Известны два пути образования болот — заторфовывание водоемов и заболачивание суши. Первым путем болота возникали преимущественно в начале голоцена, когда заполнению органоминеральными осадками и зарастанию подвергались многочисленные водоемы, оставленные отступившим ледником. В более глубоких из них сначала шло отложение сапропелей, а с уменьшением глубины и развитием растительности происходило и накопление торфа. Мелководные водоемы, минуя стадию сапропелеобразования, зарастали водно-болотной растительностью и превращались в торфяники. Поскольку образование болот путем зарастания и заторфовывания водоемов хорошо изучено (Аболин, 1914; Сукачев, 1914; Доктуровский, 1935, и др.), — останавливаться на нем еще раз нет необходимости. Обратимся к рассмотрению менее изученных сторон «суходольного» заболачивания и саморазвития уже возникших торфяников.
Заболачивание суши — это сложный, внутренне противоречивый процесс, в основе которого лежит нарушение связей и взаимодействия между компонентами лесной или луговой экосистемы под влиянием гипертрофии водного компонента. Заполняя поры почвы, вода препятствует проникновению в них атмосферного кислорода, что нарушает газовый режим, вызывает развитие восстановительного процесса, накопление в почве закисных соединений железа и других элементов и связанное с этим оглеение грунта. Эти изменения подавляют жизнедеятельность аэробных микроорганизмов — сапрофагов, что ведет к накоплению мало разложившихся растительных остатков, т. е. торфа. В результате этого происходят и другие изменения в фитоценозе и почве, приводящие к резкому нарушению нормального обмена веществ в экосистеме и его замене заторможенным, аккумулятивным обменом, свойственным болотной экосистеме. В дальнейшем мы остановимся на этом подробнее.
Однако одного лишь избытка поступающей влаги недостаточно для возникновения болота: если вода имеет хороший сток и обогащена кислородом, болото не образуется. Необходима еще соответствующая форма рельефа (впадина или ложбина), создающая задержку стока, а также наличие водоупора, которым может служить как грунт с малой водопроницаемостью, так и близкое к поверхности зеркало грунтовых вод.
Развитие болотообразовательного процесса на суше регулируется в основном количественной и качественной сторонами водного режима в благоприятствующих заболачиванию климатических, геоморфологических и почвенно-грунтовых условиях.
Количественная сторона, т. е. обилие влаги, обуславливает интенсивность болотообразовательного процесса и господство определенных биоморф в растительном покрове болота. Так, при постоянном обильном увлажнении с уровнем воды близ поверхности, а временами и выше, содержание влаги в торфе достигает 91—92% (по отношению к общей массе обводненного торфа), т. е. на долю сухого вещества приходится только 8—9%. Это дает нам право рассматривать болото как сильно обводненный торфяник, с одной стороны, и как водоем со взвешенной в нем торфяной массой,— с другой. В растительном покрове таких болот, в зависимости от торфности их (богатства питательными веществами), доминируют сообщества водно-болотных трав, гидрофильных бурых (гипновых) или сфагновых мхов. В случае увлажнения переменного характера, когда уровень воды в летнее время понижается от поверхности до глубины 30—50 см и верхний деятельный слой торфяника аэрируется, формируется древесный ярус, а в напочвенном покрове распространяются гигро-мезофильные травы, кустарники или психрофильные кустарнички. В этих условиях моховой покров образуют свойственные более дренированным местообитанием виды бурых или сфагновых мхов.
Качественная сторона, т. е. жесткость воды и химический состав растворенных в ней минеральных веществ, определяет экологический тип формирующегося фитоценоза и отлагающегося торфа. Важнейшее значение из растворенных в воде элементов принадлежит щелочноземельным основаниям — кальцию и магнию, которое входят в почвенный поглощающий комплекс и обусловливают такие важные свойства торфа, как степень насыщенности основаниями и кислотность.
Химизм воды, питающей болота низинного и верховного типов, приводится в табл. 5. Данные таблицы показывают, что по общей минерализации вода низинных болот в 10—30 раз превосходит воду болот верхового типа. Особенно резко выступает различие в содержании катионов Са, Mg и аниона НСО3 — элементов, определяющих физическое состояние и химические свойства торфяной почвы, экологию фитоценоза, численность и состав почвенных сапрофагов и др.
Типы болот и отлагающегося в них торфа принято определять по эколого-фитоценотическому принципу — составу растительного покрова и наличию в торфе остатков растений. Важнейшим признаком типа служит присутствие сфагновых мхов той или иной экологии. В торфе определение их остатков ведется под микроскопом. Так, при наличии в соетаве растительности или в торфе сфагнов олиготрофной группы (Sphagnum magellanicum, S. angustifolium, S. balticum, S. majus, S. fuscum, S. papillosum, S. nemoreum, S. rubellum) и отсутствии евтрофных растений (осок, тростника, вахты, ели, ольхи) болото и торф относят к верховому типу. При наличии в покрове и торфе евтрофных болотных растений (большинства осок, тростника, вахты, сабельника, хвоща, ольхи, ели, ивы, гипновых мхов) и отсутствии сфагнума или присутствии только видов его, относящихся к евтрофной группе (Sphagnum girgensohnii, S. fimbriatum, S. subsecundum, S. riparium, S. squarrosum, S. teres, S. obtusum, S. warnstorfii), болото и торф относят к низинному типу. В случае присутствия названных выше олиготрофных, а также
мезотрофных видов сфагнума (Sphagnum centrale, S. fallax, S. russowii, S. jensenii), травянистых растений, растущих на низинных болотах, а из древесных — березы и сосны, болото и торф должны быть отнесены к переходному типу.
Подробнее о классификации болот, торфов и торфяных залежей сказано в следующем разделе. Здесь же отметим, что экологическая амплитуда большинства сфагновых мхов довольно широка, что особенно наглядно обнаруживается при разграничении евтрофной и мезотрофной групп (Лопатин, 1972). Так, подвиды низинного сфагнового торфа (субсекундум-торф, обтузум-торф и терес-торф) содержат зольных веществ 5—6% и имеют рН 3,4—5,5, а сфагновый переходный торф имеет зольность 3—8% и рН 3,2—5,6 (Тюремнов, 1976). Как видим, различия в содержании зольных элементов и величине кислотности незначительны и отнесение ряда видов сфагнума к евтрофному типу в значительной степени условно. Все они приспособлены к питанию атмосферной водой и не нуждаются в плодородной почве, но несколько различаются по кальцефобности.
Появление сфагновых мхов на болоте низинного типа знаменует начало перехода его в фазу атмосферного питания, которое сначала осуществляется на повышенных элементах рельефа, раньше выходящих из сферы грунтового питания: в болотных ельниках и кедровниках на кочках и бугорках поселяются Sphagnum warnstorfii и S. centrale, а на более ровных участках — S. girgensohnii, в мочажинах — S. squarrosum. По мере накопления слоя сфагнового или осоково-сфагнового торфа «низинного» типа появляются сфагны из группы мезотрофных, тогда как на высоких бугорках могут селиться и такие представители олиготрофной группы, как S. robustum, S. magellanicum и S. fuscum.
—Источник—
Пьявченко, Н.И. Торфяные болота. Их природное и хозяйственное значение/ Н.И. Пьявченко.- М.: Наука, 1985.- 152 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
