Бореальные мерзлотно-таежные семигумидные формации.

Бореальные мерзлотно-таежные семигумидные формации расположены в предгорьях Северо-Западной Канады и в Центральной Якутии. Территории характеризуются экстраконтинентальным климатом с большой сухостью. Количество осадков менее 250 мм в год, КУ от 0,4 до 0,9, зимние температуры снижаются до -45°С. Средние июльские температуры колеблются от +14 до +16°С. Вегетационный период составляет от 70 до 100 дней. В этот период почвы под таежной растительностью оттаивают на глубину 100-150 см (на песчаных породах до 200 см). Льдистая мерзлота в пределах почвенного профиля отсутствует. Наиболее глубокое протаивание (до 3,5 м) наблюдалось в Якутской котловине под сухими сосновыми лесами на песчаных террасах. Почвенный покров семигумидных территорий хорошо изучен в Центральной Якутии.

Растительность представлена лиственничными лесами с разреженным кустарничковым подлеском. В напочвенном покрове присутствует небольшое количество злаков и бобовых. На повышениях с супесчаными и песчаными породами развита лиственничная травяно-брусничная тайга и лиственнично-сосновые и сосновые леса с брусникой и травами. В наиболее сухих местах – остепненные березняки. На влажных территориях – лиственичники багульниковые. Таким образом, в напочвенном покрове значительную роль играет травянистая растительность, поэтому ежегодное поступление органического вещества количественно и качественно отличается от мохово-таежных лесов.

Важная особенность растительного покрова заключается в существовании аласных лугов. Аласы – (местное название, вошедшее в научную литературу) термокарстовые западины диаметром от нескольких метров до 5-10 километров, часто округлой формы. В результате таяния льда происходит термокарстовая просадка поверхности, которая постепенно углубляется и заполняется водой от таящего льда. По мере своего развития алас проходит различные стадии зарастания. Образовавшаяся западина сначала заполняется водой и образуется озеро. Озеро с течением времени заиливается и зарастает. Склоны первоначальной котловины обваливаются и в западинах формируются болота, которые медленно зарастают, начиная с краев. На месте термокарстовой просадки остается плоское неглубокое, переувлажненное понижение, заполненное иловато-суглинистым материалом, заросшее луговой или болотной растительностью. М.И.Герасимова (2007) выделяет 4 стадии формирования почвенно-растительного покрова аласа:

1 стадия – образование озера;

2 стадия – формирование низинного осокового болота с болотными низинными (торфяно-олиготрофными) почвами.

3 стадия – усыхание аласной депрессии и появление луговых сообществ с лугово-болотными почвами на периферии аласа.

4 стадия – зрелый алас. Сокращается ареал гидрофильных сообществ с гидроморфными почвами, развивается лугово-степная растительность сначала по периферии, затем отвоевывая все большие площади термокарстовой западины. Под лугово-степной растительностью формируются лугово-черноземные почвы с пятнами солончаков и солонцов. Наличие легко- и среднерастворимых солей связано с присутствием морских меловых отложений, обогащенных солями NaCl и CaSO₄. По современной классификации (2004) эти почвы, по-видимому, следует относить к гидрометаморфизованным подтипам черноземов – AU-BCAq-Ccaq или черноземов текстурно-карбонатных – AU-CATq-Ccaq.

Существующие аласы находятся на разных стадиях эволюции. Поэтому они могут быть заняты либо болотными почвами, либо черноземно-луговыми, либо луговыми или лугово-болотными почвами, часто с признаками содового засоления. В черноземно-луговых почвах отчетливо проявляются мерзлотные деформации: полигоны на поверхности, морозобойные трещины, языковатость почвенных горизонтов.

На территориях, где оттаивающий слой превышает 1-2 метра, формируются палевые почвы – AJ-BPL-BCA-Cca. Эти почвы относятся к отделу палево-метаморфических и отражают специфику почвообразования в условиях экстраконтинентального криоаридного климата, характерного для Центральной Якутии, на территориях сплошного распространения вечной мерзлоты. Почвы формируются под лиственничной тайгой и сухими холодными степями.

Генетический профиль палевых почв включает следующие горизонты (Классификация, 2004):

AJ – светлогумусовый. Светло-серой или палево-серой, окраски, с комковатыми или мелкокомковатыми прочными отдельностями, либо с мелкой пороховидной структурой. Мощность 5-7 см (иногда 15-20 см), нижняя граница языковатая.

BPL – палево-метаморфический. Палевого цвета, с неясной комковатой структурой с тонкими автохтонными железистыми и глинистыми пленками на поверхности минеральных зерен и структурных отдельностей. Мощность 10-30 см.

