Почвообразование в термокарстовых котловинах-аласах криолитозоны

Актуальность исследований. Эволюция биосферы Земли и современные климатические условия обусловили широкое распространение на планете зоны многолетней мерзлоты. Многолетнемерзлые породы занимают на Земле площадь более 35 млн. км2. На Северном полушарии площадь мерзлой зоны оценивается в 22,35, в том числе в России — более 10 млн. км или около 60% территории страны. Значительный объем многолетнемерзлых пород занимает подземные льды, в т. ч. повторно-жильные, которые составляют до 50−60% объема пород ледового комплекса в умеренной зоне и до 80−90% в Субарктических равнинах. Динамика глубины протаивания грунтов в ходе эволюции привело к таянию подземных льдов по всей криолитозоне Земли. Термокарстовая деградация ледового комплекса равнинных территорий обусловила повсеместное развитие термокарстовых форм рельефа — аласов. На равнинах умеренной зоны Северного полушария термокарстовым процессом охвачено до 20−30%, на Приморских равнинах Северного ледовитого океана до 70% и более территории с ледовым комплексом. Аласные формы рельефа разновозрастны и очень разнообразны. Кроме современных аласных форм рельефа в зоне влияния четвертичных покровных ледников встречаются реликтовые термокарстовые формы рельефа в виде степных блюдец или подов в степной зоне.

До недавнего времени почвы, почвенный покров и специфика почвообразования в аласах оставались слабо изученными. Отрывочные сведения о почвах аласов имеются в работах A.A. Красюка (1927), Е. И. Цыпленкина и др. (1941, 1946), В. Г. Зольникова (1954), Л. Г. Еловской (1958). Между тем, большое своеобразие условий почвообразования в термокарстовых котловинах способствуют формирование уникальных почв с полигенетическим профилем с содержанием погребенных горизонтов озерного и болотного происхождения. Цикличность водности аласов, постоянная динамика рельефа и периодическая переработка почвообразующих пород аласов мигрирующими озерами обусловливают формирование почв, не имеющих аналогов в других ландшафтных условиях Земли. Сингенетическая неоднородность почвообразующих пород, высокое исходное содержание органического вещества и легкорастворимых веществ в них во многом определяют состав и свойства почв аласов. Влияние перманентно действующего аласного процесса способствует формирование не только особых почв, но и придает почвенному покрову аласов исключительную пространственную пестроту.

Исходя из вышеизложенного исследование генезиса почвенного покрова и выявление специфики почвообразования в аласах, проведение сравнительной характеристики аласного почвообразование в разных природно-климатических зонах и с почвообразованием по берегам рек и морей актуально как в научном отношении, так и в практическом использовании земельных ресурсов этих уникальных ландшафтов.

Цель и задачи исследования

Цель настоящей работы — выявить основные закономерности почвообразования, генетическую природу и специфику почвенного покрова термокарстовых котловин — аласов криолитозоны. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1) изучить морфологию, состав и свойства почв и почвенный покров аласов в разных природно-климатических зонах мерзлотной области;

2) выявить влияние термокарстового аласообразования на почвообразование и определить специфику почвообразования в аласах;

3) провести сравнительный анализ аласного почвообразования с учетом генезиса, биоклиматических и геокриологических условий формирования почв в условиях пойм рек и морских побережий.

Объект и предмет исследований. Объектами исследований являлись почвы и почвенный покров разновозрастных и разнообразных аласных форм рельефа в зонах средней, северной тайги и тундры территории с многолетней мерзлотой в пределах Республики Саха (Якутия). Для проведения сравнительной характеристики специфики почвообразования в аласах с формированием почв в поймах рек и по побережью морей проводилось изучение почв и почвенного покрова долины рек Амга и Колыма, а также морского края южного побережья моря Лаптевых.

Методика исследований. Основным методом изучения почв и почвенного покрова был метод почвенно-экспедиционных маршрутов в период 1977;2004 гг., позволивший собрать большой фактический материал для решения генетических и географических аспектов поставленных задач. Для выявления особенностей энергои влагообеспеченности аласного почвообразования, кроме маршрутных почвенных исследований проведено изучение почвенных режимов и микроклимата аласных экосистем в течение 1987;2004 гг. на аласном стационаре ИБПК СО РАН «Тюнгюлю».

При выполнении работы в качестве основного применен сравнительно-географический методпри анализе вещественного состава и свойств изученных почв использован сравнительно-аналитический метод и при выявлении природы динамических явлений для познания почвенных процессов применен стационарный метод наблюдений. Лабораторно-аналитические исследования почв выполнены с использованием общепринятых в почвоведении методов в аналитической лаборатории кафедры ботанической и почвенной географии Ленинградского государственного университета и лаборатории почвоведения Института биологических проблем криолитозоны СО РАН. При анализе полевых и лабораторно-аналитических результатов исследований изученных почв использована теория И. П. Герасимова (1973; 1975; Зонн, 1994) об элементарных почвенных процессах как основа для генетической диагностики почв и определения специфики почвообразования на разных элементах ландшафтов криолитозоны. При систематизации первичных данных использовались методы математической статистики.

Научная новизна. В результате многолетних эколого-географических и стационарных исследований почв мерзлотной области впервые разработана научная концепция почвообразования в широко распространенных в криолитозоне термокарстовых формах рельефааласах. В термокарстовых котловинах зоны многолетней мерзлоты выявлено наличие своеобразного, перманентно действующего аласного процесса, определяющего стадийное развитие почвообразующих пород и специфику аласного почвообразования. Впервые вскрыты генетические особенности почв аласов, на обширном фактическом материале даны характеристик их морфологических, вещественных и органических профилей. Установлены географические закономерности распространения почв аласов в разных природно-климатических зонах. Интерпретация палеогеографических исследований в комплексе с результатами химико-аналитического изучения вскрыли основные закономерности эволюции почв аласов. Впервые проведена сравнительная характеристика почв и почвообразования в аласных котловинах, речных поймах и приморских маршей. Всесторонняя характеристика строения, состава и свойств почв позволили выявить место аласных почв в современной иерархии почвенного разнообразия и разработать основу принципов их классификации.

Теоретическая и практическая значимость. В результате накопленного обширного банка данных по слабоизученной проблеме получена имеющая общетеоретическое значение научная информация о типах почв и их генезисе, о почвенном покрове термокарстовых форм рельефа — аласовразработана научная концепция почвообразования в аласных котловинах мерзлотной областиполученный научный материал по всесторонней географо-генетической оценке почв замкнутых аласных геосистем является основой для уточнения их классификации, диагностики почвообразования, а также разработки научных основ рационального использования биологических ресурсов аласно-таежных ландшафтов в хозяйственной деятельности человека.

Результаты проведенных исследований нашли применение в следующих научных и хозяйственных сферах:

1. При разработке региональной классификации и диагностики мерзлотных почв (Еловская, 1987);

2. При создании атласов «Сельское хозяйство Якутской АССР"(М., 1989) и «Республика Саха (Якутия)"(Учебное пособие. М., 2000) — составлении карты «Приоритетные территории Российского Дальнего Востока для сохранения биоразнообразия» (Владивосток, 1999).

