Задача: Ознакомиться с переходным болотом и его характерными видами растений. Определить географическое и геоморфологическое положение, форму и размеры, особенности водно-минерального питания, микроландшафт и окружающий ландшафт, поверхностную гидрографическую сеть, флору и растительность. Собрать типичные растения в гербарий, отобрать образцы торфа для определения его вида и степени разложения.
Ход работы: На четвертый день нами было обследовано переходное болото и характерные для него виды. А так же определены перспективы для использования данного болота в туристических целях
1. Географическое положение
Болото располагается 10-ю км северо-западнее посёлка Энергетик. В 35 квартале 7-ом выделе Негорельского лесничества.
2. Форма и размеры
Форма болота повторяет контуры овальная. Площадь - 0,2 га.
3. Геоморфологическое положение
Данная система представляет собой террасное болото.Положение террасных болот приурочено к понижениям на террасах. Речные террасы представляют собой горизонтальные или слегка наклонные участки различной ширины, расположенные вдоль речной долины, приподнятые над ней и характеризующиеся наличием четко различимых нисходящих к руслу склонов.
5. Водно-минеральное питание и микроландшафт болота
Особенности водно-минерального питания (олиготрофное, мезотрофное, эвтрофное) определяют, в частности, соответствующий растительный покров на данном болоте.
Микроландшафты болота представляют собой сплошной плотный моховый покров с обилием осок.
Водно-минеральное питание также находится на высоком уровне, учитывая то, болото образовалось на очень давно существовавшем водоёме.
Учитывая эти показатели, мы наблюдаем характерные особенности мезотрофных болот.
6. Описание окружающих болото экосистем
Болотные экосистемы, как уже упоминалось ранее, представляют собой сплошной, достаточно плотный моховый покров с обилием осок и произрастающих на кочках угнетенных сосен и елей.
Наша бригада исследовала прилегающую часть севернее болотного массива и выяснилось, что в связи с более сухими почвами, преобладающими породами древостоя стали ель и берёза.
Непосредственно на нашем участке ель составила около 60%, а береза - 40%. В подлеске встречаются крушина ломкая, ива ушастая, дуб черешчатый, малина лесная и др. Травяно-кустарничковый ярус представлен черникой обыкновенной, некоторыми видами папоротников, земляникой, так же встречается ноумбургия кистецветная, ландыш майский и другие виды. Это в очередной раз говорит о смене гидрологического режима и лучших условиях для произрастания большего обилия видов.
На болотном массиве были замечены следы диких животных, в частности, сломанные верхушки молодых деревьев, говорят о том, что в этом месте обитает лось.
7. Описание элементов поверхностной гидрографической сети болота
Болотные экосистемы представляют собой наиболее совершенные природные аккумуляторы влаги. От объема влаги на болоте, ее химического состава, а также содержания в ней кислорода во многом зависит формирование растительного покрова, что, в свою очередь, определяет тип болота. Например, увеличение содержания в воде питательных веществ и кислорода способствует формированию богатого растительного покрова - развиваются эвтрофные (низинные) болота. Это происходит, в том числе, и при увеличении проточности или, иначе, увеличении интенсивности водообмена. Под проточностью понимается объем воды, протекающий за единицу времени через объем торфяной залежи площадью 1м 2 и высотой, соответствующей глубине залежи. Получить представление о проточности можно, в частности, проанализировав характер гидрографической сети каждого конкретного болота, основными элементами которой являются:
1. болотные озера
2. болотные ручьи
3. болотные топи
Болотными топями называют участки с настолько обильным обводнением, что уровень болотных вод практически все время расположен весьма близко к уровню поверхности болота, однако при этом, подчеркнем, не образуется зеркала открытой воды. В связи с перенасыщенностью водой верхних слоев топяных участков болота очень часто торфяная залежь в них находится во взвешенном в воде состоянии. Факторами образования топей являются: зарастание русел речек, ручьев, озер, застаивание вод атмосферного происхождения, а также выход грунтовых вод.
Наиболее объективным визуальным критерием увеличенной проточности болота является наличие на нем ручьев.
Водных объектов, примыкающих к данной болотной экосистеме не наблюдалось.
8. Определение уровня болотных вод
Уровень болотных вод (УБВ) определяется как положение уровня воды в торфяной залежи относительно поверхности болота. Данный показатель является одним из наиболее важных в гидрологической характеристике болота.
Как известно, толщина деятельного слоя, в котором наиболее интенсивно происходят биохимические процессы и в котором в основном сосредоточены корневые системы болотных растений, как раз и равна расстоянию от поверхности болота до среднего многолетнего минимального уровня болотных вод, имеющего место в течение вегетационного сезона.
При повышении уровня болотных вод происходит уменьшение толщины деятельного слоя и, соответственно, снижается доступ кислорода, замедляются процессы разложения растительных остатков.
На заложенной нами учетной площадке, уровень грунтовых вод залегал на глубине 60 сантиметров
9. Изучение растительности болот
Растительность представляет собой совокупность растительных сообществ, встречающихся на исследуемой территории.
Растительное сообщество (фитоценоз) - совокупность растений, произрастающих на определенном участке исследуемой территории и характеризующихся определенным составом, строением и взаимоотношением со средой.
Основная единица классификации растительных сообществ - ассоциация.
Ассоциация представляет собой совокупность однородных фитоценозов с одинаковой структурой, видовым составом и сходными взаимоотношениями организмов как друг с другом, так и с окружающей средой.
Для характеристики травяно-кустарничкового и мохового покрова мы, как и в предыдущие дни, закладывали учетную площадку (при помощи рулетки и колышков) квадратной формы размером 5 х 5 м. После исследований этой учетной площадки, мы выделили виды растений, указанные в таблицах.
Характеристика травяно-кустарничкового яруса
Характеристика мохового покрова
Кроме мохового и травяно-кустарничкового ярусов выделяются древесные насаждения угнетенной сосны обыкновенной и березы в подросте.
Это болото хоть и не отличается высоким разнообразием растений, но необычайно привлекательно своим эстетическим видом, и вполне может быть использовано для прокладки экологических троп.
10. Изучение степени разложения торфа
Одним из наиболее важных параметров торфа является степень его разложения.
Для определения степени разложения торфа используютсяследующие методы:
1. макроскопический, 2. Микроскопический.
1. Макроскопический метод может быть использован для определения степени разложения только что отобранного образца торфа, характеризующегося естественной влажностью.
Данный метод основывается на визуальном анализе количества и окраски воды, выделяющейся при сжатии торфа в руке. Кроме того, учитываются его цвет, пластичность (способность к продавливанию при сжатии между пальцами), а также соотношение аморфной массы и неразложившихся еще остатков растений.
Если установлено, что окраска торфа варьируется от коричневой и серой до черной, он имеет маслянистую структуру, при сжимании в руке легко продавливается через пальцы, при этом вода плохо отжимается и пачкается рука, такой торф является сильноразложившимся.
Если окраска торфа варьируется от светло-желтого (светло-серого) до коричневого цвета, при сжимании в руке он не продавливается через пальцы и пружинит, вода отжимается хорошо, имеет светло-желтый цвет, рука не пачкается, такой торф является слаборазложившимся.
Характеристика торфов разной степени разложения при определении по макроскопическому методу (по Ц.И. Минкину и П.Д. Варлыгину (1939), представлена в таблице.
