1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Почвоведение
  4. № 12, 2023

Почвоведение, 2023, № 12, стр. 1562-1579

Особенности почвообразования в дренированных озерных котловинах Большеземельской тундры

Д. А. Каверин a, *, С. В. Денева a, А. В. Пастухов a, С. В. Якубенко b

a Институт биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН
167982 Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28, Россия

b Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина
167001 Сыктывкар, Октябрьский пр-т, 55, Россия

* E-mail: dkav@mail.ru

Поступила в редакцию 04.05.2023
После доработки 13.07.2023
Принята к публикации 14.07.2023

Аннотация

Охарактеризованы особенности строения, свойств и температурных режимов почв, функционирующих в двух различных осушенных озерных котловинах Большеземельской тундры. Котловины значительно различаются особенностями ландшафтного развития, составом почвообразующих пород в виде донных отложений и характером почвенно-растительного покрова. В естественно-дренированной котловине, сложенной минеральными (песчаными и глинистыми) донными отложениями, развиты почвы, принадлежащие к отделам глеевые и слаборазвитые, которые характерны для водораздельных ландшафтов региона. Почвы функционируют как мерзлотные экосистемно-модифицированные, частично защищены от протаивания. Профиль почв кислый, ненасыщен основаниями, с умеренным содержанием углерода в минеральных горизонтах. В искусственно-осушенной котловине, покрытой толщей заиленного торфа, сформировались преимущественно торфяные мерзлотные почвы, в том числе уникальные для ландшафтов Большеземельской тундры – торфоземы тундровых луговин. Торфяные мерзлотные почвы котловины являются экосистемно-защищенными, т.е. защищены от протаивания, отличаются высокой зольностью и слабокислой реакцией. Выявлена значительная дифференциация исследуемых параметров почв по котловинам, определяемых составом почвообразующих пород, спецификой развития ландшафтов и проявлениями современных криогенных процессов.

Ключевые слова: осушенные озерные котловины, тундровые почвы, температурные режимы почв, многолетнемерзлые породы

Список литературы

  1. Алексютина Д.М., Мотенко Р.Г. Теплофизические свойства и фазовый состав влаги мерзлых грунтов Уральского берега Байдарацкой губы // Инженерная геология. 2013. № 3. С. 36–43.

  2. Архангельская Т.А., Телятникова Е.В. Температуропроводность торфо-песчаных и почвенно-торфяных смесей при различной влажности статья // Матер. III Междунар. науч. конф. “Тенденции развития агрофизики: от актуальных проблем земледелия и растениеводства к технологиям будущего”. СПб, 2021. С. 61–65.

  3. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы. Генезис, география, рекультивация. М.: Ойкумена, 2003. 270 с.

  4. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Колос, 1972. 360 с.

  5. Елсаков В.В., Марущак И.О. Межгодовые изменения термокарстовых озер северо-востока европейской России // Исследования Земли из космоса. 2011. № 4. С. 45–57.

  6. Каверин Д.А., Пастухов А.В., Какунов Н.Б., Калмыков А.В. Особенности формирования почв в котловине осушенного озера “Опытное” (европейский Северо-Восток России) // Известия Самарского научн. центра РАН. 2014. Т. 16. № 5. С. 43–50.

  7. Каверин Д.А., Пастухов А.В., Лаптева Е.М., Биази К., Марущак М., Мартикайнен П. Строение и свойства почв многолетнемерзлых торфяников юго-востока Большеземельской тундры // Почвоведение. 2016. № 5. С. 542–556. https://doi.org/10.7868/S0032180X16050075

  8. Каверин Д.А., Пастухов А.В., Мажитова Г.Г. Температурный режим тундровых почв и подстилающих многолетнемерзлых пород (европейский северо-восток России) // Криосфера Земли. 2014. Т. XVIII. № 3. С. 23–32.

