Лекция 7 Полярный пояс

Общая площадь пояса без материковых льдов составляет приблизительно 570 млн. га. Ледниковые щиты Антарктиды, Гренландии и других островов занимают около 1400 млн. га. В северном полушарии выделяются две полярные области: Евразиатская и Северо-Американская. В южном полушарии, в Антарктиде, имеется несколько небольших районов, не покрытых оледенением.

Климат Сумма активных Т - менее С Т ср.год. - менее 0 С

Основные климатические показатели Северо-Американской полярной области зона Средняя Т воздуха, о СОсадки год, мм год январь июль Арктическа я -О.5* /- 14,2** -7,1*/- 28,0** 7,5*/4,9* * 828*/285 ** Субарктиче ская -8,9* /- 5,6** - 26,2*/28, 6** 7,9*/16,0 ** 415*/250 ** Примечание: *- восточный сектор; **- внутриматериковый сектор Основные климатические показатели Евроазиатской полярной области зона Средняя Т воздуха, о СОсадки год, мм год январь июль Арктическа я* -7,5-16,05,4318 Субарктиче ская** 4,5-0,811,3855 Примечание:*- архипелаг Шпицберген ; **-крайний север Скандинавии

Растительность Сообщества тундры развиваются в условиях короткого и прохладного лета и низкой температуры почвы. Общими чертами тундровых экосистем является: фрагментарность растительного покрова, малое видовое разнообразие. Тундровые растения - криофиты (живущие на холодных и сухих почвах) и психрофиты (живущие на холодных и сырых почвах) - низкорослые, приземистые, для многих растений характерны стелющиеся (стланиковые) и подушковидные жизненные формы, такие как камнеломки, подушковидный мак, азорелла (до 1 метра в диаметре) и др. Большинство тундровых растений размножается вегетативным путем.

С юга на север выделяются: Лесотундра. Лесотундра - эта пограничная полоса между лесом и тундрой, во многих местах простирающаяся в виде сравнительно узкой зоны, но нередко местами ее поперечник (с севера на юг) достигает сотен километров. К северу от лесотундры широко распространена кустарничковая тундра (южная тундра). В кустарничковой тундре значительно обильнее представлены береза карликовая.

Бугристая тундра. Во многих евро сибирских и северо­американских кустарничковых тундрах, а также в лесотундре можно видеть образование куполообразных торфяных бугров. Эти бугры достигают м в поперечнике, а в высоту 4 м, иногда даже 7 м ; они имеют также вид продолговатых валов, возвышающихся над окружающей местностью на 1 1,5 м. Если буграми заняты значительные площади, то в этих случаях говорят о бугристой тундре.

Моховая тундра. На относительно низко расположенных влажных участках или в низинах широко разрастаются сообщества мхов. Лишайниковая тундра. Разные кустистые лишайники растут и в моховой тундре, и под кустарничками в кустарничковой тундре, но господствующими в растительном покрове они становятся главным образом на сухих участках, особенно, если почвы песчаные или гравийные. Горная тундра. Арктическая зона северного полушария представлена не только равнинами; здесь много гор и горных хребтов.

Для тундровой экосистемы характерны: - небольшие запасы живого и мертвого органического вещества ( ц/га сухой массы), причем доля первого не превышает 10 % от общего состава; - в мертвом органическом веществе преобладают растительные (и животные) остатки, почвенного гумуса в нем (46%). Скорость разложения растительных остатков очень низкая; - в живой биомассе преобладают растения (больше 95%). Запасы живой фитомассы, в которой преобладают подземные органы, и относительная доля зеленой фитомассы и надземной части, невелики и составляют ц/га, а мертвой массы ц/га. Невелика первичная продукция (5-70) ц/га в год. Отношение надземной части к подземной части -1/1,3. Подземная часть составляет до 60 % живой фитомассы

Криогенные процессы Криогенные процессы - совокупность физических и физико-химических процессов, возникающих в почве в результате охлаждения их до отрицательных температур, замерзания и оттаивания.

Солифлюкция - оползание по мерзлому грунту оттаивающего слоя почвы или грунта, перенасыщенного водой, обычно суглинистого механического состава.Солифлюкция происходит главным образом в полярных и высокогорных районах, в областях развития длительно-сезонной или многолетней мерзлоты. Термокарст - образование просадочных, провальных форм рельефа в результате вытачивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта или почв. Типичный рельеф: озёрные котловины, паласы, западины, блюдца, ямы и др. Термокарстовые явления формируют пятнистые, западинные и бугорковатые комплексы почв.

Почвенно-биоклиматическое районирование Почвенный покров Полярного пояса представлен двумя почвенными зонами: 1) Почвы арктической зоны 2) Почвы тундровой зоны

Почвы арктической зоны Расположены ближе к полюсу, большие территории занимают арктические архипелаги, например Канадский арктический архипелаг. Разделяется на две подзоны: собственно арктическую и наиболее аридную подзону арктических пустынь(тундр пустошь). Территория характеризуется преобладанием не почв: ледников и выходов каменистых россыпей. Почвенный покров занимает или небольшие по площади острова, открытые арктическим ветрам, или узкие полосы между горами и морем. Преобладают арктические почвы и криоземы.

Почвенный покров формируется только в зонах накопления мелкозема: морских террасах и равнинах, вы положенных формах горных областей, сложенных морскими и щебнистыми терригенно-карбонатными почвообразующими породами. Вся территория Арктики гумидная по показателям макроклимата, но в результате влияния галогенных условий в высоких широтах резко возрастает разнообразие мезо- и микроклиматических факторов, что приводит к увеличению дивергенции почв вплоть до появления в почвенном покрове феноменов, присущих почвам аридного климата - поверхностная карбонатность, солевые корки.

