big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Топяной подтип торфяной залежи

Залежи топяного подтипа занимают очень видное место в строении торфяников пойменной группы, особенно собственно-пойменного и балочного вариантов.

Из девяти видов залежи, выделенных Московским торфяным институтом в пределах названного подтипа, на территории Русской лесостепи более или менее значительно распространены только четыре: тростниковый, осоковый, осоково-гипновый и многослойный топяной. Кроме того, мы считаем необходимым выделить еще пятый широко распространенный в лесостепи осоково-тростниковый вид залежи.

Тростниковый вид залежи слагается целиком или почти целиком тростниковым торфом, так что примесь других видов торфа существенно не влияет на свойства торфяной залежи, присущие тростниковому торфу. Иллюстрацией данного вида строения залежи может служить разрез Тереховского торфяника, залегающего в притеррасной части поймы р. Убли Старооскольского района Белгородской области (рис. 25). В этом торфянике нижний маломощный слой состоит из древесно-тростникового торфа, а верхний, также маломощный, из осоково-тростникового; основная же толща залежи сложена чистым тростниковым торфом.

Тростниковые залежи во влажном состоянии обычно имеют черный или темно-серый цвет и пахнут сероводородом. Степень разложения чаще всего хорошая, колеблется от 35 до 50%.

Осоково-тростниковый вид залежи сильно распространен в топяном подтипе. Нередко осоково-тростнико-вая залежь представляет основную массу в собственно-пойменных и балочных торфяниках. Встречается она и в торфяниках притеррасного и старичного вариантов.

Осоково-тростниковая залежь отличается относительным постоянством своего состава и строения. Обычно она или полностью образована осоково-тростниковым торфом со степенью разложения 30—50%, редко выше, или с небольшим участием других видов торфа. Цвет залежи — от темно-бурого до черного, в зависимости от содержания в торфе бурых остатков

Разрез "Тереховского" торфяника в притеррасной части поймы р. Убли Белгородской области. Тростниковый вид залежи

Поперечные разрезы балочных торфяников

осок. Как пример осоково-тростникового вида залежи приводим разрезы балочных торфяников «Моховое» Черемисиновского района и «Колтовское» Касторенского района Курской области (рис. 26), а также разрез одной из частей крупного болотного массива по р. Сускан, Ставропольского района Куйбышевской области (рис. 27). К этому же виду относится и значительная часть залежи торфяного болота «Ольховое» Пензенской области (см. рис. 24).

Осоковый вид торфяной залежи встречается на территории Русской лесостепи сравнительно редко, преимущественно отдельными участками в пойменных и балочных торфяниках. Он характеризуется значительным преобладанием

Разрез торфяного массива по р. Сускан Куйбышевской области. Осоково-тростниковый вид залежи

осокового торфа над другими торфами, встречающимися в залежи в виде маломощных горизонтов и прослоек. Обычно этот вид залежи имеет бурый или темно-бурый цвет и умеренную степень разложения, чаще всего колеблющуюся в пределах 30—45%, но иногда достигающую и большей величины.

Осоково-гипновый вид торфяной залежи распространен значительно шире чисто осокового вида, иногда полностью слагая крупные участки торфяников. Причина этого заключается в преимущественном распространении в природе осоково-гипновых фитоценозов-торфообразователей по сравнению с чисто осоковыми, произрастающими чаще на влажных минеральных почвах аллювиального генезиса.

В качестве иллюстрации названного вида строения залежи приводим разрез притеррасного торфяного болота «Репьевское» Чердаклинского района Ульяновской области (рис. 28). Этот торфяник образовался в притеррасном старичном водоеме поймы Волги, отделенном от реки широкой возвышенной грядой. На озерное происхождение торфяника указывает метровый слой сапропеля, подстилающий торфяную залежь. В самом нижнем горизонте залежи встречается кое-где тростниковый торф, который по направлению к поверхности быстро сменяется сначала осоковым, а затем однообразным осоково-гипновым торфом, слагающим всю основную толщу залежи.

