Почвы тайги: виды и характеристика, основные свойства, содержание гумуса

История термина

Впервые подробный анализ понятия «тайга» дал в 1898 году российский ботаник П. Н. Крылов, который определил тайгу как темнохвойный бореальный сомкнутый лес и противопоставил её сосновому бору, лиственничным, сосновым и мелколиственным лесам. Э. М. Мурзаев пишет об изначальной принадлежности горно-алтайского «тайка́»  к понятию «горная местность», что в свою очередь свидетельствует о его древнетюркском происхождении.

Где расположена зона тайги

Характер таежной почвы определяется холодным климатом умеренной климатической зоны, а соответственно растительностью, формирующей верхний плодородный слой. Проведение мелиоративных работ и обогащение ее удобрением, дает возможность заниматься скотоводством и земледелием.
Таежная зона расположена в умеренно-холодном и влажном климатическом поясе. Включает северные широты Евразии и Северной Америки. Таежные горы и равнины покрыты в основном темными хвойными лесами. Их дополняют светлые сосновые боры и кедровые леса. Для суровой северной природы характерны морозные зимы и короткое лето. Бореальный пояс охватывает 17% суши и считается одним из крупных в мире.

Американская тайга охватывает северную часть США, Канаду и Аляску. В Европе она проходит по всей Скандинавии. Российская таежная зона самая крупная. Ее ширина составляет 2150 км. Хвойные и сосновые леса начинаются на Восточно-Европейской равнине. Далее тайга пересекает горы Урала и проходит по равнинам Западной Сибири. В Восточной Сибири таежными лесами покрыты горные рельефы и долины рек. Лиственничные и кедровые леса охватывают север Дальнего Востока до Тихого океана. С юга зона тайги ограничена смешанными лесами, а с севера безлесной тундрой.

Особенности тайги

Тайга расположилась на северной части Евразии и Северной Америки. На территории Североамериканского континента зона тайги расположилась с запада до востока. Она простирается по областям Канады, Аляски и северных штатов Америки. В Евразии тайга начинается со Скандинавского полуострова и простирается от берегов Тихого океана. Евразийская тайга считается самой крупной непрерывной лесной зоной нашей планеты.

Также тайга считается самой северной лесной зоной, поскольку растет в суровых климатических условиях. Она представляет собой лесную зону, в которой преобладают хвойные деревья. Примечательно то, что в иглах хвои находятся особые кислоты, которые способствуют поддержанию высокого уровня влажности почвы и влияют на распад минеральной составляющей грунта. Лиственные деревья в тайге практически не встречаются, что обусловлено их не адаптивностью к такому суровому климату.

Тайга известна как поставщик кислорода в атмосферу, поэтому довольно часто её называют зелеными легкими Земли.

Почвообразование

Почвообразование ограничено суровыми климатическими условиями, коротким вегетационным периодом, глубоким и продолжительным промерзанием почв. Самыми распространенными почвообразующими породами являются суглинисто-щебнистые маломощные элювиально-делювиальные отложения, которые расстилаются плотными коренными породами. Большинство почв имеют маломощные и щебнистые профили, не дифференцированные на горизонты. Для них свойственен грубогумусовый горизонт и наличие потечного фульватного гумуса по всему профилю, а также кислая реакция среды.

Мерзлотные явления играют немалую роль в формировании профиля мерзлотно-таежных почв. Они оказывают влияние на механическое передвижение и перемешивание почвы, а также миграцию различных веществ по мерзлотным трещинам. По-другому эти явления называют криоземами.

Для южных склонов Восточной Сибири характерны засушливые условия. При этих условиях формируются степные криоаридные почвы с хорошо развитым гумусовым горизонтом. В северной и средней тайге, где распространен ультра континентальный полузасушливый климат, развиваются палевые дерново-лесные почвы. Такие почвы отличаются разнообразным составом и свойствами, довольно часто имеют ярко выраженный гумусовый горизонт с гуматным составом гумуса и реакцию среды, которая колеблется от нейтральной до слабощелочной.

Для территории тайги, которая находится на Дальнем Востоке, характерны буро-таежные почвы с хорошо выраженным гумусовым горизонтом, кислой реакцией среды и высоким содержанием гумуса. Свойства освоенных буро-таежных почв имеют ряд сходств с дерново-подзолистами.

Типы тайги

Растительность экосистем зависит от климатических условий, питательности и структуры почвы. По преобладающим видам деревьев различают два типа тайги: светлохвойную, состоящую из сосновых и лиственничных лесов, и темнохвойную, на территории которой растут ели, пихты и кедр сибирский.

