Криогенные почвы на учебном полигоне Хановей, Воркутинский район, Республика Коми

Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ (грант № 20-05-00782), в рамках госбюджетной темы 1.4. Антропогенная геохимическая трансформация компонентов ландшафтов, номер ЦИТИС: 121051400083-1.

Введение

Учебно-научный полигон (УНП) Хановей, расположенный на примыкающем к полотну Северной Железной Дороги склоне долины р. Воркуты, в районе одноимённой железнодорожной станции Хановей (рис. 1) весьма подробно изучен с инженерно-геокриологической и геолого-геофизической точек зрения. В течение последних нескольких лет здесь регулярно проводятся работы по изучению свойств сезонно-талых и мёрзлых грунтов, термометрии грунтов ^{[25, 29, 26]}. Используются различные геофизические методы для изучения мощностей, состава и свойств отложений на полигоне, главным образом, для установления глубины залегания подошвы сезонно-талого слоя (СТС) в период наиболее глубокого его оттаивания за год (начало – середина сентября)^[27]. Также здесь ежегодно производятся ландшафтные описания, имеющие, однако, весьма существенный геоботанический акцент, в то время как описания почв, почвенно-ландшафтных связей и структуры почвенного покрова здесь немногочисленны. К таковым, по сути, относятся лишь работы Н.А. Буданцевой с соавторами^[3] и диссертация И.Н. Семенкова^[20], в которых впервые на данном конкретном участке были рассмотрены вопросы профильного строения почв, их морфологические и химические свойства, а также катенарная организация почвенного покрова. Также Ю.К. Васильчуком с соавторами^[4] была заложена и изучена почвенно-геохимическая катена в весьма близких к Хановею ландшафтных условиях окрестностей посёлка Елецкого (также Воркутинского района Республики Коми). Остальные данные о почвах и почвенном покрове территории вблизи г. Воркуты имеют либо более мелкий масштаб ^[1,14], либо локализованы в иных точках на весьма обширной и неоднородной территории района ^[9,19].

Возникает необходимость детального изучения профильного строения и свойств почв, а также почвенно-геохимических катен для дальнейшего использования этих данных при изучении радиальных и латеральных миграционных потоков химических веществ на территории Хановейского полигона. Также всестороннее изучение ландшафтной структуры и её особенностей сможет помочь исследователям в уточнении представлений об истории, агентах и факторах развития рельефа этой территории, которые являются дискуссионным вопросом в сообществе геокриологов России. Наконец, детально исследованные свойства почв способны скорректировать построение будущих ландшафтных карт, применяемых при организации пунктов многолетнего мониторинга экосистемы.

Почвенно-геохимические исследования были проведены авторами статьи на полигоне Хановей в сентябре 2022 года. В процессе исследований были заложены 10 почвенных разрезов непосредственно на территории полигона и за её пределами, отобраны 42 образца почв по генетическим горизонтам. Выполнены описания морфологических свойств почвенных профилей по правилам классификации и диагностики почв России^[11]. В лабораторных условиях исследованы химические и физико-химические свойства почв (pH, TDS).

Физико-географические условия района исследования

Географическое положение Хановейского учебно-научного полигона

Хановейский учебно-научный полигон (67°17'9.05" с.ш., 63°39'25.38" в.д.) располагается в Воркутинском районе Республики Коми. Расстояние до центра полигона к юго-западу от г. Воркуты составляет 28,8 км. Территория полигона площадью примерно 0,5 км² примыкает с востока к участку железной дороги Москва – Воркута (Северной Железной Дороги) в районе станции Хановей в одноимённом посёлке (67°16'58.93" с.ш., 63°39'0.89" в.д.). Расстояние от станции до центра полигона равно примерно 500 м. С запада территория полигона ограничена линией железной дороги, с востока – рекой Воркутой.

Рис. 1. Местоположение Хановейского полигона на территории Республики Коми (а) и Воркутинского района (б) и собственно полигон с примыкающей территорией (в)

Геологическое строение и рельеф юго-востока Большеземельской тундры

Территория Республики Коми представляет собой сочетание нескольких крупных орографических элементов, среди которых наибольшую площадь занимает обширная Печорская низменность, приуроченная к долинам рек Печоры и Усы. Хановейский УНП, входящий в Печорскую низменность, расположен на её северо-востоке в верховьях р. Усы ^[13]. Геологический разрез территории северо-востока Коми вскрывает разнообразные по составу и мощности породы. Наиболее древними считаются отложения раннего докембрия возрастом более 2 млрд лет ^[23], четвертичные отложения^[24], представленные валунными суглинками и песками, а также аллювиальными и озёрно-болотными песками, супесями и суглинками (табл. 1)^[7].

Основные макроформы рельефа (орографические элементы) соответствуют неровностям кровли дочетвертичных отложений, современный же мезорельеф был сформирован при активном действии экзогенных факторов – эрозии и аккумуляции^[8]. Северная часть Печорской низменности относится к территории Большеземельской тундры. Характерными формами мезорельефа для этой территории являются вытянутые возвышенности грядового типа («мусюры») с относительными высотами 40–50 м, сложенные суглинками. Долины крупных и средних рек (Печоры, Усы, Воркуты и др.) широкие, хорошо выработанные, русла рек корыто- и ящикообразные в профиле. Боковая эрозия берегов преобладает по темпам над глубинной. Склоны речных долин пологие, многократно осложнены сочетаниями заозёренных термокарстовых понижений с выпукло-бугристыми торфяными массивами (рис. 2,а, табл. 1). Широкое распространение здесь имеют торфяные и торфяно-минеральные бугры пучения (пальза) высотами от 1,5 до 7 м (рис. 2,б).

Рис. 2. Заозёренные термокарстовые понижения в сочетании с заболоченными межбугровыми понижениями и возвышенными поверхностями выпуклых торфяных бугров (а) (фото Д.О. Сергеева с БПЛА DJI Mavic Air – 3) и выпуклый торфяной бугор пучения - пальза, высотой около 7 м, переходящий в заозёренное межбугровое понижение (б). Фото А.П. Гинзбурга

Таблица 1. Площади почвообразующих пород на территории Республики Коми ^[1]

Геокриологические особенности

На севере и северо-востоке Республики Коми распространены многолетнемёрзлые породы (ММП), южная граница которых проходит примерно по Северному полярному Кругу (66°33’ с.ш.), на северо-востоке продвигаясь южнее практически до широт городов Усинска и Инты (примерно 66°02’ с.ш.), а вдоль Полярного Урала область её распространения вытягивается до 61° с.ш., южнее Сыктывкара ^[6]. Формирование криолитозоны в этом регионе соответствует позднему плейстоцену (около 126–11,7 тыс. лет назад). В течение последующих геологических эпох многолетнемёрзлые породы неоднократно деградировали и аградировали, однако полностью с тех пор не исчезали^[2,15].

