— избыточно увлажненные участки суши со своеобразной болотной растительностью и слоем торфа не менее 0,3 м, поэтому характеризуются затрудненным обменом газов. Болота обычно содержат от 87 до 97 % воды и лишь 3-13 % сухого вещества (торфа).
При меньшей мощности торфа или его отсутствии избыточно увлажненные территории называются заболоченными землями.
Болота формируются при зарастании водоемов или при заболачивании местности.
Основной путь образования болот — заболачивание, которое начинается с появления периодического, а затем постоянного переувлажнения почвогрунтов. Этому способствует климат. Избыток влаги из-за обилия осадков или слабого испарения, а также высокий уровень грунтовых вод, характер грунта — плохо проницаемые породы; «вечная мерзлота», рельеф — плоские участки при неглубоком дренаже или понижения с замедленным стоком; продолжительные половодья на реках и т. д. Леса в условиях избытка влаги, а значит, анаэробных условий и кислородного голодания погибают, что способствует большему заболачиванию из-за сокращения транспирации.
На переувлажненных землях поселяется влаголюбивая растительность, приспособленная к недостатку кислорода и минерального питания, — мох и др. Моховая дернина, хорошо впитывающая и задерживающая влагу, напоминающая мокрую губку, способствует еще большему заболачиванию суши. Так что в дальнейшем именно растительности принадлежит ведущая роль в заболачивании. В условиях недостатка кислорода происходит неполное разложение растительных остатков, которые, накапливаясь, образуют торф. Поэтому заболачивание практически всегда сопровождается торфонакоплением.
Наиболее благоприятные условия для накопления торфа существуют в лесах умеренного пояса, особенно Западной Сибири, где в пределах лесоболотной зоны заболоченность составляет иногда более 50 % территории, мощность торфа 8-10 м. К северу и югу от лесной зоны мощность торфяной залежи сокращается: к северу вследствие уменьшения прироста растительной массы в условиях холодного климата, к югу — из-за более интенсивного разложения растительных остатков в теплом климате. В условиях жаркого влажного климата огромный прирост биомассы компенсируется интенсивным процессом распада отмерших растений, и болот немного, хотя вечнозеленые экваториальные леса переувлажнены.
Строение торфяной залежи болот, возникших на месте озер или суходолов, различно. Торфяники, образовавшиеся в результате заболачивания озер, имеют под слоем торфа озерный ил — сапропель, а при заболачивании суши торф залегает непосредственно на минеральном грунте.
Болота развиваются в различных климатических условиях, но особенно характерны для лесной зоны умеренного пояса и тундр. На их долю в Полесье приходится 28 %, в Карелии — около 30 %, а в Западной Сибири (Васюганье) — свыше 50% территории. Резко уменьшается заболоченность в степных и лесостепных зонах, где меньше осадков, а испаряемость усиливается. Общая площадь, занимаемая болотами, составляет около 2 % площади суши Земли.
Типы болота
По характеру водного питания и растительности болота подразделяют на три типа: низинные, верховые и переходные.
Низинные болота образуются на месте бывших озер, в долинах рек и в понижениях, которые постоянно или временно затопляются водой. Питаются они преимущественно грунтовыми водами, богатыми минеральными солями. В растительном покрове господствуют зеленые мхи, различные осоки и злаки. На более старых болотах появляются береза, ольха, ива. Эти болота отличаются слабой заторфованностью — мощность торфа не превышает 1 — 1 ,5 м.
Верховые болота формируются на плоских водоразделах, питаются в основном атмосферными осадками, для растительности характерен ограниченный видовой состав — сфагновые мхи, пушица, багульник, клюква, вереск, а из древесных — сосна, береза, реже кедр и лиственница. Деревья сильно угнетены и низкорослы. Сфагновый мох лучше произрастает в середине болотного массива, на окраинах он угнетается минерализованными водами. Поэтому верховые болота несколько выпуклые, их середина возвышается на 3-4 м. Торфяной слой достигает 6-10 м и более.
Переходные болота , или смешанные представляют переходную стадию между низинными и верховыми. В низинных болотах происходит накопление растительных остатков, поверхность болота повышается. В результате этого грунтовая вода, богатая солями, перестает питать болото. Травяная растительность отмирает и заменяется мхами.
Таким образом, низинные болота превращаются в верховые, а последние покрываются затем кустами или луговой растительностью, превращаясь в суходольные луга. Поэтому в природе редко встречаются моховые или травяные болота в чистом виде.
Болота имеют большое хозяйственное значение. Так, торфяные болота — источник топлива для промышленности. Первая тепловая электростанция в мире, работающая на торфе, была построена в России в 1911 г. (в г. Электроугли).
Торф низинных болот — хорошее органическое удобрение. Поэтому частично низинные болота осушают и превращают в плодородные угодья. Но не все болота подлежат осушению, часть из них надо сохранять, чтобы не нарушить сложившиеся в природе взаимосвязей.
Болота увлажняют воздух местности, являются местами произрастания ценных видов растений (клюквы, морошки, голубики) и обитания многих видов животных, особенно птиц, являются природными резервуарами воды, которые питают реки.
Как же приятно свернуть с избитого асфальта на мягкую полевую дорогу. Ещё подёрнутые ночным заморозком бровки крепко держат машину - не проваливаются и не поддаются. Полузаросшая дорожка довольно быстро упирается в полянку и заканчивается на ней. Всё, пора останавливаться.
Чисто, тихо и свежо вокруг. Голубое небо чистое и высокое, встающее солнце ласково посылает свои тёплые лучи земле. Один край полянки упирается в высокий взгорок, на крутых боках которого уже давно стаял последний снег, и кое-где, если внимательно приглядеться, можно заметить среди ворохов пожелтевшей прошлогодней травы первые бойкие зелёные росточки.
Другой край полянки плавно переходит в осушенное заброшенное торфяное болото. Разработки велись здесь много лет назад, поэтому мелиорационные траншеи местами осыпались, местами подзатянулись, а кое-где сделались ещё глубже и шире. То тут, то там взгляд натыкается на белоснежные шапки снега, яркие блики льда, сковавшего скопления вновь появившейся воды, да изредка попадаются чахлые сосенки с кочками, поросшими бурой травой.
Иду по краю полянки. За спиной рюкзак, на плече ружьё, на поясе патронташ. Рядом бежит собака. Громко и раскатисто заквакали потревоженные лягуши.
Полянка закончилась. Теперь под ногами пружинит торф. Старательно обхожу лужи и подозрительные углубления, на почтительном расстоянии держусь от больших скоплений воды. Лучше всего держаться возвышенных мест.
Без приключений добираюсь до края первого участка бывших торфяных разработок. Небольшая рощица сменяется узеньким полем. Переход на второй участок значительно осложнён - воды промыли берега мелиорационной траншеи. Теперь в глубину она не менее полутора метров, а в ширину будет все три. По дну бежит грязный говорливый поток талой воды, к тому же где-то выше наверняка подпитываемый каким-нибудь родником. Уж слишком стремительно течение.
Прохожу вверх по течение с полкилометра - почва становится водянистой: ноги запросто скрываются до середины голени в водянистом торфе, а след тут же наполняется водой. Немного впереди на небольшом участке вода прямо-таки фонтанирует из земли - практически рядом друг с другом прямо из-под земли выходят наружу пять ключей. Дальше здесь не пройти.
Сворачиваю немного в сторону и вижу, что через траншею, ранее поставившую меня в затруднительное положение, лежит поваленная ель. Аккуратно пробую дерево ногой - ещё не изгнило, лежит плотно, можно попробовать пройти. Старательно вымеряя каждый шаг, медленно перехожу по стволу. Какие же невероятные ощущения на середине пути - лучше не смотреть вниз: под ногами кипящий грязный поток. Ещё немного, и я благополучно перехожу на противоположный берег, а вот моя собака осталась на другом берегу и, нетерпеливо и жалобно поскуливая, семенит рядом с тем местом, с которого я вступил на ствол ели. Верный пёс пробует спуститься к бушующему потоку, но через некоторое время, убедившись, что других путей ко мне нет, осторожно ступает на поваленную ель. Аккуратно переступая лапами, пригибаясь при каждом движении, он медленно-медленно подходит ко мне. Ну вот мы и снова вместе!
Под ногами обычный луг. Быстро его пересекаем и направляемся к небольшой речке, которую запрудили старательные бобры. Внимательно и с интересом разглядываю их дамбу - сделано на совесть, а кругом стоят обгрызенные характерным образом пеньки.
Подхожу к излучине маленькой речки; моя собака осталась у дамбы и, встретив первую бабочку, даже не думает бежать за мной, а, весело подпрыгивая и забыв про всё на свете, пытается её поймать. Молодой ещё, игривый.
Вдруг по моей спине пробежал неприятный холодок. Нутром чувствую, что мы здесь не одни. Пристальный взгляд буравит меня. Останавливаюсь, ружьё в руках замирает. Стою не шевелясь. До берега речушки, шириной не более трёх метров, меня отделяет расстояние метров в тридцать, а за тем берегом, на расстоянии метров двадцать расположен холм. Смотрю на вершину холма и замечаю здоровую пушистую морду с неморгающими большими жёлтыми глазами - волк.
Внимательно наблюдаю за зверем: упитанный, с хорошей шерстью - здоровый, и наверняка голодный. До моей собаки его отделяет метров двадцать пять с учётом ширины реки - пара крупных хороших прыжков, и моя собака, чрезмерно увлёкшаяся бабочкой и ничего не подозревающая, станет его обедом.
Хищник неотрывно наблюдает за мной и за собакой. Вернее даже не за мной, а за ружьём. Наверняка он уже встречался с вооружёнными людьми и знает, чем это может закончиться. Если бы не ружьё, как знать, раздумывал бы он или нет насчёт собаки, а может и меня.
Проходит секунд тридцать; гордая, величественная посадка головы, широкий лоб; умный уверенный взгляд немигающих жёлтых глаз - зверь олицетворяет собой силу и мощь этой дикой природы. Вдруг рядом с первым волком появляется второй - напарник. Он явно моложе и гораздо худее. Взгляд более агрессивный и менее сильный. Второй находится немного позади, мне не видно их туловищ - только головы; хищники явно что-то обдумывают и, кажется, первый уже готов принять решение.
Ситуация накаляется - медлить нельзя; бесшумно достаю с пояса магазин на десять патронов с пулями и также бесшумно меняю его на стоявший в моём карабине магазин, рассчитанный на пять патронов с картечью. Волки внимательно смотрят на меня. Вспотевший палец неосторожно срывается с предохранителя, и, звонко щёлкнув, тот переводит ружьё в полную боевую готовность.
Звенящая тишина как будто бы заполнилась этим металлическим звуком. Волки, даже не моргнув, просто исчезли, испарились в воздухе. Собака, опомнившись и забыв про бабочку, быстро подбегает ко мне, чувствуя, что что-то не так. Да, хорош охранник, кто ещё кого охранять должен. Ну ничего, молодой ещё, цепной, охотничьей жизни почти и не видел.
Медленно развернувшись, идём назад. До тетеревиных токов сегодня не добрался, а так хотелось услышать рассветную песню этих красивых птиц. Обогнув рощицу, заходу в неё с другого конца и натыкаюсь на небольшой полк первых весенних грибов - строчков и сморчков. Аккуратно нарезаю их полный пакетик и иду дальше.
Вскоре подхожу к полянке, на которой стоит машина. Достаю из багажника старое жестяное ведро и, установив его, начинаю упражняться в стрельбе. Высадив с десяток патронов, подхожу к ведру, которое скорее напоминает сейчас решето и, удовлетворённый результатом, забираю его обратно с собой. Через некоторое время, уставший и довольный, ко мне подтягивается напарник. Достаём нехитрые припасы из рюкзака и, о Боже, какими же вкусными нам показались хлеб и консервы, да и собака, громко чавкая, явно разделяла наше обеденное настроение.
Внимательно оглядываем друг друга (ищем клещей) и, не встретив таковых, отправляемся в обратный путь по уже раскисшей дороге.
Болотом называется территория, которая имеет избыточное увлажнение, и на ее поверхности образуется специфический покров органических веществ, неразложившихся полностью, и которые в последующем превращаются в торф. Обычно на болтах торфяной слой занимает не менее 30 сантиметров. В целом болота относятся к системе гидросферы земли.
Из интересных фактов о болотах необходимо назвать такие:
- самые древние на планете болота образовались в промежутке 350-400 млн. Лет назад;
- самыми большими по площади являются болота в пойме р. Амазонки.
Пути образования болот
Болото может появиться двумя пути: при заболачивании суши и зарастании водоемов. В первом случае влага появляется различными способами:
- в углубленных местах скапливается влага;
- постоянно на поверхность проступают подземные воды;
- при выпадении большого количества атмосферных осадков, которые не успевают испаряться;
- в местах, где препятствия мешают водооттоку.
Когда вода постоянно увлажняет сушу, накапливается, то на этом месте со временем может образоваться болото.
Во втором слуае трясина появляется на месте водоема, например, озера или пруда. Заболачивание акватории происходит, когда она зарастает с суши или уменьшается ее глубина за счет обмеления. В процессе образования болота в воде накапливаются органические отложения и минеральные вещества, значительно увеличивается численность растительности, уменьшается проточность водоема и в озере вода становится практически стоячей. Флора, которой зарастает водоем, может быть, как и водной, со дна озера, так и с материка. Это мхи, осока и тростники.
Образование торфа на болотах
Когда образовалось болото, из-за недостатка кислорода и обилия влаги растения разлагаются не полностью. Мертвые частицы флоры падают на дно и не сгнивают, накапливаются в течение тысячелетий, превращаясь в уплотненную массу бурого оттенка. Так образуется торф, и по этой причине болота называются торфяными. Если в них происходит добыча торфа, то они именуются торфяниками. В среднем толщина слоя бывает 1,5-2 метра, но иногда залежи бывают 11 метров. В такой местности кроме осоки и мха растет сосна, береза и ольха.
Таким образом, на земле существует большое количество болот разного времени образования. При определенных условиях в них образуется торф, но далеко не все болота являются торфяными. Сами же торфяники активно используются людьми для добычи ископаемых, которые потом используются в различных сферах хозяйства и промышленности.
Болота образуются в пониженных местах - в котловинах, где застаивается вода, в зарастающих озерах, прудах, медленно текущих реках. Обилие влаги определяет характер болотной растительности. Она состоит из так называемых гигрофильных, т. е. влаголюбивых растений. Листья у них большей частью широкие, не приспособленные к уменьшению испарения. Корневая система слабая, поверхностная. В воде значительно меньше газообразного кислорода, чем в почве. Поэтому в стеблях и корнях гигрофильного растения образуются полости, воздушные ходы, по которым в его подводные части проникает атмосферный кислород.
Ежегодно растения отмирают. Обилие влаги и недостаток кислорода мешают полному разложению их остатков, и эти остатки из года в год накапливаются. Из них-то и образуется торф. На севере, особенно в тундре, торфа на болотах нет из-за слабого прироста растений. Не образуется они в южных районах, там, где болота летом подсыхают и разложение растительных остатков идет поэтому быстрее. Но и в тундре и на юге, так же как и в средней полосе, развивается на болоте только влаголюбивая растительность.
Болота распространены на Земле повсюду, где климат достаточно влажен. Они есть во всех растительных зонах, кроме пустынь и полупустынь. Но больше всего их на севере лесной зоны и в тундре. Если в озере, речной старице, в пруду нет течения или оно очень слабо, в водоеме поселяются растения и постепенно затягивают всю его поверхность. Остатки отмирающих растений падают на дно; за многие десятки и сотни лет они заполняют котловину и превращают водоем в болото.
В водоемах с пологими берегами болотная растительность располагается концентрическими кругами. В местах наибольшей глубины (свыше 6 м) на дне произрастают различные водоросли - сине-зеленые, диатомовые, нитчатые (кладофора, вошерия). Эти места называются поясом микрофитов. На меньших глубинах пояс микрофитов переходит в пояс макрофитов. Здесь растут под водой зеленые водоросли - хара, нителла, мхи и некоторые цветковые растения - рдест узколистный, роголистник (см. ст. «»).
Ближе к берегу на глубине не меньше 3 м располагается пояс широколистных рдестов. Кроме рдестов, здесь растет уруть с сильно рассеченными листьями, распластанными в толще воды. За этим поясом идет пояс кувшинок: белые водяные лилии, кубышки с желтыми цветами, рдест плавающий. У растений пояса кувшинок корневища скрыты в иле на глубине от 2,5 до 4 м, а листья - обычно широкие, с длинными черешками - плавают на поверхности воды.
