WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

1,5

1,8

30/-7,0

11,0/-0,9

ноябрь/июль (16,7)

февраль/август (9,2)

Торфяно -глеезем

1,7

2,0

20,0/-14,5

12,0/-0,5

ноябрь/июль (18,9)

февраль/август (10,7)

Торфяники

Торфяная олиготрофная

-4,0

(30,7/-47,7)

0,84 0,14

0,3

не опр

19/-4

не опр

февраль/август (10,9)

не опр

Торфяно-криозем типичный

не опр

0,9

не опр

12,0/-2,5

не опр

март/август (12,8)

Торфяно-криозем перегнойный

-1,1

-0,8

32,5/-20,0

8,5/-9,0

январь/август (24,1)

январь /август (11,8)

Таким образом, максимальный размах температурных колебаний, а также наиболее высокие среднегодовые температуры в органопрофиле всех типов почв приурочены к современным торфяным горизонтам, сформированным на глубинах до 20 см, что является, по-видимому, одной из причин высокой вариабельности морфологических и химических показателей в верхних органогенных горизонтах и нахождения в них центров декструкции. К этим же горизонтам приурочено и максимальное количество циклов промерзания - оттаивания, которое варьирует от 6 до 10 раз за зиму.

Близкие величины среднегодовых температур воздуха и его экстремумов, а также близкие значения n-фактора (отношение температур воздуха и на поверхности) в обоих ландшафтах свидетельствуют в пользу того, что основной вклад в формирование термического режима исследуемых почв вносит не тип растительного покрова или величина снежного покрова, а близкое залегание ММП со средней температурой около -1С. Об этом же говорит и высокая взаимосвязь температуры почв на глубине 25 см и глубины протаивания.

5.2. Содержание углекислого газа в почвенных горизонтах и дыхание почв

Установлено, что эмиссия диоксида углерода лесными почвами (торфяно-подзол) невысокая и в среднем составляет около 300 мгСО2/м2час, утром принимая минимальные значения 150 - 200 мгСО2/м2час, в вечерние часы увеличиваясь до 600-700 мгСО2/м2час. Эмиссия СО2 почвами торфяных экосистем: глееземом турбированным (почва пятна), торфяной деструктивной, торфяно-криоземом оценивается как очень низкая, т.к. ее величины не превышают 100-120 мгСО2/м2час (рис. 3). При этом в приведенном ряду величина эмиссии увеличивается. Такие значения эмиссии свидетельствуют о низкой биологической активности почв. Мощность органопрофиля, различная в представленных почвах, не оказывает существенного влияния на данный показатель.

Тенденции, отмеченные при исследовании эмиссии, еще более четко прослеживаются при анализе данных по концентрации углекислого газа в почвенном воздухе горизонтов разных типов почв (рис. 4). На рисунке представлены данные измерений, сделанных в одно время на всех участках. Максимальные значения (до 0,5%) характерны для торфяно-подзолов, а минимальные для торфяной деструктивной почвы (<0,05%), при этом разница в значениях концентраций между этими почвами выражена сильнее, чем при оценке эмиссии.

С глубиной концентрация углекислоты в торфяно-подзоле сначала несколько падает, затем увеличивается, что в целом характерно для лесных почв (Смагин, 2009). В торфяно-криоземе и торфяной деструктивной почве картина противоположная: с глубиной концентрация СО2 резко уменьшается. Возможно, это связано с растворением углекислого газа в холодном растворе, интенсивно образующимся в данное время года в результате таяния сезонномерзлого слоя почвы. Возможно также, что на уровне кровли ММП деятельность аэробной микрофлоры сильно ингибирована за счет низких температур, приближающихся к нулю и повышенной влажности.

Таким образом, отмечена существенная разница поведения углекислого газа в лесных и тундровых экосистемах, как по величинам эмиссии, так и по концентрации в почвенном воздухе. Отмеченная разница определяется, в первую очередь, трансформацией органического вещества под действием микрофлоры, активность которой зависит от оптимального сочетания гидротермических условий. Низкие температуры в торфяниках и присутствие ММП являются, по-видимому, основными факторами лимитирующими деятельность микрофлоры и продуцирования СО2.

5.3. Глубина протаивания почв

Установлено, что глубина протаивания почв торфяников варьирует в широких пределах - от 39 до 190 см и глубже, в среднем составляя 120-130 см, и последовательно увеличивается в ряду торфяная олиготрофная (мерзлотная) почва – торфяно-подзол. Анализ многолетних наблюдений (1997-2005) за динамикой СТС различных типов почв показал, что варьирование этого показателя на одной точке может достигать 100 см и более, и напрямую не связано с трендом температур воздуха. Максимальное варьирование этой величины свойственно торфяно-криоземам и торфяно-глееземам, что обусловлено нахождением этих почв в наиболее активной стадии преобразования. Тренд увеличения протаивания в этих почвах четко следует повышающемуся климатическому тренду. Установлено уменьшение СТС для торфяных олиготрофных (болотных) почв и глееземов криотурбированных при потеплении, что говорит о сложных механизмах их функционирования. Данные почвы характеризуются крайними величинами мощности органопрофиля (максимальной и минимальной соответственно). И если, в первом случае, тренд уменьшения протаивания обусловлен, по-видимому, изменением гидрорежима (уменьшения отепляющего воздействия воды), то, во втором случае, определяется активно формирующимся молодым органогоризонтом, являющимся термоизолятором.