3. При проектировании и эксплуатации крупного водовода с ежегодным объемом переброски 20 млн. м3 воды для водоснабжения засушливых территорий Лено-Амгинского междуречья из реки Лена.

4. При экологическом обосновании проекта строительства магистрального газопровода через реку Лена и густонаселенных территорий Центральной Якутии с протяженностью более 500 км.

5. При экологическом обосновании проведения искусственной интенсификации осадков для снижения отрицательного влияния засухи на сельскохозяйственные угодья таежно-аласных территорий Центральной Якутии в 1995, 1996, 2002 и 2004 гг.

6. При чтении курса лекций по почвоведению для студентов биолого-географического факультета Якутского государственного университета и агрономического факультета Якутской государственной сельскохозяйственной академии.

Защищаемые положения. 1. Научная концепция почвообразования в широко распространенных в криолитозоне термокарстовых формах рельефа — аласах;

2. Влияние перманентно действующего аласного процесса на строение, состав и свойства почв аласов;

3. Генетические особенности и географические закономерности распространения почв аласов в разных природно-климатических зонах;

4. Сравнительная характеристика почв и почвообразования в аласах, речных поймах и приморских маршей, а также место аласных почв в современной иерархии почвенного разнообразия.

Апробация работ. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на заседании Почвенной комиссии Географического общества СССР совместно с Ленинградским филиалом ВОП (1980), на VII съезде Географического общества СССР в г. Фрунзе (1980), на X Всесоюзном симпозиуме «Биологические проблемы Севера» в г. Магадан (1983), на XI Всесоюзном симпозиуме «Биологические проблемы Севера» в г. Якутск (1986), Всесоюзной конференции «Проблемы развития сельского хозяйства в условиях вечной мерзлоты» в г. Якутск (1991), на I Международной конференции «Знание — на службу нуждам Севера» в г. Якутск (1996), на Международной конференции «Интеркарто-5. ГИС-для устойчивого развития территорий» в г. Якутск (1999), на Международной конференции «Озера холодных регионов» в г. Якутск (2000), на Международной конференции «Теоретические и прикладные вопросы травосеяния в криолитозоне» в г. Якутск (2001), на I, II и III Международных конференциях «Роль мерзлотных экосистем в глобальном изменении климата» в г. Якутск, (1995, 2001, 2004), на научно-практической конференции «Роль сельскохозяйственной науки в стабилизации и развитии агропромышленного производства Крайнего Севера» в г. Якутск (2001), на Международном экологическом форуме «Сохраним планету Земля» в г. С-Петербург (2004), на Всероссийской научной конференции «Мерзлотные почвы: разнообразие, экология и охрана» в г. Якутск (2004), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов в г. Новосибирск (2004), на международных конференциях в зарубежных странах «Global change Arctik Terrestrial Ecosystems» (Norway, Oppdal, 1993) — «Second Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 1993» (Japan, Tsukuba, 1994) — «Carbon Storage and Carbon Dioxide Budget in Forest Ecosystems» (Japan, Sapporo, 1994) — «Third Symposium on the Joint Siberian permafrost studies between Japan and R ussia i n 1 994» (Sapporo, Japan, 1 995) — «2nd С ircumpolar A gricultural Conference» (Tromso, Norway, 1995) — «Fifth Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 1996» (Tsukuba, Japan, 1997) — «Second International Workshop on Energy and Water Cycle in Siberia and GAME» (Moscow, Russia, 1997) — «Second International Workshop on Energy and Water Cycle in GAME-Siberia, 1997» (Nagoya, Japan, 1998) — «Seventh Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 1998» (1999, Sapporo, Japan) — «Eighth Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 1999» (2000, Tsukuba, Japan) — «Fifth International Study Conference on GEWEX in Asia and GAME» (2001, Nagoya, Japan) — «Ю-th Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between Japan and Russia in 2001» (2002, Tsukuba, Japan) — «Symposium on Boreal Forest Disturbance and Effects to Global Warming» (2003, Sapporo, Japan) — «6th International Study Conference on GEWEX in Asia and GAME» (2004, Kyoto, Japan).

Публикации. По теме опубликовано 130 научных работ, в том числе 2 монографиях, общим объемом 45 печатных листов.

Содержание работы. Диссертация представляет собой рукопись с объемом 396 страницы машинописи, содержащую 81 таблицу, 73 рисунка и библиографию 523 наименований. Она включает в себя восемь глав и заключение.

Выводы:

1. В строении почвенного покрова дельты реки Лена принимают участие четыре типа ландшафтов. Самые обширные участки дельты представляют собой типичную тундру, по долинам многочисленных проток и рукавов дельты реки сформированы пойменные ландшафты, по морскому краю — приморские луга на маршевых почвах и на останцах Приморской равнины широко представлены аласно-тундровые ландшафты.

2. Почвообразующими породами на останцах Приморской равнины выступают позднеплейстоценовые озерно-аллювиальные отложения, представленными пылеватыми иногда слоистыми суглинками и супесями с включениями мощных повторно-жильных льдов. Мощность этих отложений 50−60 м. Переработанные термокарстом территории заняты таберальными или аласными отложениями, представленными прослоями илистых осадков и слабоуплотненных торфов, образующихся слаборазложившимся остатками мхов, хвощей и осоки. Менее значительны среди них суглинки, глины, супеси и пески. Мощность аласных отложений 2,5−3 м, часто они включают жилы и линзы льда. Более молодые поверхности дельты сложены четвертичными и голоценовыми песками с прослоями торфа. Современные аллювиальные отложения занимают всю пойменную часть многочисленных рукавов и проток и представлены слоистыми песками, супесями и суглинками с прослоями торфа. Мощность этих отложений до 10−13 метров. По морскому краю дельты в широком спектре представлены, часто засоленные, морские отложения: илы, суглинки, пески и галечники.

3. Каждый тип ландшафта имеет характерный только для него почвенный покров. В почвенном покрове плакорных участков на суглинистых отложениях под зональными трещиновато-бугорковатыми тундрами развивается комплекс тундровых перегнойно-глеевых и тундровых глеевых почв, на песчаных отложениях останцов морской террасы — тундровые подбуры. В заболоченных депрессиях тундр характерно наличие комплекса тундровых перегнойно-торфянисто-глеевых и торфяно-болотных почв. На пойменных ландшафтах в условиях низкой поймы формируются мерзлотные аллювиальные слоистые глееватые почвы, на средней — аллювиальные дерново-глеевые и на высокой — аллювиальные дерновые глеевые. По мере повышения рельефа пойменные почвы сменяются зональным комплексом тундровых глееватых и торфянистых почв. В низменных участках по краю морского берега в условиях периодического подтопления приливными и нагонными морским водами формируются мерзлотные маршевые почвы: примитивные, солончаки и дерново-глеевые. В аласах останцов Приморской равнины получили распространение тундровые аласные дерново-глееватые, тундровые аласные торфянисто-глееватые и тундровые аласные торфяные почвы заболоченных участков днища котловины, формирующиеся вложенными в друг на друга концентрическими кольцевыми ареалами.