На меньших глубинах - от 1,5 до 3 м - развивается пояс камыше й. Камыши, тростники и хвощи образуют здесь сравнительно плотную травянистую массу. Еще ближе к берегу идут: пояс крупных осоки пояс мелких осок. В этих двух поясах вода сильно прогревается и болотные растения более разнообразны. Кроме осок, здесь растут: стрелолист, сусак, ежеголовка, пастуха, ситняг, лютик, ирис болотный. У некоторых из этих растений листья на различной глубине принимают разные формы -подводную, плавающую и надводную. Пояс мелких осок примыкает к самому берегу. Дальше идет уже наземная растительность.
Ежегодные отложения остатков отмерших растений обмеляют водоем. Растительные пояса сменяют друг друга, передвигаются от берега к центру, сжимая открытую водную поверхность все более тесным кольцом. В конце концов наступает время, когда на месте бывшего водоема остается один пояс мелких осок - водоем превращается в осоковое болото.
Водоемы со спокойной, защищенной от ветра поверхностью часто заболачиваются нарастанием сплавины. Прибрежный моховой ковер, состоящий из различных зеленых мхов или одного торфяного мха - сфагнума, образует плавающую на воде более или менее плотную дернинку. Она разрастается к центру водоема и постепенно покрывает его поверхность. На дернинке поселяются некоторые болотные растения, чаще всего вахта, белокрыльник, шейхцерия. Длинные корневища этих растений скрепляют дернинку и тянутся под водой к открытой поверхности, так как там больше питательных веществ. Корневища разрастаются и ускоряют нарастание сплавины. Когда толщина дернинки достигает 5-10 см, на ней поселяются пушица и клюква, а затем и болотные кустарнички - кассандра, андромеда, багульник, морошка. При толщине же сплавины в 1 -1,5 м на ней появляются и деревья - береза, а затем и сосна. Когда идешь по такой сплавине, она под ногами колеблется. Нередко на ней встречаются «окна» - незаросшие или затянутые тонкой растительной пленкой участки над ключами или наибольшими глубинами. В «окно» легко провалиться, в нем даже можно утонуть.
От сплавины постоянно опадают на дно водоема растительные остатки, частицы торфа. Падают на дно даже целые куски сплавины. Постепенно котловина заполняется торфом, и водоем превращается в болото. Иногда в одном и том же водоеме идет одновременно и зарастание болотной растительностью и образование сплавины.
Но болото может образоваться не только из водоема. В средних и северных широтах часто происходит заболачивание участков суши - лесов, лугов, тундры. Иногда заболачиваются луга -там, где есть избыток влаги: на лесных полянах, вдоль ручьев и речек, у выхода ключей. Особенно часто заболачиваются лесные вырубки и гари. В лесу грунтовые воды располагаются на большой глубине, так как деревья корнями высасывают их из поверхностных слоев почвы и испаряют через кроны. После вырубки леса или пожара уровень грунтовых вод повышается. На влажной почве появляется моховой покров -сначала зеленые болотные мхи, а затем и сфагновые. Нижние части моховых дернин отмирают, но полностью разложиться не могут: в увлажненной почве мало кислорода, много кислот, и бактерии, разлагающие растительные остатки, не могут развиваться в ней достаточно интенсивно. Под моховой дерниной начинает образовываться торф. На моховом ковре поселяются травянистые болотные растения, затем кустарниковые и, наконец, деревья.
Как бы болото ни образовалось - из заросшего водоема или из заболоченной суши - вначале оно снабжается грунтовыми водами, которые богаты минеральными солями. Обычно это низинные болота. У них плоская поверхность, и они заполняют впадины, низины. На ковре зеленых мхов здесь растут различные осоки, образующие кочки, злаки, хвощи, болотные растения с широкими листьями - сабельник, вахта. На более старых болотах появляются березы, ивы, ольха.
Нарастание торфа идет быстрее на кочках и вокруг пней. Постепенно поверхность болота повышается, и оно отрывается от питания грунтовой водой. Возвышенные участки болота получают воду лишь из атмосферы. В такой воде почти нет солей, и она бедна питательными веществами. Не всякое растение может с этим мириться. Происходит смена растительности. На возвышениях поселяются сфагновые мхи и сопутствующие им растения, например пушица, клюква, Кассандра. А в низинках, между кочками болото еще питается грунтовыми водами. Такое болото называется переходным или болотом смешанного питания.
Постепенно все большая часть болотной поверхности отрывается от грунтовых вод, пока, наконец, все болото не переходит на атмосферное питание и становится верховым болото м. Поверхность болота становится выпуклой, и его середина возвышается над окраинами на 2, а иногда и более чем на 5 м. Торфяной слой достигает в таком болоте 6-10 м.
На верховых болотах сплошной сфагновый ковер, поэтому их иногда называют сфагновыми.
При дальнейшем нарастании торфа его верхние участки не могут получить достаточного увлажнения и постепенно разрушаются. Поверхность болота начинает расчленяться на возвышенные участки (гряды, кочки) и пониженные (мочажины, веретья). На повышенных, более сухих участках поселяются низкорослая, иногда даже карликовая, сосна и болотные кустарнички.
На обводненных мочажинах и веретьях ни деревьев, ни кустарников нет. Здесь сплошной сфагновый ковер, на котором растут болотные травы - осоки, шейхцерия, ринхоспора и др.
Такая смена типов болота характерна для северной и средней зоны СССР. На юге лесной зоны встречаются главным образом низинные болота и редко - переходные, в лесостепи и степной зоне - только низинные.
