Все почвы отдела имеют диагностический глеевый горизонт G – результат восстановительной мобилизации оксида железа в условиях застоя влаги. Его причинами может быть повышенное атмосферное увлажнение при наличии водоупора, либо близкое залегание грунтовых вод. Глеевый горизонт окрашен в «холодные» сизые, голубые или зеленоватые тона (1) и сменяется оглеенной минеральной толщей породы, в т.ч. с мерзлотой, либо криометаморфическим горизонтом. При высыхании глеевого горизонта, его основная масса становится желто-белесой (2). В глеевом горизонте часто отмечаются признаки окисления оксидов железа в виде ржавых и черно-ржавых пятен, каемок, корневых трубочек, мраморовидной окраски. Для диагностики горизонта используются полевые химические тесты (α-α-дипиридил или красная кровяная соль, дающие розовое или яркосинее окрашивание при наличии Fe²⁺ (3)).

В профиле почвы над глеевым горизонтом обычно залегает органогенный или гумусовый.

Почвы отдела формируются практически на любых рыхлых почвообразующих породах в широком спектре природных условий – от тундры до лесостепи и образуют две общности – глееземы и глеевые почвы, различающиеся характером верхнего горизонта. В глееземах тундры и большей части тайги формируются грубые органогенные горизонты (подстилочно-торфяный, торфяный), в условиях более теплого климата глеевые почвы имеют темногумусовые, перегнойные и дерновые горизонты.

Диагностика. В профиле присутствует подстилочно-торфяный горизонт и сизый, зеленовато- или голубовато-серый глеевый (4). Цвет глеевого горизонта варьирует в разных регионах, как и доля окисленных участков в его пределах или на границах с соседними горизонтами, однако верхняя его часть обычно прокрашена потечным органическим веществом. Горизонт бесструктурный, насыщен водой, часто плывунный и/или тиксотропный, нередки признаки криотурбаций, которые проявляются в виде волнистого или вихревого рисунка в массе гоизонта (5). При наличии окислительных барьеров, связанных с промерзанием, на них осаждаются оксиды железа, которые образуют охристо-ржавую кайму на верхней и нижней границах глеевого горизонта (6). Подстилочно-торфяный горизонт может иметь в нижней части прослойку грубогумусового или перегнойного материала.

Физические свойства. Почвы постоянно переувлажнены, поскольку верхняя граница многолетней или длительной сезонной льдистой мерзлоты обычно находится в пределах почвенного профиля и служит водоупором. Переувлажнение способствует проявлению тиксотропии – сильному уплотнению минеральной массы при высыхании или механическом воздействии. Глеевому горизонту свойственна низкая порозность, связность, плывунность и высокая объемная масса.

Химические свойства. Глееземы отличаются слабокислой или кислой реакцией с повышением значений рН вниз по профилю; в случае карбонатности пород возможна нейтральная реакция. Органическое вещество фульватного состава. Характерно образование восстановленных форм железа и их миграция, в результате чего глеевый горизонт оказывается обедненным несиликатным железом; вместе с тем, мерзлотные процессы приводят к заметной хемогенной неоднородности по оксиду железа. Переход железа в подвижные формы ограничивается низкой микробиологической активностью.

Область распространения и варианты. В европейской России формируются в типичной тундре (7, 8), локально (в относительно влажных условиях) в арктической тундре, в Сибири – в тундре и лесотундре под лишайниково-мохово-кустарничковыми сообществами, ерником и редколесьем на породах различного гранулометрического состава (за исключением песков). Сезонные циклы промерзания/оттаивания приводит к образованию пятнисто-бугорковатого микрорельефа: вспучиванию грунта с образованием бугров и пятен с изреженной растительностью, солифлюкционных террас, каменных полос, реже – полигонов (9).

В зависимости от локальных условий дренированности и особенностей мерзлотных режимов, глееземы представлены подтипами с разными формами железистых новообразований или их комбинациями с криотурбированными (10).

