Файл: Общее мерзлотоведение..pdf

в летнее время, несколько повышает ее зимой, замедляет промер­ зание в холодное время года, а в теплое задерживает прогрева­ ние и, следовательно, оттаивание. Различные компоненты расти­ тельного покрова по-разному влияют на температурный режим почвы и на промерзание и оттаивание. Преобладающие в области мерзлой зоны редкостойные леса с сомкнутостью крон 0,3—0,5 лишь незначительно действуют на температуру и процессы про­ мерзания и протаивания почв, наибольшее влияние на эти про­ цессы оказывает моховой и лишайниковый покров. Особенно сильное теплоизолирующее влияние оказывает напочвенный пок­ ров из зеленых мхов (Pleurozium schreberi, Hylocomium proli­ feram и др.). В летнее время разница среднемесячных температур на глубине 20 см на площадке с моховым покровом и без него достигает 11—15°. Глубина протаивания под моховым покровом в 2—3 раза меньше, чем на участке без него. В весенне-летнее время моховой покров изолирует почву от проникновения теплых потоков, в осенне-зимние месяцы препятствует поступлению в почву холода и ограничивает промерзание. Кустарники, кустар­ нички и травянистая растительность влияют также, но по интен­ сивности воздействия занимают промежуточное место между лесом и мохово-лишайниковым покровом.

Имеющиеся материалы по тундровым и лесотундровым об­ ластям Восточной Сибири и Якутии позволили установить, что с развитием растительности, как правило, уменьшается глу­ бина протаивания н повышается верхняя поверхность мерзлой зоны. Важнейшая причина ужесточения мерзлотного режима — развитие мохового покрова и накопление торфа.

Для северной части тайги Восточной Сибири и Якутии харак­ терны те же процессы. Исследование лесных гарей показало, что при выгорании торфяно-моховых слоев даже на суглинистых почвах глубина протаивания увеличивается на 75—95 см. Отме­ тим, что первое глубокое исследование, оценивающее значение лесных пожаров для динамики мерзлой зоны, выполнено В. Ф. Тумелем в 1939 г. Зарастание гарей и возобновление на них лесных ассоциаций неизменно сопровождаются повышением верх­ ней границы мерзлой зоны. В поймах рек развитие лесной расти­ тельности обычно влечет за собой заболачивание леса и' умень­ шение мощности слоя сезонного протаивания.

. В южной части области распространения мерзлой зоны разви­ тие растительных покровов также является ведущим фактором, определяющим характер мерзлотных процессов в почве. Воз­ никновение мерзлой зоны повсеместно совпадает с развитием лесов со сплошным моховым покровом, темнохвойных сомкнутых лесов, кустарничково-сфагновых или осоково-сфагновых болот. На участках, где развиваются иные растительные сообщества, мерзлая зона не формируется. В дальнейшем мерзлая зона воз­ действует на развитие растительности, способствует заболачи­ ванию и образованию болот п торфяников.

256

Главную роль в развитии мерзлотного процесса в почве играет моховой и торфяной покров. Нарушение такого покрова или его полное уничтожение вызывает деградацию мерзлой зоны.

Растительный покров служит надежным показателем состоя­ ния мерзлых пород. Влияя на растительные покровы, можно в какой-то степени управлять мерзлотными явлениями и про­ цессами. Эта идея была высказана еще М. И. Сумгиным [9, 10]. И. И. Колосков [11, 12] разработал принципы управления тепло­ обменом почвы, которые получили название тепловой мелиорации почв. Работа А. П. Тыртикова подтвердила правильность кон­ цепции П. И. Колоскова. Всякое нарушение, а тем более полное удаление растительного покрова влечет за собой значительное повышение температуры почвы в летнее время. Так, по наблюде­ ниям в районе Игарки и в долине р. Хантанки удаление напоч­ венного покрова и торфяного горизонта в редкостойных лесах увеличивает температуру почвы на глубине 20 см на 6,4—7,3° по сравнению с естественными условиями. Потепление освобож­ денной от растительности почвы в летнее время сопряжено с боль­ шим ее охлаждением зимой. Но с точки зрения интересов сель­ ского или лесного хозяйства даже значительное охлаждение почвы в зимние месяцы не действует отрицательно на производительность участков во время вегетации растений.

Решающим фактором ухудшения почв в пределах мерзлой зоны является развитие мохового покрова и отложения торфа. Для улучшения почвенного климата А. П. Тыртиков [131 предложил осуществлять минерализацию торфяно-моховых пок­ ровов путем внесения извести. Известкование губит мхи, ускоряет минерализацию торфа, повышает плодородие почвы и положи­ тельно влияет на ее тепловой режим. Все это улучшает лесо­ растительные условия и условия для роста трав. В дальнейшем А. II. Тыртиков [8] подтверждает целесообразность минерализа­ ции мохово-торфяных покровов в целях улучшения роста деревьев и указывает, что проведение таких мероприятий в широких мас­ штабах может улучшить климат района.

Растительность как индикатор мерзлых или талых пород. Остановимся на вопросе использования характеристик расти­ тельного покрова для индикации состояния, состава и свойств почв и пород. Роль растительности как индикатора относительна. Эта относительность выражается в том, что в разных условиях один и тот же растительный покров может быть индикатором раз­ личных типов мерзлых пород или даже показателем их отсут­ ствия. Поэтому индикационные свойства растительности уста­ навливаются лишь для конкретного района, для которого в ка­ кой-то степени изучена связь между определенными растительны­ ми сообществами и мерзлотными условиями.