Накапливающийся в болотах торф имеет огромное значение для народного хозяйства. В торфе низинных болот много питательных веществ, и он используется в сельском хозяйстве на удобрение. Сфагновый торф верховых болот - прекрасное топливо, так как он оставляет при сгорании очень мало золы. На нескольких крупных электростанциях в СССР, в том числе на Шатурской, невдалеке от Москвы, получают электроэнергию, сжигая в топках торф.
Кроме того, торф идет на изготовление теплоизоляционных плит, и из него получают ценные химические продукты путем сухой перегонки (см. ст. «»).
Наиболее ценный торф образуется в верховых болотах из мха сфагнума. На Земле известно свыше 350 видов сфагнума. В СССР встречается 43 вида, распространенных главным образом в лесной зоне.
У сфагнума своеобразное строение, которое обеспечивает ему быстрое всасывание и накопление воды. На верхушке стебелька сфагнума густым пучком расположены почковидные веточки, ниже на стебле - мутовки более длинных и узких веточек, идущих от стебля горизонтально. В каждой мутовке есть еще свисающие веточки, плотно окружающие стебель и одевающие его как бы чехлом. Все веточки несут спирально расположенные листья, обычно ланцетной, реже овальной формы. Листья сфагнума состоят из двух видов клеток: узкие зеленые - содержат хлорофилл; крупные, широкие и бесцветные - заполнены водой, легко и быстро проникающей внутрь клеток через отверстия (поры) в оболочке клеток. На долю водоносных клеток приходится до ¾ поверхности листа, этим и объясняется необычайно большая влагоемкость сфагнума. Многие виды его могут впитать воды в 37,5 раза больше своего веса.
Поверхность сфагнового болота ежегодно повышается. В средней полосе сфагнум за год вырастает на 4-8 см. Быстро растущая дернина может захоронить в себе цветковые растения, и все они так или иначе приспособились, чтобы не отставать в росте от сфагнума. У многих болотных кустарничков - у вереска, Кассандры, андромеды - в любом месте стебля могут возникать придаточные корни. Нижние части кустарничка, захороненные в торфе, отмирают, а на верхних - образуются новые корни. Другие растения, например клюква, стелются длинными плетями по поверхности сфагнового ковра. Корневища у пушицы, некоторых осок, сабельника растут косо вверх. Весной из корневищ этих многолетних растений вырастают стебли, и они оказываются выше сфагнума. У росянки ежегодно образуется розетка листьев, лежащая на поверхности сфагнового ковра. Раскапывая дернину сфагнума, можно обнаружить розетки росянки за 5-10 лет и, отмерив длину межрозеточных расстояний, определить быстроту нарастания сфагнового ковра.
У сосны нет на стволе придаточных корней. Поселившись на сфагновом болоте, она обрастает торфом. Через несколько лет ее корни оказываются на большой глубине. Распилив ствол сосны около корней, в области корневой шейки, можно определить быстроту нарастания торфа. Для этого надо разделить толщину торфяного слоя, наросшего от корней сосны до поверхности болота, на число годичных колец, видимых на срезе ствола. Прирост торфа на верховых болотах Европейской части СССР, измеренный таким способом, оказался равным 0,75 - 1,00 см в год.
Верховые болота получают влагу из атмосферных осадков, бедных минеральными веществами. Растения особенно остро ощущают нехватку азотистых солей. В обычной почве большая часть таких солей образуется в результате разложения остатков отмерших растений. Но в болоте эти остатки не могут разложиться полностью. Некоторые болотные растения восполняют нехватку азота, улавливая насекомых и растворяя их тела в своем соке (см. ст. «»).
Все предметы, попавшие в торф и захороненные в его толще, сохраняются многие века почти без изменений. В Германии в одном из баварских болот был найден средневековый рыцарь в доспехах. В Австрии в болоте Лейбах были обнаружены на глубине 1,2 м остатки бревенчатой дороги, проложенной римлянами, а на дороге - римская монета с изображением императора Тиберия Клавдия, датированная 41-м годом н. э.
В торфе находят остатки доисторического человека, предметы его домашнего обихода, свайные постройки и т. д.
Наибольший интерес для науки представляет сохранившаяся в торфе пыльца деревьев и кустарников, споры мхов и папоротников. Распознав под микроскопом эти споры и пыльцу, можно определить, какая растительность окружала болото в различные периоды и какая пришла ей на смену. А следовательно, мы можем судить и об изменениях климата в этом районе.
Изучением пыльцы в болотах СССР и Западной Европы установлено, что после ледникового периода климат в Европе изменялся неравномерно. На северо-западе Европейской части СССР сразу же после отступания ледника стали формироваться болота северного, тундрового типа. Здесь, в придонных слоях торфяников, найдены остатки тундровых растений - карликовой березки, куропаточьей травы. Климат тогда был суровым и холодным. Из деревьев росли здесь лишь сосна и береза. Только их пыльца и встречается в придонных слоях торфяника. Выше в торфе появляется пыльца ели, но вскоре снова пропадает. Еще выше сохранилась пыльца теплолюбивых деревьев и кустарников - дуба, липы, клена, вяза, орешника. Теперь широколиственные леса, состоящие из таких деревьев, расположены значительно южнее. Следовательно, в то время климат на северо-западе Европейской части СССР был намного теплее современного. В этих же средних слоях торфа попадаются крупные пни сосны. Очевидно, болота в то время пересыхали, и на них росли высокоствольные сосны. В верхних слоях торфяников пыльца теплолюбивых деревьев исчезает и появляется пыльца ели и березы. Это свидетельствует о том, что за последние 2000-2500 лет средняя температура на северо-западе понизилась, а климат стал более влажным.