Светлохвойная тайга

Светлохвойная тайга
Расположение светлохвойной тайги – Средняя и Восточная Сибирь, небольшая часть Западной Сибири, Урал и Канада. На процесс формирования светлохвойной тайги большое влияние оказал резко континентальный климат. В этих регионах выпадает 300–800 мм осадков в год, а средние показатели температуры: -39…-10°C в январе и +16…+20°C в июле.

Наиболее часто в светлохвойных лесах встречаются такие представители флоры:

1. Сосна. Растет на открытых участках, предпочитая обильное освещение. В зависимости от содержания в почве питательных веществ деревья могут быть высокими и мощными или низкими, слабыми и редко расположенными. Благодаря быстрому отпаданию от ствола нижних боковых сучьев в сосняках светло и просторно.
2. Лиственница. Характерная особенность этих деревьев – прямой ствол, почти не имеющий ветвей. Редкая крона находится в самой верхней его части. Почва здесь очень хорошо освещается солнечными лучами, способствуя росту трав и кустарников.
3. Черника. Образует густые заросли среди сосен на влажных участках земли. Высота кустиков варьируется от 10 до 50 см. Ягоды сине-черные, съедобные.
4. Брусника. Невысокие вечнозеленые кустарнички. Плоды красного цвета, используются в кулинарии.
5. Кислица. Предпочитает умеренно влажную почву. Лечебные свойства широко применяются в народной медицине.

Интересный факт: в хвойных лесах нередко возникают пожары. В местах произрастания лиственниц из-за мощного горения густого подлеска исчезает много деревьев.

Темнохвойная тайга

Темнохвойная тайга
Занимает области с холодным и влажным резко континентальным климатом. Из-за низких температур и тонкого снежного покрова при продолжительной зиме грунт в темнохвойной тайге существенно промерзает. Периоды, в которых значения среднесуточной температуры превышают +10°C, длятся не более 4 месяцев в год. В этих лесах доминируют ели, пихта и сибирский кедр.

Менее распространены сосна, береза, бук, ольха. Из кустарников встречаются можжевельник, смородина. В темнохвойной тайге произрастают три вида ели: сибирская, европейская и финская. Среди пихт наиболее распространены сибирская и бальзамическая. В темных и влажных лесах хорошо разрастаются бореальные разновидности зеленых мхов. Другие растения встречаются реже, в основном на полянах.

Подзолистые почвы

В таежной зоне преобладают подзолистые почвы, встречающиеся в регионах, где нет мерзлоты или же она расположена в глубоких слоях земли. Формируются они только при наличии дренажа на территории хвойных лесных массивов.

В иглах хвои содержатся особые кислоты, которые способствуют поддержанию высокой влажности почвы и влияют на распад минеральной составляющей грунта. Таким образом, хвоя принимает непосредственное участие в формировании подзола.

На уплотненных участках подзолистых почв, где уровень воздухопроницаемости ниже, образуются болота. Такие почвы принято называть кислыми, и на них могут расти только лишайники и мхи.

Лишайник –обитатель болотистых таежных почв.

Подзолистые почвы содержат лишь 1-4% плодородного вещества – гумуса. И при выращивании культур они нуждаются в дополнительном удобрении.

Дерново-подзолистые почвы

Большая область таежно-лесной зоны занята дерново-подзолистыми почвами. Они содержат больше перегноя, не такие кислые, как подзолистые. Гумусовый слой дерново-подзолистых почв составляет около 20 сантиметров и имеет темно-бурый цвет. Далее располагаются слои бесплодного грунта, который окрашен в белесые цвета.

Дерново-подзолистые почвы являются более плодородными, чем подзолы. Органические элементы и минералы вымываются из верхних слоев в меньшей степени, чем это происходит с подзолистыми почвами. Гумуса в них содержится 3-7%.

В сельском хозяйстве Дерново-подзолистые почвы, как и подзолы, при использовании в сельскохозяйственном обороте требуют проведения ряда работ для улучшения качества. Для рационального ведения хозяйственного использования земель их нужно регулярно удобрять органическими и минеральными веществами, использовать известкование и проведение мероприятий для создания более мощного слоя пахотной земли (по возможности, более 20см). Положительно сказываются посевы многолетних злаковых и трав.

Болотно-подзолистые почвы

Болотно-подзолистые почвы начинают создаваться в местах, где происходит процесс заболачивания территории. Такой тип почв образует небольшие ареалы среди больших распространений подзолистых и дерново-подзолистых почв. Особенной чертой, которая является их отличием, служит наличие торфяного слоя. Он имеет разную мощность и цвет его серо-сизый.