4. Судя по мощности сезонного протаивания почв за лето, энергетика почвообразования в зоне тундры по сравнению с почвами северной тайги, не говоря о почвах умеренной зоны, имеет мизерный потенциал. Так, тундровые почвы на плакорах (за исключением подбуров на песках) к концу теплого периода протаивают на глубину до 0,3−0,4 м, что составляет около 2/3 мощности деятельного слоя лесных почв в зоне северной тайги. Почвы аласов тундровой зоны за лето протаивают на глубину 0,5−0,6 м, что также составляет около 2/3 глубины протаивания почв аласов Колымской низменности. Заметное снижение потенциала энергетики почв тундровой зоны по сравнению с северной тайгой еще более замедляет скорость протекания процессов почвообразования, снижает интенсивность круговорота веществ и энергии в ландшафтах. Как результат этого на всех элементах рельефа тундровой зоны формируются почвы с содержанием горизонтов, состоящих из растительных остатков, и сводится почти к нулю контрастность почв разных элементов ландшафтов по своему составу и свойствам.

5. В то время как строение, состав и свойства зональных, аллювиальных и маршевых почв дельты Лены характеризуются аналогичными в других регионах показателями, в почвах аласов отмечены присущие для почв термокарстовых котловин особенности. Прежде всего, это их полигенетическое морфологическое строение, связанное с влиянием аласного процесса. Как правило, эти почвы с поверхности содержат оторфяненные горизонты, а в нижней половине профиля включают погребенные горизонты озерно-болотного генезиса (горизонты Ы}). Как и в аласных почвах Центральной Якутии и северной тайги, в горизонтах ЬБ повышается содержание органического вещества. Гранулометрический состав минеральных горизонтов почв аласов дельты неоднороден как в пространстве, так и по профилю, и может быть объяснено также влиянием аласного процесса, а не воздействием элементарных почвенных процессов. Почвы аласов тундровой зоны не содержат значительного количества легкорастворимых веществ.

ГЛАВА 8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛАСОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ.

Аласные луга составляют значительную часть сенокосных и пастбищных угодий республики, занимая, например, на Лено-Амгинском междуречье до 50% площади естественных кормовых угодий. Замкнутость и ограниченность объема деятельного слоя аласов обусловливает их высокую чувствительность к колебаниям параметров экзогенных факторов и слабую устойчивость к любому воздействию (Десяткин, 1983в).

Высокая чувствительность аласов к колебаниям показателей экзогенных факторов приводит к быстрой динамике водности котловин и структуры аласных экосистем (Десяткин и др., 2001). Так, в период изучения площадь озера модельного аласа ИБПК СО РАН в зависимости от погодных условий колебалась до 192 раз (от 0,03 в засуху до 5,78 га во влажный год), площадь пояса влажных лугов — 11, настоящих луговболее 3 и остепненных лугов — более 7 раз. Ярким показателем слабой устойчивости аласных экосистем выступает скачкообразная динамика продуктивности их лугов за очень короткий промежуток времени. Как видно на рис 3, общая продуктивность лугов аласа за изученный период колебалась от 34,4 до 362,2 центнеров, т. е. более чем 10 раз (Десяткин, Десяткина, 2000). Быстрая динамика продуктивности аласных лугов главный дестабилизирующий фактор устойчивого развития сельского хозяйства на таежно-аласных ландшафтах. Хозяйственная емкость 100 га аласных пастбищ в течение 11-летнего солнечного цикла для крупного рогатого скота в разные годы колебалась от 14 до 55, а для лошадей — от 10 до 42 голов. Емкость 100 га аласных сенокосов за этот же период варьировал от 13 до 65 голов КРС, т. е. для заготовки сена на зимовку 1 условной головы скота необходима в благоприятные годы 2, а в засушливые годы до 6−7 га сенокосов. Естественные колебания продуктивности аласных лугов в последние десятилетия усугубляются негативным влиянием человека на экологическое состояние таежно-аласных ландшафтов.

Естественное развитие таежно-аласных ландшафтов сохранялось до конца первой трети нашего тысячелетия. В то время вся Восточная Сибирь была заселена немногочисленными племенами эвенков, которые вели кочевой образ жизни, занимались охотой, рыболовством и оленеводством (Василевич, 1969). Аборигенные народы Сибири не наносили ощутимый урон живой природе, наибольшее их влияние на окружающую среду было связано с лесными пожарами.

Последующий период, включая наши дни, относится к антропогенному периоду развития таежно-аласных ландшафтов. В конце ХШ и в начале XIV веков в бассейн Лены началось проникновение скотоводов. Пришельцы произвели коренную перестройку хозяйственной жизни региона, организовали сенокосно-пастбищное хозяйство и заложили основу формирования уникального очага скотоводства в суровых условиях северо-востока Евразии (Гоголев, 1993). С появлением скотоводческой культуры и увеличением плотности населения значительно усиливается влияние человека на окружающую среду и распространяется не только на количественные показатели компонентов среды, но и на их качественные характеристики. Выпас вызывает изменение ботанического состава травостоя лугов, способствует выпадению из травостоя кормовых и однолетних трав, приводит к увеличению количества не поедаемых и ядовитых видов. Уплотнение почвы и разрушение дернины при выпасе способствуют к иссушению средневлажных и заболачивания переувлажненных почв. При сенокошении производится отчуждение большей части первичной продукции лугов и нарушается естественный круговорот веществ и энергии. Более масштабными стали лесные пожары, связанные с частыми палами, направленными на улучшение состояния и создание новых луговых угодий. Промежуток времени с ХШ-Х1У вв. до середины XVII века н.э. представляет собой начальный этап экстенсивного антропогенного пресса на аласно-таежные ландшафты.

В XVII столетие начинается этап усиленного экстенсивного антропогенного пресса на аласно-таежные ландшафты. Присоединение обширных территорий Сибири России привело к заметным сдвигам в структуре природной среды таежно-аласных ландшафтов. В результате хищнической охоты истощились природные запасы диких зверей, соболь оказался на грани исчезновения, не стало речного бобра (Дьяконов, 1990). Важнейшим результатом присоединения якутских земель в состав России стало распространение здесь земледельческой культуры (Сафронов, 1961). В начальном этапе становления земледельческой культуры доминировала двухпольная система, распашке подвергались незаливаемые луговые участки с наиболее плодородными почвами — высокие и наиболее теплые места речных долин и аласов. В конца XVIII — начала XIX вв. практикуется трехпольная система, направленная на снижение подверженности долинных и аласных земель к весенним и осенним заморозкам. Пашни все чаще стали возникать в результате применения подсечно-огневого метода расчистки древостоя посреди леса. В дореволюционное время расширение посевного клина шло достаточно медленными темпами, к 1913 году было 16 тыс. гектар пашни (Башарин, 1990).

Таким образом, формирование оседлой скотоводческой культуры с элементами земледелия на аласно-таежных ландшафтах к началу XX века обусловило проявление начальных форм антропогенной динамики структуры экосистем, выраженной в изменении ботанического состава лугов, нарушении естественного круговорота веществ и энергии, исчезновении некоторых представителей фауны и трансформации целинных и лесных участков в культурные земли.