Определение степени разложения торфа
|
Степень разложения, % |
Основные признаки |
|
< 15 - неразложившийся |
Торфяная масса не продавливается между пальцами. Поверхность сжатого торфа шероховатая от остатков растений, которые хорошо различимы. Вода выжимается струей как из губки, прозрачная светлая. |
|
15-20 - весьма слабо разложившийся |
Вода выжимается частыми каплями, почти образующими струю, слабо-желтая. |
|
20-25 - слаборазложившийся |
Вода отжимается в большом количестве, желтого цвета. Растительные остатки заметны хуже. |
|
25-35 - средне разложившийся |
Масса торфа почти не продавливается между пальцами. Остатки растительности заметны. Вода отжимается частыми каплями, светло-коричневого цвета. Торф слабо пачкает руку. |
|
35-45 - хорошо разложившийся |
Масса торфа продавливается между пальцами слабо. Вода выделяется редкими каплями, коричневого цвета. |
|
45-55 - сильно разложившийся |
Масса торфа продавливается между пальцами, пачкая руку. В торфе заметны лишь некоторые растительные остатки. Вода отжимается в малом количестве, темно-коричневого цвета. |
|
>55 - весьма сильно разложившийся |
Торф продавливается между пальцами в виде грязеподобной черной массы. Вода не отжимается. Растительные остатки совершенно не различимы. |
Применив данный метод и проанализировав таблицу степени разложения торфа, из взятой нами пробы, было выяснено, что торф на нашей площадке сильно разложившийся (45-55%), что является характерным для болот переходного типа.
2. Микроскопический метод: является более точным. При данном методе соотношение между аморфным, т.е. разложившимся веществом и растительными остатками, еще сохраняющими клеточную структуру, определяется с помощью микроскопа. Степени разложения торфа соответствует площадь, приходящаяся на аморфное вещество, наблюдаемое в поле зрения микроскопа при малом увеличении.
При определении степени разложения торфа по микроскопическому методу может быть использован небольшой объем торфа (0,5-1,0 см 3), взятый из разных частей образца торфа. Торф размещают на предметном стекле тонким слоем и добавляют туда несколько капель воды.
С отобранного на болоте образца торфа просматривают 10 предметных стекол, на каждом из них определяют степень разложения в трех полях зрения. В поле зрения устанавливают процент площади, занимаемый неразложившимися растительными остатками (А, %). Остаток приходится на аморфное вещество (В, %).
Просмотрев 30 полей зрения определяют среднюю величину содержания растительных остатков в исследуемом образце торфа (Аср., %). Степень его разложения устанавливается по формуле:
В = 100% - Аср. (%)
Применив микроскопический метод и проведя вышеуказанные лабораторные исследования, было установлено, что степень разложения торфа= 57%.
Из этого следует, что разница между значениями степени разложения торфа при макроскопичеческом и микроскопическом методах составила 2-12%. Это говорит о сравнительно небольшой неточности при определении макроскопическим методом.
11. Изучение ботанического состава торфа
Ботанический состав торфа является его важнейшей характеристикой, позволяющей установить вид торфа.
В классификации торфа его вид представляет собой основную таксономическую единицу, которая характеризуется постоянным соотношением растительных остатков видов-торфообразователей.
Все виды торфа объединяются в три типа: низинный переходный верховой. Для каждого типа торфа характерен определенный тип растительности.
Определение ботанического состава торфа осуществляют, используя тот же самый образец, что и использовавшийся ранее для установления степени разложения.
Работа начинается с промывания торфа. Для этого используют сито с диаметром ячейки 0,1-0,25 мм, куда помещается образец торфа, который промывают под струей воды. Промывание осуществляется до полного вымывания гумуса, о чем свидетельствует прозрачность воды, протекающей сквозь сито. При промывании торф разминают пальцами, но ни в коем случае не перетирают, так как в этом случае нарушится структура растительных остатков.
Промытый торф сразу же помещают на предметное стекло, добавляют туда несколько капель воды и при помощи препаровальной иглы равномерно распределяют по предметному стеклу.
Волокнистую часть образца торфа просматривают под микроскопом и с помощью специального определителя устанавливают процентное содержание остатков того или иного вида растения. Для каждого вида растения характерен особый вид рисунка, цвета, формы клеток неразложившихся остатков.
Используется следующая методика подсчета. Общее количество растительных остатков по площади в каждом поле зрения принимается за
100%. Наличие определенного вида устанавливается с точностью до 5%. Процентное соотношение растительных остатков разных видов в образце устанавливается глазомерно при просмотре не менее 2-х стекол. Виды, отмеченные единично, обозначаются знаком «+». Растительные остатки неустановленной видовой принадлежности не должны превышать 10%.
После того как определены все растительные остатки, участвующие в сложении данного образца, торфу дается название. Составляется оно из видов, доля участия остатков которых в процентах от общего количества составляет не менее 30. При этом название растения, остатки которого преобладают, ставят на последнее место, а менее представленное - на первое. Например, если остатки сосны обыкновенной составляют 35%, а сфагновых мхов 65%, такой торф следует назвать сосново-сфагновый.
Выделяют три типа торфа: низинный переходный и верховой. Они сформированы соответственно из остатков эвторфной, мезотрофной и олиготрофной растительности. В свою очередь каждый тип подразделяется на три подтипа: лесной, лесо-топяной, топяной. Подтипы каждого типа подразделяются на группы: лесной подтип представлен древесной группой, лесо-топяной - древесно-травяной и древесно-моховой, топяной - травяной, травяно-моховой и моховой группами. В каждую группу входят несколько видов торфа (табл. 6).
Знание видовой принадлежности остатков растений, преобладающих в торфе позволяет охарактеризовать условия произрастания и, таким образом, определить вид и тип торфа.
Использовав лабораторный метод, мы выяснили, что торф данного переходного болота на взятой нами площадке - осоково-сфагновый.
Выполнила: студентка 2 курса
Сацук Анна Александровна
- Географическое положение (слайд 3)
- Условия жизни (слайд 4-13)
- Основные типы растительных формаций (слайд 14-15)
- Эдификаторы растительности (слайд 18-27)
- Хозяйственное использование растительности болот (слайд 29-32)
- Меры по охране болот (слайд 33-34)
Географическое положение
Хабаровский край расположен на Дальнем Востоке, с востока омывается Охотским и Японским морями. Хабаровский край граничит на юге с Приморским краем, Китаем, на юго-западе и западе - с Амурской областью, на северо-западе и севере - с Республикой Саха, на северо-востоке - с Магаданской областью. Общая площадь Хабаровского края 788,6 тыс. км, из которых большую часть занимают протяженные горные системы
Климат Хабаровского края носит муссонный характер. Климатические условия отдельных частей территории значительно изменяются как с севера на юг, так и в зависимости от близости моря, а также от особенностей рельефа.
Благодаря большому разнообразию рельефа основные направления потоков искажаются, но муссонный характер климата сохраняется в целом по всем районам.
- Климат Хабаровского края носит муссонный характер. Климатические условия отдельных частей территории значительно изменяются как с севера на юг, так и в зависимости от близости моря, а также от особенностей рельефа. Благодаря большому разнообразию рельефа основные направления потоков искажаются, но муссонный характер климата сохраняется в целом по всем районам. Сроки наступления сезонов и их продолжительность
сезон
начало
конец
Продолжительность (дни)
Даты образования устойчивого снежного покрова
Д а т ы
Средняя
Ранняя
Поздняя
Даты разрушения устойчивого снежного покрова
Д а т ы
Средняя
Ранняя
Поздняя
На территории края в течение всего года атмосферные осадки обусловливаются главным образом циркуляцией атмосферы, ее сезонными изменениями и прежде всего интенсивностью циклонической деятельности. Большое влияние на распространение количества атмосферных осадков оказывает география местности. В среднем количество годовых осадков в крае составляет - 500-900 мм в год.