Место в составе почвенного покрова. Глееземы образуют в тундрах криогенные комплексы различного геометрического рисунка (пятнистые, бугорковатые, полигональные с торфяно-глееземами и со слабо заросшими или голыми пятнами; площадь, занимаемая пятнами, пропорциональна степени суровости климата. В ареалах глееземов встречаются также торфяные почвы, в лесотундре и северной тайге – криометаморфические почвы, а в сибирских ареалах – криоземы, которые тяготеют к более дренированным позициям.

Использование и ограничения. Глееземы – компоненты очень чувствительных тундровых и лесотундровых экосистем. Строительство трубопроводов и других инженерных сооружений, использование гусеничного транспорта часто приводит к необратимым нарушениям почвенного покрова, восстановление которого происходит крайне медленно. Любое освоение территорий с глееземами вызывает деградацию мерзлоты, термокарст и другие неблагоприятные изменения окружающей среды.

Диагностика. Отличаются от глееземов наличием торфяного горизонта (вместо подстилочно-торфяного), подстилаемого сизым глеевым горизонтом, в верхней части с гумусовой пропиткой. Формирование торфяного горизонта объясняется приуроченностью торфяно-глееземов к мезо- и микропонижениям с болотной растительностью в тундре, а в таежной зоне – к заболоченным лесам (11, 12) с моховым покровом. Ботанический состав торфообразующей растительности, как и степень разложенности растительных остатков, сильно варьирует. Мощность торфяного горизонта не превышает 50 см, при мощности от 50 до 100 см почва диагностируется как торфяно-глеевая (см. схему).

Физические свойства. Почвы постоянно водонасыщены, поскольку находятся в аккумулятивных позициях в ландшафте, а в тундре и северной тайге подстилаются многолетней или длительной сезонной мерзлотой. Как и в глееземах, глеевые горизонты бесструктурны, имеют высокую объемную массу, бывают тиксотропны.

Химические свойства. Торфяно-глееземы имеют кислую или слабокислую реакцию, величины рН повышаются вниз по профилю. Торфяно-глееземы обеднены несиликатными формами железа, хотя по сравнению с глееземами, содержат много органо-железистых соединений и часто характеризуются повышенным содержанием гумуса в минеральной толще.

Область распространения и варианты. В европейской России формируются в типичной тундре, локально (в относительно влажных условиях) в арктической тундре, в Сибири – в тундре, лесотундре и северной тайге (слайды с ландшафтами: 7, 8, 12, 13) на породах различного гранулометрического состава (за исключением песков) под гидрофильной растительностью. В зависимости от локальных условий дренированности и особенностей мерзлотных режимов, торфяно-глееземы представлены подтипами, выделяемыми по степени разложенности органического материала, потечности гумуса, формам железистых новообразований, наличию криотурбаций или комбинациям перечисленных признаков (сложные подтипы).

Место в составе почвенного покрова. В тундрах и северной тайге Средней Сибири торфяно-глееземы входят в состав криогенных комплексов. Торфяно-глееземы соседствуют с торфяными почвами, в Западной Сибири – с торфяниками. Автономные позиции в пределах территорий широкого распространения торфяно-глееземов заняты глееземами, криоземами или криометаморфическими почвами.

Использование и ограничения. Торфяно-глееземы, как и глееземы, чувствительны к неблагоприятным антропогенным воздействиям, приводящим к их дальнейшему заболачиванию и деградации мерзлоты.

Диагностика. Профиль состоит из подстилочно-торфяного, глеевого и криометаморфического горизонтов (14). Глеевый горизонт несколько отличается от типичного для глееземов горизонта более неоднородной окраской: на белесо-сизом фоне больше бурых и охристых пятен. Под глеевым горизонтом залегает криометаморфический, серовато-бурого цвета слабо отличающегося от цвета почвообразующей породы. Практически не оглеен. Характеризуется творожистой структурой во влажном состоянии, а при высыхании крупитчатой или мелкокомковато-ореховатой. С глубиной появляется криогенное плитчатое сложение.