  9. Каверин Д.А. Температурные режимы почв Субарктики европейского Северо-Востока в условиях современных климатических и ландшафтных изменений. Автореф. дис. … докт. гегорг. наук М., 2022. 48 с.

  10. Какунов Н.Б. Климатические изменения и динамика водно-тепловых условий почвогрунтов и растительности в естественном и нарушенном состоянии // Геология разведки. 1980. № 7. С. 134–138.

  11. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

  12. Кравцова В.И., Быстрова А.Г. Изучение изменений распространения термокарстовых озер России по разновременным космическим снимкам // Криосфера Земли. 2009. Т. 15. № 2. С. 16–26.

  13. Кривощеков В.С. Научные основы мелиорации и рационального использования земель в зоне многолетнемерзлых пород (на примере Чукотки). Автореф. дис. … докт. географ. наук. Владивосток, 2000. 45 с.

  14. Кулюгина Е.Ю. Растительность песчаных обнажений припечорских тундр // Растительность России. СПб., 2008. № 12. С. 39–61.

  15. Мажитова Г.Г. Температурные режимы почв в зоне несплошной многолетней мерзлоты европейского северо-востока России // Почвоведение. 2008. № 1. С. 54–67.

  16. Оберман Н.Г., Шеслер И.Г. Современные и прогнозируемые изменения мерзлотных условий Европейского северо-востока Российской Федерации // Проблемы Севера и Арктики Российской Федерации. Науч.-информ. бюл. 2009. Вып. 9. С. 96–106. http://council.gov.ru/files/journalsf/ number/20090922141450.pdf

  17. Пастухов А.В., Каверин Д.А., Щанов В.М. Построение региональных цифровых тематических карт (на примере карты запасов углерода в почвах бассейна р. Уса) // Почвоведение. 2016. № 9. С. 1042–1051. https://doi.org/10.7868/S0032180X16090100

  18. Синькевич Е.И. Эволюция и плодородие осушенных торфяных почв Европейского Севера России. Автореф. дис. … докт. с.-х. наук. СПб, 1997. 48 с.

  19. Субетто Д.А. Донные отложения озер: палеолимнологические реконструкции. Санкт-Петербург: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2009. 343 с.

  20. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Воробьевой Л.А. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.

  21. Томирдиаро C.B. Способ создания долговременных луговых угодий в тундре. Авт. свид. № 242751 // Бюл. изобр. М., 1969. № 15.

  22. Шило Н.А., Томирдиаро C.B., Киселев И.Е. Формирование долговременных луговых угодий на искусственно осушенных землях днищ термокарстовых озер тундровой зоны СССР. Магадан, 1984. 53 с.

  23. Якушко О.Ф. Белорусское поозерье. История развития и современное состояние озер Северной Белоруссии. Минск: Вышэйшая школа, 1971. 335 с.

  24. Billings W.D., Peterson K.M. Vegetational change and ice-wedge polygons through the thaw-lake cycle in arctic Alaska // Arctic, Antarctic and Alpine Research. 1980. V. 12. P. 413–432. https://doi.org/10.2307/1550492

  25. Bockheim J.G., Hinkel K.M., Eisner W.R., Dai X.Y. Carbon Pools and Accumulation Rates in an Age-Series of Soils in Drained Thaw-Lake Basins, Arctic Alaska // Soil Sci. Soc. Am. J. 2004. V. 68(2). P. 697–7004. https://doi.org/10.2136/sssaj2004.6970

  26. Burn C.R. Tundra lakes and permafrost, Richards Island, western Arctic coast, Canada // Can. J. Earth Sci. 2011. V. 39(8). P. 1281–1298. https://doi.org/10.1139/e02-035

  27. Grosse G., Jones B.M., Arp C.D. Thermokarst lakes, drainage, and drained basins // Treatise on Geomorphology. 2013. V. 8. P. 325–353. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374739-6.00216-5