Таким образом, у наших болот не только своя сложная история, они сами - как бы природная летописная книга, на страницах которой сохранились сведения о растительности и климате прежних эпох.Пыльцевой метод позволяет установить и абсолютный возраст торфяников: в средней полосе Европейской части СССР - от 5000 до 8000 лет.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
20 11 2016Издавна о болотах шла слава как о «гиблых», поганых, бросовых местах, где нет ничего хорошего. Но такое представление в корне неверно. Огромное значение для народного хозяйства имеет накапливающийся в низинных болотах . В нем много питательных веществ, и он используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения.
Сфагновый торф верховых болот - прекрасное топливо. На нескольких крупных электростанциях нашей страны, в том числе на Шатурской, под Москвой, получают электроэнергию, сжигая в топках торф. Кроме того, торф идет на изготовление теплоизоляционных плит, и из него получают путем сухой перегонки ценные химические продукты. Наконец, осушение болот и лесных топей превращает их в плодородные пашни, огороды или луга, покрытые сочной травой. Болота приносят огромную пользу не только как кладовые ценного и возобновляемого топлива, но и как уникальные экосистемы, а также как «консерваторы» информации об окружающей их биосфере. На болотах произрастает множество ягод – черника, клюква, морошка, и т.п., которые не только очень вкусны, но и полезны.
Влияние болот на формирование экосистемы довольно велико, поскольку болота в нашей стране занимают значительные площади, а их формирование происходит непрерывно и с большой скоростью. Старые болота зарастают, новые – зарождаются, непрерывно пополняя ресурсы торфа и питательной среды для растений и микроорганизмов. Но людей интересует жизнь и тех болот, которые еще дремлют в первобытном, не тронутом человеческой рукой виде. Очень интересна история возникновения болот, интересна покрывающая их растительность.
Болота образуются в пониженных местах - в котловинах, где застаивается вода, в зарастающих озерах, прудах, медленно текущих реках. Обилие влаги определяет характер болотной растительности. Она состоит из так называемых гигрофильных, т. е. влаголюбивых, растений. Листья у них большей частью широкие, не приспособленные к уменьшению испарения. Корневая система поверхностная. В воде значительно меньше газообразного кислорода, чем в почве. Поэтому в стеблях и корнях гигрофильного растения образуются полости, воздушные ходы, по которым в его подводные части проникает атмосферный кислород.
Ежегодно растения болот отмирают. Обилие влаги и недостаток кислорода мешают полному разложению их остатков, и эти остатки из года в год накапливаются. Из них-то и образуется торф. На севере, особенно в тундре, торфа на болотах нет из-за слабого прироста растений. Не образуется он и в южных районах, где болота летом подсыхают, и разложение растительных остатков идет быстрее. Но и в тундре, и на юге, так же, как и в средней полосе, на болоте развивается только влаголюбивая растительность.
Болота распространены на Земле повсюду, где климат достаточно влажен. Они есть во всех растительных зонах, кроме пустынь и полупустынь. Но больше всего их на севере лесной зоны – северные болота, и в тундре. Если в озере, речной старице, в пруду нет течения или оно очень слабое, в водоеме поселяются растения болот и постепенно затягивают всю его поверхность. Остатки отмирающих растений падают на дно; за многие десятки и сотни лет они заполняют котловину и превращают водоем в болото.
Растения болот. Экосистема болота
В водоемах с пологими, мелкими берегами болотная растительность располагается концентрическими кругами. В местах наибольшей глубины (свыше 6 м) экосистема болота представлена различными водорослями - сине-зелеными, диатомовыми, нитчатыми зелеными (кладофора, вошерия). Эти места называются поясом микрофитов (от «микрос» - мелкий). На меньших глубинах пояс микрофитов переходит в пояс макрофитов (от «макрос» - крупный). Здесь растут под водой более крупные растения болота: зеленые водоросли - хара, нителла, мхи и некоторые цветковые растения - рдест узколистный, роголистник.
Ближе к берегу на глубине болота не меньше 3 м располагается пояс широколистных рдестов. Кроме рдестов, здесь растет уруть с сильно рассеченными листьями, распластан-ными в толще воды. За этим поясом идет пояс кувшинок. Здесь раскрывают свои нежные лепестки белоснежные красавицы водяные лилии, скромные кубышки с желтыми цветками, слегка покачивается на прибрежной волне рдест плавающий. У растений пояса кувшинок корневища скрыты в иле на глубине болота от 2,5 до 4 м, а листья - обычно широкие, с длинными черешками - плавают на поверхности воды.
На меньших глубинах - от 1,5 до 3 м — развивается пояс камышей. Камыши, тростники и хвощи образуют здесь сравнительно плотную травянистую массу. Еще ближе к берегу идут пояс крупных осок и пояс мелких осок. В этих двух поясах вода сильно прогревается и растения болот более разнообразны. Кроме осок, здесь растет стрелолист, сусак, ежеголовка, частуха, ситняг, лютик, ирис болотный. У некоторых из этих растений листья на различной глубине принимают разные формы - подводную, плавающую и надводную. Пояс мелких осок примыкает к самому берегу. Дальше идет уже наземная растительность.
Образование болот
Ежегодные отложения остатков отмерших растений обмеляют водоем. Растительные пояса сменяют друг друга, передвигаются от берега к центру, сжимая открытую водную поверхность все более тесным кольцом. В конце концов, наступает время, когда на месте бывшего водоема остается один пояс мелких осок. Так происходит образование осокового болота из стоячего водоема.
