ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2013, № 1, с. 89-98
ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
УДК 631.4
ВЗАИМОСВЯЗЬ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ ТУНДР СЕВЕРА ЯКУТИИ С РАЗВИТИЕМ ЛАНДШАФТНОЙ ОБСТАНОВКИ В ГОЛОЦЕНЕ
© 2013 г. СВ. Губин
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
Поступила в редакцию 23.07.2011 г.
Для территории приморских низменностей Севера Якутии установлена ландшафтная обстановка и характер почвообразующих пород на 0-момент голоценового почвообразования. В голоцене под влиянием активных термокарстовых процессов шла быстрая и масштабная перестройка основных компонентов ландшафта: рельефа, почвообразующих пород, мерзлотных условий, растительного и почвенного покровов, что определило формирование к середине голоцена здесь определенного набора ландшафтов, направленность и специфику протекающего в каждом из них почвообразования.
Введение. Приморские низменности Севера Якутии от низовьев Лены до Чукотки более чем на 2300 км простираются вдоль побережья Ледовитого океана. В глубь континента, до ограничивающих с юга горных систем, их протяженность составляет от 200 до 1200 км. Входящие в их состав Колымская, Яно-Индигирская низменности объединены единой четвертичной историей формирования, развития в голоцене, обладают сходством строения и состава покрывающих большую их часть осадочных пород. Сходными являются рельеф низменностей и сформированные здесь ландшафты.
Низменности расположены в пределах тундры и севера лесной зоны, характеризуются одним из самых суровых климатов Северного полушария. Это территория с близким залеганием к поверхности многолетней мерзлоты (0.5-1 м), большой ее мощности (от 300 до 600 м), температурой мерзлоты от -7 до -13 оС и высокой льдистостью слагающих отложений (до 80%).
В позднем плейстоцене северная граница низменностей находилась севернее, и они занимали значительные площади современных акваторий моря Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского, ориентировочно, до изобаты 100 м [8, 17]. В этот период в условиях резко континентального климата и тундрово-степных ландшафтов шло активное накопление значительных по мощности отложений ледового комплекса (ЛК). На этих от-
ложениях в голоцене протекали сложные и динамичные процессы современного ландшафтообра-зования, ведущим из которых являлась быстрая перестройка территории под влиянием термокарста, формировался современный почвенный покров. Близкое залегание от поверхности границы многолетней мерзлоты, сохранность благодаря ей в малоизмененном состоянии подстилающих синкриогенных позднеплейстоценовых отложений, быстрый переход в многолетнемерзлое состояние временно оттаивавших в голоцене толщ с сохранением в них большого объема палеоэкологического материала, все это создает уникальные возможности оценить состояние ландшафтов и ныне формирующихся почв на 0-момент голо-ценового почвообразования, проследить развитие почв и почвенного покрова в ходе дифференциации ландшафтной обстановки в голоцене.
Формирование отложений ледового комплекса, ландшафтов и почвенного покрова приморских низменностей в позднем плейстоцене. Слагающие поверхность приморских низменностей отложения ледового комплекса достигают мощности 100 ми характеризуются плащеобразным залеганием на рассматриваемой территории. В небольших горных массивах, занимающих на низменностях ограниченные площади или их горном обрамлении, абсолютные отметки распространения его верхней границы составляют около 200 м. Возраст формирования этих осадочных толщ оценивается поздним
плейстоценом, морскими изотопными стадиями МИС 4, МИС 3 и МИС 2, то есть накопление их проходило от 70 до 12 тыс. лет назад [9, 13]. Накопление осадочных толщ на низменностях сопровождалось формированием мощных полигональных жильных льдов с размерами минеральных полигонов в поперечнике от 8 до 15 м и шириной ледяных жил до 8 м. Не прерываясь, ледяные жилы разбивают толщи отложений ледового комплекса на всю их мощность, что указывает на отсутствие в период накопления осадка длительных и масштабных потеплений, глубокого оттаивания многолетней мерзлоты и существенных перестроек ландшафтной обстановки.
Наиболее однородным строением характеризуется верхняя часть толщи отложений ледового комплекса, сформированная на заключительном, наиболее суровом этапе позднего плейстоцена, в стадию МИС 2 (26-10 тыс. лет назад), которая многими исследователями в Сибири отождествляется с сартанской холодной эпохой.
Отложения стадии МИС 2 на территории низменностей представлены мерзлыми слоистыми, с мощностью слоев от 0.5 до 2-6 м, пылеватыми или опесчаненными пылеватыми суглинками холодных серых или голубоватых тонов, которые разбиты вертикальными ледяными жилами. Основная масса текстурообразующего льда в отложениях ЛК представлена микрошлирами или базальным льдом. С учетом объема жильного льда общая льдистость этих отложений в континентальной части низменности составляет около 40% и резко возрастает в прибрежных частях низменностей. Льдистость отложений ЛК, сформированных в стадию МИС 3 в континентальных зонах из-за большей мощности ледяных жил, повышенной льдистости заключенного в минеральных блоках материала, высокольдистых горизонтов подстилающих профили погребенных почв может достигать 60% и более.