  28. Hinkel K.M., Eisner W.R., Bockheim J.G., Nelson F.E., Peterson K.M., Dai X.Y. Spatial extent, age, and carbon stocks in drained thaw lake basins on the Barrow Peninsula, Alaska // Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 2003. V. 35. P. 291–300. https://doi.org/10.1657/1523-0430(2003)035[0291: Seaacs]2.0.Co;2

  29. IUSS Working Group WRB. 2015. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome.

  30. Jones Mariam C., Grosse Guido, Jones Benjamin M., Anthony Katey Walter. Peat accumulation in drained thermokarst lake basins in continuous, ice-rich permafrost, northern Seward Peninsula, Alaska // J. Geophys. Res.: Biogeosciences. 2012. V. 117. P. GOOMO7. https://doi.org/10.1029/2011jg001766

  31. Jorgenson M.T., Shur Y. Evolution of lakes and basins in northern Alaska and discussion of the thaw lake cycle // J. Geophy. Res.: Earth Surface. 2007. V. 112. P. F02S17. https://doi.org/10.1029/2006JF000531

  32. Kaverin, D.A., Melnichuk E.B., Shiklomanov N.I., Kakunov N.B., Pastukhov A.V., Shiklomanov A.N. Long-term changes in the ground thermal regime of an artificially drained thaw-lake basin in the Russian European north // Permafrost and Periglacial Processes. 2017. V. 29. P. 49–59. https://doi.org/10.1002/ppp.1963

  33. Kosykh N.P., Mironycheva-Tokareva N.P., Vishnyakova E.K., Koronatova N.G., Stepanova V.A., Kolesnychenko L.G., Khovalyg A.O., Peregon A.M. Plant Organic Matter in Palsa and Khasyrei Type Mires: Direct Observations in West Siberian Sub-Arctic // Atmosphere. 2021. V. 12(12). 1612. https://doi.org/10.3390/atmos12121612

  34. Loiko S., Klimova N., Kuzmina D., Pokrovsky O. Lake Drainage in Permafrost Regions Produces Variable Plant Communities of High Biomass and Productivity // Plants. 2020. V. 9. 867. https://doi.org/10.3390/plants9070867

  35. Lunardini V. Theory of n-factors and correlation of data // Proceedings, 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton, Alberta, July 10–13. Ottawa, Ontario: National Research Council of Canada. 1978. V. 1. P. 40–46.

  36. Pedersen Joel A., Simpson Myrna A., Bockheim James G., Kumar Kartik Characterization of soil organic carbon in drained thaw-lake basins of Arctic Alaska using NMR and FTIR photoacoustic spectroscopy // Org. Geochem. 2011. V. 42(8). 947–954. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2011.04.003

  37. Regmi P., Grosse G., Jones M.C., Jones B.M., Anthony K.W. Characterizing Post-Drainage Succession in Thermokarst Lake Basins on the Seward Peninsula, Alaska with Terra SAR-X Backscatter and Landsat-based NDVI Data // Remote Sens. 2012. V. 4(12). P. 3741–3765. https://doi.org/10.3390/rs4123741

  38. Shur Y.L., Jorgenson M.T. Patterns of permafrost formation and degradation in relation to climate and ecosystems // Permafrost and Periglacial Processes. 2007. V. 18. P. 7–19. https://doi.org/10.1002/pP.582

  39. Yoshikawa K., Hinzman L.D. Shrinking Thermokarst Ponds and Groundwater Dynamics in Discontinuous Permafrost near Council, Alaska // Permafrost and Periglacial Processes. 2003. V. 14. P. 151–160. https://doi.org/10.1002/ppp.451

  40. Zona D., Oechel W.C., Peterson K.M., Clements R.J., PAW U.K.T.,Ustin S.L. Characterization of the carbon fluxes of a vegetated drained lake basin chronosequence on the Alaskan Arctic Coastal Plain // Global Change Biol. 2010. V. 16(6). P. 1870–1882. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.02107.x

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Почвоведение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал