Území severní části Ruska podél pobřeží Severního ledového oceánu o celkové rozloze 180 milionů hektarů (1,8 milionu km 2) je rozděleno do dvou zón: Arktidy (pouštní tundra) a subarktické zóny tundry. půdy.
Podnebí tundry chladný a drsný. Průměrná roční teplota se pohybuje od 0,2°C na západě (poloostrov Kola) do – 8°C -16°C v asijské části (východní Sibiř). Součet teplot nad 10°С je 400 ̶ 600°С. Doba trvání období s teplotami nad 5°C se pohybuje od 37 do 90 dnů. Průměrné roční srážky (s letním maximem) jsou 300 mm, na západě (poloostrov Kola) – 400 mm, ve východní Sibiři – 140 – 160 mm. Tundra se vyznačuje nízkým výparem a vysokou relativní vlhkostí v létě. Jedná se o oblast rozšíření permafrostu, která sahá do hloubky od 100 – 130 m (Kaninsko-Pechora tundra) do 400 – 600 m (Severosibiřská tundra).
Během krátkého léta rozmrzá pouze malá povrchová („aktivní“) vrstva země, ve které dochází k tvorbě půdy.
V závislosti na klimatu jednotlivých provincií, dále na mechanickém složení půdy, charakteru vegetace a topografii se mocnost rozmrazovací vrstvy pohybuje od 50 – 60 cm do 1 – 1,5 m. Největší hloubka permafrostu od r. povrch je pozorován v říčních údolích a nejmenší – v bažinách s rašelinovými půdami.
Tundra úleva převážně rovinaté, místy hřbetové, s velkým množstvím termokrasových jezer a bažin. V některých oblastech má reliéf typické horské formy (Khibiny, Polární Ural, pohoří Byrranga, Čukotka). V tundře jsou jasně vyjádřeny procesy soliflukce (půda sesouvá ze svahu), vzdouvání (nadzvedávání), zamrzání (tvorba trhlin) a mrazové zvětrávání.
Výsledkem je široký vývoj specifických „strukturálních“ forem mikroreliéfu (praskliny, skalní prstence, polygony atd.). V homogenních hlinitých a jílovitých horninách dochází při promrzání ke vzniku mrazových trhlin, které ohraničují povrch půdy do polygonů – polygonů. Na skalnatých skalách se v důsledku promrzání na povrchu hromadí suť.
Soliflukční procesy jsou způsobeny tvorbou silně podmáčené, tzv. tixotropní vrstvy v půdách tundry. Tixotropní struktury jsou ve fyzikální chemii struktury koloidních látek, které jsou schopny za mechanických vlivů (otřesy, nárazy atd.) přejít z gelového stavu do stavu solu a poté bez vnějších vlivů opět samovolně tuhnout. Tixotropie tundrových půd je spojena s tvorbou seskvioxidů a také koloidních organominerálních sloučenin. V podmínkách i mírných sklonů se tixotropní vrstva v nezmrzlém stavu pohybuje jako jediná těstovitá hmota, což vede ke změně jak tvaru mikroreliéfu, tak ve finštině i struktury půdního profilu.
V tundře je také rozšířeno kypření půdy. S tím je spojen vznik krajiny kopcovité a skvrnité tundry.
Rodičovské skály. Na rovinách jsou půdotvorné horniny zastoupeny morénovými, fluvio-glaciálními a aluviálními sedimenty. Na mořských terasách se ukládají slané horniny. Eluviálně-deluviální uloženiny horninového podloží se vyskytují v horských oblastech.
Vegetace. V tundře nejsou žádné lesy. Slovo „tundra“ ve finštině znamená „prostor bez stromů“. Zóna subarktické tundry se na základě složení vegetace dělí na podzóny: severní – mech-lišejník, jižní – keřová a lesní-tundra.
Severní podzóna je charakteristická dominancí mechovo-lišejníkových porostů. Na hlinitých půdách převládají mechové skupiny a na hrubých skalnatých půdách převládají skupiny lišejníků.
V této subzóně jsou rozšířeny i keřové tundry, v jejichž vegetaci převládají borůvky, borůvky, vřes aj. V jižní subzóně jsou vyvinuty mechovo-keřové (briruškové) tundry s dobře ohraničeným vegetačním patrem. Horní patro představuje zakrslá bříza s příměsí keřovitých vrb. Ve druhém patře se vyvíjejí borůvky, brusinky, borůvky a jednotlivé bylinné rostliny. Spodní vrstvu tvoří mechy a lišejníky. Významná diverzita vegetačního krytu je dána plochami bez vegetace nebo nacházejícími se v různém stupni zarůstání („skvrnitá tundra“). Na teplých jižních svazích na odvodněných horninách lehkého mechanického složení, podél říčních údolí a mořských pobřeží jsou oblasti s bylinnou vegetací. Lesní tundra nebo předtundrový otevřený les je nejjižnější částí subarktické zóny, kde jsou mezi mechovou a keřovou vegetací roztroušeny osamělé nízké zakrslé stromy – bříza, sibiřský smrk, sibiřský modřín a podél říčních údolí jsou již samostatné úseky nízko rostoucích řídkých lesů.
Vegetace tundry se vyznačuje extrémně nízkou produktivitou. Každý rok se do podestýlky uvolňuje malé množství organické hmoty. Nízký obsah popela v podestýlce, nízký obsah zásad v ní, zejména vápníku, nepříznivé teplotní podmínky, slabé provzdušňování a chudoba bakteriální flóry určují pomalost rozkladu steliva a syntézu huminových látek.
Proces tvorby půdy dochází v podmínkách podmáčení a nedostatku tepla. Pomalá rychlost biologického cyklu látek, uzavřený vodní a solný režim jsou rysem tvorby půdy v tundře. Anaerobní rozklad organické hmoty v podmínkách přemokření vede k tvorbě rašeliny a redukčním procesům v minerální části půdy s tvorbou gleje.
Půdní profil tundrových půd se vyznačuje nízkou mocností (od 30 – 60 cm do 1 m).
Klasifikace a vlastnosti tundrových půd. Hlavními půdami tundry jsou tundrové glejové půdy. Rašelinové stelivo vyniká v jejich profilu А, tenká hrubá humusová vrstva А1 – 2-6 cm (často ne souvislý), pak nastává glejový horizont G – šedá nebo modrošedá s rezavými skvrnami a pod ̶ mateřskou horninou С.
V tundře, zejména v její jižní části, jsou rozšířeny bažinaté půdy, zastoupené především nížinnými rašeliništi.
Většina tundrových půd je kyselých nebo dokonce silně kyselých. Obsah hrubého humusu je 1 – 4 %, v jeho složení převažují fulvokyseliny (Cг/Sф = 0,3). Stupeň nasycení půdy bázemi je 20 %.
Při přesunu z jižní subzóny tundrových půd do severní se kyselost výrazně snižuje a stupeň nasycení zásadami se zvyšuje.
Charakteristickým rysem chemického složení většiny tundrových půd je významný obsah mobilního železa jako důsledek intenzivního rozvoje glejového procesu při absenci výrazného odstraňování železa. Mechanické složení hlinitých půd se vyznačuje vysokým obsahem hrubého prachu, který je spojen s intenzivním fyzikálním zvětráváním a pomalostí dalších chemických změn prachových frakcí.
Zemědělské využití tundrové půdy jsou velmi omezené. Tundra má velký význam jako zdroj potravy pro chov sobů. Obsahuje hlavní oblasti sobích pastvin v zemi. Nejproduktivnější pastviny se nacházejí v mechově-lišejníkových a keřových tundrách. Jako zimní pastviny jsou využívány lišejníkové tundry a jako letní pastviny mechové, travnaté a zakrslé tundry. Arktická tundra je pro chov sobů méně příznivá.
V souvislosti s rozvojem Dálného severu je nanejvýš důležitý rozvoj zemědělství v tundře a vytvoření potravinové základny (zelenina a maso a mléčné výrobky). V subarktické zóně je kromě pěstování zeleniny ve sklenících a sklenících možné pěstování na volné půdě. Hlavními otevřenými zemědělskými plodinami v zóně tundry a leso-tundry jsou brambory, zelí, cibule, mrkev, krmné okopaniny a ječmen na zelenou hmotu. Perspektivní je také využití tundrových půd pro seté travní směsi pro chov dojnic.
