Зоны Западной Сибири и их почвенный покров

 

 

1.1 Зона тундры и лесотундры

 

Тундры Западной Сибири занимают полуострова Ямал, Гыдан, Тазовский и узкую приморскую полосу Западно-Сибирской низменности – междуречья Оби, Надыма, Пура, Таза и Енисея в их низовьях.

Климат тундры характеризуется небольшим количеством тепла, длительной холодной зимой и коротким прохладным летом. Особенностью зоны является наличие многолетней мерзлоты. Сумма температур выше 10⁰С поднимается только в подзоне типичной и южной тундры до 400-600⁰С, количество осадков варьирует от 200-300 мм в год в подзоне арктической тундры до 400-600 мм в подзоне южной тундры [1].

Рельеф на территории зоны равнинный, местами холмистый, увалистый или грядовой с понижениями, занятыми озерами и болотами. В отдельных провинциях рельеф имеет горный характер. Криогенные процессы (трещинообразование, пучение, солифлюкция, криотурбация) формируют микрорельеф зоны.

Территория зоны сложена мощной толщей рыхлых четвертичных отложений, материнскими породами служат морены, озерно-аллювиальные пески и суглинки.

Почвообразование в тундре протекает в условиях переувлажнения почвы и недостатка тепла и охватывает лишь сезоннооттаивающий деятельный слой. Мощность этого слоя в подзоне арктической тундры составляет 25-40 см, типичной тундры – 60-80 см и южной тундры – 120 см [1]. На почвах песчаного гранулометрического состава мощность деятельного слоя увеличивается до1-2 метров. В формировании профиля тундровых почв участвуют органо-аккумулятивный процесс, оглеение и криогенез.

Органо-аккумулятивный процесс характеризуется небольшим количеством биомассы (0,5-1 т/га), малой интенсивностью трансформации растительного материала, невысокой его зольностью и низком содержанием в нем оснований.

Разложение растительных остатков в условиях низких температур и избытка влаги способствует формированию маломощных торфяных, реже грубогумусовых горизонтов. Дерновые или перегнойные горизонты свойственны континентальным тундрам, перегнойные – приурочены к карбонатным породам в типичной и южной тундре, а торфяные горизонты формируются в основном в условиях арктической тундры и на плотных породах. Накопление гумуса в надмерзлотном слое составляет от 0,5 до 3 %.

Процессы оглеения различаются по источнику переувлажнения: поверхностное и надмерзлотное. Поверхностное оглеение связано с атмосферными осадками, постоянной повышенной влажностью воздуха, низкой испаряемостью с поверхности почв под органогенным слоем, дефицитом кислорода за счет потребления его корнями растений. Признаки оглеения вниз по профилю ослабевают. Поверхностное оглеение присуще почвам с относительно глубоким залеганием мерзлоты. Надмерзлотное оглеение является следствием застоя почвенных вод над слоем мерзлоты и свойственно почвам континентальных тундр. Максимально оглеены бывают надмерзлотные горизонты, сизый цвет которых иногда меняется на синий или голубой. В верхней части глеевого горизонта находится зона окисления – полоса пятен разного размера и цвета: от белесоватых до охристо-ржавых.

С севера на юг на фоне низких летних и крайне низких зимних температур при малом количестве осадков происходит смена подзон арктической, типичной и южной тундры. Арктические тундры отличаются изреженностью мохово-лишайниковой растительности. Наиболее сухие участки (песчаные гряды, крутые склоны) заняты лишайниковой растительностью, слабодренированные увалы – травяно-моховой. Пологие склоны и равнины заняты мохово-лишайниковой растительностью, а понижения осоково-пушицевыми болотами. Типичные тундры имеют травяно-мохово-кустарничковый покров. Верхний ярус образуют кустарнички (брусника, голубика) и карликовые березки с ивами. Нижний ярус состоит из мхов, пятен лишайников, отдельных растений дриады, арктоуса, морошки. Много осоково-пушицевых низинных болот и торфяников. Южные тундры представлены кустарниковыми сообществами (карликовая березка, ива, ольха) и отдельными деревьями [1].

Лесотундра представлена мохово-кустарничковой растительностью с отдельно разбросанными деревьями или группой деревьев: береза, ель, ольха, кедр. По речным долинам встречаются отдельные массивы низкорослых лесов.

