ПОЛЯРНЫЕ И ПРИПОЛЯРНЫЕ ЛАНДШАФТЫ

Полярные ледниковые ландшафты (арктические и антарктические). Наибольшую площадь покровного оледенения занимает в Южном полушарии Антарктический ледниковый покров — 14 млн км². Средняя мощность ледникового покрова более 1600м. На суше Северного полушария: Арктика, Гренландия, Новая Земля, толщина ледников от 2300 до 400 м. Ледяным пустыням свойственен отрицательный годовой радиационный баланс Л = — (200...400) МДж/м². Средняя месячная температура воздуха ниже О °С, летом —30...—50 °С, зимой —60...—70 °С. Абсолютный минимум температур —89,2 °С. Годовое количество осадков Ос =30...500 мм. Сформировавшиеся ледники медленно движутся от центра к периферии. Из растительности встречаются водорослево-лишайниковые группировки.

Полярные внеледниковые ландшафты (арктические и антарктические). Они занимают Антарктический полуостров и острова Северного Ледовитого океана. Радиационный баланс с октября по апрель отрицательный, в остальное время положительный — К= 250...400 МДж/м². Годовое количество осадков Ос =200 мм и более. Продолжительность снегового покрова до 300 сут в году. Полярная ночь длится до 130 сут. В годовом цикле до 10 мес приходится на морозный период. Полярное лето — июль и большая часть августа. Деятельный слой оттаивает на 20...30 см. Вегетация растений протекает быстро и возможна благодаря большему нагреву поверхности почвы, чем воздуха. Растительный покров слабо развит и состоит из низкорослых трав, лишайников, корневые системы не смыкаются. Распространена многолетняя мерзлота. Ежегодная продуктивность фитомассы не превышает 0,3 т/га, а ее запасы— 1,5 т/га.

Субарктические ландшафты (тундровые). Выделяют арктико-тундровые, тундровые, южно-тундровые подтипы ландшафтов. По сравнению с Арктикой в Субарктике тепло- и влагообеспеченность возрастают. Радиационный баланс колеблется от 500 до 1000 МДж/м², сумма активных температур воздуха (среднесуточная выше 10 °С) составляет 500...600 °С, увлажнение избыточное, сток обильный и неравномерный с весенним максимумом. Продолжительность снежного покрова около 8 мес. Развита многолетняя мерзлота. Растительный покров включает низкорослые полярные кустарники (березки, ивы), кустарнички (голубика, багульник), осоки, мхи, лишайники. Корневые системы растений смыкаются. Запасы фитомассы колеблются от 5 до 30 т/га. Продуктивность — до 4 т/га в год. Биологический круговорот слабый. Широко развито заболачивание. Преобладают тундровые торфянисто-глеевые, кислые почвы.

Бореально-субарктические континентальные ландшафты (лесо-тундровые). При переходе от тундры к тайге в условиях континентального климата образуется лесотундра. Запасы тепла и осадков возрастают. Сумма температур составляет 500...800 °С. Распространены многолетняя мерзлота, заболачивание. Появляются единичные деревья лиственницы, ели, сосны, извилистой березы, затем их группы и редколесья. Запасы фитомассы до 75 т/га, ежегодная продуктивность — 6 т/га. Почвы — тундровые торфянисто-глеевые. Местами распространены подзолистый процесс, торфообразование. Зимний период сокращен до 180...220 сут.

Бореально-субарктические приокеанические ландшафты (луговые и лесолуговые). Их рассматривают как приокеанический аналог лесотундры. Представлены на Курилах и Камчатке. Отличаются мягким и влажным климатом. Годовое количество осадков более 1000 мм. Сумма температур составляет 500...700 °С. Коэффициент увлажнения по Н. Н. Иванову К_у> 3 (отношение среднего годового количества осадков к средней годовой испаряемости). Длительная (до 200 сут) и суровая зима с мощным снежным покровом. Распространены разреженные леса с высокотравьем на слабокислых дерновых почвах. Запасы фитомассы около 85 т/га, по продуктивности около 7 т/га. Ландшафты формируются в условиях активного вулканизма.