Для собственно-арктической подзоны характерны арктические почвы, развивающиеся в более сухих и значительно более холодных условиях, чем тундровые. Отличительной их особенностью является: 1) малый деятельный слой; 2) слабо выраженное оглеение (скрытоглеевые); 3) характер растительного покрова.

На территории полярных пустынь развиваются также засоленные почвы и солевые корки, обусловленные малым количеством осадков и вымораживанием солей на поверхность в условиях сильного охлаждения. Развитие арктических солончаковых почв наблюдается также на морских побережьях Арктики, подвергающихся действию нагонных ветров и занятых галофитной арктической растительностью.

Для почвообразования в арктической зоне характерны следующие особенности: широкое развитие морозного выветривания; очаговый характер почвенного покрова; формирование почв с незначительным по мощности горизонтом А, содержащим минимальное количество гумуса; отсутствие горизонта А0; отсутствие или слабая выраженность процесса оглеения в связи с хорошей аэрацией трещинных арктических почв и их незначительным увлажнением; слабое выщелачивание, реакция близкая к нейтральной; высокая насыщенность основаниями и низкая ёмкость поглощения.

Криозём. Почвы, которые формируются при активном влиянии мерзлотных процессов и не имеющие глеевого горизонта, несмотря на постоянное переувлажнение профиля и наличия мерзлотного водоупора. Строение и свойства профиля: - Подстилочно-торфяной горизонт не более 15 см. - Криотурбированный горизонт- CR: грязно-бурая или серовато-бурая тиксотропная бесструктурная масса, имеющая признаки мерзлотных нарушений в виде вихревого рисунка минеральной массы. - Подстилание льдистой мерзлотой. - Отсутствие глеевого горизонта. Криозёмы распространены в Арктике, Антарктике, субарктических и арктических областях в условиях холодного континентального климата. Они широко распространены в Канаде, на Аляске, в России.

Почвы тундровой зоны Тундра - это безлесная территория с мохово-лишайниковым покровом, средняя температура самого теплого месяца не поднимается выше 10°. Тундровая зона подразделяется: - подзона арктической тундры (моховая) - подзона типичной тундры (мохово- лишайниковая) - подзона южной тундры (кустарничковая, с хорошо выраженной ярусностью растительности)

Для нее характерны тундровое почвообразование и гумидные кислые AL-Fe-гумусовые и глеевые почвы. Основные почвенные процессы в тундре протекают в условиях повышенного увлажнения и относятся к глеевым и мерзлотным. Основным типом почв в тундровой зоне являются тундровые-глеевые почвы. Достаточно распространёнными являются также дерновые тундровые, которые имеют название подбор тундровый, подзолисто-глеевые почвы, на морских побережьях – засоленные (маршевые), в северной части – полигональные.

На суглинках при застойном режиме формируются тундровые поверхностно- глеевые почвы, сменяемые к северу тундровыми глеевыми и аркто-тундровыми слабоглеевыми почвами. Оглеение связано не с большими количествами воды в почве, а главным образом с малым испарением: почва все время недосыхает, и поэтому глеевые процессы приурочены к верхней части почвенной толщи. Морфологический профиль тундровых суглинистых почв состоит из верхнего торфянистого горизонта небольшой мощности и нижнего глеевого горизонта.

Песчаные и щебнистые тундровые почвы с хорошим дренажем имеют недифференцированный неоклеенный профиль и выделяются в особый тип кислых AL-Fe-гумусовых почв, или тундровых подборов. В большинстве тундр наблюдается многолетняя мерзлота и только на западе России, на побережье Северной Норвегии, в районах, которые тяготеют к теплому течению Гольфстрим и Баренцеву морю, наблюдаются тундровые почвы, не имеющие на глубине многолетней мерзлоты.

Тундровые глеевые почвы Распространены в тундровой и лесотундровой зонах на рыхлых породах, кроме песков. Распространены в условиях холодного гумидного климата при периодическом насыщении почвы водой. Верхняя граница многолетней льдистой мерзлоты находится в пределах почвенного профиля и может служить водоупором.

Основные почвообразовательные процессы: - Гумусово-или органоаккумулятивный (торфяной, грубогумусный или сухоторфяниятый горизонты). - Оглеение. - Криогенные процессы. Строение почвенного профиля: 1. Оторфованная подстилка 2. Глеевый горизонт 3. Кислая реакция среды 4. Фульватный гумус

Подбур тундровый Термин подбур был предложен для кислых ожелезненных иллювиально-гумусовых почв тундровой зоны, не имеющих осветленного горизонта. Формируются на хорошо дренированном рельефе. Строение почвенного профиля: 1. Почвы с бурым морфологически неоподзоленным профилем 2. Подстилка О, АО грубогумусная 3. Иллювиально-гумусный горизонт BHF 4. Отсутствие осветленных минеральных горизонтов

Специфика структуры почвенного покрова Самой яркой формой структуры почвенного покрова Полярного пояса является комплексность. в Полярном поясе господствуют следующие криогенные почвенные комплексы: - полигональные - пятнистые - пучинно-бугорковатые - каменно-многоугольниковые.

Проблемы сельского хозяйства Земледелие в тундре относится к зоне культур закрытого грунта, оно очагово-оазисное, развивающееся близ городов и промышленных центров. Основные агромелиоративные мероприятии при освоении тундровых почв: · возделывание культур на грядах, глубокое рыхление и дренаж; · тепловая мелиорация; · известкование; · применение органических и минеральных удобрений. Наиболее благоприятны для сельскохозяйственного освоения в субарктической зоне пойменные почвы и почвы на легких породах, лучше прогреваемые и дренируемые. На обширных пространствах полярного пояса распространено оленеводство и охота.