Сочетание вышеуказанных процессов формирует комплексный почвенный покров зоны. В арктических тундрах на суглинках формируются арктотундровые слабоглеевые почвы, иногда карбонатные, в микропонижениях – торфянисто-перегнойно-глееватые и глеевые. На озерно-аллювиальных песках формируются иллювиально-гумусовые подбуры, в понижениях - между увалами и холмами - торфяно-глеевые и болотные мерзлотные почвы. Почвенный покров типичной тундры представлен тундрово-глеевыми почвами, переходными и низинными болотами, торфяно- и торфянисто-болотными почвами, на легких породах иллювиально-гумусовыми подбурами.

 

Таежно-лесная зона

Климат на территории зоны резко континентальный, сумма температур выше 10⁰С составляет 600-1400⁰С, количество осадков варьирует от 150-600 мм в год [1]. Зимний период способствует глубокому промерзанию почв, а весенне-летний - полному промачиванию почвенной толщи, что способствует формированию промывного типа водного режима. Как и в зоне тундры, избыточное увлажнение средних и нижних горизонтов почв обусловлено многолетней мерзлотой, залегающей глубже 1 метра. Многолетняя мерзлота в таежно-лесной зоне имеет локальное распространение. Южнотаежная область располагается за пределами границ многолетней мерзлоты и оледенений (рис. 1).

Территория северной и средней тайги соответствует геоморфологической области ледниковых и водно-ледниковых равнин с равнинным плоскохолмистым рельефом и моренными холмами, грядами, камами и озами в краевых частях, прилегающих к Уралу и Среднесибирскому плоскогорью. Плосковершинные возвышенности занимают небольшие площади (Сибирские Увалы, Белогорский Материк, Верхнетазовская возвышенность). Сама равнина осложнена многочисленными термокарстовыми и озерными понижениями, староречьями.

В южной тайге рельеф определяется как созданный процессами аллювиальной и озерной аккумуляции. Это районы приледниковых бассейнов, представленных плоской или слабоволнистой низменной равниной с поверхности перекрытой карбонатными суглинками.

 

 

Рис. 1. Зоны Западной Сибири [1]

Абсолютные высоты, м: 1- менее 100, 2 – 100-150, 3 – более 150. Границы зон и подзон показаны пунктиром, южная граница распространения островной многолетней мерзлоты - штрихпунктиром

 

К западу, равнина переходит в узкое Зауральское эрозионное плато, центральная часть области входит в Среднеобскую низменность и соответствует плоскому Васюганскому плато.

Почвообразующими породами в зоне служат рыхлые четвертичные отложения элювиально-делювиального, озерно-делювиального, ледникового и водно-ледникового происхождения.

Растительность в таежно-лесной зоне представлена лесной, луговой, болотной, встречаются моховые и мохово-лишайниковые ассоциации.

В северной тайге произрастают темнохвойные еловые леса с участием мелколиственных пород, березы и осины. В зоне широко распространены болотные ассоциации: сфагнум, кукушкин лен. Это способствует формированию глееподзолистых и частично подзолистых почв. В средней тайге преобладают темнохвойные леса, имеющие сплошной моховый покров, много верховых кустарничково-сфагновых и кустарничково-лишайниково-моховых болот. В южной тайге распространены темнохвойные леса (кедр, ель) с преобладанием светлохвойных (пихта, сосна, лиственница) и лиственных пород (береза, осина) с мохово-травянистым и развитым травянистым покровом.

Для северной и средней тайги характерны однообразие почвенного покрова, преобладание избыточно влажных почв и слабая выраженность подзональных различий. Структура почвенного покрова здесь определяется конфигурацией болот и распространением песчаных и пылеватых суглинистых почвообразующих пород. В почвенном покрове преобладают подзолы, подзолистые почвы, в том числе со вторым гумусовым горизонтом, поверхностно-глеевые почвы. В подзоне северной и средней тайги Западной Сибири сосредоточены основные массивы болотных почв с мощностью торфяной залежи 1-5 метров и более [1].

В подзоне южной тайги в почвенном покрове автоморфных почв преобладают дерново-подзолистые (почти повсеместно со вторым гумусовым горизонтом), широко распространены дерново-глеевые почвы (оподзоленные, со вторым гумусовым горизонтом), подзолы (иллювиально-железисто-гумусовые, иллювиально-гумусовые глееватые и глеевые). Болота здесь занимают значительные площади, самый крупный болотный ареал – Васюганский, отличается наиболее обширными массивами олиготрофных болот и самой большой мощностью торфяной залежи – до 10 м.

Лесостепная зона

 

Лесостепные ландшафты протягиваются узкой полосой с запада на юго-восток от Урала до Оби и Салаира. Суровость климата связана с глубоким промерзанием почв (до 1,5 м) и длительном нахождении их в мерзлом состоянии. Сумма температур выше 10⁰С составляет 1800-2000⁰С, количество осадков варьирует от 360 до 400 мм в год [1]. Тип водного режима в зоне складывается от периодически промывного во влажные годы, до непромывного в сухие годы.