Рис. 3. Фрагмент ГИС-слоя «многолетняя мерзлота в бассейне р. Уса»^[28]

Многолетнемёрзлые породы в юго-восточной части Большеземельской тундры имеют несплошное (50–95 % площади) и массивно-островное (10–50 % площади) распространение. Температуры пород несплошного распространения имеют значения от 0,5 до –2,0⁰С, пород массивно-островного распространения – от 1 до –1⁰С (рис. 3). Максимальная мощность сезонно-талого слоя сезонного (СТС) здесь достигает 1–1,2 м на торфяниках и 1,5–1,7 м на минеральных породах. В ходе полевых исследований почв нами были встречены весьма контрастные условия глубины залегания многолетнемёрзлых пород в пределах небольшой территории УНП Хановей: под мощными торфяниками (0,4 м и мощнее) глубина СТС не превышала 0,5–0,7 м, под подстилочно-торфянистыми горизонтами почв малой мощности ММП залегали на глубинах около 1,2–1,4 м, а на открытых участках территории, вообще лишённых растительного покрова и органогенного почвенного горизонта, таких, как, например, массивы тундровых пятен-медальонов (рис. 4,а, б) глубина кровли ММП вообще не была достигнута. Предположительно, в пределах этих участков она составляет 2 м и более. Песчаные аллювиальные отложения на надпойменных террасах и поймах р. Воркуты являются полностью талыми.

Рис. 4. Крупные массивы пятен-медальонов, почти лишённые растительного покрова (а), и единичные круглые тундровые пятна-медальоны (б) на УНП Хановей (фото А.П. Гинзбурга)

Климатические условия территории

Территория Воркутинского района относится к поясу субарктического климата, где наблюдаются два контрастных климатических сезона в течение года – холодная и влажная зима и относительно сухое прохладное лето. В качестве основных климатообразующих факторов здесь выделяют западный перенос (перемещение влажных воздушных масс с Атлантического океана ветрами западных направлений) и охлаждающее влияние Северного Ледовитого океана, приводящее к низким зимним температурам воздуха в зимний период.

Рис. 5. Климатические характеристики территории УНП Хановей: повторяемость ветров определённых направлений, % дней (а), средняя температура воздуха, ⁰С (б), средняя влажность воздуха, %, и среднее количество выпадающих атмосферных осадков, мм (в) и средняя и максимальная высота снежного покрова, см (г) (по данным метеорологической станции Воркута^[12,22])

Орографический эффект, оказываемый хребтами Полярного Урала на территорию, весьма значителен по отношению к ветрам восточного направления, о чём говорит почти полное их отсутствие (рис. 5,а).

Среднегодовая температура воздуха на Хановейском УНП составляет –5,4°С. Наиболее тёплым месяцем года считается июль, когда воздух прогревается в среднем до 13,2°С, а наиболее холодным – январь со средней температурой –19,5⁰С (рис. 5б). Амплитуда средних температур в течение года относительно небольшая, она равна 33,2°С, однако максимальная зафиксированная амплитуда температур 81,8°С весьма высока. Исторический максимум температуры воздуха 33,8°С, исторический минимум –48°С. Длительность периода, в течение которого могут наблюдаться отрицательные температуры воздуха составляет здесь около 313 дней, сумма отрицательных температур за год равняется –3219°С. Безморозный период в районе Воркуты непродолжительный, максимальная его длина достигает 123 дня, за этот период сумма температур воздуха равна 953⁰С. Вегетационный период (среднесуточные температуры воздуха выше 10°С) продолжается здесь до 92 дней, в течение которых сумма температур воздуха достигает 493°С.

Влажность воздуха в Воркуте примерно одинакова практически круглогодично. Лето в среднем суше, чем зима: если в июне-июле средняя влажность воздуха колеблется в районе 72–74%, то в остальные месяцы она варьирует в пределах 79–88%. Среднегодовая влажность воздуха составляет 81%. Наиболее влажный в течение года воздух в октябре (88%), наиболее сухой – в июне (72%) (рис. 5,в). Годовой ход количества атмосферных осадков не столь равномерен. При среднегодовом количестве в 507 мм/год в период с июня по октябрь выпадает больше 50% от этого количества. В августе выпадает в среднем 60 мм осадков, что делает его самым влажным месяцем года. Наименьшее же количество осадков наблюдается в апреле (26 мм/мес) (см. рис. 5,в).

Около 2/3 года в районе наблюдается устойчивый снежный покров. Установление снежного покрова начинается в самом конце сентября (в среднем 1 день в сентябре со снежным покровом) и затем количество дней со снегом активно возрастает: в октябре их уже более 20, в ноябре 28, в декабре 29. Далее в течение года снежный покров стабилен до конца мая, когда под воздействием большого количества прямой солнечной радиации начинается его стремительная деградация. Если в мае средняя высота снега около 53 см, то в июне уже 4, а в июле его нет совсем. Наиболее мощный снежный покров в окрестностях Воркуты наблюдается в марте-апреле (81 и 84 см – средняя высота, 180 см – максимальная) (рис. 5,г). Снежный покров можно интерпретировать как надёжную границу летнего и зимнего сезонов наряду с ходом температур воздуха, выпадающих атмосферных осадков и т.п.

Растительность и почвенный покров УНП Хановей

Территория Хановейского УНП относится к Воркутинскому округу Предуральско-Уральской подпровинции Европейско-Западносибирской тундровой провинции, расположенному на повышенной денудационно-аккумулятивной равнине. Наиболее часто встречаемым в мозаичном растительном покрове района является сочетание травяно-кустарничково-зеленомошных тундр с плоскобугристыми болотами. На почвах более лёгкого гранулометрического состава и, как следствие, облегчённого дренажа, встречаются кустарничково-зеленомошно лишайниковые варианты крупноерниковых тундр. При повышенном увлажнении почв это сочетание может осложняться появлением травяно-кустарничково-сфагновых ерниковых тундр в комплексах с пушицево-осоково-сфагновыми болотами. Среди тундр также изредка встречаются предтундровые берёзово-еловые редколесья и берёзовые криволесья^[5,18]. Растительный покров возвышенных выпуклых участков рельефа зачастую неоднократно нарушался пожарами, произошедшими 30–50 лет назад, в результате чего на склонах долины р. Воркуты преобладают ряды восстановительных пирогенных сукцессий. Вследствие прогорания исключительно легко воспламеняющихся трав, кустарничков и лишайников^[21] происходят также метаморфозы глубин сезонного оттаивания и, как результат, ещё большее осложнение микрорельефа полигона^[10].