Болотно-подзолистые почвы пригодны для использования в качестве как угодий для сенокоса. Однако, качество такого сена будет невысоким. После осуществления работ по осушению болотных территорий и окультуриванию этих почв, их использование возможно в сельскохозяйственном производстве: выращивание однолетних и многолетних трав, различных овощей, некоторых технических и кормовых культур.

Болотно-торфяные почвы

Эти почвенные покровы распространены почти во всех природных зонах. Но больше всего их в тайге на Западно-Сибирской равнине. Основная часть болотных почв также относится к болотно-торфяным.

Формируются эти покровы в условиях переувлажнения осадками и грунтовыми водами. Влага застаивается, плохо уходит в нижние слои. Профиль таких почв достаточно примитивный, в основном состоит из торфяного горизонта.

Основной процесс почвообразования здесь – торфообразование. Он состоит в накоплении на поверхности полуразложившихся растительных остатков. Процесс происходит при участии различных бактерий и микроорганизмов. Важная роль при торфообразовании отведена мхам. Также растениями-торфообразователями считаются камыш, осока, тростник, пушица, рогоз, клюква, вереск, ива, береза, ольха, сосна, ель, лиственница и другие.

Классифицируют болотно-торфяные почвы на виды в зависимости от толщины торфяного слоя. Самый тонкий горизонт у торфянисто-глеевых покровов (до 30 см), а наибольший – у торфяных мощных (более 2 м).

Болотные торфяно-глеевые почвы

Основное отличие этого подтипа от предыдущего – активно проходящий процесс оглеения в покрове. Мощность торфяной залежи здесь может достигать 50 см. Она бурого, темно-бурого или почти черного цвета. Слой торфа подстилается минеральным глеевым горизонтом, который имеет сизовато-серый, голубовато-сизый или оливково-серый цвет.

Почвы верховых болот кислые. Плотность сложения у них невысокая, зольность торфа низкая, влагоемкость высокая. Для низинных и переходных болот характерна слабокислая или нейтральная реакции, средняя влагоемкость.

Глееземы

Глееземы характерны для северных регионов тайги. Условием их образования является чрезмерное увлажнение нижних и средних торфяных слоев. Во время этого процесса в почве образуются соединения железа, которые затем мигрируют. В результате глееземы испытывают острый дефицит железа.

Окрашен этот вид почвы в голубые и сизо-зеленые оттенки, которые при высыхании грунта становятся беловато-желтыми.

Мерзлотно-таежные почвы

В областях, где распространена многолетняя мерзлота, формируются почвы мерзлотно-таежного типа. Наличие мерзлоты в почвенном грунте существенно препятствует промыванию грунтов водой, в результате чего вынос солей, минералов и органических элементов из почв затруднен.

Глубина мерзлотно-таежных почв составляет не более одного метра. Количество гумуса невелико, его процент содержания 3-10%.

Мерзлотно-таежные почвы стали типичной чертой для областей на Колыме, распространение их характерно и в районах Чукотки. Существуют ареалы образования этих почв в области участков тайги на севере Забайкалья и на территории Якутии, есть их распространение и в средней тайге.

Мерзлотно-таежные почвы малопригодны в сельскохозяйственном отношении. Они почти совсем непроницаемы для воды и бесструктурные по своему составу. Распахивание мерзлотно-таежных почв ведет к их ухудшению.

Климат

Из-за ярко выраженной протяженности пояса климат зоны имеет различия с продвижением на восток. Климатические условия в западных ее регионах мягче, влажность больше, далее на восток происходит увеличение континентальности. При движении на юг становится больше тепла, увеличивается сезон с положительными температурными показателями. Сроки с избыточной влажностью почв в весенний и осенний сезоны становятся короче. Общая сумма осадков, которые выпали в течение года, превышает их испаряемость.

Рельеф

Рельеф на протяжении таежно-лесной зоны очень разный. На европейской территории он равнинный и холмисто-волнистый, большое количество озер занимает значительные территории, есть заболоченные места. В Западной Сибири зона занимает обширную низменность. Области предгорий и горные гряды являются основным рельефом зоны в Восточной Сибири.

Флора

Пинежский лес

Вид на вдхр. Каниаписко со стороны региона Кот-Нор (провинция Квебек, Канада)

Тайге свойственно отсутствие или слабое развитие подлеска (так как в лесу мало света), а также однообразие травяно-кустарникового яруса и мохового покрова («зелёные мхи»). Виды кустарников (можжевельник, жимолость, смородина и др.), кустарничков (черника, брусника и др.) и трав (кислица, грушанка) немногочисленны как в Евразии, так и в Северной Америке.

