Геологическое строение, коренные и почвообразующие породы
В геологическом отношении территория НАО принадлежит двум разновозрастным докембрийским осадочным плитам: Русской и Печорской. Условная граница между ними совпадает с зоной западно-тиманских глубинных разломов.
Геологическая история Западно-Сибирской равнины до недавнего времени представлялась относительно простой. Это гигантская чаша, дно и стенки которой состоят из горных пород, образовавшихся 500-250 млн лет назад [8].
Ее глубина достигает 4-5 км, и только на юге в районе Верхнее-Тазовской возвышенности она равна 2,0-2,5 км. Дно представляет собой складчатый фундамент Западно-Сибирской платформы. Она образована, в основном, магнетическими (изверженными) и метаморфическими (преобразованными) породами. Этот платформенный чехол сформирован гигантским циклом осадконакопления. Он начался в континентальных условиях, продолжился в морских и заканчивается снова в континентальных.
Преобладают озерно-аллювиальные песчано-глинистые и озерные, преимущественно глинистые, отложения. Однако на значительных площадях можно встретить валуны и гальку.
Современный рельеф территории обусловлен геологическим развитием, тектоническим строением и влиянием различных экзогенных (поверхностных) рельефообразующих процессов. Основные орографические (рельефные) элементы находятся в тесной зависимости от тектонического строения плиты, перекрытой мощным чехлом рыхлых отложений. Хотя слои в чехле залегают почти горизонтально, тектонические движения местами нарушили эту горизонтальность и образовали огромные впадины и своды, в которых обычно накапливались нефть и газ.
Наличие мерзлоты приводит к замкнутости водного и солевого режимов. Выветривание минералов слабое, так как преобладает физическое выветривание. Периодическое оттаивание почвенно – грунтовой толщи, ее замерзание и подсушивание поверхности способствует развитию процессов вспучивания, сопровождающегося разрывами дернины и излиянием разжиженной набухшей минеральной массы через трещины корки, а также бугро – и пятнообразованием, процессом термокарста [5].
Криогенные процессы осложняются явлениями содифлюкации в связи с перенасыщением влагой верхнего горизонта почв при их оттаивании и сползанием по многолетней мерзлоте или в связи с тиксотропностью (подвижностью или текучестью почвенной массы при механических воздействиях с последующим самопроизвольным затвердеванием).
Тиксотропность связана с развитием на почвенных частицах коллоидных пленок из кремнекислоты, гидратов полуторных оксидов, коллодиных органо – минеральных соединений.
Гумусование отличается низкой интенсивностью трансформации органических остатков из-за малого поступления их с опадом, низких температур, переувлажнения, слабой биохимической активнстью. Органические остатки разлагаются медленно, формируются грубыеорганоаккумулятивные горизонты, часто оторфованные. Гумусовые вещества имеют простое строение, слабо конденсированы, в их составе преобладают фульваты, связанные с полутораоксидами, с кислой реакцией из-за небольшой зольности опада и низкого содержания в нем оснований.
Кроме накопления органического вещества в поверхностных органогенных горизонтах наблюдается и накопление собственно гумуса в надмерзлом холодном и оглеенном, богатом коллоидами и перенасыщенном влагой горизонте, то есть гумусовый профиль почв двух яросный.
В формировании профиля почв особую роль играет и оглеевание, собственно поверхностное и надмерзлотное. Первое связано с атмосферными осадками, высокой влажностью воздуха, низкой испаряемостью с поверхности почв.
Процесс трещинообразования преобладает в торфяниках и минеральных грунтах, где имеются линзы и прослои льда в сочетании с низкими температурами. Данный процесс чаще наблюдается на возвышенных участках, с которых сдувается снег, в результате чего талая вода быстро замерзает в трещинах, разрушая почву и образуя полигональные формы. Полигоны имеют формы четырех-пяти- и шестиугольников, покрытых мхами и лишайниками и окаймленных кустарничками [3].
В бассейне Таза широко распространены торфяники. Их образование связано с процессами морозобойного растрескивания и пучения. Причем бугристые торфяники не однородны: выделяются плоско- и крупнобугристые. Плоскобугристые торфяники господствуют в лесотундре на водораздельных пространствах. Высота торфяников 2-3 м., склоны пологие, реже крутые.
Для северной тайги более характерны крупнобугристые торфяники, с максимальной высотой до 10 метров. Среди плоско- и крупнобугристых торфяников много термокарстовых озер. Другу от друга они часто "отгорожены" узкой бровкой торфа с линзами льда, протаивание которых приводит к спуску воды из озера. На дне спущенных озерных котловин талые отложения подвергаются промерзанию и пучению с образованием булгунняхов. Такие формы встречаются в бассейне Таза практически повсеместно, кроме поймы.