Наименьшее варьирование СТС отмечено для торфяных олиготрофных мерзлотных почв, что объясняется нивелирующим влиянием мощного органопрофиля и близко расположенных ММП, при этом отмечен четкий тренд увеличения СТС при потеплении.

Рис.5. Динамика глубины протаивания почв торфяников (n=121) и тренд температур воздуха (1997-2005 гг.).

Установлено, что глубина протаивания имеет высокую положительную связь с температурой почв на глубине 25 см и отрицательную связь с мощностью органопрофиля почв. Существует значимая связь с типом почвообразующей породы при отсутствии связи с типом растительного покрова и гипсометрическим уровнем.

Глава 6. Формирование территории района исследований

На основе полевых исследований и радиоуглеродного анализа установлено, что на исследуемой территории в голоценовое время сочетались несколько основных этапов развития, которые оказали максимальное влияние на ее формирование. К настоящему времени на территории мы наблюдаем следующую хронокатену ландшафтов: крупнобугристый торфяник с суглинистыми псевдоморфозами, содержащими торф, сформированный свыше 10000 лет назад и представляющий собой реликт этапа развития торфяников раннего голоцена; голоценовые торфяники (4-6 т.л.), деградирующие в настоящее время; плоскобугристые торфяники, активно формирующиеся последние 1-2 т.л. (табл. 3).

Обнаруженные реликты палеокриогенеза свидетельствуют о существовании неоднократных оптимальных условий для развития гидроморфных экосистем и накопления биогенных отложений, четко разделяемых криохронами, во время которых активизировались криогенные процессы и процессы трансформации и деградации торфяников. Их сочетание привело к современной сложной картине пространственной структуры ландшафтов и почв исследуемой территории и обусловило общую гидроморфную направленность развития, усложняющим фактором которой служило син- и эпигенетическое промерзание отложений и сопутствующие проявления всего спектра криогенных процессов.

Таблица 3. Этапы формирования территории района исследований

Этап

Время,

лет назад

Возраст торфа,

лет

Зырянское похолодание

100000-80000

Формирование III-ей террасы р. Надым

не опр.

Каргинское межледниковье

75000-40000

Переработка террасы, преобразование в озерно-аллювиальную равнину

не опр.

Сартанское похолодание

35000-12000

Образование сети полигонально жильных льдов, формирование 2 типов местности: лесных и озерно - болотных

не опр.

Потепление

12000-8000

Вытаивание жильных льдов, образование псевдоморфоз

Погребенный торф из суглинистой псевдоморфозы (возраст 10450±100)

Похолодание

8000-6000

Вторичное образование сети полигонально жильных льдов на торфяниках, бугристо-западинного рельефа в лесах

не опр.

Голоценовый оптимум

потепление

6000-3000

Формирование торфяников

Деградирующий торфяник, торф (возраст 3710±50)

похолодание

3000- 0

Образование современных торфяников, разрушение голоценовых торфяников

плоскобугристый торфяник, торф (возраст 1470±50)

Реликты палеокриогенеза, как и палеогидроморфизма широко распространены на исследуемой территории во всех ландшафтах. Это так называемые псевдоморфозы и законсервированное в них органическое вещество (преимущественно сильноразложенный торф). Превалирование одного или другого процесса обусловливало либо накопление органических остатков и формирование торфяных отложений и почв при увеличении гидроморфизма, либо их трансформацию при выходе участков территории в автоморфный режим под действием процессов пучения. В настоящее время мы наблюдаем на наиболее древних автоморфных ландшафтах формирование почв по элювиально-иллювиальному типу независимо от генезиса ландшафта. Эти почвы мы встречаем как на лесных территориях, так и на вершинах крупнобугристых торфяников. Второй ветвью развития являются почвы, формирующиеся в полугидроморфных условиях при заторможенной трансформации органического вещества и распространенные на деградирующих торфяниках. В настоящий момент они представлены постепенно минерализующимися торфяными почвами. Наиболее динамичными являются почвы, начавшие свое формирование на вновь образующихся под влиянием процессов пучения современных торфяниках. Направленность их развития определяется складывающимися условиями почвообразования, при изменении которых они могут законсервироваться, выйдя в болотную или мерзлотную стадию, либо начать активно трансформироваться, вплоть до развития по элювиально-иллювиальному типу.

Таким образом, при общем преобладании на территории торфяных олиготрофных почв, формирующихся в гидроморфных условиях, пучение сразу же обусловливает выход локальных участков в автоморфную стадию. Это определяет развитие почв по следующим схемам: 1) торфяная олиготрофная (болотная) торфяная олиготрофная (мерзлотная) торфяно-глеезем (криозем) торфяно-подзол; либо 2) торфяная олиготрофная (болотная) торфяная олиготрофная (мерзлотная) торфяная олиготрофная деструктивная.

Установлен факт замкнутости цикла развития почв гидроморфного ряда, при котором в обоих случаях почвы могут вновь вовлекаться в болотную стадию развития при неизбежном разрушении торфяников в результате термокарстовых и термоэрозионных процессов.

Элювиально–иллювиальные почвы лесных экосистем в настоящий момент квазистационарны, развитие их со временем связано с интенсификацией процессов трансформации профиля под действием продуктов разложения органического вещества.

Таким образом, особенностью развития почв является рельефообразующая роль криогенеза, которая в условиях слабого расчленения территории и ее сильной обводненности определяет направленность процессов почвообразования, детерминируя как выход почв в автоморфную стадию развития, так и возвращение в гидроморфную.

Выводы

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»