Физические свойства. Глееземы криометаморфические переувлажнены в течение продолжительного времени за счет длительной сезонной, реже многолетней мерзлоты, которая в период максимального протаивания находится за пределами почвенного профиля. Частое чередование циклов промерзания/оттаивания является причиной специфической криогенной структуры криометаморфического горизонта, тогда как в глеевом горизонте структура не выражена.

Смена гранулометрического состава пород приводит к появлению литогенно-неупорядоченных ареалов подзолов (на бедных мономинеральных песках), а на суглинистых отложениях подбуры резко замещаются криоземами, изредка – подзолистыми почвами.

Химические свойства. Характерна кислая или слабокислая реакция, перераспределение несиликатных форм железа, Органическое вещество фульватного состава.

Область распространения и варианты. Глееземы криометаморфические формируются на моренных равнинах в европейской южной тундре и лесотундре, в предгорьях Полярного Урала, в условиях относительно хорошего дренажа, на пылеватых легких или средних суглинках. Подстилочно-торфяный горизонт иногда имеет признаки перегнойного, либо может замещаться торфяным (15), а в глеевом нередки проявления криогенного ожелезнения, что соответствуeт подтипу глееземов криометаморфических криогенно-ожелезненных (16).

Место в составе почвенного покрова. Глееземы криометаморфические доминируют в почвенном покрове автоморфных позиций, образуя комбинации с криометаморфическими почвами и глееземами.

Использование и ограничения. Как и глееземы, глееземы криометаморфические очень чувствительны к техногенным воздействиям и они сильно нарушены в местах разработок полезных ископаемых в Республике Коми. В окрестностях Воркуты, глееземы криометаморфические подвергались кратковременной распашке в процессе залужения тундры (17), в результате чего сформировался гетерогенный агрогоризонт (18, 19).

Диагностика. Профиль состоит из гумусового и глеевого горизонтов, причем темногумусовый горизонт встречается чаще, чем серогумусовый или дерновый, что связано с положением почв в подчиненных позициях, часто на жестких грунтовых водах. Переувлажнение профиля слабо влияет на его верхнюю часть, где условия разложения органических остатков относительно благоприятны и приводят к появлению темного гумусированного верхнего горизонта. Он имеет мощность 20-50 см, темно-серый до черного цвет с сизоватым оттенком и творожистую, комковатую или икряную структуру. Встречаются мелкие ржавые пятна и конкреции.

Верхняя часть серовато-сизого глеевого горизонта окрашена гумусом в грязно-бурые тона; в отличие от своего аналога в глееземах, имеет непрочную ореховато-комковатую структуру, голубоватых оттенков обычно не наблюдается (20). В нижней части профиля могут присутствовать карбонатные новообразования [в виде расплывчатых пятен.

Физические свойства. Почвы переувлажнены в течение продолжительного времени за счет поступления дополнительной атмосферной влаги в понижения, и залегающих на глубине 1-3 м грунтовыми вод, часто жестких. Характерна сезонная смена типов водного режима: застойного, периодически промывного и выпотного.

Химические свойства. Реакция гумусово-глеевых почв слабокислая и нейтральная, в нижней части профиля может быть слабощелочной. Поглощающий комплекс слабо не насыщен или насыщен основаниями. Содержание гумуса колеблется в широких пределах и может достигать 12%. Соотношение фульво- и гуминовых кислот около 1 или несколько выше.

Область распространения и варианты. Приурочены к понижениям на слабодренированных равнинах и террасах в широком спектре зон. В южной тайге и подтайге (21), а также в зоне широколиственных лесов, под сырыми заболоченными лугами формируются гумусово-глеевые почвы, переходящие в темногумусово-глеевые в присутствии карбонатов в ландшафте. В лесостепи под луговыми ценозами в условиях периодического переувлажнения водами поверхностного стока и/или слабо минерализованными грунтовыми преобладают темногумусово-глеевые почвы. При повышенной геохимической активности карбонатов образуются омергеленные разности глеевых почв; при освоении (с осушением) развиваются окисленно-глеевые почвы.