Tundrové půdy se vyznačují slabou biochemickou aktivitou, nedostatkem živin a nepříznivými vodně-vzduchovými a tepelnými podmínkami. Pro zlepšení jejich vlastností je proto nutné zvýšit aktivitu biochemických procesů, zlepšit provzdušňování, tepelné podmínky a hnojení.
Nejvhodnější jsou pro asimilaci půd lehkého mechanického složení: lépe se prohřívají, rychleji a do větší hloubky rozmrzají, mají lepší přirozenou drenáž a jsou v nich méně rozvinuté aerobně-glejové procesy. Proto se takové půdy obdělávají rychleji.
Interpretace půdního pokryvu každé přírodní zóny má své vlastní charakteristiky v závislosti na vlastnostech genetických půdních typů, jakož i na vlastnostech klimatu, topografie a vegetace.
В tundra Vzájemné vazby mezi půdami a vegetací nejsou dostatečně prozkoumány a v nejobecnějším vyjádření vypadají takto (tab. 4.4). Je vidět, že polygonální půdy se vyznačují velmi řídkou vegetací, mechy a křoviny indikují bažinato-rašelinné půdy za podmínek výrazného tání a lesní a luční komplexy jsou charakteristické pro jižní hranice tundry, kde jsou vytvořeny podmínky pro režim vyluhování. a zvýšené hromadění humusu. Vegetace a mikroreliéf permafrostu tvoří nerovnoměrnou strukturu půdního pokryvu a tím i prostorový obraz. Hlavní roli v tom hrají drobné termokrasové sníženiny s bažinami, jezírky a rašeliništi. Pro tundry pobřežních částí a pahorkatinného reliéfu výchozů, kde vystupuje na povrch podloží, vznikají primitivní půdy v závislosti na vlastnostech substrátu. Obecně platí, že při přesunu na jih a území rozvinutějších typů vegetace se tvoří následující genetické řady půd: primitivní arktické – glej-permafrost – rašelinno-glejové – rašelinné – podzolicko-glejové – drnové-podzolové – drnové- louka.
Půda je zvláštní přírodní útvar, který vzniká na povrchu zemské kůry interakcí hornin se vzduchem, vodou a živými organismy. Za hlavní vlastnost půdy je považována úrodnost – schopnost podporovat růst a vývoj rostlin. Existuje mnoho druhů půd a jejich geneze je velmi dlouhý proces. Vznik půd ovlivňuje několik hlavních důvodů nebo faktorů: struktura a složení půdy, klima, reliéf, složení flóry a fauny a lidská činnost. Změny alespoň jednoho faktoru vedou ke vzniku odlišné půdní varianty.
Přehled hlavních typů
Vlivem nerovnoměrného rozložení tepla a vlhkosti vznikají na Zemi velké přírodní komplexy – přírodní pásy a zóny. Tím pádem, všechny složky přírody jsou rozmístěny po povrchu planety podle jednoho z hlavních vzorů – zónování. Studium zonality začalo v XNUMX. století, jedním ze zásadních bylo studium půd, které provedl ruský geograf – zakladatel pedologie Vasilij Vasiljevič Dokučajev. Dlouhodobé expedice umožnily identifikovat změny v půdách na Ruské pláni při jejich přesunu ze severu na jih. Ukázalo se, že stejné vzory jsou charakteristické pro vegetaci a klima. Ukázalo se, že diverzita půdy je dána diverzitou půdotvorných podmínek.
Poprvé byla sestavena klasifikace půd podle různých charakteristik, včetně úrodnosti. Většina typů běžných na území Ruské říše obdržela názvy vypůjčené z hovorové řeči, srozumitelné všem mluvčím ruštiny: šedý les, podzolický, černozem, hnědá půda atd. Půdní řezy umožnily studovat a porovnávat strukturu a složení různých typů.
Jedním z cílů výzkumu bylo zmapování půdních zdrojů – tak vznikla první půdní mapa Ruska.