Таблица (фрагмент)- Суммы зимних, летних осадков и их соотношение по годам за 1974 – 2008 гг. по метеостанциям Хабаровск, Георгиевка и Комсомольск-на Амуре
- На территории края в течение всего года атмосферные осадки обусловливаются главным образом циркуляцией атмосферы, ее сезонными изменениями и прежде всего интенсивностью циклонической деятельности. Большое влияние на распространение количества атмосферных осадков оказывает география местности. В среднем количество годовых осадков в крае составляет - 500-900 мм в год. Таблица (фрагмент)- Суммы зимних, летних осадков и их соотношение по годам за 1974 – 2008 гг. по метеостанциям Хабаровск, Георгиевка и Комсомольск-на Амуре
(по летнему сезону)
Суммы осадков в зимние и летние сезоны
1974-2008 гг. по трем метеостанциям, мм
Зимний сезон (ноябрь – март)
Хабаровск
Георгиевка
Летний сезон (апрель – октябрь)
Комсомольск
Хабаровск
Георгиевка
Комсомольск
Среднее за 35 лет
Вегетационный период
Началом периода активной вегетации растений считают дату перехода средней суточной температуры воздуха через 10 градусов. Весной переход через 10 градусов в южных и центральных равнинных районах происходит в конце первой и второй декаде мая, в предгорных и северных районах – в третьей декаде мая, а в нижнем течении Амура, Эворон-Чукчагирской впадине, узких горных долинах и северном побережье – в первой декаде июня. Осенью в южных и центральных равнинных районах, на северном побережье Татарского пролива переход средней месячной температуры через 10 градусов происходит в третьей декаде сентября, а на севере и предгорных районах – во второй декаде сентября.
тайга
Хвойно-широколиственный леса
Бурая лесная почва
Торфяно-болотная почва
Тяжелые и средние суглинки
Болото (также топь, трясина, зыбкое место) - участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы.
- Верховые болота (олиготрофные) отличаются крайней бедностью почвы питательными веществами, доступными для растений. Растительный покров здесь развивается на более или менее мощном слое торфа, который сильно насыщен водой и содержит мало минеральных веществ. На таких болотах наблюдается сплошной ковер сфагновых мхов. Болота этого типа увлажняются только за счет атмосферных осадков.
- Низинные болота (эвтотрофные), (травяные) – здесь почва богата минеральными питательными веществами. Они питаются более или менее минерализованными грунтовыми водами. Здесь особенно много травянистых растений.
- Переходный тип болот по богатству почв занимают промежуточное положение между верховыми и низинными. Это мезотрофные болота. Их растительность также носит переходный характер. Нередко развит покров сфагновх мхов. А на его фоне встречаются растения, свойственные низинным болотам.
Характеристика болотных почв
- высокая кислотностность (pH 4.0 -4,5)
- низкий температурный режим
- дефицит кислорода
- болотные растения имеют ксероморфные признаки
Росянка круглолистная
(Drosera rotundifolia L.)
Сабельник болотный (Cmarum palustre)
травяной ярусе
Мытник перевернутый (Pedicularis resupinata L)
Калужница болотная (Cltha palustris)
Хвощ топяной (Equisetum fluviatale)
осока Мейера
Вейник Лангсдорфа
Белозор болотный (Parnassia palustris)
Кровохлебка мелкоцветная (Sanguisorba parvifolora)
Росянка круглолистная ( Drosera rotundifolia L. )
Касатик гладкий (Iris pallida)
Кустарниковый ярус
Спирея иволистная (Spireae salicifolia)
Береза овальнолистная (Betula ovalifolia Rupr)
Хамедафне болотная (Chamaedaphne calyculata)
Подбел многолистный (Andromeda polifolia)
Клюква обыкновенная (Oxycoccus quadripetalus)
Ольха пушистая (Alnus hirsute)
Древесный ярус
Представлен одиночными, низкорослыми, угнетенными деревьями лиственницы даурской (Larix dahurica) и березы плосколистной (Betula platyphylla) .
Кустарничковый ярус
Береза Миддендорфа (Betula middendorffii)
Кедровый стланник
Береза овальнолистная
Спирея иволистная (Spireae salicifolia)
Береза кустарниковая
Брусника (Vaccinium vitis-ideae L.)
Ива черничная (Salix myrtilloides L.)
Подбел многолистный (Andromeda polifolia)
Голубика болотная (Vaccinium uliginosum)
Хамедафне болотная (Chamaedaphne calyculata)
Багульник болотный (Ledum palustre)
Клюква обыкновенная (Oxycoccus quadripetalus)
Пузырчатка малая (Utricularia minor L.)
Шейхцерия болотная (Scheuchzeria palustris L.)
Росянка круглолистная ( Drosera rotundifolia L. )
Мытник крупноцветный (Pedicularis grandiflora)
Вейник
Незамечаемый (Calamagrostis neglecta)
Кипрей болотный (Epilobium palustre)
Моховой ярус Обычно образуют сплошной ковер. Доминируют сфагновые мхи, которые играют роль в образование торфа.
Маршанция (Marchantia polymorpha)
Сфагнум магелланский (Sphagnum magellanicum Brid)
Растительность болот участвует в процессе торфообразования.
- Торф - горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, (если меньше, то это заболоченные земли).
- Торф используют в сельском хозяйстве и животноводстве, медицине, биохимии и энергетике. Получают очень плодородные грунты для выращивания пищевых растений, удобрения, стимуляторы роста растений, изоляционные и упаковочные материалы, активный уголь, графит и тому подобное.
- Из верхового, реже из низинного разложившегося торфа заготавливаются торфяная земля и торфяной перегной используемые в садоводстве и декоративном цветоводстве.
- Опасность представляют торфяные пожары, которые могут произойти в осушённых торфяниках.
Травянистые растения болот часто используют в научной и народной медицине.
Брусника обыкновенная ( Vaccinium vitis - ideae L )
Ягода брусники находят широкое применение для засахаривания, приготовления начинки конфет, варенье, маринада, морса, экстракта и т. п. У брусники в научной медицине используются листья- их отвар и настой применяются как дезинфицирующее и диуритическое средство.
Голубика болотная ( Vaccinium uliginosum )
Ягоды собирают для употребления в сыром и переработанном виде. Из них делают варенье, а также используют для приготовления вина. Есть данные, что голубика препятствует образованию раковых клеток, поскольку содержит большое количество высокоактивных антиаксидантов. Ягоды и сок голубики - диетический продукт, усиливающий обмен веществ и действие сахаропонижающих препаратов. Ягоды укрепляют стенки кровеносных сосудов, нормализуют работу органов пищеварения и сердца.
Касатик гладкий
( Iris pallid )
Корневища ириса используется в медицине как потогонное отхаркивающее и слабительное средство.
В ароматерапии «ирисовый корень» используются как успокаивающее средство, но редко - из-за высокой цены.
Размолотые в муку корни ириса могут добавляться в кондитерские изделия, используются как ароматизаторы, в небольших количествах входят в состав специй.
Ирис - распространённое декоративное растение.
Ценное эфирное (ирисовое) масло, получаемое из цветков, идёт на производство парфюмерной продукции высшего качества.
Калужница болотная ( Caltha palustrs )
Декоративное растение, разводится садоводами, имеет садовые формы.