На севере Европы (Финляндия, Швеция, Норвегия, Россия) преобладают еловые леса, в Северной Америке (Канада, Аляска) — еловые леса с примесью лиственницы американской. Для тайги Урала характерны светлохвойные леса из сосны обыкновенной. В Сибири и на Дальнем Востоке господствует редкостойная лиственничная тайга с подлеском из кедрового стланика, рододендрона даурского и других растений.

Фауна

Животный мир тайги богаче и разнообразнее, чем тундры, но беднее фауны широколиственных и смешанных лесов. Широко распространены рысь, росомаха, волк, лиса, бурый медведь, выдра, соболь, ласка, горностай и др.; многочисленны зайцы, бурозубки, грызуны: бобры, бурундуки, мыши, полёвки, белки и летяги. Из копытных встречаются северный и благородный олень, лось, косуля, кабарга (в Сибири), лесной бизон (в Канаде) и вапити (в Северной Америке и на Дальнем Востоке).

Во многие участки тайги проникают лесные и лесолуговые виды, свойственные преимущественно лиственным лесам с менее суровым климатом: кутора, европейский ёж, заяц-русак, желтогорлая, лесная и полевая мыши, мышь-малютка, обыкновенная полёвка, куница, чёрный хорь, норка, благородный олень, косуля. Эндемичны для сибирской тайги соболь, лесной лемминг, алтайский крот, плоскочерепная, темнозубая, крошечная бурозубки.

В тайге гнездится более 300 видов птиц. Обычны глухарь, обыкновенный рябчик, кедровка, клесты, несколько видов дятлов и сов. Такие таёжные виды птиц, как сибирский дрозд, белошейная зонотрихия, зелёный лесной певун, на зиму мигрируют на юг. Для тайги Северной Америки типичны американские виды тех же родов, что и в Евразии (канадская рысь, американский соболь, соболевидная куница, американский заяц, пенсильванская полёвка).

Для распространения холоднокровных животных морозные зимы в тайге составляют существенное препятствие. Пресмыкающиеся практически отсутствуют (в Евразии встречаются три вида — обыкновенная гадюка, подвязочная змея обычная и живородящая ящерица), из земноводных распространены сибирский углозуб, саламандры, лесная лягушка, леопардовая лягушка, американская жаба. Насекомые многочисленны (в Канаде встречается около 32 000 видов насекомых); обилен гнус.

В таёжном лесу по сравнению с лесотундрой условия для жизни животных благоприятнее. Здесь больше оседлых животных. Нигде в мире, кроме тайги, не водится столько пушных зверей.

В зимний период подавляющее число видов беспозвоночных, все земноводные и пресмыкающиеся, а также некоторые виды млекопитающих погружаются в анабиоз и зимнюю спячку, снижается активность ряда других животных.

Изменение тайги человеком (вырубка, пожары, разработка полезных ископаемых) вызывает существенные изменения фауны — сокращение численности традиционных видов, внедрение новых (тетерев, обыкновенный хомяк).

Использование таежно-лесных почв

У почв таежно-лесной зоны большой потенциал. В России они пока остаются не до конца освоенными. Например, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке вспахиваются лишь 0,6% от всей площади.

В основном почвы тайги и лесов сейчас используют в качестве:

• Охотничьих угодий
• Пастбищ и кормовых угодий для оленей
• Сенокосов
• Пашен для выращивания некоторых сельскохозяйственных культур (зерновых, овощных, пропашных, а также однолетних и многолетних трав)

Также почвы тайги, смешанных и широколиственных лесов активно используются лесными хозяйствами и для добычи полезных ископаемых (например, торфа).

Можно заметить, что сельское хозяйство не сильно развито в этой области. Это связано с тем, что в таежных и лесных почвенных покровах содержится мало гумуса. Увеличить плодородие и расширить территорию сельскохозяйственных полей можно после вырубки части лесов и засевания многолетних трав. Через несколько лет на пастбищах накопится гумус, почва станет дерново-подзолистой.