Впервые Б. Н. Городков в 1932—1934 гг. успешно использо­ вал растительность в качестве индикатора мерзлых пород. Он от­ мечал, что в Северном крае торфяники, заросшие угнетенной сос­

ной, свидетельствуют оо отсутствии мерзлых пород, а крупнобугристые безлесные торфяники свойственны районам со споради­ ческим распространением ме,злых пород и указывают та бли­ зость южной границы последних [6].

Растительность может служить индикатором почв, на которых она развивается, и индикатором мощности деятельного слоя 16]. Оо данным МГУ, например, сосняки лишайпиково-толокнянковые при сплошном распространении мерзлой зоны указывают на опесчаненный состав рыхлых отложений или близкое залегание коренных пород, а также на глубокое (по сравне­ нию с другими участками района) летнее протаивание почв и гор­ ных пород (для разных районов от 1,5—2 до 3—4 м). В условиях прерывистого распространения мерзлых пород индикационное значение таких сосняков двоякое: в одних случаях они указывают на отсутствие мерзлых пород, а в других — на глубокое летнее протаивание. Однако сравнивая в одном и том же районе участки

ссосняками и участки с лиственничниками, можно сделать вывод

омерзлотной обстановке этих участков — под сосияками рыхлые

отложения более водопроницаемые, глубины нротаивания больше, среднегодовые температуры выше, чем под лиственничниками [141. На заболоченных участках характер растительности также сви­ детельствует о различных мерзлотных условиях. Массовое раз­ витие на поверхности плотных сфагновых мхов при отсутствии избыточной воды является показателем атмосферного питания болота и малых глубин протаивания (от 0,2 до 0,4—0,6 м). Пре­ обладание на болоте осок и болотных трав с ольхой и ивой ука­ зывает на существование грунтового питания. При маломощной мерзлой зоне для таких болот обычны сквозные талики, при боль­ шой мощности мерзлых пород — несквозпые.

Использование растительности как индикатора мерзлотных условий широко вошло в практику съемочных работ, проводящих­ ся на площадях сплошного и прерывистого распространения мерз­ лых пород. Особенно успешно этот метод применяется для кар­ тирования различного рода таликов. Большой материал о связи растительного покрова с мерзлотными условиями (на примере северной тайги Западной Сибири) собран Н. С. Араловой. По ее данным, индикаторы таликов — леса следующих типов: березняки лишайниковые, лиственничники лишайниковые, сосняки лишай­ никовые, кедровники лишайниковые, березняки травяные, бе­ резняки зеленомоховые.

К лесам-индикаторам мерзлых почв относятся лиственничники зеленомоховые, ельники зеленомоховые, кедровники зеленомо­ ховые.

Кустарничково-лишайниковые болота свидетельствуют о мерз­ лых почвах. Сфагновые болота — индикаторы талых почв.

Ивняки и ольшаники развиваются на талых почвах. Луговая растительность приурочена к участкам, где мерзлые породы от­ сутствуют.

2 58

В заключение следует отметить, что первые исследования слож­ ного и многостороннего взаимовлияния мерзлой зоны и расти­ тельности, осуществленные в начале века Амурской экспедицией Переселенческого управления, положили начало изучению этой проблемы. Основоположник мерзлотоведения М. И. Сумгин сформулировал ряд программных положений по углубленной разработке этой проблемы, энергично настаивал на проведении мерзлотоведческих исследований в этом направлении и содейст­ вовал их развитию.

К настоящему времени многие вопросы взаимовлияния мерз­ лых почв, грунтов и растительности решены и результаты ис­ пользуются в народном хозяйстве. Однако еще больше пред­ стоит сделать.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.С у к а ч е в В. II. Растительность верхней части бассейна реки Тунгара Олекминского округа Якутской области.—«Тр. Амурской экспе­ диции», 1962, т. 1, вып. 16.

4.Г о р о д к о в Б. Н. Растительность Арктики и горных тундр СССР.—

Вкн.: Растительность СССР, т. 1. М., 1938.

5. Д а д ы к и н В. П. Особенности поведения растений на холодных почвах. М., Изд-во АН СССР, 1952.

6 . -Основы геокриологии (мерзлотоведения) ч. 1, гл. X. М., Изд-во АН

СССР, 1959.

7.А б о л и н Р. И. Геоботаническое и почвенное описание Лено-Ви- люйской равнины,—«Тр. по изучению ЯАССР», т. X. М., Изд-во АН

СССР, 1929.

8.Т ы р т и к о в А. П. Влияние растительного покрова на промерзание

и протаивание грунтов. Изд-во МГУ, 1969.

9.С у м г и и М. И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР. Влади­ восток, 1927.

10.С у м г и н М. И. К вопросу о перспективах изучения вечной мерзлоты в Якутской республике.—«Тр. Комитета по вечной .мерзлоте», вып. IX. М., Изд-во АН СССР, 1940.

11.К о л о с к о в И. И. Климатические основы сельского хозяйства Амурской области. Благовещенск, 1925,

12.К о л о с к о в И. И. О причинах и следствиях таяния грунтового

льда в Центральной Якутии.— В кн.: Исследования вечной мерзлоты

в Якутии, вып. 2. М., Изд-во АН СССР, 1950.

13.Ты р т и к о в А. И. Вопросы улучшения роста деревьев на севере Западной Сибири,— В кн.: Проблемы Севера, вып. 8. М., Изд-во АН

СССР, 1963.

14.Методика комплексной мерзлотно-гидрогеологической и инженерно­ геологической съемки масштабов 1 : 200 000 и 1 : 500 000, гл. II, § 4. Изд-во МГУ, 1970.

260