Из свежих цветущих растений готовят гомеопатический противокашлевый препарат
Зелёные части растения ядовиты. Сырыми их употреблять нельзя! Нераспустившиеся цветочные бутоны, сваренные в воде или обваренные кипятком, маринуют в уксусе с добавлением пряностей (гвоздики, лаврового листа, перца и др.) и используют как приправу вместо каперсов для салатов, борщей, солянок. Корневища в варёном виде также съедобны. Их можно использовать в качестве приправы к мясным и рыбным блюдам. Сушёные и смолотые корни добавляют в муку при выпечке хлеба.
Сабельник болотный (Comarum palustre)
В народной медицине сабельник находит большое употребление: от поноса, ломоты, как потогонное и от чемера у лошадей.
Растение богато дубильными веществами. Листья применяются для окраски шерсти
Шейхцерия болотная (Scheuchzeria palustris L.)
Раньше растения вида Marchantia polymorpha
употреблялись в медицине против болезней
печени и др.
Мох Сфагнум
Из-за малой теплопроводности употребляется в строительном деле как изоляционный материал в виде пластинок, порошка, изготовляемого из этого торфа; также дезодорирующее средство.
Сфагнум также применяется в цветоводстве. Используют в качестве наполнителя при составлении земляных смесей для выращивания, в основном. В воздушно-сухом состоянии сфагновые мхи способны поглотить воды примерно в 20 раз больше собственной массы, что в 4 раза превосходит возможности гигроскопической ваты. (отсюда и название мха, «сфагнос» по-гречески - губка ).
Меры по охране болотных угодий
- Водохозяйственные . Болота охраняются как резервуары чистой пресной воды, играющие роль в питании рек, грунтовых вод, как естественные фильтры очистки загрязненных атмосферных вод. Болота увлажняют окружающие их территории.
- Ресурсоохранные . Охрана и рациональное использование болотных ягодников, медоносных и лекарственных растений (вахта, багульник, росянка).
- Научные. Сохранение болотных сообществ как типичных, так и уникальных, а также редких и исчезающих видов животных и растений.
- Рекреационные. Охраняются богатые фауной озерно-болотные ландшафты, болота с обилием лесных островков для целей туризма и активного отдыха (рыбной ловли, охоты и др.).
- Учебные и общекультурные. Сохраняются типичные участки болот для программных школьных и студенческих экскурсий, а также болота, где имеются археологические и исторические памятники.
Учитывая природоохранное значение болот, ученые - болотоведы считают нежелательными в Хабаровском крае осушения болот на больших площадях и интенсивные разработки торфяных залежей, что приведет к ухудшению экологической ситуации в крае .
Боло́то- - участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, в случае если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350-400 млн лет назад.
Болота возникают двумя основными путями˸ из-за заболачивания почвы или же из-за зарастания водоёмов. Заболачивание может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для ставков и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров.
Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажнённости и образования болота состоит в особенностях рельефа - наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равнинных территориях отсутствие стока - все эти условия приводят к образованию торфа.
В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на˸
Низинные (эвтрофные)
- тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность - ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. В районах с умеренным климатом - это часто лесные (с берёзой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болота в дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озёрами, лиманами, ериками и др.
Размещено на реф.рф
микроводоёмами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называется тугаи.
Переходные (мезотрофные) - по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычны берёза, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные.
Верховые (олиготрофные) - расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность - господствуют сфагновые мхи, много кустарничков˸ вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосны́, карликовые берёзки. Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь они делятся на два типа˸
), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350-400 млн лет назад.
Чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах. В России распространены на севере Европейской части, в Западной Сибири, на Камчатке. В Белоруссии и на Украине болота сконцентрированы в Полесье (так называемые Пинские болота). Исследования природы болот начал ещё М. В. Ломоносов, большой вклад внёс советский ботаник В. С. Доктуровский, создатель руководства по болотоведению.
Происхождение термина
Слово «болото» имеет древнее балто-славянское происхождение. Этот корень встречается во всех древних и современных балто-славянских языках. Неслучайно прародиной славян считается болотистая местность между белорусским Полесьем и Балтийским морем. Само название Балтика также производно от этого корня. В славянских языках с полногласием (русский, украинский, белорусский и др.) звучит в виде болото, в других славянских и балтийских языках, в том числе в старославянском как «блато», «балто». Примечательно что в результате долгих языковых контактов славян с восточно-романским населением слово балтэ/baltă «топь» вошло в румынский и молдавский языки, в том числе в топонимы. С ними вместе была заимствована и другая лексика, относящаяся к воде (лункэ/lúncă, зэвой/zăvoi, смырк/smârc «болото» от слова «сумрак», остров/ostrov, лоткэ/lótcă и др.).
Согласно словарю Фасмера, слово имеет славянское происхождение и родственно литовскому слову báltas (белый). В то же время родственность английскому слову pool (лужа, прудик) ставится под сомнение.
Образование болот
Болота возникают двумя основными путями: из-за заболачивания почвы или же из-за зарастания водоёмов. Заболачивание может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для прудов и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров.
Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажнённости и образования болота состоит в особенностях рельефа - наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равнинных территориях отсутствие стока - все эти условия приводят к образованию торфа.
Роль болот
Болота играют важную роль в образовании рек.
Болота препятствуют развитию парникового эффекта. Их, в не меньшей степени, чем леса, можно назвать «лёгкими планеты». Дело в том, что реакция образования органических веществ из углекислого газа и воды при фотосинтезе по своему суммарному уравнению противоположна реакции окисления органических веществ при дыхании, и поэтому при разложении органики углекислый газ, связанный до этого растениями, выделяется назад в атмосферу (в основном за счёт дыхания бактерий). Один из главных процессов, способных уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере - это захоронение неразложившейся органики, что и происходит в болотах, образующих залежи торфа, трансформирующегося затем в каменный уголь. (Другие подобные процессы - отложение карбонатов (CaCO3) на дне водоёмов и химические реакции, протекающие в земной коре и мантии). Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся в XIX-XX веках, с точки зрения экологии разрушительна.
С другой стороны, болота являются одним из источников бактериального метана (одного из парниковых газов) в атмосфере. В ближайшем будущем ожидается увеличение объёмов болотного метана в атмосфере из-за таяния болот в районе вечной мерзлоты.
Болота - естественные фильтры воды и санитары агроэкосистем.
На болотах растут ценные растения (голубика, клюква, морошка).
Торф используют в медицине (грязелечение), как топливо, удобрение в сельском хозяйстве, корм для сельскохозяйственных животных, сырьё для химической промышленности.
Торфяные болота служат источником находок для палеобиологии и археологии - в них находят хорошо сохранившиеся остатки растений, пыльцу, семена, тела древних людей.
Для последних болотная руда была источником для изготовления железных изделий.
Раньше болото считалось гибельным местом для человека. В болотах погибал отбившийся от стада скот. Из-за укусов малярийных комаров вымирали целые посёлки. Растительность на болотах скудная: светло-зелёный мох, небольшие кустарнички багульника, осока, вереск. Деревья на болотах низкорослые. Корявые одинокие сосны, берёзы да заросли ольхи.
Люди стремились осушать «гиблые места» и использовать землю под поля и пастбища.
Классификация болот
В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на:
Низинные (эвтрофные) - тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность - ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. В районах с умеренным климатом - это часто лесные (с берёзой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болота в дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озёрами, лиманами, ериками и др. микроводоёмами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называется тугаи.
Переходные (мезотрофные) - по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычны берёза, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные.
Верховые (олиготрофные) - расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность - господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосны, карликовые берёзки. Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь они делятся на два типа:
- Лесные - покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом.
- Грядово-мочажинные - похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются.
В целом по типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые болота.
По типу микрорельефа : бугристые, плоские, выпуклые и т. д.