В конце 20-ых годов XX столетия наступает техногенный этап освоения (табл.1). Начальный этап техногенного пресса характеризуется ускорением темпов развития сельскохозяйственного производства в результате национализации земель, создания колхозов на фоне механизации. Создание коллективных хозяйств вооруженных техникой ускорили темпы расширения посевной площади, которая в 1928 году достигла 26,1, к 1936 г. — 89,4 и к началу Великой отечественной войны -115,8 тысяч гектар. В довоенное время началась кампания поселкования, положившее начало процессу концентрации населения на локальных участках таежно-аласных ландшафтов.

Несмотря на быстрый рост сельскохозяйственного производства за этот период природная среда таежно-аласных ландшафтов не перетерпела сильной антропогенной трансформации, т. е. уровень воздействия производства не превышала емкость экосистем. В то время академик И. П. Герасимов, отмечая большое своеобразие таежно-аласных ландшафтов, писал: «Мы имеем здесь дело с псевдоравновесными системами, существующими в экстремальных (критических) условиях. Более того, мне представляется более правильным говорить об „экологической неравновесности“ значительной части криоксерогенных ландшафтов Севера Сибири в отношении даже очень слабых антропогенных воздействий. Их последствия здесь, как правило, необратимы и опустошительны». Далее академик констатировал: «Совершенно бесценны и заслуживают всестороннего изучения те хозяйственные навыки и культурные традиции якутского и других малых народностей Севера, которые с глубоким пониманием столь замечательных особенностей природы своей территории заселили ее и всесторонне освоили. Используя уже в течение веков эти формы хозяйственной деятельности, они в то же время не наносили „незаживающих ран“ природе территории, на которой они живут» (Герасимов, 1985, с. 175−176). Так, старейшина советских географов еще в начале 50-х годов оценил особенности природы региона и призвал к разумному отношению к этой легкоранимой среде. К сожалению, эти рекомендации не были учтены.

В 50-ые годы XX века наступил этап усиленного техногенного пресса продолжающийся до настоящего времени. На фоне значительного роста количества населения произошли коренные перемены в техническом обслуживании сельского хозяйства и интенсификации производства. Без учета экологической емкости таежно-аласных ландшафтов, осуществлена политика укрупнения предприятий, началось создание крупных сельских агломераций. Так, в одном из типичных районов региона, Мегино-Кангаласском, в 1939 году население было равномерно распределено по всей территории и проживало в 660 населенных пунктах. В 1959 здесь было уже 325 сел, а в конце 20 века всё население (более 33 тыс. чел.) сконцентрировалось в 36 поселках, представляющих собой сельские агломерации (Десяткин, 1996). Плотность населения в 10-километровом радиусе вокруг сельских агломераций составляет 30−40 чел/км. Это в десятки раз больше плотности населения по Центральной Якутии (0,8 чел/км) и в сто с лишним раз — по республике (0,3 чел/км). На севере Канады и Аляске плотность равная 0,03 считается самой оптимальной. Многократное превышение показателя оптимальной плотности населения увеличивает нагрузку на псевдоравновесные ландшафты.

Чрезмерное укрупнение населенных пунктов и перенаселение локальных территорий таежно-аласных ландшафтов сопровождались резким сокращением лесных территорий, которые в условиях засушливого климата выступают главным средообразующим фактором. Лесистость Центрально-якутской провинции сосново-лиственничной тайги составляет 72% (Леса., 1994). Лиственничные леса вокруг аласов имеют низкую продуктивность, небольшие запасы древесины и обладают низкими величинами и замедленным темпом потока веществ. За последние 30−40 лет на территории только Лено-Амгинского междуречья сухие низкопродуктивные леса сильно нарушены на площади (1,0−1,3)-106 га. С учетом площади гарей общая площадь сильно нарушенных лесов здесь оценивается (1,5−2,0)-106 га и составляет 24−32% общей лесопокрытой площади (Десяткин, 1998). Если учесть, что основные вырубки и раскорчевки ведутся внутри 20-км радиуса вокруг населенных пунктов, то наибольший пресс приходится лесам на 2,5−106 га (Десяткин, 1998). На этой территории, т. е. вокруг обжитых мест, происходит чрезмерное уничтожение лесного покрова.

Снижение лесистости способствует излишним потерям влаги. По наблюдениям профессора Л. К. Позднякова (1984), в Центральной Якутии с открытых пространств в виде полян за теплое время года испаряется до 197 мм влаги, тогда как рядом в лиственничном лесу расходуется всего 133 мм. По нашим наблюдениям, при годовой сумме осадков 250.300 мм на суммарное испарение с открытых пространств пашен и аласов затрачивается 260.365 мм влаги. Чрезмерное уничтожение леса и резкое увеличение суммарного испарения привели к изменению водного баланса таежно-аласных ландшафтов. Сократилось поступление влаги из-под тайги в аласы и долины таежных рек, климат региона стал более засушливым. Наблюдается тенденция увеличения интенсивности массового высыхания аласных озер, постоянный дефицит почвенной влаги приводит к снижению продуктивности лугов.

Мелиорация и химизация земель при интенсификации производства полностью нарушили естественный круговорот веществ и энергии. Земледелие приводит к более существенным изменениям таежно-аласных экосистем, чем скотоводство. Распашка почв, вырубки и раскорчевка лесов под пашни, строительство мелиоративных систем в корне изменили природные ландшафты. На обширных участках таежно-аласных ландшафтов созданы искусственные системы — агроценозы, поддерживаемые рядом агротехнических мероприятий: обработкой земли, мелиорацией, подбором культур, использованием удобрений и пестицидов, сбором урожая и т. д. Следствием создания культурных агроценозов стала деградация почв. В республике 53,9 тыс. га (45%) почв под пашнями засолены, в т. ч. 21,2 тыс. га в сильной степени и непригодны для выращивания каких-либо культур (О состоянии., 1998). 70,8% почв имеют щелочную (рН = 7,5−8,2) или сильнощелочную (рН > 8,2) реакцию почвенной среды. Высокая щелочность и участие в составе легкорастворимых веществ солей щелочноземельных элементов способствуют осолонцеванию почв и ухудшают агрофизические свойства. Динамика гумуса в почвах сельскохозяйственных угодий отрицательная, составляет 30−40% естественного содержания (О состоянии., 1999).

Отсутствие системы рационального использования биологических ресурсов привело к массовому истреблению и исчезновению охотничье-промысловых видов животных, а акклиматизация инорайонного видаондатры оказала пагубное влияние на аласные экосистемы. Новый вид полностью вытеснил из околоводных пространств аласов аборигенный вид фауны — водяную полевку, которая оказывала положительный эффект аласным экосистемам. В естественных условиях численность полевок на лугах в конце периода размножения достигал от 30 до 120 особей на гектар, составляя биомассу до 12 кг/га, на каждый гектар угодья насчитывался от 300 до 10 000 земляных выбросов (Соломонов, 1975, 1980). Норы роющих зверьков разрыхляют и перемешивают почву, открывают доступ водам атмосферных осадков в нижние горизонты, в несколько раз увеличивает аэрацию и водопроницаемость почв, и интенсивность ее увлажнения (Абатуров, 2000). Водяная полевка съедает за сутки от 65 до 150 г зеленого корма (Пешков, 1963; Соломонов, 1980), в зимнее время потребление пищи зверьками возрастает в 1,5−2 раза.

