Оглавление
Введение
Глава 1. Условия болотообразования
1.1 Значение рельефа, как фактора болотообразования
1.2 Значение климатических условий
Глава 2. Болота Тюменской области
2.1 Болота тундры
2.2 Болота лесотундры
2.3 Болота тайги
Заключение
Список литературы
Приложение
Болота, являясь неотъемлемой частью природы, рассматриваются как особые географические ландшафты и выполняют важные средообразующие и биосферные функции.
Тюменская область является уникальным по заболоченности регионом мира. Болотные экосистемы области представляют большой научный интерес для теории гидрологии и геоботаники. Кроме того, болота как природные образования, имеют большое практическое значение для хозяйственной жизни общества. В результате увеличения антропогенного воздействия на все природные экосистемы территории Тюменской области (и в частности на болота) изменяется их экологическое состояние, а следовательно снижается средообразующее и биосферное значение этих природных сообществ.
Этим объясняется выбор темы курсовой работы, целью которой было изучение экологического состояния болот Тюменской области.
Актуальность работы заключается в необходимости изучения болот как природных экосистем. Они играют большую роль в формировании гидрологического режима территории, влияют на микроклимат, препятствуют развитию эрозионных процессов, способны аккумулировать большой спектр загрязняющих веществ из атмосферы, изымают и накапливают углерод в виде торфяных отложений. Болота играют определенную роль и в формировании газового состава атмосферы, обогащают ее кислородом и метаном, а также являются местами обитания редких и исчезающих видов животных и растений.
В процессе антропогенеза на болотах меняются гидрологический и химический режимы, перестает накапливаться торфяная залежь и происходит ее разрушение, видоизменяется структура растительного покрова, идет смена фитоценозов и образуется вторичный растительный покров.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
. Рассмотреть природные факторы болотообразования
2. Дать характеристику болотных экосистем Тюменской области в зональном аспекте.
3. Рассмотреть современное хозяйственное воздействие на
болотные экосистемы.
По определению, принятому на Всесоюзной конференции в 1934 году, болото - это избыточно увлажненные участки земной поверхности, покрытые слоем торфа глубиной не менее 30 см в неосушенном и 20 см в осушенном виде [1].
Более точное определение дано Н.И. Пьявченко: "Болото есть географический ландшафт, закономерно возникающий и развивающийся под влиянием взаимодействия факторов среды и растительности, которое определяется постоянной или периодической избыточной влажностью и проявляется в гидрофильности напочвенного растительного покрова, болотном типе почвообразовательного процесса и накоплений торфа" [1].
В 1966 г. в дискуссии на специальном терминологическом совещании болотоведов в г. Ленинграде было принято определение: "Болото - тип земной поверхности, постоянно или длительное время обильно увлажненной, покрытой специфической растительностью и характеризующейся соответственным почвообразовательным процессом" [1].
Но наиболее удачным, является определение: болото - своеобразная и сложная природная система взаимосвязей компонентов биогеоценозов, формулирующаяся в условиях обильного увлажнения [7].
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 [7].
Образование болот возможно практически на любом участке суши, если на нем нарушается равновесие между общим приходом влаги и ее расходом (испарение, сток), сопровождающееся заполнением влагой почвенных горизонтов или выходом грунтовых вод на поверхность.
болото экосистема природная
Поэтому болотообразовательные процессы наблюдаются фактически во всех климатических зонах - от холодной арктической до экваториальной, отличаясь лишь интенсивностью накопления торфа на поверхности минеральных пород. Интенсивность роста торфяной массы зависит от двух основных причин: общей увлажненности той или иной территории суши и количества тепла. Наиболее благоприятные условия развития болот отмечаются в зоне избыточного увлажнения умеренного климата. В целом переувлажнение земель и образование болот определяется суммарным воздействием комплекса физико-географических факторов. Основными факторами являются: климат, геоморфологические и гидрогеологические условия [1].
Распространение болот носит четко выраженные черты
зональности, определяемые зональными причинами переувлажнения (климат). Но тип
болота, площадь и глубина торфозалежи, характер водного питания и водного
режима болота, место его расположения, стадия развития и интенсивность
болотообразования и прочие особенности каждого конкретного болота в
значительной мере зависят от местных факторов (геоморфологических,
гидрологических гидрогеологических и почвенных условий, геолого-структурных
особенностей, растительности, антропогенной деятельности) [1].
