Условия почвообразования тундровой зоны

По физико-географическим условиям тундра разделяется на арктическую, типичную, южную и лесотундру. По-фински слово «тундра» означает безлесное пространство.

Климат. Среднегодовая температура в тундре колеблется от 0° (Исландия) до —10 °С и ниже (воркутинские тундры). Континентальность климата возрастает к островам Северного Ледовитого океана и к побережью азиатских частей, где среднегодовая температура от —4 °С до —16 °С. Лето короткое со средней температурой июля 2,8...9 °С. Зима очень холодная, умеренно снежная, со среднеянварской температурой —15...—35 °С. Абсолютный минимум —50...—58 °С. Сумма температур выше 10 °С колеблется от 0 °С (арктическая тундра) до —400...600 °С (южная тундра). Продолжительность периода с температурой выше 5 °С составляет менее 10 °С дней в южной тундре и лесотундре. Безморозный период в океанической провинции (от побережья Норвежского и Баренцева морей до Уральских гор по южной границе 65...69 °с. ш., в бассейнах рек Анадыря и Пенжины, в Исландии и др.) длится от 60 дней на востоке до 110 дней на западе. Количество осадков 300...500 мм в год, а испаряемость составляет 150...300 мм в год. В континентальном климате тундры (южные острова Северного Ледовитого океана — Новая Земля, Белый, Сергея Кирова, Большой Бегичев, Ляховские, Медвежьи, азиатская часть побережья Северного Ледовитого океана с границей южнее Полярного круга от Уральских гор, затем к северу и на Енисее до 69 °с.ш., на Лене и Таймыре по 71...72 °с.ш., на Колыме и Чукотке по 68...66 °с.ш.) безморозный период в северной части длится менее 30 дней, в южной — всего 50...70 дней. Осадков выпадает 150...450 мм в год. Испаряемость составляет 50...150 мм. Это связано с тем, что максимум осадков выпадает летом и зимой. Вечная мерзлота распространяется повсеместно в северной части восточноевропейских тундр, в Анадырско-Пенжинской депрессии (мощность до 100...200 м), в континентальных тундрах (более 300 м), особенно в Северо-Сибирской провинции. На Кольском полуострове мерзлота наблюдается только на реликтовых торфяниках. В Скандинавии вечная мерзлота отсутствует, а сезонная продолжительна.

Оттаивающие поверхностные горизонты имеют толщину от 40 до 150 см в зависимости от климата отдельных фаций, гранулометрического состава, особенностей растительности и рельефа. Наименьшее оттаивание встречается на болотах, а наибольшее — в долинах рек, на песках или песчано-щебнистых грунтах.

Рельеф. В тундрах преимущественно равнинный рельеф. Однако значительную часть территории занимают холмы, увалы, гряды, замкнутые термокарстовые понижения (аласы) или эрозионно-термокарстовые депрессии, часто заболоченные или с водой (озера, иногда с гидролакколитами). Такой рельеф наблюдается в районах около Урала и на Дальнем Северо-Востоке. Для Кольского полуострова, Малоземельных и Большеземельных тундр характерны скопления моренных холмов, камов и оз, а на равнинах Северо-Сибирской низменности преобладают холмы и увалы. Горный рельеф наблюдается в Хибинах, Полярном Урале, горах Бырранга, на Чукотке.

