Мерзлотно-таёжные почвы: генезис, строение и география распространения на территории России

Введение.
Почва – составная часть географической среды. Она входит в состав биосферы и служит ее незаменимым компонентом. Почва выполняет важную роль между литосферой, гидросферой, атмосферой. Одна из самых важных задач которая стоит перед человечеством, заключается в сохранении биологического разнообразия и в целом биосферы Земли, которая подвергается деградации окружающей природной среды. [1]
Актуальность. Мерзлотно-таежные почвы занимают значительную часть территории России и являются менее изученными в сравнении с другими районами. Недостаточно изученными остаются и вопросы состояния этих почв. Это сдерживает разработку эффективных способов их сельскохозяйственного использования для сохранения экологического равновесия в регионах их развития. Интенсивное развитие горнодобывающей промышленности приводит к увеличению численности населения, которое нуждается в продуктах питания, а связанные с добычей полезных ископаемых и потеплением климата нарушения экологической обстановки требуют разработки эффективных способов охраны почв.
Целью является оценка состояния мерзлотно-таежных почв в районах Российской федерации.
Глава 1.
Мерзлотно-таежные почвы: определение, характеристика.
Мерзлотно-таёжные почвы-природная зона тайга. Содержание гумуса до 3-5%. Данные почвы малоплодородные.
Дерново-подзолистые природная зона-широколиственные леса. Содержание гумуса до 3-7%. Данные почвы малоплодородные.
Серые лесные природная зона-широколиственные, смешанные леса, лесостепи. Содержание гумуса до 9%. Данные почвы плодородные.
Чернозёмы природная зона степи и лесостепи. Содержание гумуса до 12%. Данные почвы высокоплодородные.
Каштановые природная зона-степь. Содержание гумуса до 3-5%. Свойство почвы-плодородные.
Бурые и серо-бурые природная зона пустыни и полупустыни. Содержание гумуса до 2,5%. Данные почвы малоплодородные.
Многолетняя мерзлота оказывает большое влияние на почвообразовательный процесс, способствует формированию своеобразных почв, а также является специфическим фактором, определяющим физические, физико-химические и биохимические процессы в почвах. Мерзлотно-таежные и мерзлотные почвы формируются в экстраконтинентальных условиях.
Мерзлотно-таежные почвы, формирующиеся на многолетнемерзлых породах преимущественно суглинистого гранулометрического состава в условиях холодного климата.
Мерзлотно-таежные почвы малопригодны в сельскохозяйственном отношении. Для воды эти почвы непроницаемы и бесструктурны по своему составу. Распахивание мерзлотно-таежных почв ведет к их ухудшению их состояния. 
Обособление мерзлотно-таежных началось в 50-60 годы прошлого столетия и это было связано с исследованиями в Восточной Сибири. Особенностью данных областей является континентальный и экстра-континентальный, довольно сухой и холодный климат. В данном регионе наблюдается вечная мерзлота. В течение 7-8 месяцев почва имеет отрицательную температуру. Летом она оттаивает на незначительную глубину, а зимой промерзает до многолетней мерзлоты.
В мерзлотно-таежных почвах зимнее промерзание обязательно смыкается с вечной мерзлотой, мощность которой может достигать нескольких сотен метров. Мерзлота наблюдается еще из ледниковой эпохи. Самые холодные температуры в мерзлой почве обычно отмечаются наверху, относительно близко к поверхности, что свидетельствует о продолжающемся современном образовании мерзлоты. В такой почве нет связи с нижележащими слоями, и кора выветривания в обычном понимании этого термина в данный момент не формируется. [1]
Мерзлотно-таежные почвы характеризуются низкой биологической активностью, обычно кислой реакцией, неблагоприятным температурным и питательным режимами и в целом низким плодородием. При их освоении необходимо вносить высокие дозы удобрений, а на кислых почвах проводить известкование. В сельскохозяйственное использование в этих регионах вовлекаются преимущественно аллювиальные, а из автоморфных, почвы более легкого гранулометрического состава.
Осадки в тайге превышают испарение, что способствует обилию поверхностных вод, интенсивному промыванию почв на междуречьях и заболачиванию территории не только в речных долинах, но и на плоских водоразделах. Промывание почв приводит к возникновению белесого подзолистого горизонта. В лесной зоне преобладают дерново-подзолистые, подзолистые и мерзлотно-таежные почвы.
Глава 2.
Генезис мерзлотно-таежных почв.
Генезис мерзлотно-таежных глеевых почв обусловливается следующими основными элементарными почвенными процессами:
- образование подстилок и поверхностное накопление грубого гумуса;
- миграция веществ к фронту промерзания или коагуляция на месте;
- при наличии льдистой мерзлоты в плохих условиях дренажа развивается процесс оглеения, а при хорошем дренаже может начаться процесс миграции и выноса гумусовых соединений и формирование осветленного горизонта. Для мерзлотно-таежных почв, как и для всех криогенных почв, характерны такие криотурбационные процессы: морозобойное растрескивание, пучение, тиксотропное течение, криогенное оструктуривание.
При наличии мерзлотного нанорельефа мерзлотно-таежные глеевые почвы обычно бывают приурочены к бугоркам-повышениям, в понижениях же и трещинах между бугорками распространены болотные почвы. Сочетания почв и их мозаика в различных провинциях распространения мерзлотно-таежных почв различны. Кроме болотных почв сочетания с мерзлотно-таежными почвами могут образовывать подбуры и подзолы. [2]
Для мерзлотно-таежных почв характерно равномерное распределение илистой фракции по профилю и однородное соотношение фракций по всем горизонтам. На щебнистых породах в горных районах по всему профилю преобладают крупные фракции 0,25— 0,01 мм

. Почвы среднего и тяжелого гранулометрического состава бесструктурны и практически водонепроницаемы. При распашке водно-физические свойства мерзлотно-таежных почв еще более ухудшаются. Нижние горизонты имеют листоватое сложение.
 