По типу макрорельефа : долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т. п.
По типу климата : субарктические (в областях вечной мерзлоты), умеренные (большинство болот РФ, Прибалтики, СНГ и ЕС); тропические и субтропические. К тропическим болотам относятся, например, болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке . Климат определяет флору и фауну болот.
Растительность
Николай Яковлевич Кац разделяет верховые болота Центральной России по типу растительности:
- тип с комплексами кустарничковых ассоциаций;
- тип с комплексами пушицевых и кустарничковых ассоциаций;
- тип с мочежинными комплексами.
Близкие термины
- Марь - заболоченный редкостойный лиственничный лес, прерывающийся участками безлесных кочковатых болот и ерников.
- Мочажина - влажное, заболоченное, топкое место между кочками на болоте, низменном лугу.
- Руда болотная - донные отложения бурого железняка в болоте как результат жизнедеятельности железобактерий.
- Топь - переувлажнённый участок болота с разжиженной торфяной залежью, высоким уровнем воды и рыхлой непрочной дерниной.
- Трясина - зыбкое болотистое место.
- Няша - (северное) зыбкое болотистое илистое или глинистое место.
Животные болот умеренного пояса
- Европейская болотная черепаха (Emys orbicularis).
- Различные виды жаб, лягушек.
- Комары, клещи и прочие насекомые.
- Лоси, еноты, выдры, норки, ондатры.
- Птицы (журавли, куропатки, цапли, кулики, чибисы, утки, камышницы и проч.)
Растения болот
- Брусника, произрастает на торфяных болотах.
- Голубика.
- Клюква, произрастает на верховых и переходных болотах.
- Морошка, произрастает на торфяных болотах.
- Росянка, из-за недостатка минеральных веществ в почве занимается пассивной ловлей насекомых.
- Болотный кипарис, распространённый в Северной Америке и акклиматизированный в дельте Дуная.
- Мох сфагнум.
- Багульник.
- Осока.
- Пушица.
- Пузырчатка.
Охрана болот, особо охраняемые природные территории (ООПТ)
Проблемой сохранения болот занимаются следующие организации:
- Международные водно-болотные угодья (Wetlands International);
- Международная группа по охране болот (International Mire Conservation Group) - IMCG.
Ботанические памятники природы
- Большое Таватуйское болото, Малиновское, Кукушкинское расположены рядом с озером Таватуй.
- Сестрорецкое болото - особо охраняемая природная территория (ООПТ).
- Мшинское болото - государственный природный заказник федерального подчинения.
- Старосельский мох - государственный комплексный заказник регионального значения.
- Васюганские болота - одни из самых больших болот в мире. Площадь болот 53 тыс. км² (для сравнения: площадь Швейцарии - 41 тыс. км²).
Свойства болот
Свечения на болотах
В тёплые тёмные ночи на болотах наблюдается свечение бледно-голубоватых, слабо мерцающих огоньков, выписывающих сложную траекторию. Их возникновение объясняют спонтанным возгоранием выделяющегося из болота метана (болотного газа), светом гнилушек (гниющих растений), фосфоресцирующих организмов, радиоактивных минеральных осадков, и другими причинами.
Попытки имитации типичных характеристик блуждающих огней путём создания искусственных болот и поджигания выделившегося метана провалились. Имеется версия, что эти блуждающие огоньки - результат взаимодействия фосфористого водорода и метана. Фосфорные соединения, входящие в состав трупов животных и человека, под действием грунтовых вод разлагаются с образованием фосфористого водорода. При рыхлой насыпи над могилой или небольшом слое воды в болоте газ, выйдя на поверхность, воспламеняется от паров жидкого фосфористого водорода.
Также имеется поверье, что свечение на болотах вызвано некими сущностями (погибшие люди, болотные духи).
Мумифицирующее действие болот
Болото на 90 % состоит из воды с высоким содержанием кислот торфа (разложившихся растительных веществ). Такая среда замедляет рост бактерий, отчего тела органического происхождения, утонувшие в болоте, не разрушаются. Наличие кислот в болоте в сочетании с низкой температурой воды и недостатком кислорода оказывает дубильное воздействие на кожу, чем объясняется темно-коричневый цвет найденных тел, таким образом, благодаря отсутствию кислорода и антибактериальным свойствам сфагнума, который является мощным консервантом, тела прекрасно сохраняются.
За последние 300 лет в заброшенных торфяных болотах Британии, Ирландии, Нидерландов, Германии и Дании были обнаружены хорошо сохранившиеся тела людей. Большая часть этих мумий датируется I в. до н. э. - IV в. н. э.
Одной из самых известных мумий является «Человек из Толлунда».
- Самое большое болото в мире - российское Большое Васюганское болото. Его площадь составляет 53-55 тыс. кв. км.
- Согласно легенде, Иван Осипович Сусанин, один из русских национальных героев, был нанят отрядом польских интервентов зимой 1612-1613 гг. в качестве проводника. Спасая царя Михаила Фёдоровича, Сусанин завёл поляков в болотистый лес, где был ими зверски замучен за отказ указать верный путь.
- Русская поговорка: Всяк кулик своё болото хвалит.
- Дно Болота - железнодорожная станция из аниме «Унесённые призраками».
- Саранск в переводе с эрзянско-мокшанского «сара», «сарана» - означает топь, болото, трясина - и на самом деле на месте Саранска обширные площади были заняты низинными болотами и непролазными трясинами
Болото в образах культур (в кино, литературе, мифологии, фольклоре)
Мифология
В мифологии многих культур болото ассоциируется с плохим, гиблым, нечистым местом.
Согласно восточнославянской мифологии на болотах обитает болотный человек, который может заблудить путника.
С древних пор людей пугало ночное свечение на болотах. Из-за характерного расположения огоньков - на высоте человеческой руки - их называют «свечами покойника». Считается, что увидевший их, получил предупреждение о скорой смерти, а несут их пришельцы с того света. В Германии говорили, что огоньки на болоте - это призраки тех, кто украл у соседей землю - в наказание их души бродят по болотам в поисках твёрдой земли. Финны называли их «льеккьо» и верили, что это души детей, захороненных в лесу. В Северной Европе считали, что огоньки на болоте - духи древних воинов, охраняющих клады.
По английским поверьям эти так называемые блуждающие огни пытаются завлечь человека в болото или другое опасное место. Этот элемент фольклора хорошо показан в фильме «Властелин колец», когда хоббиты идут по болотам.
В славянской мифологии в болотах обитают кикиморы болотные. Они заманивают путников в трясину громко призывая о помощи. Иногда людей заводят в болото лесавки - дети кикиморы и лешего. В славянской мифологии у болота есть свой дух-хранитель, хозяин - болотняник. Выглядит он как седой старик с широким, желтоватым лицом. Это он пугает идущих через болото резкими звуками, вздохами, громкими причмокиваниями. Это он заманивает в трясину самоуверенных и беспечных и, наоборот, показывает безопасную тропу тем, кто относятся к природе с почтением.
В финно-угорской мифологии болото наделяет невиданной силой своего обитателя великана Яра Морта.
В кельтской мифологии болота являлись «вратами духов» - в том месте, где кажущаяся твёрдой почва мгновенно уходит из-под ног, открываются врата в мир загадочных духов природы и божеств. Кельты приносили на болотах жертвенные дары.
Ханты и манси верили, что весь мир родился из «жидкой земли», то есть из болота.
Египетская богиня Исида прятала там своего сына - бога Хора.
В одном из мифов о сотворении мира, болота возникли из выплюнутой изо рта черта, спрятанной от Бога земли.