Для всей территории лесостепной зоны характерен равнинный рельеф. Междуречье Ишима и Иртыша характеризуется низкой дренированностью и обилием замкнутых бессточных западин. Лощинно-гривистый рельеф характерен для центральной приишимской и восточной частей лесостепной зоны – Барабинской низменности. Кроме грив здесь много суффозионных западин, озер и болот. Гривы сложены суглинками и супесями, содержат прослойки песка и гравия. Среди материнских пород преобладают суглинки и супеси. Помимо низких равнин в область входят возвышенные равнины, расположенные в восточной ее части и протягивающиеся узкой полосой на западе. Зауральское эрозионное плато простирается с севера на юг к западу от Тобола, и сложено морскими породами, перекрытыми щебнисто-глинистыми элювиальными и элювиально-делювиальными отложениями. Плато имеет холмисто-увалистый эрозионный рельеф.

Для восточной части Западно-Сибирской лесостепной зоны характерен эрозионный рельеф с густой сетью речных долин, овражно-балочной системой, пологовыпуклыми междуречьями и длинными склонами. Восточная часть лесостепной зоны включает Приобское плато и Бийско-Чумышскую возвышенность, отделенную от него долиной Оби и граничащую с Салаиром и предгорьями Алтая.

Приобское плато представлено плоскими увалами, вытянутыми с юго-запада на северо-восток, на поверхности которых встречаются неглубокие блюдцеобразные западины. Увалы разделены «древними ложбинами стока талых ледниковых вод» с Алтая. Ложбины выполнены песчаными отложениями, в их днищах тянутся цепочки озер, частично усыхающих и заросших болотной растительностью, местами с эоловыми формами рельефа и гривами. На поверхности плато залегают неогеновые и четвертичные отложения, перекрытые лессовидными суглинками и глинами, иногда опесчаненными.

Бийско-Чумышская возвышенность отличается значительным эрозионным расчленением, развитой системой оврагов, разделяющих узкие междуречья с покровом лессовидных карбонатных суглинков.

Растительность основной части области представлена злаково-разнотравными березовыми лесами, иногда с осиной и сосной. Травянистый покров представлен луговым разнотравьем. Леса чередуются с болотами и заболоченными лугами и выделяются как подзона северной лесостепи. Облесенность территории уменьшается с севера на юг и с запада на восток от 10-20% до 1-5% [1]. Лесные массивы сокращаются, в составе травяного яруса появляются степные виды растительности, господствуют вейник и костяника, что соответствует подзоне южной лесостепи. Кроме того, в составе растительного покрова встречаются пятна с полынями, кермеком, солянками, что свидетельствует о присутствии солей в ландшафте или солонцеватости почв.

В северной лесостепи встречаются пятна верховых сфагновых болот, иногда с угнетенными березками, широко распространены осоково-тростниково-гипновые болота низинного типа. К югу параллельно с уменьшением площади болот начинают преобладать травяные или высокотравные болота, иногда окруженные галофитными лугами.

Характерной чертой почвенного покрова является высокая степень его неоднородности. В центральной части лесостепной зоны, Приишимской равнины и Барабы гривы и приречные дренированные участки, террасы заняты черноземами оподзоленными и серыми лесными почвами на севере, и черноземами выщелоченными - на юге. Солоди встречаются повсеместно. Междуречные пространства заняты лугово-черноземными солонцеватыми и осолоделыми почвами в комплексе с солодями, луговыми солонцами, луговыми и лугово-болотными засоленными почвами. Вокруг болот и в западинах формируются луговые и лугово-болотные почвы, в том числе солонцеватые, осолоделые, солончаковатые, на верховых болотах – торфянисто- и торфяно-болотные почвы. Озера и низинные болота окаймлены луговыми содовыми солончаками или солончаковатыми солонцами в комплексе с луговыми солончаковатыми почвами [1].

В зауральской лесостепи в приречных районах формируются серые лесные почвы, которые сменяются черноземами оподзоленными, на дренируемых коренных породах появляются черноземы выщелоченные. На плоских участках террас и междуречьях широко распространены колки с солодями. В Зауралье, вследствие климатической инверсии, серые лесные почвы на севере проникают в ареалы дерново-подзолистых почв, а дерново-подзолистые почвы образуют пятна среди черноземов.

Северная лесостепь Приобского плато представлена черноземами выщелоченными и темно-серыми лесными осолоделыми почвами.