Рельеф поверхности, степень естественной дренированности (густота речной сети, глубина вреза русла рек и пр.), уклоны поверхности земли определяют степень переувлажненности территории. В районах с горным и всхолмленным рельефом, хорошо развитой речной сетью развития болот не бывает, поскольку избыточная влага удаляется в виде поверхностного и грунтового стока. При равнинном рельефе с малыми уклонами избыток влаги из поверхностных почвогрунтов отводится чрезвычайно медленно и создаются благоприятные условия для переувлажнения почвы застойными водами. В соответствии с этим в зоне избыточного увлажнения болота могут располагаться на любых слабодренированных элементах и формах рельефа - на водоразделах и пологих склонах, на речных и озерных террасах, в поймах рек. [1]
Рельефу Западно-Сибирской равнины свойственна исключительная пологость [2].
Орографические особенности центральной части Западно-Сибирской равнины определяют степень заболоченности и закономерности размещения болот. Наибольшая заболоченность приурочена к широким водораздельным пространствам обширных поднятий, к понижениям вдоль зон разломов, к некоторым широким и плоским прогибам.
Большое влияние на генезис и развитие болот оказывают особенности мезо - и микрорельефа. Широко распространены замкнутые западины разных размеров, вытянутые лощины и гривы. Сложный микрорельеф имеет поверхность пород, покрытых ныне болотными отложениями. Ложа многих болот испещрены ложбинами глубиной 1,5 - 2 м, шириной 3-4 м, расположенными на расстоянии 0,5-1,0 км одна от другой.
Во многих районах Западно-Сибирской равнины встречаются суффозионные отрицательные формы рельефа: в южных областях они заняты многочисленными небольшими солеными, горько-солеными и временно-пресными озерками, в настоящее время не связанными с грунтовыми водами. В таежной зоне, вплоть до 61-62° с. ш., суффозионные отрицательные формы рельефа покрыты болотными отложениями [2].
Для Ишимской наклонной равнины характерен хорошо выраженный гривисто-лощинный рельеф. Гривы ориентированы с северо-востока на юго-запад. Гривы Ишимской лесостепи имеют высоту 12-30 м, длина их до 10-12 км. Понижения между гривами заняты речками, озерами, травяными болотами, мокрыми лугами, солончаками.
Депрессии на всей территории представляют собой углубленные днища ложбин древнего стока. Они обычно заняты озерами, заилены, мелководны (хотя отмечены отдельные депрессии такого генезиса значительной глубины), имеют низменные заболоченные берега. Крупные депрессии образовались в понижениях моренных отложений. Эти древние озерные котловины ныне тоже заняты болотами. Многие болота образовались в результате зарастания стариц [2].
В низовьях Иртыша в непосредственной близости от русел и устьев его притоков, а также по пойме среднего течения р. Оби имеются широкие понижения, заполняющиеся паводковыми водами (соры); они мелководны и занимают огромные площади. Озерные котловины, приуроченные к межгривным понижениям, отмечены в основном для юга равнины.
Многочисленные термокарстовые озера, как и депрессии иного генезиса, послужили очагами заболачивания междуречных пространств. В таежной зоне термокарстовые депрессии тоже перекрыты толщей торфа [2].
Часто встречающиеся на водораздельных пространствах и на речных террасах котловины, образованные одновременно несколькими денудационными процессами, также стали очагами заболачивания.
В процессе болотообразования на заторфованных водораздельных равнинах и террасах таежной зоны образовался новый сложный рельеф поверхности: местные выпуклости, понижения между ними, внутриболотные озера, речки, ручьи, топи. Бурно протекающие в настоящее время болотообразование и торфообразование в значительной степени определяются этими вновь созданными особенностями рельефа, влияющими на сток воды с болот и на гидрологический режим окружающих территорий [2].
В рельефе долин Оби и Иртыша лучше всего выражена и наиболее
широка вторая надпойменная терраса, обычно сливающаяся с третьей и распространяющаяся
почти на всю ширину долины (кроме поймы).
Климат оказывает влияние на зональные закономерности размещения болот, определяя приуроченность болотных систем в различных климатических зонах к тем или иным элементам рельефа, а также господство определенных биоморф в растительном покрове болот. Вследствие исключительно равнинного рельефа междуречных пространств заболоченность отдельных регионов определяется соотношением климатических элементов водного баланса: осадков и испарения. Интенсивность торфонакопления и мощность торфа зависят от температурного режима и продолжительности вегетационного периода. Температурный режим в сочетании с увлажнённостью влияет на природные свойства торфа, например, на величину степени разложения, влажности.
Центральная часть Западно-Сибирской (территория Тюменской области) равнины совпадает с тремя климатическими зонами: избыточного, неустойчивого и недостаточного увлажнения. В климатической зоне избыточного увлажнения находится северная половина территории, соответствующая зоне тайги (ее северной, средней и южной подзонам) В зоне неустойчивого увлажнения располагается подзона сосново-мелколиственных лесов, а климатическая зона недостаточного увлажнения соответствует лесостепной зоне [2].