Трещинообразование, пучение, солифлюкация (сползание почвогрунтов по уклону), термокарст образуют микро- и нанорельеф. В минеральных грунтах выделяют пучинно-бугорковатые и трещинно-нанополигональные формы, а в органогенных — бугристые и кочкарные. Арктическим и континентальным сибирским тундрам свойственны трещинно-нанополигональные формы, а тундрам с относительно мягким, влажным климатом — пучинно-бугорковатые. Последние включают разные варианты пучинно-пятнистых, пятнистых, мелкобугристых пучинно-солифлюкционных образований, связанных с неравномерным изменением объема при промерзании переувлажненного грунта при отсутствии свободной влаги или как результат изменения микроклиматических условий и нарушений в растительном покрове. В условиях относительно малого обводнения, слабой тиксотропности грунтов и быстрого промерзания при участии агентов механической деградации образуются трещинно-нанополигональные формы. В результате поверхность земли разбита сетью трещин на шестигранники со сторонами 1,0...1,5 м, которые дробятся на более мелкие полигоны. Трещины на отдельных участках имеют ширину до нескольких метров и глубину до 1 м. Ширина мелких трещин 1...5см. Такие формы на склонах нередко осложняются солифлюкционными образованиями, оползневыми процессами с формированием байджараков, то есть куполообразных мелких бугристых форм. Для заболоченных тундр характерны кочкарные, осоково-пушицевые формы, а чаще полигонально-валиковый тундровый микро- и нанорельеф, приуроченные к низинным болотам. В типичных и южных тундрах доминируют полигонально-валиковые формы рельефа.

Растительный покров. С севера на юг тундры растительный покров имеет подзональные различия. Так, в арктических тундрах он крайне разрежен (до 70 % площади лишены растительности). На водоразделах наблюдаются злаково-мохово-лишайниковые ценозы, а в понижениях — гипново-осоковые. Песчаные участки и крутые склоны заняты лишайниковой, а увалы — травяно-моховой тундрой. В азиатской части арктической тундры доминирует пятнистая нанополигональная тундра на пологих склонах и равнинах.

В типичных и южных тундрах травяной покров более разнообразен и сомкнут. В типичной тундре развиты мхи и лишайники. Моховые, мохово-лишайниковые группировки характерны для суглинистых почв, а лишайниковые —для песчано-супесчаных, грубоскелетных, ерники (заросли карликовой березки, нижний ярус из лишайников и мхов) — для песков лесотундры. В типичных тундрах кустарнички (багульник, вероника, брусника, голубика) образуют верхний ярус, а мхи, лишайники, морошка и дриада — нижний. Болота представлены осоково-пушицевыми низинами, сфагновыми торфяниками. Пятна без растительности редки. Мохово-травяной ярус здесь разнообразен. Остатки древесной растительности в торфах и результаты спорово-пыльцевого анализа свидетельствуют о том, что южные тундры и лесотундра в атлантический период были покрыты лесом. В настоящее время в тундровой зоне много озер ледникового и термокарстового происхождения.

Деятельность человека способствует формированию дернистых тундр. В травяном покрове дернистых тундр доминируют овсяница овечья, щучка альпийская, щучка извилистая, вейник лапландский. На песчаных отложениях, в долинах рек и морских побережий встречаются тундровые луговины из горечавки весенней, коровяка Лобеля, дерна шведского, мытника, фиалки двухцветной, незабудки, астрагалов и злаков. По речным долинам простираются лесотундры — низкорослые пойменные леса.

Из-за негативных факторов окружающей среды развиты в основном многолетние низкорослые растения с поверхностно расположенной корневой системой, стелющиеся над землей. Растения в основном многолетние, доминируют микрофиты и хамефиты. В виде подушек встречаются лишь травянистые растения — крупки, камнеломки. Корни трав скрыты в самых поверхностных слоях почв. Общие запасы биомассы (надземной и подземной) составляют 3...5 т/га в арктических, 12,5...15,0 в типичных и 20...40 т/га в южных тундрах. Запас зольных элементов в фитомассе колеблется от 160 кг/га в арктических до 900 кг/га в южных тундрах.

Почвообразующие породы. Это морские, песчано-глинистые отложения, ледниковые суглинки и глины, аллювиальные, аллювиально-озерные наносы с аллохтонным торфом различного гранулометрического состава, иногда с включениями обломков различных горных пород. В горах почвообразующими породами служат элювий, элювий с делювием и пролювием коренных пород, на Кольском полуострове и в Скандинавии преобладают щебенчато-каменистые породы. В Исландии значительна роль пеплового материала.