Hlavní typy spojují obrovské množství jednotlivých geografických druhů a místních odrůd, které se objevují díky rozmanitosti půd, hornin, topografie a klimatických podmínek. Podívejme se na hlavní půdní typy, které jsou u nás nejrozšířenější. Takový přehled je lepší začít zonálními typy ve směru od extrémního severu k jihu, přesně jako to udělal Vasilij Dokučajev v XNUMX. století.
V Arktidě, kde půda nejenže zamrzá do značné hloubky, ale led je jednou z hornin, které tvoří jak samotný povrch arktických ostrovů (ledovce), tak jejich podloží (permafrost), skutečné půdy neexistují. I když je volná matečná hornina, teplo nestačí k vytvoření jakéhokoli vegetačního krytu. Jednotlivé lišejníky najdeme na osluněné straně skal nebo na jejich úpatí, kde sluneční paprsky dokážou osvětlit povrch pod úhlem blízkým 90°. Po většinu roku existují lišejníky ve zmrzlém stavu a nerostou, jejich stáří může být tisíce let, i když jejich aktivní život pravděpodobně nepřesáhne několik let.
Na jih, na pevnině, poblíž polárního kruhu, když má sníh v teplé sezóně čas tát, ale voda z tání nemá čas se úplně odpařit, vznikají speciální tundra-glejové půdy. Proces glejování je spojen s akumulací vlhkosti v půdě. Nepochází jen z tajícího sněhu, ale také zespodu z permafrostu. Za podmínek polárního dne se může zahřát pouze horní vrstva země a klíčí na ní ty nejodolnější nízko rostoucí rostliny, včetně zakrslých keřů vrby a břízy. Každoročně však odumírající části rostlin padající na povrch země doplňují malou vrstvu humusu a vytvářejí základ jedné z neúrodnějších půd.
Hospodařit se na něm nedá, ale v těchto končinách krásně roste sobí mech.
Ještě dále na jih, kde sníh taje dříve a letní teploty sníh nejen tají, ale také odpařují část vláhy, se pod jehličnatými lesy tvoří podzolové půdy (podzoly). I přes vyšší teploty a delší teplé období stále dosti velká část vláhy prosakuje do půdy a smývají minerály a organické látky z horního horizontu do hlubších vrstev. Tvorbu podzolů také usnadňují organické kyseliny hromadící se v horní vrstvě země, urychlující rozpouštění. Půda získává šedostříbrnou barvu, která připomíná barvu dřevěného popela, podle kterého dostala své jméno.
V Rusku zabírají odrůdy tohoto typu půdy největší plochy. Nepatrná organická hmota spojená s borovicovou podestýlkou se velmi pomalu rozkládá kvůli nízkým teplotám a speciálním antiseptickým vlastnostem samotného materiálu. To se stává dalším důvodem nízké plodnosti podzolů. Pěstování kulturních rostlin na nich vyžaduje další opatření zaměřená na zachování a zvýšení plodnosti. Jedním z nich je vápnění, s jehož pomocí lze dočasně snížit kyselost prostředí, čímž se poněkud zpomalí rozklad organické hmoty a přispívá, byť ne k výraznému zvýšení, obsahu humusu (humus) . Na těchto půdách roste další bohatství Ruska – les, kterému dominují cenné jehličnaté druhy: borovice, smrk, modřín, jedle a sibiřská borovice – cedr.
Dále na jih vznikají tzv. šedé lesní půdy. Vlivem zvýšení letních teplot zde dochází k rychlejšímu odpařování a spolu s poklesem vlhkosti klesá i kyselost. Padající listí se každý rok podaří na podzim zahnívat, na jaře se tento proces urychlí díky oživujícím se mikroorganismům a plísním. Půda proto tmavne a obsahuje více humusu (až 4 %). Na těchto pozemcích je možné úspěšně pěstovat některé kulturní rostliny, zejména: len, zeleninu, brambory a mnohé krmné trávy.
K udržení plodnosti jsou často nutné dodatečné náklady na organizaci minerálního a organického hnojení.