Названный вид залежи в свежем состоянии имеет бурый цвет и невысокую или умеренную степень разложения, обычно от 20 до 40%.

Поперечный профиль притеррасного пойменного торфяника "Репьевское" Ульяновской области. Осоково-гипновый вид торфяной залежи

Многослойный топяной вид торфяной залежи характеризуется наличием нескольких слоев топяных торфов, из которых ни один не преобладает по мощности над остальными, вместе взятыми. К этому виду мы относим и топяные залежи двуслойного сложения.

Многослойные топяные залежи представляют распространенное явление в собственно-пойменных и балочных торфяниках, где они образуются тростниковым, осоковым, осоково-гипновым и другими топяными видами торфа. Хороший пример многослойной топяной залежи дает разрез торфяника. Дреняевского, лежащего в пойме р. Большой Курицы Стрелецкого района Курской области (рис. 29). В нем многослойность залежи создается чередованием слоев осоково-гипнового, тростникового и осокового торфа. К этому же виду относится и залежь торфяника в пойме р. Харасеи той же области (рис. 30).

Примером двуслойного строения топяной залежи может служить северная часть разреза торфяного болота «Пенькомочье», находящегося в пойме р. Клевени Крупецкого района Курской области (рис. 31). Здесь нижняя половина залежи образована тростниковым торфом, а верхняя осоковым.

Так как многослойные топяные залежи представляют собой лишь сочетание слоев различных торфов топяного подтипа, то, естественно, каждый из этих слоев обычно не отличается по своим основным свойствам от соответствующего вида торфяных залежей, уже охарактеризованных ранее.

Поперечный профиль собственно-пойменного торфяника "Дреняевское" Курской области. Многослойный топяной вид залежи

Поперечный профиль торфяника в пойме р. Харасеи Дмитриевского района Курской области с залежью многослойного топяного вида

Как уже можно было заметить при рассмотрении разрезов отдельных торфяников пойменной группы, для слагающих их торфов характерна повышенная степень разложения. Так, средняя величина ее для залежей лесного подтипа приближается к 60—65 %, лесо-топяного — к 50—55 % и топяного — к 35—40 %. Даже осоково-гипновые и гипновые виды торфа, степень разложения которых в лесной зоне обычно не превышает 20—25%, в условиях лесостепи нередко имеют степень разложения выше 35—40%. Это обстоятельство мы объясняем, с одной стороны, особенностями водного режима, в которых происходит накопление торфа, а с другой — богатством образующегося торфа азотом и зольными веществами.

Поперечный профиль пойменного торфяника "Пенькомочье" Курской области. Двухслойное строение торфяной залежи топяного подтипа

Важнейшая особенность водного режима многих пойменных болот лесостепи — это его переменность на протяжении теплого периода года. Ранней весной пойменные болота переувлажнены и грунтовыми и аллювиальными водами. Летом же они часто в той или иной степени высыхают с поверхности, так что разложение отмершего ранее и отмирающего надземного растительного материала, а также хорошо проветриваемого верхнего горизонта торфа происходит весьма энергично под воздействием аэробных микроорганизмов. Нередко этот процесс продолжается и в осеннее время, так как верхний горизонт торфяной залежи может долго оставаться ненасыщенным влагой. Богатство торфяного субстрата азотом и зольными веществами благоприятствует развитию в период аэрации бурной деятельности гумусообразующей почвенной фауны и микрофлоры. Наличие же в образующемся торфе большого количества кальция (главным образом в виде углекислой и двууглекислой солей) препятствует вымыванию образующихся гуминовых веществ, так как они связываются в нерастворимые в воде гуматы кальция. Таким образом, все рассмотренные здесь факторы ведут к обогащению гумусом образующегося торфа, т. е. повышению степени его разложения.

В случае однородного строения торфяной залежи, резкого различия в степени разложения торфа по отдельным горизонтам не наблюдается: обычно амплитуда колебаний ее не превышает 10—15%. В случае разнородного строения, например в многослойных топяных или топяно-лесных залежах, амплитуда колебаний степени разложения может достигать значительной величины независимо от глубины залегания того или другого вида торфа.