Пантелеев, 1983). Во вторичную продукцию превращается небольшая доля поедаемого корма (около 5%), остальная часть возвращается в виде непереваренных остатков и экскрементов. Обогащенные органикой, биогенными макрои микроэлементами, биологически активными веществами выбросы играют большую роль в биогеохимических процессах почвенных систем, выступают в роли агентов почвообразования. Улучшая водно-физические свойства, аэрацию и дренаж, перемешивания приповерхностные слои и удобряя своими экскрементами грунты, водяные полевки в конечном итоге ускоряли процессы разложения растительных остатков, минерализации органических веществ и формирование гумусового профиля почв. Биогеохимический вклад животных не ограничивался только повышением плодородия почв аласов, но распространялся через почвенную систему в поток энергии таежно-аласных экосистем.

Новый вид, вытеснив аборигена не только исключил его положительный эффект на экосистемы, но и оказал большое негативное влияние. Ондатра, устраивая норы по берегам аласных озер, способствует развитию линейной эрозии почв на поясе влажных и настоящих лугов шириной до 25−30 м. Смытый при этом почвенный материал аккумулируется в озера и способствует их обмелению. А оголение водной поверхности при уничтожении ондатрой прибрежно-водной растительности увеличивает физическое испарение с поверхности озера. По данным М. К. Гавриловой (1974) с открытой водной поверхности за лето испаряется 350−400 мм влаги, превышая 2−2,5 раза количество выпадающих осадков. Для формирования биомассы прибрежно-водная растительность потребляет за сезон до 150−200 мм влаги, т. е. на участках озер с хорошо развитым растительным покровом расход влаги сокращается вдвое. В результате вытеснения естественных мелиораторов-водяных полевок ондатрой почвы аласов чрезмерно уплотнены и недостаточно пористы, быстро теряют продуктивную влагу, что усиливает иссушение деятельного слоя аласов и ускоряет высыхание аласных озер, которые ведут к катастрофическому снижению продуктивности аласных экосистем и интенсивности круговорота веществ и энергии.

Неблагоприятную экологическую ситуацию таежно-аласных ландшафтов еще более усугубляет большая концентрация скота в сельских агломерациях. Бессистемный выпас с ранней весны до поздней осени в течение 145−165 дней привел к полной дигрессии пастбищ в радиусе 3−5 км вокруг сел. Растительность в таких условиях сильно сбита и представлена низкопродуктивными видами. В непосредственной близости поселков поверхность почвы пастбищ часто оголена, проективное покрытие растительности не превышает 40−50%. Из-за постоянного стравливания травостоя полный вегетационный цикл здесь проходят только сорняки с ускоренным жизненным циклом и высокой семенной продуктивностью. Продуктивность сильно сбитых пастбищ на сухих местах снижается до 4-х и более раз, на влажных — более 2-х раз. Серьезным вопросом выступает утилизация отходов животноводства, которые загрязняют поверхностные воды, способствуют эвтрофикацию озер.

Таким образом, в результате нерационального использования природной среды на этапе усиленного техногенного пресса появились антропогенные очаги деградации таежно-аласных ландшафтов (Десяткин, 1996, 2004, Desyatkin and others, 1995). Для снижения негативного влияния деградации окружающей среды на хозяйственную деятельность, а не для исправления допущенных ошибок и восстановления природной среды, в масштабах республики проводятся масштабные мероприятия. На основании экологического обоснования, выполненного Институтом биологических проблем криолитозоны СО РАН, построен крупный водовод с ежегодным объемом переброски 20 млн. м3 воды для водоснабжения засушливых территорий Лено-Амгинского междуречья из реки Лена. Для сохранения лесов ведется строительство магистрального газопровода через реку Лена в густонаселенные территории Центральной Якутии с протяженностью более 500 км. В начале летнего сезона для снижения отрицательного влияния засухи на сельскохозяйственные угодья таежно-аласных территорий Центральной Якутии в сильно засушливые 1995, 1996, 2002 и 2004 гг. проводилась искусственная интенсификация осадков (Artemiev, Desyatkin and others, 1996, Koloskov and others, 1999).

Для сохранения сельскохозяйственного производства на таежно-аласных ландшафтах необходимо приведение в соответствие масштабы антропогенного воздействия с экологической емкостью ландшафтов. Для этого требуется расселение избытка населения в другие еще неосвоенные территории. Для сохранения средообразующей функции тайги необходимо восстановление леса вокруг населенных пунктов. Таковы лишь основные черты требуемых мероприятий, направленных на экологическую оптимизацию густонаселенных территорий на таежно-аласных ландшафтах Центральной Якутии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Во все времена существования Земли климат имел значительные ритмические колебания. Эволюция биосферы Земли и современные климатические условия обусловили широкое распространение на планете зоны многолетней мерзлоты. В плейстоцене усилилось похолодание в средних и высоких широтах, что способствовало неоднократному возникновению крупных континентальных оледенений и их наступлении в средние широты. Многолетнемерзлые породы занимают на Земле площадь л более 35 млн. км. На Северном полушарии площадь мерзлой зоны л оценивается в 22,35, в том числе в России — более 10 млн. км или около 60% территории страны. Значительный объем многолетнемерзлых пород занимают подземные льды, в т. ч. повторно-жильные, которые составляют до 50−60% объема пород ледового комплекса в умеренной зоне и до 8090% в Субарктических равнинах. Динамика глубины протаивания грунтов в ходе эволюции привело к таянию подземных льдов по всей криолитозоне Земли.

Термокарстовая деградация ледового комплекса равнинных территорий обусловила повсеместное развитие термокарстовых форм рельефа — аласов. На равнинах умеренной зоны Северного полушария термокарстовым процессом охвачено до 20−30%, на Приморских равнинах Ледовитого океана до 70% и более территории с ледовым комплексом. Аласные формы рельефа разновозрастны и очень разнообразны. Кроме современных аласных форм рельефа в зоне влияния четвертичных покровных ледников встречаются реликтовые термокарстовые формы рельефа в виде степных блюдец или подов в степной зоне.

Аласные котловины, будучи отрицательными формами рельефа, являются местными центрами аккумуляции и обладают определенным объемом геохимической и экологической емкости. В каждом котловинном аласе действует самостоятельный внутриаласный геохимический и биологический круговорот веществ и энергии. Цикличность климатических условий вызывает постоянные колебания водности аласов. В результате циклического усиления термокарста и за счет криогенного пучения грунтов при промерзании влагонасыщенных подозерных таликов аласные котловины находятся в постоянной динамике. Рост бугров пучения — булгунняхов вызывает перемещение центра аккумуляции котловин, в результате очередное озеро при наступлении влажного периода формируется уже на другом участке аласа, следовательно, динамика рельефа днища аласов сопровождается миграцией периодически появляющихся и высыхающих аласных озер.

Функционирование аласных котловин и их динамика, в совокупности слагающие эволюцию всего природного облика крупных территорий криолитозоны, рассматриваются нами как единый аласный процесс. Как ландшафтообразующий процесс — аласный процесс включает следующий элементарные процессы, как образование и исчезновение озер, полициклическое расширение и углубление котловин, перманентная динамика рельефа, формирование полигенетических почвообразующих пород и сильную дифференциацию аласных экосистем.