BCA – аккумулятивно-карбонатный. Палевого цвета, плитчато-листоватой структуры, рыхлый, пористый. Новообразования в виде псевдомицелия и карбонатных бородок на обломочном материале пород, вскипает от HCl. Мощность30-40 см.

Cca – почвообразующая порода. Светло-бурый, плитчато-листоватой структуры, сугллинистый. С глубины 120-150см наблюдаются тонкие (0,5-1,5 мм) ледяные прослойки.

Светлогумусовый горизонт (похож на серогумусовый) выделяется по слабой степени гумификации растительных остатков, содержание гумуса 3-5%. Гумус гуматный и гуматно-фульватный (Сгк/Сфк 0,7-1,2 в верхних горизонтах и 0,3-0,5 – в нижних), с высоким содержанием трудногидролизуемых веществ (40-70%). Среди гуминовых кислот в верхних горизонтах преобладает фракция ГК-1, а в нижних горизонтах – ГК-2 и ГК-3. Высокое содержание органического вещества объясняется слабой минерализацией растительного опада в условиях низкой биологической активности.

Емкость катионного обмена 35 м-экв/100г, наблюдается нейтральная реакция среды, почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями. Наряду с кальцием и магнием в почвенном поглощающем комплексе присутствует Na (3-10% от суммы поглощенных оснований). Тусклая окраска палево-метаморфического горизонта связана с относительно низким содержанием оксалатно-растворимых форм железа. По илу и валовому химическому составу почвы не дифференцированны. Палевые почвы характеризуются мерзлотной трещиноватостью с образованием на поверхности полигонального рисунка. Трещины заполнены темным материалом, который проникает в палево-метаморфический, а иногда и в аккумулятивно-карбонатный горизонты.

Особенности почвообразовательного процесса, приводящего к формированию мерзлотно-таежных палевых почв, связаны с сухостью климата и наличием многолетней мерзлоты, обусловливающими вымывание из почвы растворимых продуктов выветривания и почвообразования. Большое значение имеет богатство лесной подстилки и почвообразующих пород основаниями, перемещающимися в виде бикарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов с восходящими токами влаги в сухой весенний и ранне-летний периоды и нейтрализующими кислые продукты разложения опада. Своеобразие палевых почв также связано и с их формированием на морских меловых отложениях, обогащенных солями NaCl, CaSO₄. Аккумуляции солей способствует и современная климатическая обстановка – сочетание близко залегающей мерзлоты и жаркого лета. Характерной особенностью этих почв является накопление продуктов выветривания и почвообразования. Этому способствует вечная мерзлота, малое количество осадков и подтягивание растворов в сухой период. Таким образом, легкорастворимые соли и карбонаты во влажный период прижимаются к вечной мерзлоте, а в сухой – подтягиваются вверх. Поэтому в этих почвах часто наблюдается процесс осолодения (палевые осолоделыепочвы). Особенно ярко он проявляется на плоских нерасчлененных поверхностях под травяно-брусничной лиственничной тайгой, в таких же условиях формируются и солоди,которые в специальной литературе получили название таежных солодей.

Мерзлотно-таежные палевые осолоделые (AJ-AJe-BPL-BCA-Cca) отличаются от типичных палевых почв несколько пониженным вскипанием от HCl и резко дифференцированным по элювиально-иллювиальному типу профилем, в котором отчетливо выделяется осветленный, белесый или пепельно-серый осолоделый AJe горизонт, обогащенный аморфной кремнекислотой, обедненный полуторными оксидами и имеющий пониженную емкость катионного обмена. В осолоделых почвах всегда наблюдается иллювиальное обогащение илом, оксидами железа и алюминия горизонта, лежащего ниже осолоделого. Накопление карбонатов начинается на глубине около 40 см. Карбонатно-аккумулятивный горизонт на глубине 1 метр переходит в породу, сцементированную мерзлотой. В верхнем горизонте эти почвы имеют кислую реакцию среды, которая книзу переходит в щелочную. Содержание гумуса в верхнем горизонте 3%, сумма поглощенных оснований составляет 20-25 м-экв/100г в гумусовом горизонте, уменьшаясь в осолоделом до 10-25 м-экв/100г и вновь увеличиваясь в палевом горизонте. В составе поглощенных оснований в верхнем горизонте преобладает кальций, в осолоделом – магний. Содержание обменного натрия достигает 10-15% от суммы поглощенных катионов.