Остановимся на так называемых включениях в торфе, к которым можно отнести пни и стволы деревьев, прослойки минерального грунта, примеси ракушек, отложения известкового туфа и вивианита.

Неразложившиеся пни и стволы древесных пород, главным образом ольхи и реже березы, встречаются в торфе пойменных болот довольно редко. В большинстве случаев древесные остатки в торфяниках находятся в состоянии достаточного разложения и свободно режутся ножом или лопатой, не представляя препятствий для добычи торфа как ручным, так и механизированным способами. Такие древесные остатки, конечно, нельзя относить к разряду включений. Однако в сравнительно редких случаях в торфе пойменных болот встречаются стволы дуба — древесной породы, не растущей на неосушенных торфяниках, которые в связи с этим могут быть отнесены к включениям. Погребенные стволы дуба, достигающие в ряде случаев 70 см в диаметре, были обнаружены нами под Курском в залежи Сапоговского торфяника, представляющего заторфованную старицу в притеррасной части поймы р. Тускорь. Они лежали вместе со стволами березы (рис. 32). Древесина березы в значительной степени разложилась и утратила прочность, у дубов же разложению подвергся лишь самый поверхностный слой, но основная масса древесины сохранилась очень хорошо. Большинство стволов направлено поперек заторфованной старицы. Это позволяет предполагать, что дубы, росшие когда-то по ее берегам, были свалены в результате подмыва берега половодьем и погребены нарастающим торфом.

Прослойки минерального грунта толщиной свыше 10 см встречаются в торфяных залежах пойменных болот крайне редко. Еще более мощные прослойки, достигающие 20—30 см, отмечены единично в пойме Псла на ограниченной площади. Возникновение всех этих прослоек, по-видимому, следует связывать с оврагообразованием. Появление и рост нового оврага на прилегающем к торфянику склоне долины обусловливает вынос на торфяник в течение нескольких лет подряд большого количества минерального материала. Этот материал подавляет временно процесс торфонакопления образуемым наносным покровом. В дальнейшем же, по мере прекращения выноса, отложившийся минеральный материал покрывается торфом и превращается в прослойку.

Дубы и залежи Сапоговского торфяника под Курском

Включения раковин пресноводных моллюсков, главным образом из родов Limnaeus и Planorbis, встречаются часто в торфе, особенно на участках, прилегающих к речке. Количество раковин бывает иногда настолько значительным, что торф бурно вскипает от действия соляной кислоты, а при высыхании приобретает белесую окраску.

Включения извести встречаются не только в виде раковин моллюсков, но и в виде аморфных скоплений так называемого известкового туфа, диффузно пропитывающего торфяную залежь.

Отложения известкового туфа чаще приурочены к местам выхода грунтовых вод, т. е. к притеррасным или прибрежным частям торфяников. Особенно богаты известью небольшие пойменные и овражные торфяники района Среднерусской возвышенности. По наблюдениям Ц. И. Минкиной (1944) и нашим исследованиям, встречаются торфяники, залежь которых на всю глубину пропитана известью, причем содержание извести (СаО) в торфе достигает 40—50%. Обычно торф с высоким содержанием извести переслаивается с торфом, менее обогащенным известью, вследствие чего залежи и особенно высохшие кирпичи торфа приобретают слоистую структуру (рис. 33).

Происхождение аморфных известковых включений в торфе связано с питанием торфяников обогащенными двууглекислым

Сухие кирпичи известковистого торфа с пойменного торфяника

кальцием грунтовыми водами. При повышении температуры воды, ее испарении или поглощении СО2 зелеными растениями двууглекислая соль кальция переходит в менее растворимую в воде углекислую соль, которая и осаждается в торфе в виде туфа.

Отложения вивианита, представляющего среднюю фосфорнокислую соль закиси железа — Fe3(PO4)2 • 8Н2О — встречаются часто в торфяниках пойменной группы в виде тонких прослоек, небольших линз или гнезд. В более редких случаях вивианит образует крупные линзы мощностью от 0,5 до 1 м, занимающие площадь до 0,2—0,5 га.