Наличие такого своеобразного процесса, как аласный, обусловливает особенности почвообразования в термокарстовых котловинах. В частности, под его влиянием почвообразование в аласах имеет две стадии развития — гидроморфную и ксероморфную. Внутри этих стадий, а также при их переходе друг в друга функционирование аласов способствует прохождению почвами фаз самостоятельного развития: озерной, болотной, луговой и остепненной. Причем озерная фаза развития в силу больших геохимических отличий подразделяется на две полуфазы: первая соответствует полноводному режиму озер, вторая — усыхающему.

Аласный процесс является движущей силой термокарстового седиментогенеза. Он включает в термокарстовое переотложение пород ледового комплекса и формирование своеобразных аласных отложений — субстрата, на котором образуются почвы. Эти отложения отличаются от всех известных в почвоведении почвообразующих пород. По своему строению они близки к аллювиальным отложениям, так как обе породы слоисты. Отличие их заключается в составе и мощности прослоек. Если в аллювиальных отложениях преимущественно развита тонкая слоистость, обусловленная величиной ежегодного наилка, то в аласных отложениях разнородные слои, слагающие профиль почвы, имеют гораздо большую мощность. Причем генезис каждой прослойки аласных отложений отличается от происхождения вышеили нижележащего слоя. Аласные отложения по составу близки к озерным отложениям, но отличаются от них своей многослоистостью, обусловленной большей динамичностью аласного процесса. Аласные отложения представляют собой сочетание очень разных по механическому составу осадков (пески, супеси, суглинки и т. д.) и органических озерных образований (илы, торф, сапропель), которые формируются в замкнутых котловинах. Эти отложения, как почвообразующие породы, отличаются от почвообразующих пород межаласья по механическому, химическому, минералогическому, криогенному и органическому составу. Аласные отложения — это по сути своей те же донные осадки первичных термокарстовых и вторичных озер аласов, генезис которых осложнен ритмикой осадконакопления связанной с периодическим их появлением и высыханием.

Аласные озера отличаются высокой степенью трофности. Ежегодно в водах мелководных озер продуцируется значительное количество бентоса, планктона и альгофлоры. Продуцированная в течение теплого периода года биомасса мелких организмов в зимнее время отмирает и выпадает в донные осадки озер, способствует накоплению в них органических и органо-минеральных отложений — сапропелей. В условиях господства замедленного водообмена и высокого уровня биопродуктивности бессточных аласных озер преимущественно формируются малозольные (биогенные) сапропели (ППП < 30%). Максимальные мощности органогенных отложений в наиболее долгоживущих озерах со стабильным водным режимом достигают 4,5−6,0 и более метров. В озерах с нестабильным режимом уровня воды, особенности биогеохимических условий способствуют накоплению минерально-органогенных или органо-минеральных отложений. При периодическом высыхании озер и формировании на их месте аласных почв, органогенные и органо-минеральные донные отложения играют определяющую роль в генезисе почв, не только обогащая их готовым органическим материалом, но и придавая им унаследованные от гидроморфной стадии развития состав и свойства.

Медленное высыхание озера сопровождается избыточным увлажнением выходящих из-под вод территорий и накоплением толщи слаборазложившихся растительных остатков — торфа. Торфообразование в аласах идет по схеме накопления низинных торфяников. Основными торфообразователями являются травянистые растения — гигрофиты. Мощность торфа в почвах аласов достигает 0,5−0,7 м, но в одном почвенном профиле их может быть несколько.

Таким образом, аласный процесс в период господства первой полуфазы гидроморфной стадии почвообразования способствует обогащению почвообразующих пород аласов органическим веществом лимнического происхождения. При последующем медленном обсыхании озерных ванн во второй полуфазе гидроморфной стадии на поверхности донных отложений накапливаются торфяные массы, которые еще больше повышают запасы органического вещества почвообразующих пород выходящих на дневную поверхность аласов. Многократная смена гидроморфной и ксероморфной стадий почвообразования в одних и тех же аласах приводит к формированию почвообразующих пород с полициклическим строением. После выхода озерных отложений на дневную поверхность начинается ксероморфная стадия развития почв аласов в условиях «нормального» функционирования широкого спектра элементарных почвообразующих процессов. В период ксероморфной стадии развития почв аласов в процессе почвообразования доминирующее влияние оказывают факторы климата, обеспечивающие энергетическую основу и интенсивность протекания элементарных процессов почвообразования, продуктивность растительной формации и определяющие направление и выраженность потоков круговорота веществ.

В условиях зоны многолетней мерзлоты интегральным показателем энергообеспеченности почвообразования выступает глубина сезонного протаивания или мощность деятельного слоя почвы. Как показывает группировки почв по сумме активных температур на таежно-аласных ландшафтах Центральной Якутии, почвы с низкой теплообеспеченностью (до 320°С) имеют глубину сезонного протаивания до 1,3−1,4, почвы с весьма слабой теплообеспеченностью (до 600−750 °С) — 1,3−1,7 и почвы со слабой теплообеспеченностью (до 800−1000 °С) — 2,8−3,2 метров. Сокращение мощности деятельного слоя почв свидетельствуют о снижении степени энергообеспеченности процессов почвообразования.

Наличие такого мощного фактора, как аласный процесс, приводит к быстрой динамике пространственной структуры и продуктивности лугов аласов. В зависимости от влагообеспеченности почв по мере удаления от центров увлажнения в аласах формируются пояса растительных группировок, представленные ассоциациями гидрофитов, гигрофитов, мезофитов и ксерофитов. Продуктивность пояса прибрежно-водной растительности при очень низком видовом разнообразии (4 вида травянистых растений) достигает 37−39 ц/га, влажных лугов (до 20 видов).

— 25−41, настоящих лугов (13 видов) — 40−43, остепненных лугов (28 видов).

— 13,2−17,1 и разнотравных лугов опушки леса (58 видов) — до 25−28 ц/га. В засушливый период площади достаточно и нормально увлажненных лугов аласов резко сокращаются, и общая продуктивность лугов снижается в 3−5 и более раз. В естественных условиях вся продукция травянистых растений вовлекался через почвообразование в внутриаласный круговорот веществ и энергии, в настоящее время значительная часть первичной продукции изымается человеком во время заготовки грубых кормов для скота.

Почвы аласов разнообразны по строению, составу и свойствам и относятся в соответствии с условиями увлажнения к разным типам.

Аласные болотные и заболоченные почвы под влажными лугами занимают самые пониженные участки аланов вокруг озер и временных водоемов. Они формируются на озерных органогенных отложениях. Эти почвы имеют нейтральную, или щелочную реакцию. Они, как правило, содержат больше (около 1%) водорастворимых солей, чем другие почвы, и являются солончаковыми и солончаковатыми. Засоление почв здесь обусловлено дополнительным поступлением солей с водами, мигрирующими с повышенных участков самого аласа. Аласные болотные почвы обладают высокой зольностью (около 30%), а заболоченныеразличной степенью минерализации (от 25 до 60%). Данные почвы оттаивают на 45 — 50 (максимум на 80 — 85) см.

