоторфяного) горизонта над горизонтами BC с близким подстиланием плит плотных пород. Над плитами и/или крупными валунами выделяются также почвы с горизонтами O-M, которые следует отнести к петроземам.

Среди переувлажненных почв низко-арктических тундр встречаются также описанные ранее и для средне-арктических тундр торфяные олиготрофные деструктивныепочвыиторфяно-глееземы,а также хорошо известные торфяные олиготрофные и торфяные эутрофные почвы.

В целом, для почв низко-арктических 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.

Наиболее распространенным типом микроструктур в низко-арктических тундрах являются криогенные пятнистые комплексы перечисленных выше почв (за исключением торфяных и торфянистых) с лишенными растительности почвами пятен. В криогенных пятнистых комплексах, сформированных благодаря пучениям и последующей снежной корразии (истирание растительности и поверхности почв кристаллами снега и льда при сильных ветрах) микроповышений, происходит фрагментация органогенных и гумусовых горизонтов, некоторые изменения (например, окисление глея) верхних минеральных горизонтов и сдвиг границ срединных почвенных горизонтов (рис. 9).

Еще одним распространенным типом микроструктур является мелкобугорковатые комплексы различных почв с хорошо развитым торфяно-подстилочным или даже торфяным горизонтом. Бугорки образуются за счет мерзлотных пучений, но коррозионного пятна в этом случае не образуется из-за мощного органогенного горизонта.

верхние минеральные горизонты

срединные горизонты

органогенные горизонты

Рис. 9. Схема расположения горизонтов в криогенном пятнистом комплексе.

В наиболее континентальной части низко-арктической тундры, как и в более северных зонах, развиты полигонально-трещинные комплексы почв пятен (не всегда), каких-либо минеральных почв (например, криоземов, подбуров) и почв трещин с наиболее мощным органогенным горизонтом.

В низко-арктической тундре встречаются также описанные ранее криогенные комплексы болот – бугристые и полигонально-валиковые.

Как и в случае среднеарктических тундр, все описанные микроструктуры ПП низкоарктических тундр могут быть сгруппированы в различные мезоструктуры ПП, которые различаются между собой из-за неоднородности рельефа и почвообразующих пород.

Контрольные вопросы:

1. Подходы к зональному разделению почвенного покрова полярного пояса Северного полушария: их сходство и различия.

2. Каковы основные закономерности изменений климата с юга на север в полярном поясе; следует ли применять слово «пустыня» к ландшафтам высоких широт.

3. Как меняется литолого-геоморфологическая основа формирования почв в полярном поясе Северного полушария с юга на север?

4. Основные почвы высокоширотной области Арктики и их связь с факторами почвооб