Территория исследования расположена в Печорской низменности в подзоне южной тундры, в Большеземельской провинции, в Воркутинском округе тундровых поверхностно-глеевых, торфянисто- и торфяно-тундровых глеевых мерзлотных почв^[1]. Междуречные пространства заняты ареалами глеезёмов криогенных, а пологие склоны – криометаморфическими почвами^[3,20]. Почвенно-геохимическая катена, заложенная И.Н. Семенковым^[20] на УНП Хановей, включает два подтипа криометаморфических почв – глееватую мерзлотную (с диагностическим горизонтом CRMg) и просто криометаморфическую мерзлотную (с диагностическим горизонтом CRM). Проявление свойств оглеения при этом не зависит от положения ареала почвы на склоне, криометаморфические глеевые мерзлотные почвы встречаются как на самом склоне, так и на выположенной его части в месте перехода склона в днище временного водотока ^[3]. Различная мощность торфяного горизонта в пределах полигона обеспечивает также классификационные различия криозёмов (профиль О – CR – C(g)) и торфяно-криозёмов (профиль T – CR – C(g)), глеезёмов (профиль O – G – CG) и торфяно-глеезёмов (T – G – CG)^[11]. На почвенной карте РСФСР ^[17] вдоль рек выделялись области распространения пойменных кислых почв.

Объекты и методы

Объекты исследования

В качестве объектов исследования нами были выбраны разрезы почв, заложенные на территории Хановейского учебно-научного полигона, а также за его пределами. Разрезы были заложены на характерных участках рельефа от приводораздельной поверхности (водораздел рек Воркута и Лёк-Воркута) до надпойменных террас р. Воркуты, на которых непосредственно располагается полигон Хановей, вплоть до поймы р. Воркуты.

Участки для заложения почвенных разрезов выбирались таким образом, чтобы как можно подробнее охарактеризовать разнообразие условий почвообразования и, следовательно, почв на исследуемой территории. Помимо широко распространённых здесь выпуклых поверхностей бугров пучения и межбугровых понижений, проведённые работы характеризуют локально проявляющиеся здесь почвы на массивах тундровых пятен-медальонов, а также торфяников на мощных торфяных залежах вблизи термокарстовых озёр. Рассмотренные почвы относятся к стволам постлитогенных, синлитогенных и органогенных почв. В рамках ствола постлитогенных почв выделяются отделы криогенных и криометаморфических, а также глеевых почв. К синлитогенным почвам относятся почвы из отдела аллювиальных. В стволе органогенного почвообразования исследованные почвы относятся к отделу торфяных почв. Отнесению этих почв к перечисленным отделам послужило наличие определённых диагностических горизонтов: в случае криогенных почв это собственно криогенно-ожелезненные горизонты с признаком cf, у криометаморфических – криометаморфические горизонты CRM, для глеевых почв характерно наличие глеевого горизонта почвообразующей породы G, а торфяные почвы, соответственно, имеют мощные (мощнее 10 см) торфяные горизонты T.

Полевые методы

Описания профильного строения почв и морфологических свойств почвенных профилей были выполнены в соответствии с правилами классификации и диагностике почв России^[11] по полевому определителю почв России^[16]. Описание включало последовательное изложение информации о следующих свойствах каждого из горизонтов почвы: цвет, код цвета по шкале Манселла, влажность (определяется органолептически), сложение, структура, гранулометрический состав (определяется органолептически), наличие, размеры и количество включений, новообразований и корней растений, характер перехода, форма границы. В случае, если описывался поверхностный или погребённый органогенный горизонт (подстилочно-торфянистый, торфяной или перегнойный), описание не включало характеристики структуры и гранулометрического состава. Образцы почв были отобраны по генетическим горизонтам с помощью ножа таким образом, чтобы масса каждого из них составляла примерно 200 г. Образцы в невысушенном состоянии упаковывались в двухслойные пластиковые пакеты с застёжкой zip-lock. В таком виде они доставлялись в лабораторию.

Лабораторные методы

Лабораторные исследования проводились в лаборатории эколого-геохимического центра (ЭГЦ) кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ. Отобранные 42 образца почв подвергались процедуре пробоподготовки, включающей высушивание в сушильном шкафу при температуре 40°С и просеивание через сито с диаметром пор 2 мм для отделение фракции крупнозёма – частиц более 2 мм в диаметре. Далее пробоподготовка проводилась в индивидуальной последовательности, в зависимости от каждого конкретного вида анализа.

Влажность почвы (М) определялась непосредственно перед высушиванием образцов в сушильном шкафу. Масса пустого бюкса из фольги, влажного и сухого образцов почвы фиксировались техническими весами с точностью до сотых долей г, после чего по формуле ниже вычислялась влажность:

где M, % - влажность почвы (%) – количество г влаги в 100 г абсолютно сухой почвы, m₁ – масса пустого бюкса (г), m₂ – масса бюкса с влажной почвой (г), m₃ – масса бюкса с сухой почвой (г), 100 – коэффициент для выражения результата в %.

Кислотность почвы (pH) определялась в вводной вытяжке, изготовленной при разбавлении навески почвы массой 3 г 15 мл дистиллированной воды (соотношение 1:5). Сухая почва предварительно перетиралась фарфоровым пестиком в фарфоровой ступке и просеивалась сквозь сито с диаметром пор 1 мм. Измерения pH производились на стационарном pH-метре METTLER TOLEDO.

Общее содержание легкорастворимых солей (TDS) также было выполнено в водной вытяжке, изготовленной в соотношении 1:5. Предварительная пробоподготовка полностью повторяла процедуру для анализа кислотности. Измерения TDS (мг/л) выполнялись на стационарном TDS-EC-метре METTLER TOLEDO.

Результаты

Описания профилей почв

Разрез Kh-22-1 (рис. 6)

Рис. 6. Криозём криогенно-ожелезнённый поверхностно- и надмерзлотно-оглеенный тиксотропный

Разрез заложен на выпуклой плоскобугристой вершине тундрового полигона, осложняющего среднюю часть пологого склона правого борта долины р. Воркуты. Микрорельеф – редкие торфяные кочки высотой до 20 см.

Растительная ассоциация: кустарничково-зеленомошно-лишайниковая тундра

Описание почвенного профиля:

О – 0-3(5) см, тёмно-бурый, свежий, рыхлый, низкой степени разложения органических остатков, пронизан корнями растений, переход резкий, граница волнистая.

О/G@ - 3(5)–13(34) см, светло-бурый с сизовато-белёсыми пятнами, влажный, рыхлый, проявляющий свойства тиксотропности, языковатый – два крупных языка, вероятно по морозобойным трещинам, серые языки до 4 – 7 см шириной в верхней части, структура неясно-комковатая, комки размером до 2 см, супесчаный, пронизан корнями растений, переход ясный по цвету, структуре и оглеению, граница волнисто-языковатая.