Характерно, что прослойки вивианита встречаются главным образом в верхней толще залежи до глубины 2 м. Это констатировано нами на овражных и собственно-пойменных торфяниках Среднерусской возвышенности, где вивианит нередко залегает под слоем сгоревшего торфа, а иногда и непосредственно под минеральным наносом, покрывающим торфяную залежь. Характер залегания вивианита в нескольких торфяниках Стародубского и Понуровского районов быв. Орловской (ныне Брянской) области наглядно представлен на рис. 34, заимствованной из работы Ц. И. Минкиной (1944).

Залегание вивианита в торфяниках Стародубского и Понуровского районов бывшей Орловской области

Вопрос о происхождении отложений вивианита в торфяных залежах до сих пор недостаточно выяснен. Вероятно, помимо восстановительных процессов и деятельности микроорганизмов, важную роль играют особенности водного режима болот, обусловливающие концентрацию больших скоплений фосфора в определенных горизонтах.

Обратимся теперь к рассмотрению вопроса о происхождении и развитии торфяников пойменной группы, используя для этого имеющиеся в нашем распоряжении стратиграфические данные.

Ранее мы указывали, что для собственно-пойменных и балочных торфяников характерно наличие под торфом слоя «черного ила», отделяющего торфяную залежь от лежащего ниже горизонта глея и связанного с тем и другим постепенными переходами. Присутствие в названном слое остатков травянистой и древесной растительности, а также близость его по механическому и химическому составу к современным темноцветным луговым почвам, покрывающим многие торфяники (табл. 8), позволяет предполагать, что горизонт «черного ила» под торфом также есть не что иное, как древнее почвенное образование. Надо полагать, что его генезис связан отчасти с аккумуляцией аллювиального и делювиального материала и отчасти с развитием в поймах почвообразовательного процесса еще до возникновения торфяников.

Очевидно, в этот начальный период поймы были относительно сухи и в них произрастали ольховые леса, остатки которых встречаются теперь в древнем почвенном слое и в нижних горизонтах торфяников.

Дальнейшая история пойменных торфяников, конечно, тесно связана с развитием речных долин.

Если до начала торфообразования поймы могли дренироваться широкими и глубокими речными руслами, еще не заполненными наносами, то с течением времени, по мере развития речных долин и накопления аллювиальных отложений, происходило постепенное поднятие уровня меженных и полых вод (рис. 35). Наряду с этим, образование прирусловых валов вызывало задержку стока воды в реку и обусловливало переувлажнение пойм сплошь или на отдельных их участках.

Происшедшие изменения в характере водного режима явились причиной смены ольховых лесов сплошными тростниковыми зарослями. Но попутно с развитием болот и нарастанием тростникового торфа поднимался и уровень воды в реке под влиянием дальнейшего засорения русла аллювиальными и делювиальными продуктами. Вполне возможно, что известную роль в засорении русла сыграла и деятельность человека уже появившегося в те времена в долинах и устраивавшего запруды для рыбной ловли, а позднее и водяные мельницы. О присутствии человека свидетельствуют археологические находки

Схема развития пойменного торфяника

в придонных слоях торфа, например, глиняный горшок с клетчатой орнаментацией, найденный на Дреняевском болоте на глубине около 1,5 м в самом нижнем слое залежи, каменный топор, обнаруженный под торфом на одном из болот Орловской области, и др.

Стадия тростникового болота, особенно в западной части лесостепи, была наиболее продолжительной и местами затянулась до настоящего времени.

Но в большинстве случаев вслед за тростниковой стадией болота перешли в осоковую или гипново-осоковую стадию, что нужно связывать не только с уменьшением их обводненности, но главное с уменьшением степени проточности водного режима.

Уничтожение лесов и распашка степных склонов повлекли за собой дальнейшие изменения в жизни торфяников — начался процесс погребения их делювиально-аллювиальными наносами.