2. БОРЕАЛЬНЫЕ И БОРЕАЛЬНО-СУББОРЕАЛЬНЫЕ ЛАНДШАФТЫ

Бореальные ландшафты (таежные). Расположены в широтном поясе между 50 и 70° с. ш. в Евразии и в Северной Америке. На юге к ним примыкает полоса бореально-суббореальных ландшафтов. Характеризуются умеренно холодным климатом и избыточным увлажнением. Годовой радиационный баланс Л =1000... 1600 МДж/м². Сумма средних суточных температур воздуха составляет от 800 до 1800 °С. Годовая сумма осадков — 500...700 мм, К_у — не более 4. В бореальных ландшафтах выделено три подтипа — северо-, средне- и южно-таежный, обусловленных различиями в теплообеспеченности. Развито заболачивание. Поверхностный сток интенсивный, но денудационные процессы сдерживаются лесной растительностью. Распространены хвойные леса с подлеском. Запасы продуктивной биомассы в северной тайге — около 150, средней — около 250, южной —около 300 т/га, с ежегодным приростом 4...10 т/га. Таежный лес ежегодно потребляет 100...200 кг/га химических элементов, из которых 80...150 кг/га возвращается с опадом. Мощная подстилка содержит 2...4 т/га минеральных элементов. Разлагающийся опад образует фульвокислоты, усиливающие миграционную способность элементов. Хлориды, сульфаты, карбонаты выносятся за пределы почвенного профиля. Поглощающий комплекс подзолистых почв насыщен основаниями.

Бореально-суббореальные ландшафты (подтаежные). Подтаежные ландшафты распространены в Восточной Европе и отличаются от таежных повышенной теплообеспеченностью. Сумма активных температур составляет 2000...2200 °С. Осадки 500...700 мм превышают годовую испаряемость Е= 500...600 мм. Растительный покров образован смешанными лесами. Запасы фитомассы — 300 т/га, продуктивность около 12 т/га. С опадом ежегодно поступает 200...400 кг/га зольных элементов. Опад разлагается быстрее, чем в тайге. В гумусе помимо фульвокислот присутствуют гуминовые кислоты. Они связываются с основаниями и осаждаются в перегнойном горизонте. Почвы — дерново-подзолистые. По виду сезонной структуры подтаежные ландшафты близки к таежным, но с большей длительностью активных периодов и менее продолжительной зимой.

3. СУББОРЕАЛЬНЫЕ ЛАНДШАФТЫ

К суббореальным ландшафтам относятся территории умеренной теплообеспеченности с суммами активных температур 2000... 3800 "С. Радиационный баланс составляет К= 1500... 2000 МДж/м². Увлажненность этого пояса колеблется в широком диапазоне, в результате образовались ландшафты разных типов — от гумидных до аридных.

Суббореальные гумидные ландшафты (широколиственно-лесные). Представлены восточно-европейским типом, который простирается прерывистой полосой до Урала. Запасы тепла по сумме активных температур выше 10 °С составляют 2200...2500 "С. Годовое количество осадков 700...800 мм, К_у<1. Активное функционирование геосистем здесь на 50...60 сут больше, чем в бореальных ландшафтах. Активнее биологический круговорот и влагооборот, химическое выветривание. Запасы биомассы широколиственных лесов 300...600 т/га, годовая биологическая продуктивность 10...16 т/га. Потребление химических элементов достигает 300...500 кг/га, возвращается с спадом 250...350 кг/га. Активный биологический круговорот элементов (особенно кальция) и микробиологическая деятельность способствуют накоплению в почве до 6...8 % гумуса. Имеет место высокая насыщенность основаниями, слабокислая и нейтральная реакция почвенного раствора. Типичны бурые и серые лесные почвы. В зимний период устойчивый снежный покров держится до 130...140 сут.

