ФОРМАЦИЯ КИСЛЫХ СИЛЬНО
ПРОМЕРЗАЮЩИХ ИЛИ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ БОРЕАЛЬНОГО ХОЛОДНОГО КЛИМАТА
Фация резко континентального климата Евразии
Почвы — глее-мерзлотные, мерзлотно-таежные кислые, оподзоленные и
карбонатные, мерзлотно-таежные палевые нейтральные, карбонатные и
осолоделые, серьге лесные глубоко-промерзающие почвы и др.
Распространены к востоку от Таза и Енисея в пределах Средней и Восточной
Сибири, а также отчасти и Дальнего Востока (Магаданская область). Южная
граница проходит примерно по 60—57° с. ш. Я нишь в Предбайкалье
спускается к югу до 52” с. ш.
Климат резко континентальный с длинной (до 7 месяцев), суровой я снежной
зимой. Температуры наиболее холодного месяца от —30° до
— 45 С в северной и средней тайге и от — 243 до
-30°С в северной лесостепи Забайкалья. Высота снежного покроьа ь среднем
30—50 см. Лето короткое. Безморозный период длится 40—80 дней в северной
и средней тайге и 85—115 дней — в южной и северной лесостепи. Количество
осадков — 200—400 мм в год при испаряемости в 250—500 мм. По’шы развиты
в районах недостаточного увлажнения, а иногда и полузасушливого климата
(Предбайкалье). Количество осадков теплого периода преьышает количество
осадков холодного в 3—5 раз и более. Однако эта общая засушливость
климата не препятствует переувлажненное™ нижних слоев почвы и частому их
оглеению, так как имеет место влияние сезонной и вечной мерзлоты. В
северных зонах распространена сплошная вечная мерзлота, а в южных —
островная.
Растительность — лиственничная тайга с участием остепненных и влажных
лугов, сосняков (на песках), а также лиственнично-березовых и березовых
лесов.
Рельеф Восточной и Средней Сибири возвышенно-равнинный (от 50 до 900 м
абсолютной высоты) с плоскогорьями, расчлененными плато и с
термокарстовыми формами мезо- и микрорельефа.
Глее-мерзлотные почвы приурочены к озерно-термокарстовым равнинам, к
крупным межгор-ным депрессиям, пологим и ровным участкам горных склонов
северной тайга. Мезорельеф пологоувалистый или лощинно-увалистый.
Микрорельеф криогенного типа, бугорчато-полигональный, трещинный.
Почвы развиты под мохово-лишайниковым редколесьем,
водянич-но-мохово-лишайниковьши, ернико-во-лишайниковыми
лиственничниками с кустарниковой березой Мидден-дорфа, реже с ивой и
кустарниковой ольхой. Почвиобразухэщие породы главным образом
суглинисто-глинистые и слоистые малокаменистьк- и некаменистые породы с
затрудненным внутренним дренажем. Летом почвы оттаивают на глубину до
20—100 см. Эти почвы исследовались Е. Н. Ивановой, Н. II Розовым, Е. М.
Наумовым (1962), Л. Г Еловской (1974), Е. И. Петровой (1965) и др.
В глее-мерзлотных почвах с поверхности имеется
торфяной горизонт или подстилка (5—7 см), состоящая из опада хвои и
очеса из лишайников и мхов. Ниже подстилки наблюдается
недифференцированный оглеенный горизонт с характерной творожистой или
творожисто-слоеватой структурой и признаками тиксотропности Максимум
оглеения чаще в на дм ер-злотном слое. Во всех минеральных горизонтах
отмечается включение щебенки. Вследствие криотурбаций в профиле почв
встречаются обрывки, гнезда, линзы органогенных горизонтов, Верхняя
часть почвы разбита морозными трещинами Характерны перемешивание
почвенных горизонтов по вертикали и в боковом направлении, мерзлотная
деформация (Наумов, 1973), В почвах не возникают элювиальные и
иллювиальные процессы, так как почвенная влага не передвигается свободно
в связи с полным включением ее в состав гидрат-ных оболочек. Мощность
профиля редко превышает 60 см. Механический состав глинистый или
суглинистый с преобладанием крупнопылеватой фракции (30—35%). Реакция
сильнокислая или кислая (pH солевой — 3—5,3), реже нейтральная. Емкость
поглощения достигает 10—30 мг-экв на 100 г почвы, причем основная доля
приходится на кальций. Степень насыщенности 80—93%, а у ненасыщенных
видов — 30—70%. Содержание гумуса 4—7% с минимумом в середине гоофиля.
Отношение Сгк:Сфк —-0,3—-0,5. Гумус потечный, низкой степени разложения.