Gcf@ – 13(34)–28 см, от сизого до рыжего, мокрый, слегка уплотнённый, тиксотропный, фрагментарно-представленный, сизые пятна с рыжей каймой, бесструктурный, супесчаный, переход ясный по цвету и влажности, граница волнистая.

CG – 28–47(80) см, буровато-серый, свежий, рыхлый, нетиксотропный, супесчаный, в верхней части бесструктурный, в нижней части – комковатый, комки до 5 мм, переход ясный по цвету и оглеению, граница сильно-волнистая.

CGcf@ - 47(80)–120 см, на сизо-сером фоне крупные (до 5–7 см в диаметре) рыжие пятна, мокрый, уплотнённый, тиксотропный, сизые пятна с рыжими прослоями, криотурбированный, бесструктурный, супесчано-легкосуглинистый, заметные Fe-Mn примазки до 2 мм диаметром, переход резкий по кровле ММП, граница ровная.

CG┴ – 120+ см, аналогичен вышележащему горизонту, но мёрзлый.

Разрез Kh-22-2 (рис. 7)

Рис. 7. Торфяно-глеезём криогенно-ожелезнённый

Разрез заложен на пологонаклонной слабовыпуклой поверхности тундрового полигона. Микрорельеф – частые торфяные кочки высотой до 40 см, диаметром до 0,5 м.

Растительная ассоциация: травяно-кустарничково-сфагновая тундра

Описание почвенного профиля:

T – 0–25 см, мощный торфяной горизонт, тёмно-бурый, средней степени разложения органических остатков, рыхлый, свежий, густо пронизанный корнями, переход ясный по цвету и включениям, граница слабоволнистая.

T’ – 25–29 см, аналогичен вышележащему горизонту, но более высокой степени разложения, с включениями гравия диаметром до 3 мм, переход резкий по цвету, гранулометрическому составу, включениям, оглеению, граница волнистая.

G – 29–43 см, глеевый горизонт, сизо-серый с ржавыми фрагментами, рыжие пятна неясные, влажный, уплотнённый, бесструктурный, супесчаный, переход ясный по цвету.

[T] – 43–48 см, погребённая линза торфа тёмно-бурая, высокой степени разложения, шириной до 5 см.

CG@ – 40–50 см, темнее вышележащего горизонта, без проявлений ожелезнения, криотурбированный – левая часть горизонта выпучена на 20 см вверх, по сравнению с левой, переход резкий по кровле ММП.

CG┴ – 50… см, аналогичен вышележащему, но мёрзлый, содержащий тонкие (до 1 см) шлиры чистого льда, прозрачного, без признаков слоистости и пузырьков воздуха, переход не вскрыт.

Разрез Kh-22-3 (рис. 8)

Рис. 8. Криозём глеевый тиксотропный

Разрез заложен на пологом слабовыпуклом склоне долины безымянного ручья, впадающего в р. Воркуту. Микрорельеф – плоские пятна-медальоны, разделённые сфагново-зеленомошными валиками.

Растительная ассоциация: голая водорослевая «корковая» поверхность пятна-медальона.

Описание почвенного профиля

Oao – 0–1 см, маломощный корковый горизонт поверхности почв пятен-медальонов, тёмно-бурый, влажный, рыхлый, разложения органических остатков не наблюдается, переход резкий по цвету и составу горизонта, граница ровная.

CRg – 1–18 см, глеевый, от светло-бурого до ярко-сизого, уплотнённый, влажный, тиксотропный, бесструктурный, легко-средне-суглинистый, переход постепенный по цвету.

CR – 18–40 см, глеевый горизонт, светло-бурый, уплотнённый, влажный к мокрому, тиксотропный, бесструктурный, легко-среднесуглинистый, переход не вскрыт.

На глубине 35 см наблюдается выход надмерзлотных вод.

Разрез Kh-22-4 (рис. 9)

Рис. 9. Криозём глееватый на древнеаллювиальных отложениях

Разрез заложен на бровке крутого эрозионного склона II надпойменной террасы р. Воркуты (зачистка).

Растительная ассоциация: кустарничково-зеленомошно-лишайниковая тундра.

Описание почвенного профиля

O – 0–2(8) см, тёмно-бурый, рыхлый, свежий, низкой степени разложения органических остатков, густо пронизан корнями, переход резкий по цвету и составу горизонта, граница слабоволнистая.

O/Cg – 2(8)–10(19) см, серо-бурый, слегка уплотнённый, свежий, супесчаный, неясно-комковатый, включения двух наклонных прослоев горизонта О (аналогичного вышележащему) по 5–7 см шириной, пронизан корнями (особенно в прослоях О), переход ясный по цвету, оглеению, отсутствию прослоев О и сложению, граница ровная.

Cg – 10(19)–37 см, оглеенный, от едва заметного сизого до серо-бурого, слегка уплотнённый, свежий, супесчаный, структура неясно-комковатая, включения редких валунов размерами до 10 см, редкие корни диаметром до 7 мм, едва различимая слоистость, переход ясный по наличию слоистости и степени оглеения, граница ровная.

Gg⁓⁓ – 37+ см, глеевый слоистый, от сизо-серого до рыжевато-бурого, плотный, свежий, супесчано-легкосуглинистый, бесструктурный.

Разрез Kh-22-5 (рис. 10)

Рис. 10. Торфяная олиготрофная почва

Разрез заложен на высоком абразионном берегу термокарстового озера высотой около 2 м. Материал берега – торф (зачистка).

Растительная ассоциация: кустарничково-зеленомошно-лишайниковая тундра

Описание почвенного профиля

T – 0–10 см, торф низкой степени разложения, кустарничково-лишайниковый, с корешками багульника, голубики, шикши, морошки, овсяницы овечьей, вейника, лишайников, мха. Рыжевато-бурый, переход ясный, граница волнистая.

Т’ – 10–44 см, торф высокой степени разложения, состав не определяется, рыхлый, влажный, тёмно-бурый, переход постепенный, граница ровная.

Т’’ – 44–66 см, торф тёмно-бурый, высокой степени разложения, состав не дифференцируется, рыхлый, влажный, видны горизонтальные трещины (линии отрыва), переход ясный, граница слабоволнистая.

Т’’’ – 66–100 см, торф рыжевато-тёмно-бурый, высокой степени разложения, состав не дифференцируется, рыхлый, влажный, горизонтальная стратификация теряется, переход ясный, граница ровная.

Т’’’’ – 100–145 см, торф тёмно-бурый, средней степени разложения, видны остатки древесины (коры) и корней, явные признаки горизонтальной делимости, линии отрыва, слегка уплотнённый, мокрый, переход не вскрыт.