Поэзия
Таинственная прелесть болот воспета Александром Блоком в стихах «Полюби эту вечность болот…», «Болото - глубокая впадина огромного ока земли…», «Болотный попик», «Белый конь чуть ступает усталой ногой…» и др. (цикл «Пузыри земли», 1904-1905).
(Visited 611 times, 2 visits today)
Реферат по геологии
Предисловие
Что такое - болото? В зависимости от состава растительного покрова ботаники делят болото на лесные, кустарниковые, кустарничковые, моховые и травяные.
Можно ли дать общее определение болоту как экологической системе? Учёные не раз делали попытки давать такие определения; наиболее удачным, возможно, является следующее: болото – своеобразная и сложная природная система взаимосвязей компонентов биогеоценозов, формулирующаяся в условиях обильного увлажнения.
Это определение нуждается в расшифровке. Прежде всего, что такое - биогеоценоз?
Известный советский эколог, академик В. Н. Сукачёв, в 1904 году впервые предложил этот термин. Он писал, что биогеоциноз это “совокупность на известном протяжении Земной поверхности однородных природных явлений: атмосферы, растительности, животного мира, мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий, умеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих её компонентов и определённый тип обмена веществом и энергией их между собой и с другими явлениями природы и представляющее собой внутреннее противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии”. Или: биогеоценоз – это растительное сообщество (фитоценоз) вместе с населяющем его животным миром (зооценозом) и соответствующим участком земной поверхности – с его особыми свойствами атмосферы (микроклимата), геологического строения почвы и водного режима. Все эти компоненты составляют единый взаимообусловленный комплекс.
Первая особенность, отличающая болотные биогеоценозы от других (лесных, степных, пустынных и т.д.), - постоянное или застойное длительное или обильное слабопроточное увлажнение.
Другая их особенность – своеобразный растительный мир, представляющий сочетание различных экологических и жизненных форм. Тут и влаголюбивые растения – гигрофиты и водные – гидрофиты, и те, что приспособились к жизни в условиях среднего водоснабжения – мезофиты, и хорошо переносящие засуху – ксерофиты и холодостойкие растения умеренных влажных поясов – психрофиты. В состав этих экологических групп входят деревья, кустарники, травы, мхи, лишайники.
Третья особенность болотных биогеоценезов – болотный тип почвообразования. В болотах может отлагаться ил, органо-минеральные грязи, может происходить оглеение минеральной почвы (превращение окисных соединений, главным образом железа, в закисные, при котором почва принимает голубоватую или бледно- серую окраску). Часто происходит процесс, характерный исключительно для болот: образование и накопление торфа. Если болотообразование – интрозональный процесс, охватывающий почти все географические зоны земного шара, то торфообразование – процесс с ярко выраженным зональным характером.
Наличие торфа – не обязательный признак болота. Например, нет торфа на затопляемых в период разлива рек в пойменных лугах, в болотах степей и пустынь – остатки растений там быстро распадаются в условиях сухого воздуха и высоких температур.
Нет торфа и во многих болотах тропиков – в них отлагается ил и грязи; там же слишком быстро идёт разложение остатков растений.
В приморских болотах быстрому разложению способствует солёная вода, в дельтах и речных заводях – проточность, насыщенность воды кислородом. Значит, торфяные болота – это частичный случай, но в условиях умеренного и холодного климата избыток влаги почти всегда ведёт к образованию торфа. Таким образом, понятие “болото” шире, чем понятие “ торфяное болото”, “торфяник”. Болото могут быть с торфом и без него.
На всей Земле площадь, занятая болотами, исчисляется 350 миллионами гектаров, а на долю нашей страны от этого приходится 73%, что составляет площадь пяти таких государств, как Франция.
Как зарождаются болота.
Первые болота появились 400 миллионов лет назад, в девонском периоде геологической историей Земли. Наибольшего расцвета они достигли в каменноугольном (карбоновом) периоде. Растительный покров карбоновых болот – древовидные папоротники, хвощи, плауны – был тем материалом, из которого образовался каменный уголь. В течение этого периода накопилось угля около 23% от всех его мировых запасов.
В растительном покрове третичного периода это последний в истории Земли кайнозойской эры господствовали хвойные породы – таксодиум, болотный кипарис, нисса. За это время в недрах Земли образовалось более половины угольных запасов. Позже, когда начал наступать ледник, древесные породы третичного периода исчезли с территории Европы и Азии. Некоторые из них сохранились до настоящего времени лишь на болотах юго-восточной части США и Центральной Америки, где они растут вместе со сфагновыми и земельными мхами, осоками.
Академик В.И. Вернадский писал, что при благоприятных геологических условиях болотные таксодиевыелеса Флориды через долгие тысячелетия могли бы дать пласты каменного угля.
Лишь в четвертичном периоде, в плейстоцене – в то время когда наступал ледник, - впервые возникли болота, на которых преобладающими растениями и торфообразователями стали мхи и травы. Соответственно резко изменились условия водно-минерального режима: если формирование угля шло в щелочной среде. Богатой натрием, алюминием, кремнием, то торф потребовал для своего образования кислой среды.
Современные болотные биогеоценозы – результат длительной эволюции, продолжавшийся миллионы лет. Те из них, что находятся в тундре и таёжной зоне, появились относительно недавно. Их возраст не превышает 10-12 тысяч лет. Последний отрезок четвертичного периода кайнозойской эры – голоцен (его возраст около 12 тысяч лет) - время, когда ледник начал отступать. Растительность голоценовых болот связана с растительностью пород третичного периода, образовавших залежи бурого угля
Болота возникали и возникают в результате взаимодействия многих объективных физико-географических факторов-климатических, геологических, гидрологических, почвенных. Процесс их возникновения широко распространён, особенно в умеренных широтах, где он представляет особый тип почвообразования-формирования торфянистых или торфяных почв, а в дальнейшем мощных торфяных отложений.
В течение голоцена болота возникли в результате заболачивания суши или зарастания водоёмов. В зависимости от водно-минерального питания они стали верховыми (не связанными с грунтовыми водами, а питающиеся исключительно атмосферными осадками), низинными (питающимися грунтовыми водами, богатыми раствором минеральных солей) или переходными (в стадии промежуточного развития: от низинных – к верховым).
Разнообразие типов болот зависит от их происхождения, условий водно-минерального питания, географического и геоморфологического положения. Они отличаются дуг от друга растительным покровом, строением и глубиной торфяной залежи.
То или иное сочетание растений, совместно обитающих на данной территории в более или менее однородных условиях, носит название растительной группировки, или фитоценоза.
Верховые болота в разрезе напоминают линзы, пропитанные водой. Поскольку атмосферные осадки, питающие эти болота, не содержат растворов минеральных солей, там живут растения, приспособившиеся к недостатку питания: сфагновые мхи, кустарнички – багульник, мирт болотный, вереск…
Встречаются и деревья – сосна, берёза, но они угнетены и сильно отличаются внешним видом от своих собратьев в обычном лесу.
Низинные болота, расположенные в местах выхода на поверхность грунтовых вод, ключей; они приурочены к долинам рек и их поймам, берегам водоёмов. На них всегда богатая растительность. Особенно плодородны их почвы в притеррасных частях речных пойм.