На территории НАО можно выделить три основные типа ландшафтов:
Пойменный ландшафт (верхнее, среднее и нижнее течение реки): растительность, характерная для субарктических пойм, представлена динамическим рядом постепенно сменяющих друг друга крупнозлаковых, мелкозлаковых и заболоченных лугов, зарослей ив и ольховника (на юге) и низкорослых ивняков (на севере). Тундровые сообщества встречаются лишь небольшими фрагментами на остаточных наиболее возвышенных террасах на самом севере дельты.
Равнинный приморский ландшафт - местами слабо всхолмленная обширная низменность, возникшая в результате последней регрессии моря. Многочисленные большие и малые озера разной степени солености часто объединены в сложные озерные системы. В связи с особенностями почвенно-ландшафтного комплекса преобладают осоково-гипновые и осоково-сфагновые болота в сочетании с плоскобугристыми болотами. На возвышенных песчаных плато и высоких морских террасах распространены пятнистые и полигональные кустарничково-лишайниковые тундры. На территориях вдоль Печорской губы и Баренцева моря получили развитие приморские луга.
Холмисто-увалистый ландшафт представлен отдельными хребтами и сопками северной оконечности Ненецкой гряды, являющейся по происхождению конечной мореной Уральского ледника. Гряда сложена преимущественно суглинистой, валунной мореной, а наиболее высокие сопки - песками. На плоских вершинах Ненецкой гряды широко представлены кустарничково-лишайниковые и кустарничково-моховые тундры. На выположенных участках водоразделов на торфяном субстрате большие площади занимают плоскобугристо-мочажинные комплексы. Сильное расчленение рельефа ручьями и небольшими речками, текущими но западным и восточным склонам Ненецкой гряды, обусловливает сформирование склоновых лугов на крутых коренных берегах.
В зависимости от биоклиматических условий, рельефа, характера почвообразующих пород, глубины поверхностных вод различают следующие основные типы тундровых почв: аркто-тундровые глееватые, тундровые примитивные, тундровые поверхностно-глеевые, торфяно-болотные, дерновые. На песчаных и супесчаных почвообразующих породах в условиях хорошего дренажа формируются тундровые оподзоленные иллювиально-гумусовые почвы. Аркто-тундровые глееватые встречаются на острове Вайгач и побережье Карского моря, тундровые примитивные - в верхней части склонов Пай-Хоя, тундровые поверхностно-глеевые, как и торфяно-болотные, широко распространены по территории всего округа. На юго-западе округа в подзоне северной тайги формируются глеево-подзолистые почвы и подзолы иллювиально-железисто-гумусовые.Почва в верхнем и среднем течении Печоры преимущественно песчаная, в нижнем — глинистая и торфяная [6].
Рисунок 2.2. Почвы Ненецкого автономного округа
Почвообразовательный процесс обусловлен низкими температурами, коротким летом, широким распространением многолетнемерзлых пород, переувлажненностью и развивается по глеево-болотному типу. Химическое выветривание протекает слабо, при этом высвобождающиеся основания вымываются из почвы, и она обеднена кальцием, натрием, калием, но обогащена железом и алюминием. Недостаток кислорода и избыточная влага затрудняют разложение растительных остатков, которые медленно накапливаются в виде торфа.
Избыточность увлажнения как следствие годовых осадков, слабая водопроницаемость поверхностных суглинистых слоев почвы с одной стороны, а с другой стороны — краткость периода усиленного испарения (летнего жаркого времени) приводят к заболачиванию местности. В торфяниках северной части малоземельской тундры найдены остатки бывших когда-то в этой тундре лесов. Это говорит о том, что граница распространения лесов в далеком прошлом была гораздо севернее нынешней границы, и что лес отступает под натиском тундры.
Таким образом, причины заболачивания надо искать и в появлении растительности, способствующей накапливанию влаги в верхних слоях почвы, в характере самой почвы и в ее рельефе. Признаком начальной стадии заболачивания на песчаных и супесчаных почвах служит появление мха-сфагнума, который поселяется сначала в пониженных местах, а затем постепенно распространяется в стороны и вытесняет лесные мхи. За этим пионером будущего сфагнового болота начинают поселяться другие свойственные растения:вереск, багульник, пушица, клюква и др.
С ухудшением почвенных условий понижается рост старых деревьев и начинается постепенное их отмирание. На суглинистых и глинистых почвах заболачивание начинается с появлением кукушкина льна, который, как и сфагнум, первоначально поселяется в пониженных местах, а впоследствии покрывает и остальную поверхность. Вслед за кукушкиным льном появляется сфагнум, рост лесонасаждений ухудшается, на еловых деревьях в большинстве случаев начинают распространяться лишайники.