Разрез Kh-22-6 (рис. 11)

Рис. 11. Криометаморфическая глееватая почва

Разрез заложен на плоской субгоризонтальной приводораздельной поверхности рр. Воркуты и Лек-Воркуты. Микрорельеф – редкие травяные кочки высотой до 10–15 см.

Растительная ассоциация: крупноерниковая травяно-кустарничковая зеленомошная тундра.

Описание почвенного профиля

O – 0–3(7) см, тёмно-бурый, средней степени разложения органических остатков, рыхлый, свежий, пронизан корнями диаметром до 3 мм, переход резкий по цвету и составу горизонта, граница волнистая.

CRM – 3(7)–16 см, желтовато-серо-бурый, свежий, уплотнённый, супесчано-легкосуглинистый, икряная структура, икринки до 3 мм диаметром, проявление оглеения в виде редких неясных пятен (бледно-сизые с рыжей каймой), размеры пятен 5х10 см, редкие корни диаметром до 3 мм, переход постепенный.

C – 16+ см, желтовато-серо-бурый, неоглеенный, свежий, плотный, супесчано-легкосуглинистый, структура аналогичная вышележащему горизонту, включения гальки размером до 10 см, переход не вскрыт.

Kh-22-7 (рис. 12)

Рис. 12. Криометаморфическая надмерзлотно-глееватая (в левой части профиля) и перегнойно-криометаморфическая поверхностно- и надмерзлотно-глееватая (в правой части профиля) почва

Разрез заложен на выпуклой плоскобугристой вершине мерзлотного полигона, осложняющего нижнюю часть пологого склона правого борта долины р. Воркуты, постепенно переходящего в крутой склон II надпойменной террасы. Микрорельеф – редкие торфяные кочки высотой до 20 см.

Растительная ассоциация: кустарничково-зеленомошно-лишайниковая тундра

Описание левой части почвенного профиля:

O – 0–3 см, красновато-тёмно-бурый, средней степени разложения органических остатков, обильно пронизан корнями арктоуса альпийского, шикши, ивы карликовой, ивы карликовой, берёзы карликовой и др. видов растений, включения мелкой гальки, переход резкий по цвету и составу горизонта, граница волнистая.

CRM – 3–55 см, от светло-серо-бурого к рыжему, свежий, слегка уплотнённый, супесчано-легкосуглинистый, икряная структура, икринки до 1 – 2 мм в диаметре, корни редкие диаметром до 1 см, переход ясный по отсутствию оглеения, граница волнистая.

C – 55–70(72) см, светло-серо-бурый, свежий, уплотнённый, супесчано-легкосуглинистый, мелкокомковатый, в нижней части наблюдаются признаки горизонтальной делимости, единичные корни диаметром до 0,5 см, переход ясный по наличию оглеения и слоистости, граница слабоволнистая.

CG – 70(72)… см, от светло-серо-бурого к сизому и рыжему, влажный, уплотнённый, легко-среднесуглинистый, бесструктурный, слоистый, рыхлые тёмно-бурые железо-марганцевые конкреции, переход не вскрыт.

Описание правой части почвенного профиля:

H– 0–11 см, тёмно-бурый, средней степени разложения органических остатков, обильно пронизан корнями арктоуса альпийского, шикши, ивы карликовой, ивы карликовой, берёзы карликовой и др. видов растений, валжный, творожистый, мажущийся, переход резкий по цвету и составу горизонта, граница волнистая.

Cgf – 11–18 см, от светло-серо-бурого к рыжему, свежий, слегка уплотнённый, супесчано-легкосуглинистый, глеевые пятна (сизые внутри, рыжие по краям), субгоризонтально ориентированные, корни редкие диаметром до 1 см, переход ясный по отсутствию оглеения, граница волнистая.

C – 18–70(72) см, светло-серо-бурый, свежий, уплотнённый, супесчано-легкосуглинистый, мелкокомковатый, в нижней части наблюдаются признаки горизонтальной делимости, единичные корни диаметром до 0,5 см, переход ясный по наличию оглеения и слоистости, граница слабоволнистая.

CGf – 70(72)… см, от светло-серо-бурого к сизому и рыжему, влажный, уплотнённый, легко-среднесуглинистый, бесструктурный, слоистый, рыхлые тёмно-бурые железо-марганцевые конкреции, переход не вскрыт.

Разрез Kh-22-8 (рис. 13)

Рис. 13. Торфяно-глеезём оксиленно-глеевый мерзлотный

Разрез заложен на выпуклой плоскобугристой вершине тундрового полигона, осложняющего среднюю часть пологого склона правого борта долины р. Воркуты. Микрорельеф – частые торфяные кочки высотой до 40 см.

Растительная ассоциация: травяно-кустарничково-сфагновая тундра (с обилием багульника болотного)

Описание почвенного профиля

Т – 0–11 см, торф сфагновый, низкой степени разложения, бурый, пронизанный корнями диаметром до 3 мм, переход постепенный.

Т’ – 11–21(23) см, торф, аналогичен вышележащему горизонту, но более сильно разложенный, больше корней, чем в вышележащем, переход резкий, граница ровная.

Т’’ – 21(23)–31 см, торф тёмно-буро-красный, средней степени разложения, редкие корни, переход ясный по цвету и степени разложения органики, граница ровная.

Gox – 31–45 см, глеевый, от светло-бурого в верхней части до серо-сизого в нижней, влажный, плотный, легко-среднесуглинистый, проявление ожелезнения вдоль корневых каналов (вертикально-ориентированные), редкие корни диаметром до 1 мм, переход резкий по границе ММП, граница ровная.

CG┴ – 45… см, аналогичен вышележащему горизонту, но без корней, мёрзлый, высокольдистый (объёмное содержание льда ⁓ 20%), субгоризонтальные косые шлиры прозрачного льда без слоистости и пузырьков воздуха диаметром до 3 см, переход не вскрыт.

Разрез Kh-22-9 (рис. 14)

Рис. 14. Аллювиальная гумусовая почва

Разрез заложен на бровке крутого склона I надпойменной террасы р. Воркуты (зачистка).

Растительная ассоциация: разнотравно-злаково-зеленомошная

Описание почвенного профиля

AY – 0–20 см, серогумусовый горизонт аллювиальных почв, тёмно-серый, без неразложившихся органических остатков, свежий, рыхлый, мелкокомковато-ореховатый, мелкопесчаный заиленный, редкие и тонкие корни диаметром до 1 мм, переход постепенный.

C⁓⁓ – 20 см, от светло-серо-жёлтого до тёмно-серого, слои неясные, редко шире 3 мм, влажный, рыхлый, мелкокомковатый, мелкопесчаный заиленный, включения редкой гальки размером до 7 см, переход не вскрыт.