Аласные луговые почвы приурочены к нормально увлажненным участкам днищ котловин. Часто они эволюционируют из бывших гидроморфных почв, имеющих торфяные и сапропелевые горизонты. Иногда их возникновение может быть сопряжено с перерождением остепненных почв под влиянием усиления гидроморфности. Луговые почвы, образующиеся на гетерогенных озерно-аласных отложениях, засолены (0,2 — 1,0%), причем сильнее засолены почвы котловинных аласов и конечных аласов котловинно-долинных системпочвы верхних аласов котловинно-долинных систем засолены слабо или вообще не засолены. Нижняя часть луговых почв оглеена.

Механический состав этих почв в суглинистых аласах более однородный, в супесчаных аласах он характеризуется сильной гетерогенностью. Дифференциация профиля их по содержанию основных компонентов валового состава обусловлена главным образом неоднородностью почвообразующих пород. Реакция луговых почв в котловинных аласах щелочная или сильнощелочная, в верхних аласах котловинно-долинных систем — нейтральная или слабощелочная. Содержание гумуса в этих почвах колеблется в широких пределах (5 -12%) и зависит от генезиса конкретных почв. В горизонтах органогенного озерно-болотного происхождения количество гумуса повсеместно повышается. Состав гумуса, в гумусово-аккумулятивном горизонте является фульватно-гуматным, ниже по профилю — фульватным. Емкость поглощения в органогенных горизонтах луговых почв очень высокая (до 130 мг экв/100 г), в минеральных она сильно снижается (в песчаных, например, до 8 мг экв на 100 г). Присутствие значительного количества поглощенного натрия в почвах котловинных аласов обусловливает формирование солонцов. Луговые почвы оттаивают до 1,5 — 2,0 м.

Аласные остепненные почвы развиваются на участках недостаточного увлажнения. По содержанию гумуса эти почвы следует подразделить на темно-серые остепненные (гумуса более 5%) и на серые остепненные (гумуса менее 5%). К темно-серым остепненным почвам, занимающим пониженное положение по рельефу, относятся почвы, недавно вышедшие из озерно-болотной фазы своего развития и формирующиеся под остепненными лугами. К серым остепненным почвам относятся почвы, образующиеся под луговыми степями на самых повышенных участках днища аласов и не претерпевающие резкой смены условий почвообразования.

Аласные остепненные почвы не имеют мощного гумусового горизонта, развитие последнего ограничивает присутствие многолетней мерзлоты, а также преобладание аласного аллохтонного водно-минерального питания. Именно эти условия исключают возможность почвообразования черноземного типа в аласах. Аласные остепненные почвы в отличие от других аласных почв содержат всегда меньше водорастворимых веществреакция их чаще нейтральная или слабощелочная, реже щелочная. Емкость поглощения несколько повышается (до 80 мг-экв на 100 г) в горизонтах органогенного происхождения. По содержанию поглощенного натрия среди этих почв встречаются солонцеватые и солонцовые почвы. Механический состав почв в суглинистых аласах более однородный, в супесчаных он характеризуется неоднородностью, обусловленной гетерогенностью почвообразующих пород. Миграция мельчайших частиц по профилю отсутствует, дифференциация по валовому составу обусловлена неоднородностью почвообразующих пород. Состав гумуса в гумусово-аккумулятивном горизонте фульватно-гуматный, ниже по профилюфульватныйв верхнем метровом слое этих почв содержатся близкие по конденсированности гуминовые вещества. За лето остепненные, почвы оттаивают до 2,5 м и глубже.

Присутствие в профиле аласных почв поверхностных или погребенных органогенных горизонтов болотного (Т) и озерного (1ЛЭ) происхождения, обусловливающее сингенетическую дифференциацию профиля, способствует разрывы капилляров и придает почвам неблагоприятные водно-физические свойства. По этой причине даже при достаточной обеспеченности влагой надмерзлотных горизонтов верхняя половина профиля почв обычно испытывает резкий недостаток влаги. Это явление особенно заметно проявляется в луговых и остепненных почвах.

Неблагоприятные водно-физические свойства, обусловленные сингенетической дифференциацией аласных почв усугубляются высоким содержанием в составе обменных оснований поглощенного натрия. Это сказывается в формировании ряда отрицательных агрономических свойств, как высокая дисперсность и набухаемость, слабая водопроницаемость и низкая фильтрационная способность в минеральных горизонтах. Органогенные отложения в щелочной среде в присутствии поглощенного натрия также способны переходит в коллоидальный раствор, и вся почвенная масса в сухом состоянии превращается в сильно дисперсную систему, а в присутствии воды — в жидкую грязь. Отрицательными свойствами изученных почв еще выступает высокое содержание легкорастворимых солей. Процент токсичных солей во всех почвах колеблется от 5−6 до 45−65%. Отрицательное влияние засоленности почв в засушливые годы за счет повышения концентрации почвенных солей усиливается в несколько раз.

Все почвы содержат карбонаты. Их присутствие имеет двоякое влияние. Во-первых, высокое содержание карбонатов (выше 8%) оказывает связывающее действие на подвижные фосфоры и лимитирует доступность их растениями. С другой стороны, в условиях достаточного увлажнения углекислая известь переходя в бикарбонат кальция вступает в обмен с поглощенными почвой ионами натрия и магния и оказывает рассолонцовывающее влияние. При этом значительно снижается рН почвы и увеличивается отношение Са2+: Ка+ + что в комплексе благоприятно отражается на физико-химические свойства почв.

Еще первыми исследователями почв аласов А. А. Красюком (1927) и Е. И. Цыпленкиным (1946) было отмечено, что почвы аласов более гумусированы и обеспечены подвижными формами элементов питания, чем почвы долин и водоразделов. А. Д. Егоров и др. (1970) отмечают лучшую обеспеченность почв аласов рядом жизненно-важных для растений микроэлементов, чем почвы долин рек Лены и Амги. Еще в 1960 г. профессор А. Д. Егоров с этой позиции выделил аласные регионы как самостоятельные биогеохимические ландшафты, отличающиеся относительно высоким накоплением в растениях, почве и воде ряда физиологически важных элементов. Следовательно, почвы аласов при устранении некоторых их отрицательных свойств могут обладать высоким эффективным плодородием.

Аласное почвообразование имеет распространение по всей мерзлотной области и развивается в котловинных формах рельефа, образующихся за счет деградации грунтовых льдов. В термокарстовых котловинах зоны северной тайги и тундры почвообразование протекает под влиянием аласного процесса, который обусловливает сингенетическую дифференциацию профиля почв аласов всех зон. В то время как строение, состав и свойства зональных, аллювиальных почв северной тайги и тундры, а также маршевых почв характеризуются аналогичными в других регионах показателями, в почвах аласов этих регионов отмечены присущие для почв термокарстовых котловин особенности. Прежде всего, это их полигенетическое морфологическое строение, связанное с влиянием аласного процесса. Как правило, эти почвы с поверхности содержат оторфяненные горизонты, а в нижней половине профиля включают погребенные горизонты озерно-болотного генезиса (горизонты 1ЛЭ). Как и в аласных почвах Центральной Якутии и северной тайги, в горизонтах IX) повышается содержание органического вещества. Гранулометрический состав минеральных горизонтов почв аласов северной тайги и тундры неоднороден как в пространстве, так и по профилю, и может быть объяснено также влиянием аласного процесса, а не воздействием элементарных почвообразовательных процессов. Почвы аласов зоны северной тайги содержат значительное количество легкорастворимых веществ. При усилении обсыхания территории и увеличения мощности деятельного слоя почвы аласов зоны северной тайги могут испытать влияние избыточной аккумуляции водорастворимых солей.