Суббореальные семигумидные ландшафты (лесостепные). Эти ландшафты располагаются в континентальной части материка. По запасам тепла они одинаковые с широколиственно-лесными, но уступают им по влагообеспеченности. Леса постепенно сменяются луговыми степями. Восточно-европейские лесостепные ландшафты типично континентальные, с суммой температур 2200...2500 "С, годовыми осадками 600 мм, К_у = 0,6...1,0. В западно-сибирских лесостепях климат приближается к резко континентальному, зима продолжительнее и суровее, тепла и влаги меньше. Сумма температур 2000...2200 °С, осадков выпадает 400...500 мм. Запасы биомассы восточно-европейских и западно-сибирских лесостепей около 15...20 т/га, ежегодная продукция 15...26 т/га. Для ее создания требуется до 1000 кг/га зольных элементов. Интенсивность биологического круговорота здесь выше, чем в широколиственных лесах, и максимальная для суббореальных ландшафтов. Перегнивая, опад образует устойчивые органоминеральные соединения, сорбирующие большое количество кальция, калия, фосфора. Образуются выщелоченные и типичные черноземы, содержащие до 700...800 т/га гумуса. Они насыщены основаниями, имеют нейтральную реакцию. Активность влагооборота в значительной степени ограничена недостатком атмосферных осадков. Зима с устойчивым снежным покровом с конца декабря до начала марта.

Суббореальные семиаридные ландшафты (степные). Усиление сухости приводит к смене лесостепных ландшафтов степными. В Евразии образуется выраженная внутриконтинентальная зона, нигде не выходящая к берегам океанов, с четырьмя типами ландшафтов: восточно-европейским, казахстанским, центрально-азиатским, восточно-азиатским. Суммы температур составляют 200...3600 °С, годовые осадки Ос = 250...500 мм, коэффициент увлажнения снижается до К_у = 0,6...0,3. Основные степные сообщества — многолетние дерновинные злаки (ковыль, житняк и др.). Запасы фитомассы — около 5... 15 т/га. Количество годовой про­дукции такое же. Растительный опад ежегодно приносит в почву 400...500 кг/га зольных элементов, азота. В опаде много основа­ний. Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелоч­ная. В почве накапливаются карбонаты, гипс, сульфаты и хлориды. Минерализация органических остатков замедлена из-за сухо­сти. В почве накапливается много гумуса (300...600 т/га), но меньше, чем в лесостепи. Формируются темно-каштановые и каштановые почвы, часто карбонатные и солонцеватые. Зима длится с ноября до конца марта. Снежный покров маломощный. Почва промерзает до 1,5...2,5 м.

Суббореальные аридные ландшафты (полупустынные). Полупустынные ландшафты Евразии выражены двумя типами: резко континентальным казахстанским с суммой активных температур 3200...3600 °С и годовым количеством осадков 200...300 мм, А^ = 0,2...0,3 и крайне континентальным центрально-азиатским ландшафтом с суммой температур 2600...3000 °С и осадками за год Ос = 100...200 мм, К_у = 0,1 ...0,2. Аридность выражена в слабом развитии стока, значительном механическом выветривании, дефляции, в понижениях — соленакоплении. Запасы фитомассы 8...4т/га, продуктивность 3...5 т/га. Устойчивый снежный покров сохраняется от 95 до 135сут. В бесснежный период в почве имеет место недостаток влаги.

Суббореальные экстрааридные ландшафты (пустынные). Такие ландшафты распространены в центре Евразии. Для них характерна сильно выраженная аридность: годовое количество осадков менее 200 мм, жаркое лето, сумма температур составляет 3200...4000 "С, К.у = 0,1...0,15 и холодная зима (температура самого холодного месяца —10...—15°С) продолжительностью 75...125сут с устойчивым, но маломощным снежным покровом. Выделяют резко континентальные казахстанские и центрально-азиатские Суббореальные пустыни. Крайняя аридность проявляется в отсутствии рек с постоянным течением, наличии физического выветривания, дефляции, эоловой аккумуляции, соленакоплении. Слабый растительный покров, фитомасса 3,5... 6,0 т/га, а продуктивность 0,5...4,0 т/га.

4. СУБТРОПИЧЕСКИЕ ЛАНДШАФТЫ

Понятие «субтропики» отражает высокий уровень теплообес-печенности: Л= 2000...3000 МДж/м², сумма активных температур 4600...8000 °С и достаточно теплую зиму, не ниже —5 °С. Вегетация возможна круглый год. Условия увлажнения варьируют в широком диапазоне, как и в суббореальных ландшафтах (от гумидных до экстрааридных).

Биологический круговорот в субтропических гумидных (влажных лесных) ландшафтах протекает очень активно. Осадков выпадает не менее 1000 мм в год. Лето жаркое, зима теплая. Органическое вещество разлагается и минерализуется на протяжении всего годового цикла, поэтому в почве накапливается мало гумуса (1,5...2,0 %). Почвы — желтоземы, красноземы, с низким содержанием азота и фосфора, кислотностью рН 4,5.