Разрез Kh-22-10 (рис. 15)

Рис. 15. Серогумусовая грубогумусированная почва на валунно-галечниковом аллювии

Разрез заложен на низкой пойме р. Воркуты, образующей в этом месте уступ высотой около 20 см над урезом воды.

Растительная ассоциация: разнотравно-злаковая

Описание почвенного профиля

AO – 0–12 см, тёмно-серо-бурый, низкой степени разложения органических остатков, комковатый, мелко-среднепесчаный заиленный, включения слабо-окатанной мелкой дресвы и щебня до 5 мм диаметром, единичные крупные корни диаметром до 1 см и частые тонкие диаметром до 2 мм, переход резкий по структуре, гранулометрическому составу и наличию крупных валунов.

R – 12+ см, крупно-галечниковый, содержание мелкозёма около 50%, тёмно-серый, влажный, уплотнённый, мелкозём – крупно- и среднепесчаный.

Классификация и диагностика почв

Большая часть изученных в пределах УНП Хановей почв имеет несколько основных общих черт морфологического строения профиля. В первую очередь это проявление оглеения, которое свидетельствует о переувлажнении почв ввиду большого количества поступающих атмосферных осадков и барьерной функции многолетнемёрзлых пород. Также, например, в случае с криозёмом глееватым тиксотропным (рис. 16,в) повышенная влажность и, в связи с этим, следы оглеения могут развиваться из-за активного таяния ММП (особенно на участках с разреженным растительным покровом или вообще его лишённых), что приводит к образованию целых горизонтов надмерзлотных вод.

Рис. 16. Профильное строение почв, изученных на УНП Хановей: криозём криогенно-ожелезнённый поверхностно- и надмерзлотно-глеевый тиксотропный (а), торфяно-глеезём криогенно-ожелезнённый (б), криозём глеевый тиксотропый (в), криозём глееватый на древнеаллювиальных отложениях (г), торфяная олиготрофная почва (д), криометаморфическая глееватая почва (е), криометаморфическая надмерзлотно-глееватая и перегнойно-криометаморфическая поверхностно- и надмерзлотно-глееватая (ж), торфяно-глеезём окисленно-глеевый мерзлотный (з), аллювиальная гумусовая почва (и), серогумусовая грубогумусированная почва на валунисто-галечниковом аллювии (к)

Оглеение проявляется здесь в разной степени, но особенно заметно оно в почвах, для которых характерно сочетание повышенной влажности, тяжёлого гранулометрического состава, а также близкого к поверхности залегания верхней границы ММП. Пример такого сочетания – торфяно-глеезём окисленно-глеевый мерзлотный (рис. 16,з). В разрезах криозёма (рис. 16,а) и перегнойно-криометаморфической почвы (рис. 16,ж) даже встречается так называемый дважды глеевый профиль. В классификационном плане это выражается во введении в название подтипов поверхностно- и надмерзлотно-глеевый и –глееватый. В этой ситуации между двумя горизонтами почвы, проявляющими признаки оглеения, находится срединный неглеевый горизонт.

Также довольно часто встречающимся свойством почв на Хановейском полигоне является тиксотропность, то есть, способность разжижаться при продолжительном механическом воздействии. При диагностике изученных разрезов свойство тиксотропности в ряде случаев проявлялось так ярко, что это стало поводом для введения подтипа «тиксотропный» в название почвы, как, например, в случае с криозёмами (рис. 16,а,в). Для этих почв характерно сочетание высокой влажности с тяжёлым (в основном, суглинистым) гранулометрическим составом, пески тиксотропны в гораздо меньшей степени, так, криозём глееватый на древнеаллювиальных отложениях (рис. 16,г) не является тиксотропным из-за того, что более лёгкий гранулометрический состав не создаёт в его профиле водонасыщенных горизонтов.

Процесс криометаморфизации, выражающийся в формировании горизонта CRM со своеобразной икряной структурой, в основном затрагивает почвы автономных позиций рельефа, где влажность не так высока, при этом гранулометрический состав почв супесчано-суглинистый. К отделу криометаморфических почв относится, к примеру, профиль криометаморфической глееватой почвы на приводораздельной поверхности (рис. 16,е) или сочетание криометаморфической и торфяно-криометаморфической на выпуклой поверхности полигона, плавно переходящего в бровку склона II надпойменной террасы р. Воркуты (рис. 16,ж).

Наличие в профиле почв горизонта ММП не так часто выражается в названии: зачастую почвы, относящиеся к отделу криогенных (криозёмов) не требуют включения слова «мерзлотный» в название, поскольку криогенез как ведущий процесс почвообразования сам по себе подразумевает это. Криотекстуры встреченных многолетнемёрзлых горизонтов почв в основном бывают двух типов – массивные (равномерно распределённая во льду грунтовая масса) (рис. 16,а) и шлировые (переслаивание мёрзлого грунта и линзовидных слоёв – шлиров, - чистого прозрачного льда) (рис. 16,б,з).

Особое положение среди изученных на полигоне почв имеют относящаяся к отделу торфяных почв торфяная олиготрофная почва, вскрытая в обнажении выского берега термокарстового озера (рис. 16,д) и почвы, разрезы которых были заложены гипсометрически ниже бровки II надпойменной террасы р. Воркуты. Это разрез аллювиальной гумусовой почвы (рис. 16,и) и серогумусовой грубогумуссированной почвы на валунисто-галечниковом аллювии. Отепляющее влияние течения реки на берега приводит к тому, что в профилях этих почвы не встречается горизонт ММП, а также не проявляются криогенные процессы (оструктуривание, криотурбации и т.п.). Также существенное отличие этих почв от расположенных на пологонаклонной поверхности I террасы заключается в значительном облегчении гранулометрического состава до песчаного и крупнее.

Свойства почв

Влажность почв, описанных и опробованных на территории Хановейского УНП, варьирует в довольно широких пределах – от 1,7 до 899,8% (рис. 17,а-к). В среднем она составляет 146%, при этом наиболее часто влажность почв варьирует в пределах 400%, лишь в некоторых случаях превышая этот показатель. Как правило, повышенная влажность характерна для органогенных горизонтов или горизонтов тяжёлого гранулометрического состава (супесчаных и суглинистых), которые из-за большого общего объёма порового пространства могут вмещать влаги в несколько раз больше собственной массы. Низкая же влажность в основном типична для почв лёгкого гранулометрического состава (песчаного и крупнее).