Органические кислоты весьма подвижны. Почвы бедны подвижными фосфором и
калием — меньше 10 мг/100 г почв.
Илистые фракции глее-мерзлот-ных почв содержат диоктаэдрические
гидрослюды, триоктаэдрический хлорит и смешанослойные
слюда-мон-тмориллонитовые образования. Агрохимические свойства
глее-мерзлот-ных почв весьма неблагоприятны. Наибольший эффект возможен,
по-видимому, при известковании на унавоженной почве. В некоторых районах
имеется опыт по выращиванию ранних овощей, капусты, картофеля, ячменя на
зеленку.
Мерзлотно-таежные кислые и оподзоленные поч-в ы распространены на более
дренированных элементах рельефа, в пределах междуречий Нижней и
Под-каменной Тунгусок, Нюи, Вилюя и их многочисленных притоков. Почвы
сформированы на элювии песчаников, известняков, доломитов, глинистых
сланцев, траппов, на делювиальных суглинках, щебенчатых отложениях
подгорных равнин, реже — на слоистом аллювии различного механического
состава под лиственничными лесами. Эти леса разделяются на ягельные,
голубично-багульниковые, багульниковые, ерниковые, брусничные и др В
подлеске присутствует береза Миддендорфа.
Мощность мерзлотно-таежных кислых и оподзоленных почв незначительна
(30—60 см), дифференциация на горизонты А^ AyA,, В, В3 и С слабая, по
цвету — коричнево-бурые оттенки. Характерны криогенная деформация
горизонтов, кислая реакция, ненасыщенность почвенного поглощающего
комплекса, равномерное распределение по профилю физической глины,
валового содержания Si02 и Г^Од. Наиболее распространены
потечно-гумусовые почвы.
В мерзлотно-таежных оподзолен-ных и
остаточно-оподзоленных почвах кис чая и сильнокислая реакция (pH солевой
— 3,0—4,8), низкая сумма поглощенных оснований (3—20 мг-экв), низкая
степень насыщенности (40—65% в минеральных горизонтах), подвижность и
сЬуль-вокислотность гумуса (Сгк:Сфк — 0,1—0,4), который пропитывает весь
профиль Подвижные А1203, Fe20, накапливаются преимущественно в верхних
горизонтах мерзлотно-таежных почв в связи с криогенной денатурацией
(Наумов, 1973). Подобные почвы В. О. Таргульяь (1971) относит к типу
подбуров. В органогенных горизонтах ярко выражены биологическая
аккумуляция подвижных форм Гг05 и К^О.
В большинстве случаев мерзлотно-таежные почвы не имеют
сельскохозяйственного значения.
Мерзлотно - таежные палевые нейтральные почвы приурочены к дренированным
положительным элементам рельефа в междуречьях Алдана, Амги, Лены, Вилюя
и некоторых их притоков (Центральная Якутия) в среднетаежных ландшафтах.
Почвы формируются на элювии карбонатных кембрийских и силурийских пород,
на карбонат!гых древнеаллювиальных облессованных отложениях, в основном
под травяно-брусничными лиственничниками и реже под вторичными
лиственничпо-березовыми лесами.
В профиле мерз лотно -таежных палевых почв выделяются горизонты: А!
пороховидной структуры. В (мощ-
ностью 40—70 см) зернисто-пороховидной структуры
вверху и плитчатолистоватой внизу (нижняя часть горизонта чаще
карбонатная), С — лёссовидный суглинок или глинистый элювий коренных
пород. С глубины 100—150 см начинается слабольдистая мерзлота. Емкость
поглощения до 40 мг-экв при содержании кальция от 50 до 80%, магния
10—30%, натрия
3—10%. По содержанию полутораоки-слов и Si02 почвенный профиль
однороден.
Мерзлотно-таежные палевые осолоделые почвы и мерзлотные солоди
развиваются на слабодренированных пространствах Центральной Якутии под
низкобонитетными лиственничниками. Они отличаются более ясно выраженной
дифференциацией профиля в связи с осолодением.
Мерзлотно-таежные палевые почвы часто находятся в сочетаниях с
остаточно-луговыми и перегнойнокарбонатными мерз лотно-таежными почвами,
а иногда и черноземно-луговыми несолонцеватыми и в различной степени
солонцеватыми и солончако-ватыми. На нижних террасах речных долин Лены,
Амги по пониженным местам встречаются солончаки (остаточное породное
засоление).
Мерзлотно-таежные палевые нейтральные почвы осваиваются под посевы
зерновых, картофеля и кормовых культур. Урожаи зерновых при хорошей
агротехнике могут достигать 10—18 ц/га. При освоении их необходимо
внесение органических, азотных и фосфорных удобрений.