Проведение сравнительной характеристики формирования почв в поймах рек, на побережье моря и в аласных котловинах позволило выявить специфику аллювиального, маршевого и аласного почвообразования. Специфика почвообразования на этих близких по генезису элементах рельефа Земли, где процессы формирования почв происходят при главенствующем участии поверхностных вод, особенно полно характеризуется при сопоставлении комплекса элементарных почвенных процессов. Так, экологические особенности почвообразования в поймах обусловливают формирование следующего комплекта господствующих элементарных почвенных процессов: на прирусловье — кольматаж и дерновыйв центральной пойме — кольматаж, гу му сообразован ие, олуговение с участием засоления, окарбоначивания и оглеенияв понижениях рельефа — кольматаж, торфообразование, оруденение и оглеение. Этим обусловлено развитие в поймах почв с полициклическим строением профиля с ограниченным участием почв с реликтовым профилем, формирующихся у подножий склонов и в депрессиях рельефа. В маршах южного побережья Ледовитого океана в почвообразовании принимает участие следующей комплект господствующих элементарных почвенных процессов: на самых молодых пониженных участках побережья.

— кольматаж и засолениев средней части побережья — кольматаж, дерновый, гумусообразование, олуговение с участием засоления, окарбоначивания и оглеенияна повышенных краевых участках побережья.

— торфообразование и оглеение. Этим обусловлено развитие на маршах почв с нормальным строением профиля с ограниченным участием почв с реликтовым профилем, формирующихся при циклической трансгрессии и регрессии акватории с участием криогенных процессов.

В отличие от пойменных и маршевых земель в строении морфологического профиля почв термокарстовых котловин особую роль играет аласный процесс. Гидроморфная стадия сопровождается погребением ранее сформированных почв путем накопления терригенного материала и органогенных донных осадков озер. При наступлении ксероморфной стадии появляются различные пояса увлажнения с комплектом ведущих элементарных почвенных процессов. Так, для почв гидроморфного пояса характерны торфообразование, оглеение и засолениев нормально увлажненных почвах — гумусообразование, засоление, окарбоначивание при участии ожелезнения и оглеения, и для :> ксероморфных почв — гумусообразование, выщелачивание (рассоление), осолодение и, частично, слитизация. Циклический метаморфизм развития почв аласов обусловливает развитие реликтового строения почвенного профиля с двумя-тремя погребенными горизонтами озерно-болотного происхождения.

По мере продвижения на север снижается поступление тепловой энергии, которая определяет напряженность процесса почвообразования. Судя по интегральному показателю энергообеспеченности почв, по мощности их сезонного протаивания за лето, энергетика почвообразования в зоне северной тайги по сравнению с почвами Центральной Якутии снижается в 2,5−3 раза, а в тундровой зоне 3−4,5 раза. Существенная разница энергетики почвообразования наблюдается между почвами северной тайги и тундры, где максимальная глубина сезонного протаивания составляет 2/3 мощности деятельного слоя почв северной тайги. Заметное снижение потенциала энергетики почв по мере продвижения на север приводит к замедлению скорости протекания процессов почвообразования, снижению интенсивности круговорота веществ и энергии в ландшафтах. Как результат этого на всех элементах рельефа зоны северной тайги и тундровой зоны формируются почвы с содержанием горизонтов, состоящих из растительных остатков, и сильно снижается контрастность почв разных элементов ландшафтов по своему составу и свойствам. Аласные местообитания на всех зонах являются более обеспеченными теплом территориями.

Проведенные нами исследования почв аласов показали, что в аласных котловинах развиваются своеобразные, имеющие полигенетический профиль почвы. Обобщение и анализ наколенного материала выявили специфику почвообразования в аласах (Десяткин, 1980а, 1981, 1984а, 1990, 1992а), обнаружено существование своеобразного аласного процесса, приводящего к формированию особых сложно профильных почв, не имеющих аналогов вне криолитозоны (Десяткин, 1984а, 1990, 1992аДесяткин, Сотникова, 1982; Десяткин, Романов, 1989; Оезуа1кт, 1991, 1993). На основании больших отличий в генезисе, строении и составе почв термокарстовых котловин предлагалось в классификации почв выделить в особую группу — группу аласных почв (Десяткин, 1984аЕловская, 1987). Место аласных почв в классификации пока трудно определить в силу их полигенетичности, в частности, в формировании их широкое участие принимают такие непочвенные образования, как гидрогенные породы, донные отложения, органогенные породы при активном участии криогенных процессов, т. е. с последующим образованием криолитов.

Вопросы охраны и рационального использования почвенных ресурсов замкнутых аласных экосистем должны рассматриваться в генетической связи с мониторингом окружающих их зональных пространств. Все мерзлотные ландшафты Центральной Якутии отличаются крайне низкой антропотолерантностью, складывающейся в условиях ультраконтинентального климата при циклически преобладающем остром дефиците гидроресурсов и постоянно слабой обеспеченности термическими ресурсами. При этих условиях установлено, что агробиоценозы, созданные человеком, отличаются от естественных сравнительно низким плодородием и характеризуются неустойчивым экологическим равновесием. Все это требует выработки научно обоснованного прогнозирования возможных экологических последствий «слепого» вторжения в замкнутые аласные экосистемы и ставит на повестку дня вопрос об оптимизации антропогенного воздействия. Прогрессирующее усиление последнего может вызвать деградацию таежно-аласных ландшафтов, что вызовет частичную или полную потери способности выполнять ресурсои средовоспроизводящие функции аласных ландшафтов.

Основы оптимизации антропогенного воздействия на замкнутые экосистемы включают широкий комплекс мероприятий, подразделяемых на два основных направления: разработка приемов рационального использования аласовразработка природоохранительных мероприятий.

Приемы рационального использования аласов включают: а) стабилизацию водного режима наиболее крупных аласов путем поддержания относительно постоянного уровня их озерб) борьбу за эффективное использование осадков зимнего периодав) введение сенокосои пастбищеоборотовг) введение дифференцированной уборки трав на разных поясах в засушливые годы.

Природоохранительные мероприятия предусматривают: а) сохранение и восстановление таежной растительности вокруг крупных аласов, имеющих большое значение в кормопроизводствеб) предотвращение бессистемного выпаса, особенно в весеннее и осеннее время, когда почвы переувлажненыв) соблюдение особой осторожности при использовании химических и биологических приемов поддержания и повышения плодородия почвы и уничтожения вредной энтомофауны. г) организация особо охраняемых природных территорий.

Кроме перечисленных основ оптимизации антропогенного воз действия, необходима разработка региональных предельно допустимых норм антропогенной нагрузки (концентрация производства, освоение новых площадей из-под тайги и т. д.).