Рис. 17. Профильные распределения значений влажности почв (%):криозём криогенно-ожелезнённый поверхностно- и надмерзлотно-глеевый тиксотропный (а), торфяно-глеезём криогенно-ожелезнённый (б), криозём глеевый тиксотропый (в), криозём глееватый на древнеаллювиальных отложениях (г), торфяная олиготрофная почва (д), криометаморфическая глееватая почва (е), криометаморфическая надмерзлотно-глееватая и перегнойно-криометаморфическая поверхностно- и надмерзлотно-глееватая (ж), торфяно-глеезём окисленно-глеевый мерзлотный (з), аллювиальная гумусовая почва (и), серогумусовая грубогумусированная почва на валунисто-галечниковом аллювии (к)

Интересно отметить, что для рассмотренных почв возможно отнесение к одному из трёх типов профильного распределения влажности. К первому типу распределения – близкому к монотонному (с возможностью выделения максимума влажности в верхней части профиля, соответствующей поверхностному органогенному горизонту О или Т), - относятся профили почвы на рис. 17,а, г, д, е, ж, к. Второй тип распределения – извилистый, - включает профиль почвы на рис. 17,з. В верхней части разреза этой почвы происходит чередование торфяных горизонтов Т различной мощности и степени разложения, в результате чего влага накапливается в них неравномерно. Стоит отметить, что несмотря на наличие горизонта высокольдистых ММП в нижней части профиля (рис. 17з), влажность верхних влагонасыщенных горизонтов Т всё равно превышает влажность нижнего CG┴ примерно в 2–3 раза. Третий тип профильного распределения – срединно-аккумулятивный, - к которому относятся две почвы – рис. 17,в, и. В случае с первой из них повышенная (почти в 11 раз по отношению к выше- и нижележащему горизонтам почвы) влажность, достигающая здесь 707%, может быть связана как с практически отсутствующим органогенным горизонтом, так и с легко-среднесуглинистым гранулометрическим составом. В случае второй почвы, имеющей в основном мелкопесчаный гранулометрический состав, высокая влажность (899,8%) может быть обусловлена высокой влагоёмкостью органической части горизонта AY.

Исследованные почвы относятся к градациям от кислых до близких к нейтральным. Значения рН распределены в профилях почв крайне неравномерно, а варьирование их происходит в пределах от 4,7 до 7,5 единиц. Практически во всех случаях в профильном распределении значений рН почв соблюдается закономерность, при которой наиболее кислые (низкие значения рН между 4,5 и 5,5) горизонты – поверхностные органогенные, а с глубиной профиля кислотность уменьшается (рН возрастает до примерно 6–7 единиц (рис. 18).

Рис. 18. Профильные распределения значений pH: криозём криогенно-ожелезнённый поверхностно- и надмерзлотно-глеевый тиксотропный (а), торфяно-глеезём криогенно-ожелезнённый (б), криозём глеевый тиксотропый (в), криозём глееватый на древнеаллювиальных отложениях (г), торфяная олиготрофная почва (д), криометаморфическая глееватая почва (е), криометаморфическая надмерзлотно-глееватая и перегнойно-криометаморфическая поверхностно- и надмерзлотно-глееватая (ж), торфяно-глеезём окисленно-глеевый мерзлотный (з), аллювиальная гумусовая почва (и), серогумусовая грубогумусированная почва на валунисто-галечниковом аллювии (к)

Причиной тому, скорее всего, является высокое содержание органического вещества в верхних горизонтах, которое при разложении выделяет большое количество слабых органических кислот, являющихся источником подкисления почвенных вытяжек. Ниже же происходит переход к минеральной части почв, содержащей небольшие количества органического вещества и, как следствие, обеднённых катионами H⁺. Учитывая в целом невысокую мощность горизонтов О и Т, например, в случаях, показанных на рис. 18,а, в, г, е, ж, контрасты распределения значений рН могут быть весьма резкими.

Общее содержание легкорастворимых солей (ЛРС) по характеру профильных распределений также можно разделить на типы: относительно монотонные с возможной поверхностной аккумуляцией солей (рис. 19,а, г, д, е, ж, к), извилистые (рис. 19,б, з) и с ярко выраженной поверхностной аккумуляцией солей (рис. 19,в, и).

Рис. 19. Профильные распределения значений общего содержания легкорастворимых солей (TDS, мг/л): криозём криогенно-ожелезнённый поверхностно- и надмерзлотно-глеевый тиксотропный (а), торфяно-глеезём криогенно-ожелезнённый (б), криозём глеевый тиксотропый (в), криозём глееватый на древнеаллювиальных отложениях (г), торфяная олиготрофная почва (д), криометаморфическая глееватая почва (е), криометаморфическая надмерзлотно-глееватая и перегнойно-криометаморфическая поверхностно- и надмерзлотно-глееватая (ж), торфяно-глеезём окисленно-глеевый мерзлотный (з), аллювиальная гумусовая почва (и), серогумусовая грубогумусированная почва на валунисто-галечниковом аллювии (к)

То, что легкорастворимые соли аккумулируются в основном в поверхностных органогенных горизонтах, говорит об аэрогенном пути их поступления в местные ландшафты. Промывным водным режимом почв же объясняется монотонное распределение относительно низкого количества солей (около 10–20 мг/л) в минеральной части почвенных горизонтов. Частным случаем профильного распределения ЛРС в почвенном профиле является возрастание (практически с 0 до 100 мг/л) значения TDS в профиле почвы с высокольдистым горизонтом в профиле (рис. 19,з). Предположительно это связано с проявлением надмерзлотного и мерзлотного геохимического барьера в результате которого влага с высоким содержанием солей не может вымываться из профиля ниже границы ММП.

Дискуссия

Торфяно- и торфянисто-тундровые глеевые мерзлотные почвы наиболее широко распространены в пределах Воркутинского почвенного округа. Суммарная площадь их ареалов занимает 4,5% площади всей Республики Коми. Наряду с зональным типом почв – тундровыми поверхностно-глеевыми (в т.ч. оподзоленными) они широко распространены в автоморфных условиях ландшафтов. Они приурочены к выпуклым поверхностям приречных и водораздельных увалов, бровок склонов, сложенных суглинистыми почвообразующими породами. Чаще всего почвы этих типов встречаются как доминирующие в составе комплексов почвенного покрова с сухоторфянистыми аналогами (бугорков) и почвами пятен. Именно бугорковато-пятнистый микрорельеф, осложняющий плоские приводораздельные поверхности, сложенные тяжёлыми породами, оказывает основное влияние на микронеоднородности почвенного покрова^[1]. Также приводораздельные поверхности осложняют эрозионные врезы, создаваемые развивающейся овражно-балочной сетью, особенно интенсивной в последнее время, для которого характерно активная термоэрозия в связи с таянием ММП. Водосборы балок и оврагов, как отдельных элементов ландшафта, обладают специфическим почвенным покровом. Его структура представлена сочетанием глеезёмов мерзлотных (автономный междуречный элементарный геохимический ландшафт) с криометаморфическими типичными и глееватыми почвами (трансэлювиальные ландшафты склонов)^{[3, 20]}. Криометаморфические почвы также были встречены в районе п. Елецкого, где занимали автономные позиции рельефа долины р. Усы, а ниже по склону (катена от приводораздельной поверхности междуречья рр. Уса и Елец до Елецкого выпуклобугристого торфяника) сочетаются криозёмы и торфяно-криозёмы мерзлотные с торфяно-глеезёмами^[4].