В субтропических семигумидных и семиаридных ландшафтах запасы биомассы около 300 т/га, а продуктивность до 7 т/га. Опад быстро разрушается. Почвы — коричневые, нейтральные, богатые основаниями, содержание гумуса 4...7 %. Ку=0,3...1,0, что позволяет произрастать лесной растительности.

В субтропических аридных (полупустынных) ландшафтах годовые осадки сокращены до 200...300 мм, а К_у = 0,2...0,3.

Субтропические экстрааридные (пустынные) ландшафты имеют недостаточное увлажнение: осадков менее 100мм и большие запасы тепла — до 8000 °С, обычно К_у < 0,05. Характерны дефляция, наличие временных водотоков, солей.

5. ТРОПИЧЕСКИЕ И СУБЭКВАТОРИАЛЬНЫЕ ЛАНДШАФТЫ

Тропические и субэкваториальные ландшафты по теплообеспеченности близки. Для первых К = 2500...3000 МДж/м², а вторых 3000...3300 МДж/м², поэтому и суммы активных температур одного порядка: 8000...10 500 °С. Лето жаркое, с температурой воздуха не ниже 28 °С. Для них характерна резкая сезонность увлажнения и всех природных процессов. На фоне сезонных колебаний циркуляции атмосферы аридные, семигумидные, семиаридные, гумидные ландшафты с приближением к экватору постепенно сменяют друг друга по широте.

В пустынных тропических экстрааридных ландшафтах осадки могут не выпадать годами. Средняя многолетняя норма осадков составляет около 1мм при годовой испаряемости Е=5000 мм, К_у < 0,0002. Для них характерны громадные массивы эоловых песков, солончаковые впадины. Запасы фитомассы менее 1 т/га, продуктивность не более 1 т/га. Миграция растворимых солей образует известково-гипсовую корку. Почвы не развиты. Сезонный ритм выражен слабо.

В тропических гумидных ландшафтах обилие осадков (1500...3000 мм) приводит к интенсивному стоку, активной эрозии, химическому выветриванию. Растительный покров образован влажными вечнозелеными лесами. Засухи не бывает, деревья не сбрасывают листьев. С мая по октябрь длится дождливый и наибо­лее теплый сезон. Сумма температур 8000...9000 °С, К_у = 1...3. Зимняя часть года более прохладная и менее влажная. Почвы — зональные красно-желтые, кислые, сильно выщелоченные, часто оподзоленные, обогащены окислами железа, гумуса 2...3 %.

Субэкваториальные гумидные ландшафты имеют жаркий климат, сумма температур 9000...10 000 °С, обильные осадки (1500...2000 мм) с контрастным распределением по сезонам, К_у> 1, чаще 2...3. За 2...4 зимних месяца месячная норма осадков снижается до 5 мм и менее. Сток интенсивный с энергичной денудацией и химическим выветриванием. Опад быстро разлагается, что препятствует накоплению гумуса. Почвы — красные ферраллитные, сильно выщелоченные, со скоплениями железистых конкреций.

6. ЭКВАТОРИАЛЬНЫЕ ЛАНДШАФТЫ

Экваториальным ландшафтам соответствует наибольший для суши радиационный баланс К = 3500 МДж/м⁵ и постоянное существенное увлажнение 2000 мм без засушливого периода. Запасы тепла соответствуют 9500...10 000 °С. Годовая испаряемость около 1000 мм, К_у > 2. Годовой сток более 1000 мм. Развита густая и полноводная речная сеть. Запасы фитомассы до 1000 т/га, ежегодная продукция 30...50 т/га (в опад идет 10...25 т/га). Ежегодное потребление химических элементов около 2000 кг/га. Минеральное питание растений в основном осуществляется за счет интенсивного биологического круговорота. В процессе разложения органических остатков образуется большое количество углекислоты и фульвокислот. Это приводит к интенсивному выщелачиванию легкорастворимых солей и карбонатов. Почвы красноцветные или красно-желтые ферраллитные, сильно обеднены основаниями и гумусом (1,5...2,5 %), кислые (рН 3,0...5,5).