Место в составе почвенного покрова. Все типы глеевых почв занимают подчиненные позиции – понижения разного происхождения, ложбины, балки, плоские центральные и тыловые участки террас и сочетаются с разными автономными почвами соответствующих зон.

Использование и ограничения. В отличие от всех глееземов, устойчивы к умеренным антропогенным воздействиям, местами используются для сенокошения и выпаса скота. В пределах сильно освоенных территорий осушаются выборочным (комбинированным) дренажем для улучшения общего состояния массивов полей; в северо-западных районах европейской России,в Калиниградской области и в Карелии осушаются под луговое хозяйство или для создания культурных прастбищ.

Диагностика. Профиль включает относительно мощный (20–35 см) темный мажущийся перегнойный горизонт, постепенно переходящий в глеевый (22). Верхняя часть глеевого горизонта прокрашена органическим веществом, в средней и нижней частях чередуются серые, сизые и ржавые пятна, структура неясно комковатая.

Физические свойства. Почвы переувлажнены в течение продолжительного времени настолько, что разложение органического вещества затруднено, и формируется перегнойный горизонт. Периодически анаэробные условия связаны также и с тяжелым гранулометрическим составом: не легче среднего суглинка.

Химические свойства. Реакция среды в верхнем горизонте слабокислая или нейтральная. Органический материал (высокой степени разложенности, > 50%), определяемый как потери при прокаливании, составляет около ¼ массы горизонта. Поглощающий комплекс насыщен или слабо ненасыщен основаниями.

Область распространения и варианты.Приурочены к понижениям на слабодренированных равнинах и террасах в широком спектре зон. В южной тайге и подтайге, в зоне широколиственных лесов, под сырыми заболоченными лугами формируются гумусово-глеевые почвы, переходящие в перегнойно-гумусово-глеевые (с маломощным слоем перегнойного материала на поверхности), а также в темногумусово-глеевые в присутствии карбонатов в ландшафте.

Перегнойно-глеевые почвы связаны с заболоченными лугами или лесами, замкнутыми депрессиями, породами тяжелого гранулометрического состава. По сравнению с гумусово-глеевыми почвами, существуют в условиях более продолжительного и стабильного переувлажнение, грунтовое (жесткие грунтовые воды) и/или смешанное. При поступлении с поверхностными водами значительных объемов минерального илистого материала, формируются иловато-перегнойно-глеевые почвы (Hmr-G-CG).

В лесостепи под луговыми ценозами в условиях периодического переувлажнения водами поверхностного стока и/или слабо минерализованными грунтовыми преобладают темногумусово-глеевые почвы. При повышенной геохимической активности карбонатов образуются омергеленные разности глеевых почв.

Большие ареалы гумусово-глеевых почв выделяются в южной тайге Западной Сибири в центральной левобережной части бассейна Оби.

Место в составе почвенного покрова. Все типы глеевых почв занимают подчиненные позиции – понижения разного происхождения, ложбины, балки, плоские центральные и тыловые участки террас (23) и сочетаются с разными автономными почвами соответствующих зон, а также с перегнойно-(гумусово)-глеевыми. Среди гумусово-глеевых выделяются стратифицированные почвы, при мощности аккумулятивной толщи более 1 м переходят в стратоземы.

Перегнойно-глеевые почвы образуют кольцевые структуры по периферии болот.

Использование и ограничения. В отличие от всех глееземов, глеевые почвы устойчивы к умеренным антропогенным воздействиям, местами используются для сенокошения и выпаса скота. В пределах сильно освоенных территорий осушаются выборочным (комбинированным) дренажем для улучшения общего состояния массивов полей; в северо-западных районах европейской России, в Калиниградской области (24) и в Карелии осушаются под луговое хозяйство или для создания культурных пастбищ. Использование в земледелии затруднено избыточным увлажнением на фоне благоприятных химических показателей.