Водоемы со спокойной, защищенной от ветра поверхностью или те водоемы, которые у берегов очень глубоки, часто заболачиваются нарастанием сплавины. Прибрежный моховой ковер, состоящий из различных зеленых мхов или одного торфяного мха -сфагнума, образует плавающую на воде более или менее плотную дернинку. Она разрастается к центру водоема и постепенно покрывает его поверхность. На дернинке поселяются некоторые болотные растения, чаще всего вахта, блокрыльник, шейхцерия. Длинные корневища этих растений скрепляют дернинку и тянут под водой к открытой поверхности, так как там больше питательных веществ. Рост корневищ ускоряет нарастание сплавины. Когда толщина дернинки достигает 5-10 см, на ней поселяются пушица и клюква, а за ними и болотные кустарнички - Кассандра, андромеда, пахучий багульник, морошка. Когда толщина сплавины доходит до 1-1,5 м, на ней мог расти даже деревья - береза, а затем и сосна. Нередко на колеблющейся под ногами сплавине встречаются «окна» - не заросшие, или затянутые тонкой растительной пленкой участки над ключами или наибольшими глубинами. В «окно» легко провалиться и утонуть.
От сплавины постоянно опадают на дно водоема растительные остатки, частицы торф Опускаются на дно даже целые куски сплавин. Постепенно котловина заполняется торфом, водоем превращается в торфяное болото. Иногда в одном и том же водоеме идет одновременно и зарастание болотной растительностью, и образование сплавины.
Поверхность мохового сфагнового болота редко бывает совершенно ровной. Чаще всего, она покрыта кочками, образующимися, например, около старых пней. В жаркий солнечный день поверхность кочек сильно нагревается, но стоит погрузить руку в воду или в моховую толщу, как рука ощутит холод. Это объясняется тем, что торф очень плохой проводник тепла. Недаром, на Руси его традиционно использовали для утепления построек.
Но торфяное болото может образоваться не только из водоема. В средних и северных широтах часто происходит заболачивание участков суши - лесов, лугов, тундры. Иногда при избытке влаги заболачиваются луга: на лесных полянах, вдоль ручьев и речек, у выхода ключей. Особенно часто заболачиваются лесные вырубки и гари. В лесу грунтовые воды располагаются на большой глубине, так как деревья корнями вы-сасывают их из поверхностных слоев почвы и испаряют через кроны. После вырубки леса или пожара уровень грунтовых вод повышается. Происходит образование болота. На влажной почве появляются сначала зеленые болотные мхи, а затем и сфагновые. Нижние части моховых дернин отмирают, но полностью разложиться не могут: в увлажненной почве мало кислорода, много кислот, и бактерии, разлагающие растительные остатки, здесь развиваются плохо. Под моховой дерниной постепенно образуется торф. На моховом ковре поселяются травянистые болотные растения, затем кустарниковые и, наконец, деревья.
Формирование болот
Как бы болото ни формировалось - из заросшего водоема или из заболоченной суши, вначале оно снабжается грунтовыми водами, богатыми минеральными солями. Обычно это низинные (низовые) болота. У болот этого типа — плоская поверхность, и они заполняют впадины, низины. На ковре зеленых мхов здесь растут различные осоки, хвощи, болотные растения с широкими листьями - сабельник, вахта. На более старых моховых болотах появляется лес: березы, ивы, ольха.
Нарастание торфа идет быстрее на кочках и вокруг пней. Формирование болота происходит за счет постепенного повышения поверхности низинного, низового болота. Понемногу, оно отрывается от питания грунтовой водой. Возвышенные участки болота получают питание водой лишь из атмосферы. В такой бедной питательными веществами воде почти нет солей. Не всякое растение может с этим мириться. Поэтому происходит смена растительности. На возвышениях поселяются сфагновые мхи и сопутствующие им растения, например пушица, клюква, Кассандра. Такое торфяное болото называется переходным сфагновым болотом, или болотом смешанного питания, потому что в низинах между кочками оно еще питается грунтовыми водами.
Постепенно все большая часть болотной поверхности отрывается от грунтовых вод, пока, наконец, все болото не переходит на атмосферное питание. Происходит формирование верхового болота. Поверхность болота этого типа — выпуклая, его середина возвышается над окраинами на 2, а иногда и более чем на 5 м. Торфяной слой достигает здесь 6-10 м. На верховых болотах сплошной сфагновый ковер, поэтому их называют также сфагновыми.
При дальнейшем нарастании торфа его верхние участки не могут получить достаточного увлажнения и постепенно разрушаются. Поверхность болота начинает расчленяться на возвышенные участки (гряды, кочки) и пониженные (мочажины, веретья). На возвышенных, более сухих участках поселяются низкорослая, иногда даже карликовая сосна и болотные кустарнички.
На обводненных мочажинах и веретьях уже нет деревьев и кустарников. Вместо них - сплошной сфагновый ковер, на котором растут болотные травы: осоки, шейхцерия, ринхоспора, и др. Формирование такой смены типов болот характерно для болот в северной и средней зоне России. На юге лесной зоны встречаются главным образом низинные болота и редко переходные, в лесостепи и степной зоне - только низинные.
Торф болот
Наиболее ценный торф образуется в верховых болотах из мха сфагнума. Из 350 видов сфагнума, известных на Земле, в России встречается 43 вида, которые распространены главным образом в лесной зоне.