Участие торфообразующих растений в формировании торфяников балочной разновидности: "Мурашиха" Орловской области, "Сарым" Тамбовской области, "Бандала" Орловской области и "Орлов лог" Курской области

Что касается развития балочных болот, то, естественно, оно могло начаться лишь после того, как глубинной эрозией были вскрыты водоносные горизонты, и грунтовые воды получили доступ на дневную поверхность. Разливаясь по дну балок, они насыщали почву и вызывали появление гидрофильной растительности. Неровности микрорельефа, осоковые кочки, а также выносы делювия из боковых отвершков затрудняли сток воды из балок, что способствовало переувлажнению почвы, а местами и образованию открытых водоемов. Несомненно, повышение общего базиса эрозии, вызвавшее подъем воды в поймах, привело в ряде случаев к подтоплению и овражно-балочной сети на большем или меньшем ее протяжении.

В зависимости от характера водного режима развитие в балках торфяников началось в одних случаях с ольхово-лесной стадии, в других — с тростниковой или осоково-тростниковой. Так, из приведенных здесь диаграмм (рис. 36) видно, что развитие торфяников «Мурашиха» и «Сарым» началось со стадии леса. Однако лесная стадия повсюду была непродолжительна и вскоре сменилась стадией тростниковых или осоковых болот. По-видимому, ко времени указанной смены нужно отнести возникновение торфяников «Бандала» и «Орлов лог», в залежи которых лесная стадия не получила отражения. В современный период еще не закончившие своего развития балочные торфяники обычно находятся в осоково-тростниковой или осоково-гипновой стадии.

Из данного здесь краткого обзора развития балочных торфяников видно, что оно не имеет существенных отличий от развития собственно пойменных торфяников и зависит главным образом от количественных и качественных изменений водного режима.

Начало образования притеррасных торфяников пойменной группы относится, вероятно, к тому отдаленному времени, когда в результате аллювиальной деятельности реки произошло обособление притеррасной части поймы. По-видимому, условия; благоприятные для заболачивания и образования торфа, могли возникнуть в притеррасных частях более или менее крупных пойм раньше, чем в поймах малых рек и в овражно-балочной сети. Причина этого заключается в наиболее низком гипсометрическом положении притеррасных впадин, что благоприятствовало, с одной стороны, лучшему увлажнению их грунтовыми водами, а с другой — задержке в них полых вод. За счет этого питались речные старицы и могли возникать новые водоемы. В этих стоячих или слабо проточных водоемах образованию торфа нередко предшествовало отложение известковистых сапропелей, которые встречаются теперь в нижних горизонтах наиболее глубоких торфяников (рис. 37).

Кое-где притеррасные водоемы частично сохранились на торфяниках и до настоящего времени, например «Линево озеро» на «Толмачевском» торфянике в пойме Сейма под Курском.

Весьма характерно, что заторфовывание притеррасных понижений уже на ранней стадии происходило при участии древесной растительности, главным образом ольхи и березы, очевидно в связи с проточным характером водного питания. В дальнейшем древесная растительность приобретает господствующее положение и удерживает его в течение продолжительного времени. Ближе к поверхности количество древесных остатков в залежи уменьшается и вместе с этим возрастает количество остатков тростника, осок и даже гипновых мхов.

Это явление, наблюдающееся на большинстве притеррасных торфяников, приобретает характер закономерности. Но было бы неправильно рассматривать указанную закономерность только как следствие экогенетических смен растительности. Несомненно, здесь сильно сказалось влияние экзогенных факторов, т. е. факторов внешней среды, и в первую очередь факторов влажности.