Кроме того, повысить плодородность таежных и лесных почв можно при помощи следующих мероприятий:

• Внесение органических удобрений
  Их главное преимущество заключается в том, что они содержат питательные элементы в форме органических соединений и легко доступны растениям. Для повышения плодородия вносят навоз, перегной, птичий помет, компост, солому, торф, сапропель и другие. Они являются источником таких элементов как калий, фосфор, азот, кальций. Последние два компонента в таежно-лесных почвах как раз содержатся в малых количествах.
  К органическим удобрениям также относят растения-сидераты. Их еще называют зелеными удобрениями. Сидераты высаживают для того, чтобы улучшить структуру почвы, повысить ее водо- и воздухопроницаемость, обогатить азотом.
• Применение минеральных удобрений
  Под минеральными удобрениями понимают неорганические соединения в виде солей. Они содержат питательные компоненты, необходимые растениям. Их целесообразно вносить в почву при недостатке того или иного элемента.
  Минеральные удобрения могут быть азотными, фосфорными, калийными и комплексными. Перед их внесением важно провести анализ почвенного покрова и выявить, каких элементов в нем не хватает. Бездумное применение минеральных удобрений способно серьезно навредить почве, понизить ее качественные характеристики.
• Известкование
  Оно подразумевает внесение в почвы известковых удобрений, таких как гашеная известь, доломит, мел. Они меняют реакцию почвы, понижая ее кислотность, и обогащают кальцием.
• Регулирование водного режима
  Как мы уже сказали выше, покровы в тайге и лесах часто бывают заболочены. Это связано с водным режимом почвы – совокупностью процессов поступления, передвижения и расхода влаги. Для таежно-лесных покровов характерен промывной режим, при котором атмосферных осадков выпадает больше, чем испаряется. Почва при этом промывается до грунтовых вод, часто запускается процесс оподзоливания.
  Регулировать водный режим необходимо для улучшения характеристик почвенных покровов. При этом для каждого типа и подтипа важно подобрать правильные методы регулировки. Так, для болотных почв проводят работы по осушению и дренированию покрова. В засушливых районах, наоборот, все силы направляют на задержание и накопление влаги (например, высаживают лесополосы).
• Рыхление
  Это одно из арготехнических мероприятий, которые способствуют повышению водо- и воздухопроницаемости почвы. Оно состоит в разрушении плотной корки, образовавшейся на поверхности почвенного покрова. Делают это при помощи мотыг, грабель, лопат, тяпок, культиваторов.
  В некоторых случаях поверхностной обработки почвы недостаточно. Тогда проводят глубокое рыхление, при котором почву на глубине 30-40 см крошат и перемешивают. Таким образом в ранее недоступные участки почвы активно начинает поступать кислород, происходит ее обогащение. Кроме того, при помощи глубокого рыхления можно увеличить и глубину пахотного слоя.
• Уборка камней
  Некоторые почвы таежно-лесной зоны загрязнены камнями и валунами. Они попали в покровы с ледниками. Общая площадь завалуненных почв в тайге и лесах составляет около 14 млн га.
  Камни и валуны мешают возделыванию почвы. Техника и инструменты ломаются, увеличивается нагрузка и на садоводов. Именно поэтому такие почвы важно очищать от крупных каменистых включений.

Проведение комплексных агротехнических мероприятий благотворно влияет на почвообразовательные процессы. При этом увеличивается гумусный слой и повышается плодородие покровов.

Проблемы

Несмотря на гигантскую протяжённость тайги, она в целом и её почвы в частности сильно страдают от последствий хозяйственной деятельности. Влияют на них и добыча полезных ископаемых, и распашка, и прокладка дорог, и засорение промышленными, транспортными отходами, и изменение водного режима. Большую опасность представляют браконьерские вырубки, хаотическое нарушение биоценозов. Наконец, нельзя игнорировать и отдалённые последствия климатических изменений. Сельскохозяйственное использование подзолистых почв затрудняется не только из-за бедности полезными веществами, гумусом, но и из-за насыщения подвижным железом, марганцем и алюминием.

Глеево-подзолистая земля плоха неудобным водно-воздушным и тепловым режимами. Превратить её в культурные угодья проще всего там, где преобладает легкий гранулометрический состав. Дерново-подзолистые почвы больше насыщены полезными веществами и неплохо обеспечены влагой. Они как раз и являются основным пространством для таёжного сельского хозяйства. Но земледельцам приходится решать проблему излишне тонкого гумусового слоя.

Для окультуривания таких угодий приходится:

• вести дифференцированную обработку почвы (верхний слой остаётся на месте, элювий и иллювий меняют местами, частично смешивая);
• применять органические и минеральные удобрения (отработаны методики, повышающие урожайность до 3 раз);
• известковать почву;
• наращивать посевы трав;
• дренировать землю;
• укрупнять угодья для большего хозяйственного эффекта.

Как вам статья?