Ještě dále na jih, v podmínkách, kdy se vlhkost téměř rovná odpařování a kyselost je blízká neutrální, vzniká pás černozemí. Tyto půdy jsou nejúrodnější nejen v Rusku, ale i na světě. Celkově zabírají ne více než 7 % rozlohy země, to je však polovina jejich celé celosvětové rozlohy. Právě studium černozemí provincie Kursk ve druhé polovině XNUMX. století se stalo základem pro identifikaci celé geografické disciplíny – pedologie.
Podmínky pro vznik tohoto jedinečného přírodního zdroje jsou velmi specifické. Důležitou roli v tomto procesu hraje přirozená vegetace, která z živých oddenků a mrtvých a hnijících rostlinných zbytků tvoří hustý povrchový trávník. Vznik této složky černozemě by nebyl možný bez jednoletých a víceletých trav, které každoročně reprodukují biomasu objemově srovnatelnou s biomasou korálového útesu.
Dalším důležitým faktorem je poloha v centrálních oblastech mírného klimatu se čtyřmi ročními obdobími. Bujná vegetace, vyvíjející se na jaře pod vlivem rychle rostoucích teplot a bohaté vlhkosti z tající vody, do poloviny léta mizí a odumírá. Na podzim, když se odpařování snižuje, jsou suché trávy sráženy k zemi deštěm, v zimě na nich leží sníh a na jaře začnou hnít a prorůstá jimi další bylinná generace – a tak dále po tisíce let .
V některých oblastech může půdní profil typických černozemí dosahovat mocnosti 1,5 metru. Přirozená úrodnost takových půd nevyžaduje zvláštní opatření k jejímu zvýšení a udržení. Největším nebezpečím pro černozemě je vodní a větrná eroze, jedním z důvodů je právě nevhodné využívání půd.
V současné době jsou téměř všechny černozemě v Rusku orány. Pěstují obilniny, cukrovou řepu, slunečnici a rozšířené je zahradničení. V některých oblastech černozemského regionu dochází vlivem dlouhodobé intenzivní exploatace ke znatelnému poklesu přirozené úrodnosti půdy. V tomto případě jsou však obnovovací opatření nesrovnatelně levnější ve srovnání s obnovou dříve popsaných půd.
Ještě jižněji se za podmínek převahy výparu nad přítokem vody se srážkami tvoří kaštanové půdy. Obsah humusu v nich výrazně klesá a reakce prostředí se stává stále zásaditější. Právě tyto chemické vlastnosti dodávají půdním agregátům charakteristickou barvu. V půdní části lze pozorovat procesy, které jsou opakem vyplavování, spojené s kapilárními jevy a intenzivním výparem z povrchu. Někdy solné roztoky pronikají z hlubokých horizontů, což výrazně ovlivňuje úrodnost a omezuje možnost využití kaštanových půd i při umělém zavlažování. V oblastech s příznivým vláhovým režimem však tyto půdy poskytují stabilní výnosy melounů a některých obilnin a stávají se základem pro zahradnictví a vinohradnictví.
Geograficky lze šedé a hnědé pouštní půdy považovat za ještě jižnější typ. Jejich úrodnost je velmi nízká, zavlažování často způsobuje zasolování a nedostatek pravidelného travního porostu vede k odfoukávání nepatrných stop humusu. V nížinách se stálou přirozenou vlhkostí (oázy) může tato půda podporovat přirozenou vegetaci a umožňuje pěstování některých zemědělských plodin: melounů, bavlny a některých ovocných stromů.
Existují i tzv. azonální půdní typy, jejichž rozšíření prakticky nekoreluje s přirozenou zonalitou. V podmáčených oblastech se tvoří slatinné půdy. Jejich hlavním znakem je vysoký obsah kyselin, špatná drenáž a přítomnost nerozpadlých rostlinných úlomků – rašeliny. Umělým odvodněním a vápněním lze zvýšit jejich úrodnost. V říčních údolích se díky hojným nánosům bahna tvoří aluviální půdy. Vyznačují se také výraznou vlhkostí, reakce prostředí je však neutrální. Plodnost může být velmi vysoká, využití je omezováno periodickými záplavami. Dobře na nich roste zelenina a krmné trávy.