Осолодение мерзлотно-таежных палевых почв связывают и с криогенным подтягиванием растворов из глубоких надмерзлотных слоев к фронту осенне-зимнего промерзания, что приводит к постепенному внедрению натрия в почвенный поглощающий комплекс.

Солоди(AY-EL-BT-BCA-Cca) характеризуются малым накоплением гумуса (1,5%), щелочной реакцией среды, низкой емкостью катионного обмена, сравнительно высоким содержанием обменного натрия (3-7 м-экв/100 г). Мощность белесого, осолоделого горизонта достигает 20 см.

С осолоделыми почвами сочетаются солонцеватые, распространенные по надпойменным террасам рек и в области древнеаллювиальной равнины. В этих же условиях встречаются солонцы.

В небольшом количестве развиты солончаки – содовые, сульфатные и хлоридные. Причинами развития процессов засоления в таежно-мерзлотной зоне являются сухость, резкая континентальность климата, наличие многолетней мерзлоты. Все это препятствует достаточному промыванию от солей почвенно-грунтовой толщи. Засоленность некоторых древних осадочных пород и рыхлых четвертичных наносов, котловинный характер рельефа, также способствуют континентальному соленакоплению.

Контрольные вопросы

1. Основные процессы почвообразования в таежно-лесных областях бореального пояса.

2. Главные типы автоморфных почв таежно-лесных областей бореального пояса и их свойства

3. Гидроморфные почвы бореального пояса.

4. Особенности гумусообразования в почвах таежно-лесных областей бореального пояса.

5. Причины обособления мерзлотно-таежных областей в бореальном поясе.

6. Основные процессы почвообразования в мерзлотно-таежных областях бореального пояса.

7. Главные типы автоморфных почв мерзлотно-таежных областей бореального пояса и их свойства

8. Особенности почвообразования в лугово-лесной океанической области бореального пояса.

СУББОРЕАЛЬНЫЙ ПОЯС

Суббореальный пояс занимает 16% от площади суши Земли, что составляет 2,2 млрд. га. В основном пояс распространен в северном полушарии – Евразия, Северная Америка. В южном полушарии к нему относятся лишь небольшие площади на юге Аргентины и в Новой Зеландии. Удельный вес горных территорий составляет 33,5 % от поверхности пояса. Это самый «горный» пояс в мире. В суббореальном поясе по степени увлажнения можно выделить четыре области (гумидную, семигумидную, семиаридную, аридную). Влажные области (гумидный и семигумидный климат) занимают 39 % от площади пояса, семиаридные и аридные – 61 %, из которых 36% приходится на долю пустынь. Климатические показатели в пределах областей несколько отличаются, но в целом пояс характеризуется суммой активных температур воздуха (сумма t>10°С) от 2200 до 4000⁰С, продолжительностью вегетационного периода от 130 до 210 дней. Безморозный период во влажных субокеанических областях длиннее морозного, а в континентальных, наоборот, может быть короче, здесь также могут наблюдаться поздние весенние и ранние осенние заморозки. Средние месячные температуры на глубине 20 см могут колебаться у различных типов почв в очень широких пределах от – 10°С до +20°С. Сезонные колебания температур могут проникать глубоко (до 5 м) в почвенную толщу.

В суббореальном поясе на обширных внутренних равнинах Евразии широтная зональность хорошо выражена. Распределение суббореальных почв в Северной Америке подчинено более сложным закономерностям. В Канаде еще наблюдаются почвенные зоны близкие к широтным, а на территории США они приобретают меридиональное простирание. На небольшом пространстве суббореального пояса в Южной Америке также преобладает меридиональное, параллельное Андам, простирание почвенных зон. Характерной особенностью географии почв суббореального пояса является то, что семигумидные, семиаридные и аридные почвенные зоны нигде (кроме Южной Америки) не подходят к берегам Океанов и замыкаются меридиональными гумидными зонами бурых лесных почв. Таким образом, здесь при движении от Океана вглубь материка происходит смена влажных ландшафтов сухими, связанными с нарастанием континентальности климата и суровости зимы.

Основными процессами, которые формируют почвенный покров данного пояса, являются: аккумуляция гумуса, метаморфизация, ксерометаморфизация, солонцовый и солончаковые процессы. Этим процессам сопутствуют и другие, которые будут рассмотрены при изучении почвенного покрова конкретных областей.

В соответствии с классификациями почв 1977 и 2004 гг. почвенный покров представлен следующими почвами (Таблица № 8 ):

Таблица № 8

Корреляция почвенных классификаций1977 и 2004 годов.