Мерзлотно - таежные карбонатные почвы распространены на пологих склонах
плато или на бугристо-западинных плоских водораздельных пространствах в
пределах Якутии. Формируются на элювио-делювии известняков, доломитов,
мергелей, доломитизирован-ных известняков и др. Растительность северной
части зоны тайги — мохово-лишайниковые лиственничники с подлеском из
ивы, ольхи, можжевельника. В средней части этой зоны — смешанные
березово-лиственнично-еловые леса, березовые травянистые леса и
редколесья с разнотравно-злаковым покровом.
Морфология и свойства этих почв подробно описаны в работах И. П.
Герасимова, JI. Г. Еловской и др.
Наиболее типичные из них обычно характеризуются наличием подстилки и
дернового горизонта (общая мощность не более 15 см), темно-серого,
иногда почти черного, с прочной зернистой структурой гумусового
горизонта мощностью до 20—30 см. Переходный горизонт содержит щебень и
элювио-делювий карбонатных пород. Глубина вскипания с 25—35 см, а в
выщелоченных почвах с 50—60 см.
На плоских равнинах южной части Якутии встречаются
перегнойно-карбонатные подтипы, в которых выделяются мощный (до 30—40
см) черный с коричневым оттенком гумусово-перегнойный горизонт и
коричнево-бурый иллювиально-карбонатный. Иногда наблюдаются оподзо
ленные роды мерзлотно-таежных карбонатных почв.
Мерзлотно^гаежные карбонатные почвы отличаются по нейтральной и
слабощелочной реакции в верхних горизонтах и щелочной — в нижних.
Механический состав суглинистый и глинистый. Емкость поглощения 40—90
мг-экв. Поглощающий комплекс насыщен кальцием на 60—90%, магнием —на
8—35% и натрием —не более чем на 6 %. #
Большинство почв в средней тайге распахано. Для получения высоких
урожаев сельскохозяйственных культур необходимо внесение фосфорных и
азотных удобрений, проведение противоэрозионных мероприятий.
Серые лесные почвы находятся в северной лесостепной части Средней Сибири
— от реки Оби до озера Байкал (Мариинская, Ачинская, Красноярская,
Канская, Минусинская, Тулунско-Иркутская лесостепи). Они занимают
холмистоувалистые и пологоувалистые предгорные равнины, межгорные
котловины, водораздельные пространства. Почвообразующие породы —
покровные глины и суглинки, часто облессованные, лёссовидные суглинки и
глины, редко супеси, пески и валунно-галеч-никовые наносы.
Растительность — травянистые редкостойные сосновоберезовые, березовые,
иногда сосново-лиственничные леса. Травяной покров разнообразен.
Характерно глубокое промерзание (до 200 см),
длительное оттаивание (до июля), низкая среднегодовая температура в слое
до 1 м (2,5—3°С), а также повышенное увлажнение на глубине 150—300 см,
короткий период благоприятных температур (10°) —90—100 дней.
Основой для характеристики серых лесных почв Средней Сибири послужили
работы П. С. Бутакова (1964, 1971), Л. П. Будиной (1961), И. В.
Вишневской (1962), А. А. Ерохиной и М. В. Кириллова (1964), И. И.
Лебедевой и Е. В. Семиной (1974).
По содержанию гумуса, мощности гумусового горизонта, степени
оподзо-ленности почвы подразделяются на три подтипа: светло-серые, серые
и темно-серые лесные. Среди них часто встречаются и серые лесные почвы
со вторым гумусовым горизонтом. На почвенной карте мира серые лесные
почвы континентальной фации названы маломощными. Этим была подчеркнута
пониженная интенсивность почвообразования, заторможенная промерзанием,
что в общем отражается на мощности горизонтов.
Для серых лесных почв Средней Сибири в отличие от европейских серых
лесных почв характерны признаки оглеения примерно с 80—100 см,
отсутствие на структурных отдельностях гумусовых натеков, пленок в
порах, трещинах и темного ореховатого горизонта, большая
дис-пергированность, подвижность глинистых частиц в горизонтах В и ВС;
слабее выражено иллювиирование их, незначительная прокрашенность
гумусовыми веществами глинистых натеков, более высокая миграционная
способность железа по всему профилю в связи с временным переувлажнением
(скопления гидроокислов железа), «метаморфизация» глинистого вещества в
горизонтах В и ВС.