В целом, в почвах, рассмотренных в работе^[4], наблюдается примерно та же закономерность профильного распределения кислотности, что и в изученных нами на Хановейском УНП. Поверхностные и приповерхностные горизонты, в максимальной степени затронутые биогенными процессами почвообразования, имеют кислую и слабокислую реакцию (pH = 3,9–5,6), а с глубиной значения рН возрастают примерно до 6,3–6,9 (реакция среды переходит в близкую к нейтральной). Распределение значений электропроводности (EC, мкС/см) в профилях почв (ЕС:TDS примерно 1:2) также во многом повторяет основную закономерность, наблюдаемую в изученных нами разрезах почв – наиболее минерализованным является поверхностный органогенный горизонт (в среднем от 30 до 60 мг ЛРС в 1 л), после чего содержание легкорастворимых солей падает в 4–6 раз. По сравнению с Хановейским полигоном, почвы вблизи Елецкого торфяника не так сильно минерализованы в верхней части профиля (максимальное измеренное содержание ЛРС составляет 116 мг/л, в отличие от поверхностных горизонтов на УНП Хановей, где максимальное содержание солей в районе 280 мг/л)^[4]. Значения рН почв, изученных в рамках водосбора площадью около 0,25 км^{2 [3]}, также соответствуют реакции среды от кислой (3–4,5) до слабокислой (4,5–6,5). Причём рассматривается широта вариации значений рН в рамках почвенно-геохимической катены: если в автономных позициях рельефа почвы имеют весьма монотонные профильные распределения рН (значения около 3–3,5 единиц), то в транзитных позициях склонов катены интервал варьирования становится значительно шире, верхняя граница рН достигает 6,4–6,5 единиц^[3,20]. Антропогенное почвообразование в пределах г. Воркуты, где до начала интенсивной застройки и организации функционального зонирования почвенный покров был аналогичен природному ненарушенному, привело к заметному росту значений рН. Почвы Воркуты имеют рН от 6,6 до 8,3 единиц, что соответствует уже близкой к нейтральной и слабощелочной среде^[9].

Отобранные из скважины глубокого бурения образцы керна многолетнемёрзлых грунтов были исследованы на предмет их влажности. На глубинах 1,1–1,3 и 1,3–1,5 м природная влажность грунтов была оценена в 125,18 и 125,82%, соответственно. Влажность на границе текучести составила 37,8 и 32,4%, а на границе раскатывания – 28,3 и 24,9%, соответственно^[3]. Высокая влажность мёрзлых грунтов изученного полигона обусловлена их высокой льдистостью. Пробы керна на глубинах 1,3–3,0 м включают многочисленные прослои тонких (до 2 мм) шлиров льда и жил белого прозрачного льда (7–9 мм), изредка встречаются прослои крупнокристаллического чистого прозрачного льда^[3].

Заключение

Авторами изучены почвы на учебно-научном полигоне Хановей и за его пределами. Были рассмотрены морфологические особенности почвенных профилей, а также их физические и физико-химические свойства – влажность, кислотность, содержание легкорастворимых солей.

В структуре почвенного покрова преобладают почвы, генетический профиль которых в основном сформирован различными криогенными процессами – криометаморфизацией (криометаморфические почвы), криогенезом (криогенные почвы – криозёмы). Также в неё встраиваются сочетания торфяно-глеевых почв (торфяно-глеезёмов) с относительно невысокой мощностью торфяного горизонта и торфяные олиготрофные почвы на сухих торфяниках, мощность торфа в которых достигает нескольких метров. Иногда микронеоднородности криогенного рельефа (сочетания кочек с понижениями вокруг них, тундровых почв-пятен с мохово-лишайниковыми валиками и т.п.) создают весьма контрастный почвенный покров на небольшой площади. Порой различия, создаваемые микрорельефом, достаточны для того, чтобы иметь классификационное значение. Так, например, одним разрезом, вскрывающим профили почв под бугорком и западиной, на расстоянии меньше 1 м друг от друга сменяются криометаморфическая надмерзлотно-глееватая и перегнойно-криометаморфическая поверхностно- и надмерзлотно-глееватая почвы.

Рассмотренные почвы имеют три основных типа профильного распределения влажности: близкий к монотонному, извилистый и срединно-аккумулятивный. Влажность почв варьирует в пределах от 2 до почти 900%. Повышенной влажностью, как правило, отличаются поверхностные органогенные горизонты. Особенно гигроскопичные торфяные и торфянистые. Водородный показатель кислотности почвы (рН) варьирует в рассмотренных нами профилях от 4,5 до 7,5 единиц, что соответствует градациям от кислых до близких к нейтральным реакциям среды. Распределение рН в профилях почв чаще всего характеризуется минимальным значением (наиболее кислой реакцией среды) в поверхностном органогенном горизонте (рН = 4,5–5,5), а при переходе к минеральной части профиля рН возрастает до 6,5–7,5. Рассмотренные почвы содержат от практически 0 до 300 мг/л легкорастворимых солей. Повышенным содержанием солей также отличаются поверхностные горизонты, а с глубиной концентрации ЛРС почти неминуемо снижаются. Это распределение свидетельствует об аэрогенном привносе солей в почвы (с атмосферными осадками) равно как и о способности солей аккумулироваться в поверхностных горизонтах почв, не проникая вглубь профилей.

Полученные авторами результаты данного исследования являются одними из немногочисленных данных о почвах юго-востока Большеземельской тундры в районе Воркуты и их свойствах. Во многом они подтверждаются полученными ранее сведениями о катенарной структуре почвенного покрова и свойствах почв аналогичной природной среды в районе пос. Елецкого (расположенного восточнее УНП Хановей примерно на 100 км), частично – результатами малочисленных почвенно-геохимических исследований на самом полигоне. Изученное почвенное разнообразие уточняет представление исследователей о структуре почвенного покрова территории. Тем не менее, во многом представленные результаты носят характер предварительных. Так, под вопросом остаются окончательные версии классификационных названий почв, дать которые однозначно в некоторых случаях оказалось затруднительно. Также для дальнейшего исследования свойств почв необходимо расширение круга химико-аналитических работ, результаты некоторых из которых в том числе смогут уточнить результаты классификации и диагностики почв.

Благодарности

Авторы выражают благодарность профессору М.И. Герасимовой за помощь в классифицировании почв. Также авторы признательны с.н.с. В.С. Исаеву и зав.лаб. Д.О. Сергееву за помощь в организации полевых работ и транспортировке образцов.