Однако, наряду с этим, необходимо иметь в виду и другое обстоятельство, на которое указывает отсутствие корреляции между ботаническим составом верхних горизонтов торфа и современным растительным покровом торфяников. Так, торфяное

Участие торфообразующих растений в формировании торфяных залежей притеррасных пойменных торфяников Русской лесостепи

болото «Шерешково» (см. рис. 37) в момент исследования было покрыто густым ольховым лесом, количество же древесных остатков в верхнем горизонте залежи не превышает 55%» остальные 45% приходятся на долю травянистых растений. На Кореневском болоте в пунктах, занятых древесной растительностью, содержание древесины в верхнем горизонте торфа составляет всего лишь 15—25%. Такое же количество ее характерно и для безлесных ныне участков. В чем же причина отмеченного явления? По всей вероятности, она заключается в деятельности человека, которая началась с момента заселения лесостепной зоны и, будучи вначале очень слабой, все более и более усиливалась по мере увеличения населенности и развития техники и, наконец, приобрела значение крайне важного фактора. Воздействие человека проявлялось главным образом в вырубке ольховых лесов, которая вначале не носила систематического характера, но с течением времени стала регулярной. Прежде ольховые леса были предоставлены сами себе и вся надземная и подземная масса их подвергалась оторфованию, но с момента вмешательства человека это положение изменилось. В современную эпоху ольховые леса вырубаются систематически, вследствие чего подавляющая часть надземной массы древесины уже не участвует в образовании торфа. На поверхности болота остается только опад: листья,

Сенокосный луг на погребённом наносами торфянике в пойме р. Большой Курицы

мелкие ветви и сучья. Эта продукция и подвергается оторфованию вместе с отмирающими подземными органами деревьев — корнями.

Рубки леса обусловливают более сильное развитие светолюбивой травянистой растительности, которая приобретает на более или менее длительный срок господствующее положение. В результате этого соотношение в залежи остатков растений-торфообразователей изменяется в сторону преобладания трав, что мы и наблюдаем теперь в верхних горизонтах торфяников. Конечно, воздействие человека приводит не только к изменению соотношений между компонентами ботанического состава торфа, но и к уменьшению интенсивности роста торфяника, ибо значительная часть органической массы регулярно уносится с болота.

Пока торфяник питается восходящим током грунтовой воды, освобождающим среду от вредных продуктов распада органического вещества, смена лесного фитоценоза травяным или травяно-моховым мало вероятна. Но там, где по тем или иным причинам проточность водного режима уменьшается, следовательно изменяются и экологические условия местообитания, происходит смена черноольховых лесов березняками, а последних осоковыми и гипново-моховыми сообществами.

Усиление глубинной эрозии в последние столетия, вызванное главным образом деятельностью человека, ведет к погребению торфяников наносами и прекращению процесса торфообразования. Врезание же русел рек и ручьев, текущих по торфяникам, а также рост вторичных оврагов, обусловливают самоосушение многих торфяных болот и смену болотных растительных сообществ сообществами заливных лугов (рис. 38).

В соответствии со всем сказанным выше, можно дать следующую общую схему стадий развития пойменных торфяников Русской лесостепи:

Разумеется, что данная схема не является обязательной для всех разнообразных случаев развития. Те или иные стадии могут из нее выпадать под влиянием местных условий, но общая тенденция в направлении развития торфяников, как нам кажется, отражена в ней правильно. Учтены в этой схеме и географические особенности эволюции торфяников. Так, для западной части лесостепи весьма характерна тростниковая стадия. Для восточной же части она не обязательна, здесь нередко развитие идет от лесной стадии через осоковую ко вторичному лугу. Это следует связывать с различием в условиях водного питания торфяников.

Вслед за стадией вторичного луга в ряде районов лесостепи начинается разрушение торфяников вторичными оврагами, возникающими в заторфованных балках и реже в поймах (рис. 39). Это явление наиболее широко распространено в пределах Среднерусской возвышенности (Курская и Орловская

Размыв балочного торфяника и образование вторичного оврага

области), где оно отмечалось еще С. Н. Никитиным и Н. ф. Погребовым (1895), Е. В. Оппоковым (1910), М. М. Юрьевым (1913) и другими исследователями. Нами, помимо названных районов, разрушение балочных торфяников констатировано в Рузаевском районе Мордовской АССР, а пересыхание и развевание ветром пойменных торфяников отмечено в ряде пунктов Татарской АССР, где оно еще раньше наблюдалось А. Р. Каксом (1913).

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.