Болота не остаются неизменными. Так же, как и все явления природы, они в постоянном движении и развитии. Например, при зарастании водоемов одни растительные сообщество постепенно сменяются другими. Это приводит к изменению состава и свойств торфяных отложений. Аналогичное явления происходят на болотах, образующихся на суше. Пока верхний слой торфяных залежей находятся в сфере влияния грунтовых вод, развивается незиные болота. Постепенно, по мере накопления торфа, болото растет вверх и грунтовые воды уже не достигает верхних слоёв. Питание растений идёт за счёт атмосферных осадков, а это вызывает изменения в растительном покрове: появляются менее требовательные к минеральному питанию травянистые растения и сфагновые мхи. Низинные болота становится переходным. Дальнейшее накопление торфа приводит к полной изоляции грунтовых вод того слоя торфяной залежи, где расположены корни растений, и болото вступает в новую стадию – оно становится верховым.
Перевоплощение озёр
В Московской области сохранилось несколько озёр – уникальных памятников далёкой ледниковой эпохи.
Озёра эти – Круглое и Долгое, имеющее стоки к реке Клязьме, озеро Тростенское, через которое протекает река Озерна, и самое древнее – Нерское. В период возникновения они лежали в бессточных котловинах. Потом постепенно промылись стоки.
В послеледниковый период озёра менялись. С окружающих берегов в них сносились частицы почвы, на дне откладывался ил, они становились мельче. Родники и ключи насыщали их воды минеральными солями, менялся кислородный режим, и все эти перемены отражались на жизни обитающих в них животных и растений. У каждого из них была своя судьба, и сейчас они находятся на разных стадиях заболачивания. И возраст и глубина их различны.
Озеро Круглое почти не заболочено, и его окаймляет прибрежное водная растительность, а долгое частично заторфовано с северо-запода, оно самое молодое из ледниковых озёр. Тростенское озеро по берегам заросло сплошным ольшаником, переходящим на границе с водой в тростниковые заросли. Нерское – целиком заключено в торфяное кольцо и представляет лишь остаток древнего водоёма. Южная его граница соответствует границе торфяника; на севере границы болото и древнего озера не совпадают. Озеро занимает лишь не более одной пятой прежней водной поверхности; зарастание его началось с севера и северо-запада. Наибольшей глубины озерные катлавина достигает в северной части – 16,7 метра.
Можно заранее предсказать, в какое болото превратится впоследствии озеро Нерское… Из него вытекает река Волгуша, берега озера покрыты ольшаником, значит, на его месте образуется низинное болото.
Озера первого типа, зарастает с берегов такими растениями, как белокрыльник, частуха, касатик, тростник, и др., постепенно мелее и, уменьшаясь, становятся в дальнейшем колыбелью низинных болот. Озера третьего типа, с водой богаты органическими веществами, заболачиваясь, превращаются в верховые сфагновые болота. Озера же бедные и минеральными, и органическими веществами наименее благоприятны для превращения в болота.
Отмирая и оседая на дно, все животные и растительные организмы подвергаются микробиологическим и биохимическим процессом разложения.
К органическим осадкам примешиваются минеральные частицы (пыль из воздуха или почва с окружающих берегов), пыльца деревьев, части прибрежных растений. Из этой оседающей на дно массы образуется сильно разжиженный, рыхлый слой – так называемый пелоген. Пелоген – самый поверхностный слой сапропеля. Он обитает, в нём живут многие животные и растения, селящиеся на дне. Это – “квартира”, которая одновременно служит и пищей, и средой обитания. Пелоген перерабатывается в пищеварительных органах животных, измельчается, перемешивается, когда они копошатся в нём, благодаря чему меняется его химический состав и аэрация. Донные организмы, отмирают, оседают на дно, и в свою очередь служат материалом для образования гнилого ила – сапропеля. Он образуется в водоёмах с застойной или медленно текущей водой и обладает однородной структурой и сложным химическим составом. Вновь наслаивающиеся пласты пелогена мало – помалу все более изолирует сапропель, своей тяжестью уплотняют его. На известной глубине сапропель становится похожим на желе. Мощность озёрных отложений в некоторых глубоководных водоёмах достигает нескольких десятков метров (в озере Нерском – до 20 метров).
В мелководных озёрах (и при обмелении глубоких) сапропель через ряд промежуточных образований сменяется торфяными отложениями, и часто под пластом торфа можно обнаружить его довольно мощный, в несколько метров, слой. В зависимости от видового состава животных и растений, населяющих водоём, сапропель в разных озёрах различен. Даже в одном и том же озере, в разных слоях он не одинаков; иной и в том случае, если площадь изрезанного берегами водоёма значительно и расстояния от него до ближайших берегов – разное.
Нижние слои озёрных отложений относятся к первым периодам послеледникового времени, когда озёра после отступления ледника были заполнены холодной ледниковой водой. Животный и растительный мир этих озёр был очень беден, на дне откладывались в основном частицы глины и песка. Ручьи и воды с окружающих берегов несли в озёра растворы извести, и на дне откладывался известковый сапропель – мергель.
Со временем климат изменился, потеплело, и видовой и количественный состав животных в озёрах увеличился.
Изменился и характер озёрных отложений; сапропели обогатились органическими веществами и стали ближе по структуре и химическому составу к тем, которые отлагаются в настоящее время. От нижних слоёв к верхним в сапропелях уменьшается количество минеральных примесей. Изучение сапропопелей помогает восстановить не только историю отдельных водоёмов, но и выявить общее для всех озёр закономерность их развития.
Количество органического ила в озере увеличивается с каждым годом, и дно постепенно повышается. В озёрах с пологими берегами болотные и водные растения пользуются сапропелем как почвой и надвигаются на озеро с берегов, окаймляя зеркало воды широким зелёным кольцом. Кольцо это обычно состоит из ряда поясов. В мелководном поясе (глубиной не более метра) растут осоки, стрелолист, частуха. С увеличением глубины до 2-3 метров – тростник, камыш и хвощ. Далее – к центру озера – белые кувшинки и желтые кубышки с листьями, плавающими на поверхности воды. А на глубине 4-5 метров – в поясе широколистных рдестов – к растениям с плавающими листьями присоединяется растение, полностью погруженные в воду (во время цветения они поднимают цветки над поверхностью воды).
В следующем, более глубоководном поясе к цветковым, полностью погруженным растениям – узколистным рдестом и роголистником начинают примешиваться мхи и харовые водоросли. Последние образуют настоящие подводные луга. Еще глубже растительность состоит уже исключительно из споров: преобладают зелёные водоросли, а там, куда слабо проникает свет, развиваются синезелёные, зелёные и диатомовые водоросли.
Разложение растительной тканей идёт в условиях похожих на те, в которых образуется торф – при меньших глубинах доступ кислорода облегчён. А мелководный пояс и пояс камышей отлагают соответствующие виды торфа…
Постепенно дно поднимается всё выше, и озеро мелеет. Пояса растительности сменяют друг друга, передвигаясь с мелководных к глубоководным частям озера, сжимая водное озеро всё более тесным кольцом. Через некоторое время (в зависимости от глубины котловины и площади озера) вместо открытой водной поверхности расстилается болото. Таким же путём заболачиваются ручьи и речки, если их течение медленное.
Заболачивание суши
В северной половине европейской части страны болота, в основном, образовались путём заболачивания лесов, вырубок, гарей, лугов.
Почему заболачивается лес?
Основная причина – изменение водно-воздушного режима в поверхностных горизонтах почвы. На одной из стадий оподзоливания в понижениях рельефа какой-нибудь из почвенных горизонтов становится менее проницаемым для воды. Во время обильных дождей вода долго стоит над ним, создавая избыточное увлажнение и ухудшая водно-воздушный режим в выше лежащих почвенных горизонтах. На уровне залегания грунтовой воды начинается процесс оглиения почвы. С усилием заболачивания мощность глеевого горизонта увеличивается, он вызывает подъём поверхности так называемой верховодки – безнапорных грунтовых вод.