Tam, kde je vlhkost nedostatečná a mateřská hornina obsahuje soli, například v oblastech plání, které byly kdysi mořským dnem, včetně blízkosti solných jezer, se tvoří slané bažiny a solonce. Využití v rostlinné výrobě je téměř nemožné, ale jako pastviny, zejména pro drobná hospodářská zvířata, se docela hodí. Pokud povrch tvoří ložiska sopečného popela, tzv. vulkanické tufy, vznikají sopečné půdy velmi bohaté na různé minerály, a proto dosti úrodné. V Rusku jsou přítomni na Kamčatce a na Kurilských ostrovech. Těmto půdám brání v plném vyjádření jejich vlastností klima, které není pro zemědělství dostatečně příznivé.
V rozsáhlých sibiřských oblastech se v podmínkách ostře kontinentálního klimatu a blízkého permafrostu tvoří půdy permafrost-tajga. Jejich struktura je docela zvláštní. Vlivem vysokých letních teplot může vrchní vrstva rozmrznout až do hloubky 20 cm, dobře se na ní rozrůstá lesní vegetace, která každoročně vytváří významnou opadavku, spodní horizonty však zůstávají chladné a podmáčené. Kořenový systém stromů, především modřínů, zasahuje pouze do nejvyšší vrstvy. Permafrost brání pěstování plodin.
Druhy charakteristické pro různé přírodní zóny
Zonální půdní typy lze považovat za jednu ze složek zonálních přírodních komplexů – přírodních zón. Vzhledem k velikosti území naší země, srovnatelné s územím celých kontinentů, se vyznačuje obrovskou rozmanitostí podmínek, které tvoří rozmanitost půd.
V tundře
Hlavním typem je chudá vrstva tundra-glejové půdy. V říčních údolích se k němu přidávají aluviální a v částech horských oblastí v této přírodní zóně lze zpravidla pozorovat ledovce nebo uhlíky – holé posypy kamenů, zcela bez vegetace a jakýchkoliv náznaků půdy.
V tomto ohledu se horské oblasti tundry jen málo liší od arktických pouští.
V arktických pouštích
Půdy jako takové neexistují, kombinace faktorů prostředí je zcela nepříznivá pro vytvoření alespoň nějaké vrstvy úrodné půdy. Vegetace netvoří souvislý pokryv. Období aktivního růstu rostlin se prakticky nevyjadřuje. Nejsou zde podmínky pro hromadění humusu.
V tajze
Podmínky jsou nejpříznivější pro růst jehličnatých stromů. Jsou zde soustředěny podzolické půdy, na kterých je velmi obtížné získat udržitelné výnosy nejen kulturních rostlin, ale i krmných trav.
V lesní tundře
V lesostepi netvoří lesní půdy souvislý pokryv. Tam, kde byly kdysi stepní oblasti, vznikaly různé typy černozemí.
V listnatých a smíšených lesích
Na pozadí obecného zvýšení teploty jsou půdy tajgy pokryty trávníkem – tak se tvoří drnové podzolové půdy. Přímo pod listnatými lesy jsou šedé a hnědé lesní půdy na bázi listového opadu.
S úspěchem se používají pro pěstování krmných trav, zeleniny, brambor a lnu.
Ve stepi
Nachází se zde hlavní černozemní pás. V současné době jsou téměř všechny části této zóny zorány.
V pouštích a polopouštích
V pouštích a polopouštích jižní oblasti Volhy a Kaspického moře jsou pouštní půdy. Je zde vysoký podíl zasolených zemí. Kromě, neobvyklá červenohnědá půda vzniklá v subtropickém pásmu na pobřeží Černého moře na Kavkaze. Při nepřítomnosti nízkých teplot a v podmínkách konstantní vysoké vlhkosti, navzdory hojnosti vegetace, se humus téměř nehromadí, zatímco dochází k aktivnímu procesu oxidace minerálů, včetně organických kyselin. Úspěšně se zde pěstuje čaj, citrusové plody a hrozny.
Kde převládají nejúrodnější půdy?
Půdy černozemské oblasti se vyznačují největší přirozenou úrodností. Patří do oblastí Kursk, Voroněž, Belgorod, Tambov, Lipetsk, Rostov, Saratov, Samara, Republika Bashkortostan, Krasnodar a Stavropol.