Большая часть рассматриваемых отложений сформировалась в результате синлитогенного почвообразования, сопровождавшего накопление материала рассматриваемых толщ [6, 17]. Регулярно поступавший небольшими порциями на поверхность минеральный материал включался в процесс почвообразования. Есть основания полагать, что основная его масса привносилась в зимний период и накапливалась до весеннего оттаивания в виде смеси пыли, снега и измельченных растительных остатков. В условиях зимнего переноса, небольшой мощности снежного покрова основная масса надземного растительного опада измельчалась этой смесью. В процессе накопле-
ния материал быстро переходил в погребенное состояние. Экстремальные низкие зимние температуры воздуха и грунтов, небольшие мощности деятельного слоя (60-80 см), низкие положительные летние температуры в слое, затронутом почвообразованием, определяли низкую активность биохимической трансформации поступающего и регулярно захороняемого растительного опада, грубогумосность формирующихся синлитоген-ных почв. В материале слоев in situ присутствуют остатки нижних частей корневых систем травянистых растений.
Регулярное поступление материала на дневную поверхность, следующее за этим прогрессивное поднятие границы многолетней мерзлоты приводило к быстрому, в течение 300-400 лет, переходу накапливающихся осадков в многолет-немерзлое состояние. В процессе подобного син-литогенного почвообразования в суровых климатических условиях не успевали формироваться горизонты аккумуляции органического вещества, не происходило дифференциации профилей на генетические горизонты по другим морфологическим признакам. Отсутствуют признаки крио-турбации материала, не установлено наличия нанополигональных форм рельефа поверхностей. Накапливающийся в пределах отдельных слоев материал равномерно проработан почвообразованием, характеризуется большим сходством основных морфологических показателей и ведущих почвенных химических характеристик - содержанием Сорг, показателями потерь от прокаливания, содержанием различных форм железа, соотношением С : N, гуминовых и фульвокислот, значениями pH, а также целым рядом агрохимических показателей [5, 7]. Небольшие различия между материалом контактирующих в толщах слоев могут определяться отличием гранулометрического состава, содержанием и качественным составом грубого гумуса (детрита). Толщи отложений ледового комплекса, проработанные синлитоген-ным почвообразованием и перешедшие в мно-голетнемерзлое состояние, являются исходной почвообразующей породой, на которой началось голоценовое почвобразование.
К началу голоцена поверхности приморских низменностей представляли собой обширную равнинную территорию, слабо расчлененную гидрографической сетью. Этому способствовали активное поступление минерального материала на поверхность, малые уклоны поверхности территории, относительно сухие климатические условия летних периодов и мерзлотная ситуация финального этапа позднего плейстоцена, приводившие к связыванию выпавших осадков в соста-
ве ледяных жил и текстурообразующего льда при накоплении сингенетично промерзавших толщ ледового комплекса.
Результаты карпологических анализов материала криопедолитов, включая пыльцу и содержащихся в ископаемых норах грызунов громадных запасов семян высших растений, показывают, что на ровных поверхностях шло формирование растительного покрова с обильным участием злаков, разнотравья, пионерных видов, характерных для нарушенных мест обитаний, мохового покрова [7]. Есть основания полагать, что растительный покров территории характеризовался комплексностью, определяемой различием строения самого верхнего слоя многолетней мерзлоты, деятельного слоя и связанного с ними микрорельефа дневной поверхности в условиях позднеплейстоценового полигонального рельефа. Не исключено, что при активном росте широких ледяных жил над их головами формировались участки небольших поднятий, определявшие более засушливые условия, чем в центральных частях существовавших мерзлотных полигонов. При небольших потеплениях, напротив, на участках над ледяными жилами возникали условия повышенного увлажнения. Следует отметить, что на формирование подобного микрорельефа и изменения условий увлажнения, растительного покрова в период позднего плейстоцена активное влияние оказывало регулярное поступление на поверхность минерального осадка и крайне низкие зимние температуры воздуха в температуры верхних частей накапливающихся толщ.
Раннеголоценовый этап развития ландшафтной обстановки и формирования почв.
Ранний голоцен на территории приморских низменностей Севера Якутии характеризуется резким изменением биоклиматической обстановки и началом коренной перестройки позднеплейстоце-новых ландшафтов. Начавшееся потепление вызвало увеличение мощностей деятельного слоя, а таяние верхних частей ледяных жил повлекло за с
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.