Механический состав преимущественно суглинистый и глинистый с большим
количеством пылеватых фракций. Наибольшее количество ила в горизонте В в
основном вследствие лессиважа и в меньшей степени в результате
оподзоливания. В верхних горизонтах наблюдается незначительное
накопление SiOz и обеднение R203. Ил состоит главным образом из
аморфных соединений, гидрослюд, смешанослойных слюда-монтморил-лонитовых
образований, каолинита, реже монтмориллонита в виде индивидуальной фазы.
Реакция почв обычно слабокислая (рНсол — 5,4—6,1), степень кислотно-'
сти коррелирует со степенью оподзо-ленности. Гидролитическая кислотность
не превышает 1—3%. Емкость поглощения колеблется от 15 (в горизонтах
AtA2) до 45 мг-экв на 100 г почвы. В составе поглощенных оснований
доминирует кальций (70—D0%), остальная часть приходится главным образом
на магний. Поглощенного водорода содержится не больше 1-—2 мг-экв на 100
г почвы. Количество гумуса колеблется от 5 до 12%, а иногда и до 3—5%. С
глубиной количество гумуса резко уменьшается до 1—3%. Отношение Сгк:Сфк
в горизонте Aj более 1, а глубже сужается до 0,3—0,7. Гуминовые кислоты
связаны в основном с кальцием. Степень дисперсности гуминовых кислот
низкая.
В серых лесных почвах со вторым гумусовым горизонтом отношение Сгк:Сфк в
горизонте Ah возрастает до 2,7—3,3, что близко к отношению в
луговостепных почвах. Это свидетельствует о реликтовом характере
гумусового горизонта. В серых лесных почвах запасы доступных форм
органических и минеральных элементов содержатся на среднем уровне;
достаточные их количества находятся в темно-серых почвах, однако
необходимы азотные удобрения, так как продолжительные холодные весны
снижают количество нитратов. Желательно и внесение фосфорных удобрений,
а при возделывании пропашных культур и калийных. Для улучшения
водно-теплового режима рекомендуется снегозадержание, прикатывание
посевов.
Серые лесные мерзлот-но-глеевые почвы встречаются в Восточной Сибири,
преимущественно в различных районах Забайкалья. Они формируются на
периферии межгорных котловин, на пологих склонах сопок, внутри межгорных
депрессий, у подножий склонов, на древних надпойменных террасах, на
породах различного
тологического и механического состава, часто
содержащих щебень. Наиболее крупные массивы этих почв находятся в дельте
Селенги. Растительность представлена березовыми,
лиственнично-березовыми, лиственничными, сосново-лиственничными лесами с
травяным покровом.
Многолетняя мерзлота залегает примерно на глубине 3,5—5,0 м. В нижнй
части профиля обычно наблюдается сезонное переувлажнение из-за
присутствия надмерзлотной верховодки. Характеристика этих почв дается в
работах И. Г. Важенина (1959), О. В. Макеева (1959), О. В. Макеева и Б.
Р. Очирова (1964), Н. А. Ногиной (1964), К. А. Уфимцевой (1962, 1967).
В целинных почвах содержание гумуса вверху достигает 5—8% (в серых
лесных) и 8—14% в темно-серых почвах, на глубине 50 см количество гумуса
снижается до 1%. В составе гумуса имеется большое количество
негумифицированных органических остатков и преобладают гуминовые
кислоты. Значение рНсол вверху профиля 5—6, а внизу нейтральное и
слабощелочное. Степень насыщенности — 80—90%. В составе поглощенных
катионов преобладают кальций и магний. Обеспеченность подвижным фосфором
и калием средняя и выше средней, гидролизуемым азотом — от очень низкой
до высокой. Вследствие медленного прогревания почв весной посевы
зерновых испытывают недостаток азота, поэтому от внесения азотных
удобрений получается большой эффект. Наиболее высокие урожаи получены
при внесении полных минеральных удобрений при тепловой мелиорации.
Дерново-лесные почвы светлохвойной тайги распространены главным образом
в Средней Сибири и в северной части Приамурья. Они развиваются на хорошо
дренируемых территориях — на песках, супесях, элювии-делювии траппов и
др. Почвы промерзают до глубины 3 м. Весной оттаивание происходит
медленно; полностью почвы оттаивают лишь в июле—августе. Длительное
мерзлое состояние почв тормозит вынос продуктов почвообразования. В
зависимости от состава почвообразующих пород формируют-
ся дерново-лесные насыщенные, кислые и оподзоленные почвы.
Дерново-лесные почвы на песках следует использовать как лесные угодья, а
почвы на мощных мелкоземлистых наносах, богатых силикатами, можно в
случае необходимости использовать ограниченно в сельском хозяйстве при
условии тепловой мелиорации.