Оподзаливания почвы со всеми сопровождающими его процессами может происходить не только в лесах, но и на лугах.
Изменение экологических условий неизбежно ведёт к смене растительности. Среди лесных зелёных мхов появляется кукушкин лён. Плотные плоские подушки кукушкина льна надолго задерживает воду, и усиливают процесс заболачивания. Когда этот мох отмирает. Он отлагает слои грубого торфа, на котором, внедряясь между его живыми стеблями, поселяется сфагнум. Сфагнум как индикатор показывает, что почвенный субстрат беден щелочами. Сам сфагнум обладает свойством подкислять среду. Выяснено также, что географическое распространение верховых сфагновых болот совпадает с границами почв подзолистого типа.
Глубокие торфяные болота лесной и более северной зон возникли в первые периоды послеледникового времени. Сейчас переход подзолистых почв в болота замедлён. В течение двух последних столетий в разные годы в различных областях страны временами катастрофически быстро разрастались площади отдельных болот, и болотная растительность надвигалась на суходолы.
Возможно, это явление было связано с внутривековыми колебаниями климата, переувлажнением мелких понижений рельефа на водоупорном горизонте. С наступлением более сухого периода болота пересыхают.
Заболачивание лесных вырубок и гарей явление тоже периодическое. Временное заболачивание их моет происходить только в местностях с влажным климатом с преимущественно близким к поверхности уровнем почвено-грунтовой воды, тогда как в других условиях концентрированные рубки леса на больших площадях и лесные пожары не вызывают заболачивания. К этому выводу после двадцати летних исследований пришёл известный болотовед Н. И. Пьявченко. Временное заболачивание вырубок и гарей происходит потому, что деревья – откачивающий воду насос – уничтожаются. Лет через 20 – 30 молодой лес, возобновившийся на этих местах, снова начинает испарять влагу – и болото исчезает. Заболачивание леса может быть результатом естественного или искусственного перегараживания ручьёв и рек, воды которых в этом случае начинает подтоплять окружающие территории.
Превращение леса в болото – сложный процесс, в основе которого - нарушение взаимодействиями между компонентами лесных биогеоценозов.
В процессе заболачивания страдают сообщества почвенных микроорганизмов, подавляется жизнедеятельность аэробных бактерий (существование которых возможно лишь в присутствии кислорода) и почвенных беспозвоночных. Органические остатки и содержащиеся в них химические элементы перестают быть доступными для растений, и они не разлагаются
В обводнённой, лишенной кислорода среде угнетена дыхательная и сосущая функция корней растений, не приспособленных к таким условиям. Значительная часть мелких корней гибнет, и вследствие этого падает продуктивность фотосинтеза. Нарушается обмен веществ и энергии внутри почвы, между почвой и фотосинтезом, между ними и атмосферой. Это приводит к смене фотосинтезов: лесной или луговой заменяется болотным.
В последующем развитии болотного фотосинтеза главная роль принадлежит водному питанию, его качеству и количеству. Степень обводнённости регулирует интенсивность болотообразовательного процесса и преобладание тех или иных видов в растительном покрове.
Взаимоотношение леса и болот
Существуют два основных типа заболачивания суши, зависящих от жесткости или мягкости воды, Жестководное заболачивание наблюдается в понижениях рельефа с близким к поверхности водоупорным горизонтом. Выклинивающиеся минерализованные почвенно-грунтовые воды создают постоянные переувлажнение, а это способствует росту растений низинных болот и отложению торфа. Возникает низинное болото с характерным для него древостоем.
В северной и средней подзонах таёжной зоны и в лесотундре широко распространено мягководное заболачивание. Избыток влаги здесь создаётся потому, что количество атмосферных осадков превышает испарение. В таких условиях образуются переходные или верховые болота
В природе обычны сочетания обоих типов заболачивания. Начинается заболачивание с жестководного типа и по мере роста болота вверх и выхода его деятельного слоя из сферы влияния грунтовых вод развивается дальше по типу мягководного заболачивания. В каждом типе заболачивания процесс может быть обратимым или не обратимым.
Необратимое заболачивание началось в ранние периоды голоцена в многочисленных понижениях рельефа и озёрках, оставшихся после отступления ледника. По мере заполнения их торфом болота расползались в стороны, погребая под торфом погибающие леса. В областях с влажным и прохладным климатом этот процесс продолжается и по сей день. Масштабы его сократились в Западной и Восточной Европе, ног и в Западной Сибири большие болота зачастую агрессивных, хотя и не так сильно, как прежде. Сокращение заболачивания происходит тогда, когда имеет место положительные неотектонические движения земной коры (поднятие рельефа) и процесса глубинной эрозии.
Существует также целый ряд причин, способствующих необратимому заболачиванию и стимулирующих этот процесс. К ним относятся отрицательные неотектонические движения земной коры (опускание рельефа), образование карстовых воронок, естественный подпор стока поверхностных и почвенно-грунтовых вод, захват старыми торфяниками новых территорий. Но в современную эпоху масштаб болото образования заметно уменьшился, многие болотные массивы зарастают лесом, в таёжной зоне этот процесс часто бывает обратимым.
Динамику взаимоотношений леса и болота в процессе необратимого заболачивания можно представить следующим образом: в начальной стадии, когда под влиянием переувлажнения ухудшается аэрация почвы, древесная растительность в лесу замедляет свой рост, деревья становятся корявыми часто суховершинят, а более старые – отмирают. Лесные растения нижних ярусов – кустарники и травы – постепенно вытесняются болотными.
Процесс заболачивания не сразу приводит лес к гибели. Постепенное увеличение мощности торфяного слоя и возрастание обводнённости ведёт к смене леса, открытым болотам, на котором древесная растительность представлена отдельными угнетёнными деревьями или небольшими их группами на микроповышениях. Взаимовлияние леса и болота – сложный природный процесс, в котором уже многое прояснилось, но не мало ещё предстоит исследовать и открыть.
Охрана болот
Даже краткое и не полное знакомство с болотными биогеоценозами земного шара и, в частности, с болотными биогеоценозами нашей страны позволяет получить представлении о большом их разнообразии, зависящем от физико-географических условий. Охранять болото совершенно необходимо, и это особенно стало ясно в последние годы.
Болото является местом обитания редких и исчезающих видов животных. В них гнездятся и кормятся крупные птицы – журавли, тетерева, глухари, рябчики, куропатки. Это – основные места, где держатся утки, гуси, лысухи, кулики, цапли, и другие птицы. На лесных озёрах с заболоченными берегами селятся бобры, в болотных озёрах водятся карась, линь, щука, и другие виды рыб. Если уничтожить болото, пострадают не только те животные, которые на них обитают, но и те, что живут по близости и для которых болото служит местом укрытия.
Учёными установлено, что численность водоплавающих птиц находится в прямой зависимости от площади водной поверхности. Болота – своеобразный эталон, дающий возможность изучать природные болотные комплексы и протикающие в них процессы. От болот зависит природный баланс местности, они играют водозащитную и водоохранную роль.
Болото, обязанное своим возникновением в начале голоцена комплексу внешних физико-географических факторов, по достижению определённого размера сами стали фактором, в значительной степени формирующим физики-географическую среду, как в пределах болот, так и на обширных территориях.
Фактор “массы” болот влияет и на агрессивность процессов заболачивания во многих районах таёжных зонах. Особенности взаимодействия болот и окружающей среды имеют как положительные, так и отрицательные стороны с точки зрения хозяйственной деятелбностн человека.
Загрузка...