Генезис мерзлотно-таежных глеевых почв обусловливается следующими основными элементарными почвенными процессами: подстилкообразование и поверхностное накопление грубого гумуса; гумусовая мобилизация подвижного железа и последующая его миграция за счет криогенных процессов (миграция веществ к фронту промерзания или коагуляция на месте); при наличии льдистой мерзлоты в плохих условиях дренажа развивается процесс оглеения, и наоборот, при относительно хорошем дренаже может начаться процесс миграции и выноса алюможелезо-гумусовых соединений и формирование осветленного горизонта (оподзоливание). Кроме того, для мерзлотно-таежных почв, как и для всех криогенных почв, характерны такие криотурбационные процессы, как морозобойное растрескивание, пучение, тиксотропное течение, криогенное оструктуривание.
 
При наличии мерзлотного нанорельефа мерзлотно-таежные глеевые почвы обычно бывают приурочены к бугоркам-повышени- ям, в понижениях же и трещинах между бугорками распространены болотные почвы. Сочетания почв и их мозаика в различных провинциях распространения мерзлотно-таежных почв различны. Кроме болотных почв сочетания с мерзлотно-таежными почвами могут образовывать подбуры и подзолы (на участках с более легкими и дренированными почвообразующими породами).
Лимитирующие факторы в зоне многолетней мерзлоты: 1) климатические: недостаток сена, сухость, избыток влаги, наличие многолетней мерзлоты; 2) особенности почв - застойное переувлажнение, холодность профиля, высокая кислотность, недостаток NPK и микроэлементов, загрязнение тяжелыми металлами, низкое содержание органического вещества, эрозия, дефляция, криотурбация, солифлюкция, термоэрозия, термокарст, тиксотропия, деградация торфяников, паводки. С точки зрения автора, повышению плодородия почв способствуют: тепловая мелиорация, осушение, дождевание, экранирование мерзлоты, ландшафтное земледелие, известкование, внесение удобрений, поверхностное улучшение, коренное улучшение.
В Центральной Якутии возраст почв соответствует периоду последнего оледенения. Образование вечной мерзлоты усилилось 45-56 тысяч лет назад, затем в межледниковое 37-26 тысяч лет назад повысилась роль степных сообществ. Вновь похолодание наступило 14-22 тысячи лет назад. В почвах развивались криоаридное и криогенное андроморфное почвообразование. В почвенном покрове на суглинистых породах развились палевые, а на легких - оподзоленные почвы; в подчиненных элементах ландшафтов мерзлотные гидроморфные почвы, включая аласные.
Гумусовые и оглеенные горизонты имеют более низкие значения окислительно-восстановительного потенциала, что обуславливает миграцию к ним катионов. К возникновению электрических зарядов приводит и давления, возникающие в слое между многолетней мерзлотой и замерзающим верхним слоем зимой (так называемый пьезоэлектрический эффект). Были исследованы процессы почвообразования в термокарстовых котловиных ‒ аласах. Автор выделяет своебразный аласный процесс почвообразования в широко распространенных в криолитозоне элементах рельефа ‒ аласах. Впервые озвучены генетические особенности почв аласов, установлена географическая закономерность распространения почв в разных природноклиматических зонах.
В мерзлотных болотах наиболее значимым фактором, лимитирующим развитие микроорганизмов, является температура почвенного слоя. Эти почвы имели низкую ферментативную активность, доминирование олиготрофного комплекса бактерий, малочисленность микробов гидролитиков, что сказывается на низкой скорости деструкционных процессов.
В криогенных почвах отмечается наличие тиксотропии, оглеения, слитость сложения, наличие ортштейнов в надмерзлотном слоей, развитие криотурбаций, криогенного массообмена.
Свойства и генезис мерзлотнослитого комплекса в условиях резкоконтинентального климата. данный почвенный комплекс сочетает криогенные и вертикальные признаки. Свойства почв значительно варьируют в пространстве. При этом максимальное проявление криогенных признаков соответствует минимальному проявлению слитых свойств. Доказывается полигенетическое образование комплекса и существенное изменение свойств почв в процессе их эволюции. Сезонное протаивание почв юга Витимского плоскогорья зависит от растительности и положения почв по рельефу. Как установлено автором за последние 40 лет мощность сезонно-талого слоя катен увеличилась на 60-90 см в зависимости от положения почвы в ландшафте и подстилающих пород.
Глава 3.
Минералогический состав и микроморфология мерзлотно-таежных почв.
Профиль таежных мерзлотных почв состоит из оторфованной подстилки мощностью до 5–10 см, под которой залегает грубогумусовый горизонт мощностью до 10 см. Основная масса тонких и средних корней кустарничков и деревьев сосредоточена в подстилочном и грубогумусовом горизонтах. Часто выделяется гумусовый или переходный гумусово-метаморфический горизонт с непрочной мелкокомковатой структурой мощностью 5–10 см, переходящий в бесструктурный переувлажненный горизонт буро-серого с коричневатостью цвета с заметными признаками криотурбаций и высоким содержанием грубодисперсного органического вещества и растительного детрита, либо в горизонт серовато-бурого цвета, часто тиксотропный, с возможным проявлением оглеения в виде сизоватых пятен. Профиль подстилается высокольдистым мерзлым горизонтом. Максимальная глубина протаивания составляет 50–100 см, увеличиваясь в южных частях ареала до 100–150 см