У сфагнума своеобразное строение, которое обеспечивает ему быстрое всасывание и накопление воды. На верхушке стебелька сфагнума густым пучком расположены почковидные веточки, ниже на стебле - мутовки более длинных и узких веточек, идущих от стебля горизонтально. В каждой мутовке есть еще свисающие веточки, плотно окружающие стебель и одевающие его как бы чехлом. Все веточки несут спирально расположенные листья, обычно ланцетной, реже овальной формы. Листья сфагнума состоят из двух видов клеток: узкие зеленые содержат хлорофилл; крупные, широкие и бесцветные заполнены водой, легко и быстро проникающей внутрь клеток через отверстия (поры) в оболочке клеток. На долю водоносных клеток приходится до 3/4 поверхности листа, этим и объясняется необычайно большая влагоемкость сфагнума. Многие виды его могут впитать воды в 37,5 раза больше своего веса!
Происхождение болот
Поверхность сфагнового болота ежегодно повышается. В средней полосе сфагнум за год вырастает на 4-8 см. Быстро растущая дернина может захоронить в себе цветковые растения, поэтому все они так или иначе приспособились, чтобы не отставать в росте от сфагнума. У многих болотных кустарничков - у вереска, кассандры, андромеды - в любом месте стебля могут возникать придаточные корни. Нижние части кустарничка, захороненные в торфе, отмирают, а на верхних — образуются новые корни. Другие растения, например клюква, стелются длинными плетями по поверхности сфагнового ковра. Корневища у пушицы, некоторых осок, сабельника растут косо вверх. Весной из корневищ этих многолетних растений вырастают стебли, и они оказываются выше сфагнума. У росянки ежегодно образуется розетка листьев, лежащая на поверхности сфагнового ковра. Раскапывая дернину сфагнума, можно обнаружить розетки росянки за 5-10 лет и, отмерив длину межрозеточных расстояний, определить быстроту нарастания сфагнового ковра.
Те же из растений, которые не обладают соответствующими приспособлениями, постепенно погребаются в толще торфа и погибают. К ним относится и сосна. У сосны нет на стволе придаточных корней. Поселившись на сфагновом болоте, она обрастает торфом. Через несколько лет ее корни оказываются на большой глубине и не могут подавать достаточного количества воды к листьям (иглам). Сосна чахнет, засыхает и гибнет. Распилив ствол сосны в области корневой шейки, можно определить быстроту нарастания торфа и возраст происхождения болота. Для этого надо разделить толщину торфяного слоя, наросшего от корней сосны до поверхности болота, на число годичных колец, видимых на срезе ствола. Прирост торфа на верховых болотах Европейской части России, измеренный таким способом, оказался равным 0,75-1,00 см в год.
Верховые болота получают влагу из атмосферных осадков, бедных минеральными веществами. Растения особенно остро ощущают нехватку азотистых солей. В обычной почве большая часть таких солей образуется в результате разложения остатков отмерших растений. Но в болоте эти остатки не могут разложиться полностью. Некоторые болотные растения восполняют нехватку азота, улавливая насекомых и растворяя их тела в своем соке.
Отложения болот. Танки в болоте. Настилы через болото
Все предметы, попавшие в торф и захороненные в его толще, сохраняются многие века почти без изменений. Торф хорошо консервирует органические остатки, которые долго в нем не гниют. Так, в Германии в одном из баварских болот в отложениях был найден средневековый рыцарь в доспехах. В Австрии на Лайахском болоте были обнаружены на глубине 1,2 м остатки бревенчатой дороги (настила через болото), проложенной римлянами, а на дороге - римская монета с изображением императора Тиберия Клавдия, датированная 41-м годом н. э. В торфяных отложениях болот находят остатки доисторического человека, предметы его домашнего обихода, свайные постройки и настилы и т. п. Часто в болотах находят танки, прекрасно сохранившиеся с Великой Отечественной Войны.
Наибольший интерес для науки представляют сохранившаяся в торфе пыльца деревьев и кустарников, споры мхов и папоротников. Распознав под микроскопом эти споры и пыльцу, можно определить, какая растительность окружала болото в различные периоды и какая пришла ей на смену. Таким образом, можно судить, что после ледникового периода климат в Европе изменялся неравномерно. На северо-западе Европейской части России сразу же после отступления ледника стали формироваться болота северного, тундрового типа. Здесь в придонных слоях торфяников найдены остатки тундровых растений - карликовой березки, куропаточьей травы. Климат в те времена был суровым и холодным. Из деревьев росли здесь лишь сосна и береза . Только их пыльца и встречается в придонных слоях торфяника. Выше в отложениях болот появляется пыльца ели, но вскоре снова пропадает. Еще выше сохранилась пыльца теплолюбивых деревьев и кустарников - дуба, липы, клена, вяза, орешника и др. Теперь широколиственные леса, состоящие из таких деревьев, расположены значительно южнее.
Следовательно, в то время климат на северо-западе Европейской части России был намного теплее современного. В этих же средних слоях торфа попадаются крупные пни сосны. Очевидно, болота тогда пересыхали и на них росли высокоствольные сосны. В верхних слоях торфяников пыльца теплолюбивых деревьев совсем исчезает, но зато появляется пыльца ели и березы. Это свидетельствует о том, что за последние 2000- 2500 лет средняя температура на северо-западе понизилась, а климат стал более влажным.
Пыльцевой метод также дает возможность установить и абсолютный возраст торфяников: в средней полосе Европейской части России - от 5 до 8 тыс. лет. Таким образом, у наших болот не только своя сложная история, они сами представляют собой природную летопись, на страницах которой сохранились сведения о растительности и климате прежних эпох.
Просто о сложном – Болота
- Галерея изображений, картинки, фотографии.
- Болота, растения, торф как источники энергии – основы, возможности, перспективы, развитие.
- Интересные факты, полезная информация.
- Зеленые новости – Болота, растения, торф как источники энергии.
- Ссылки на материалы и источники – Болота.