В пределах Тюменской области избыток осадков и недостаток тепла приводят к накоплению поверхностных осадков и грунтовых вод и развитию, особенно в понижениях рельефа, болотообразовательных процессов. В зоне избыточного увлажнения сумма осадков за год достигает 590 мм, испарение изменяется от 220 мм в северной тайге до 350 мм в южной, что обеспечивает высокое валовое увлажнение территории. В зоне неустойчивого увлажнения годовое количество осадков составляет 510 мм, а испарение - 420 мм, средняя степень заболоченности падает до 20% (Романова, 1976). Здесь болота приурочены к древним долинам рек, глубоким впадинам. На этих участках избыток влаги _ в верхних слоях почвы создается в результате разливов рек, весенними дождевыми поверхностно-приточными водами или благодаря выходу на поверхность грунтовых вод. В зоне недостаточного увлажнения, где сумма осадков (около 400 мм) близка к величине испарения с суши, болота имеют меньшее распространение. В создании обильного увлажнения верхних слоев почвы существенную роль играет приток поверхностных вод. Поэтому болота здесь приурочены преимущественно к отрицательным элементам рельефа: котловинообразным бессточным понижениям, озерным котловинам, речным долинам [1].
Таким образом, подзоны северной, средней и южной тайги характеризуются избытком влаги, подзона осиново-березовых лесов и зона лесостепи - ее недостатком.
В зоне избыточного увлажнения при достаточно высокой влажности поверхностного слоя почвы процесс разложения растительной массы идет медленнее, чем ее прирост. Средняя скорость торфонакопления в этой зоне увеличивается к югу. Количественное соотношение прироста и разложения растительной массы проявляется в изменении средних глубин торфяных отложений.
Соотношение влажности и температурного режима в подзоне южной
тайги создают оптимальные условия для накопления торфа. Здесь процесс
болотообразования и торфонакопления достигает своего максимального развития.
Поэтому в подзоне южной тайги сосредоточены самые глубокозалежные болотные
массивы. При дальнейшем продвижении к югу, в условиях более теплого и сухого
климата, прирост органической массы, несмотря на более длительный вегетационный
период, убывает. Этому способствуют периодические летние засухи (в том числе и
на болотах) [2].
На территории Тюменской области болота занимают более 50% общей площади; на отдельных участках бассейнов рек Пима, Лямина, Тромъегана заболочено до 70% территории; еще выше этот показатель в бассейне р. Конды. Заболоченность Тюменской области показана на рисунке 1
Болота - сравнительно молодой элемент природного комплекса Западной Сибири. Их зарождение началось около 10 тыс. лет назад. Ежегодно добавляется примерно 100 кв.км заболоченных территорий. Средняя скорость роста торфяной толщи составляет около 0,5 мм/год. Естественная влажность торфяных болот достигает 88-91%, т.е. в 1 куб. м торфа содержится до 910 л воды. Подсчитано, что в болотах Тюменской области аккумулируется около 490 куб. км воды, что на 20% превышает среднегодовой сток Оби у г. Салехарда [2].
Широкое распространение болот, сформировавшихся в условиях
избыточного увлажнения, слабой дренированности, наличия многолетней мерзлоты
способствует выносу большого количества органики естественного происхождения
(гуминовые и железоорганические соединения) и сопровождается увеличением
окисляемости, цветности и содержания биогенов; Длительный период весеннего
половодья и летне-осенних паводков, что изменяет характер динамики биогенов;
зимний дефицит кислорода, вызванный питанием лишенными кислорода болотными
водами, содержащими большое количество органики, на окисление которой уходит
практически весь кислород, содержащийся в воде. Следствием этого являются
слабые процессы нитрификации в зимний период, что, в свою очередь, способствует
накоплению аммония и сернистых продуктов анаэробного гниения органических
веществ. Типы болот, развитые на территории области представлены на рисунке 2.
Несмотря на сравнительно большой приход суммарной радиации, климат тундры отличается суровостью и низкими среднегодовыми температурами, большей частью отрицательными. Зима продолжительная (5-6 месяцев) и очень суровая. Средняя температура января на территории, относящейся к зоне избыточного увлажнения, колеблется от - 14 до - 21°. Не менее сурова зима и в зоне неустойчивого увлажнения: средняя температура января составляет - 19,7 е. Глубина снегового покрова в среднем около 60-80 см на севере территории и 50 см на юге. Снеговой покров очень рыхлый, что облегчает перенос его и увеличивает глубину при сравнительно небольшом количестве зимних осадков. Существенным для развития болот всех зон является фактическое распределение снегового покрова, которое сильно зависит от рельефа и характера растительного покрова: снег с повышений и открытых мест сносится, на облесенных участках его глубина достигает 1,5 м. Поэтому в почве понижений рельефа и облесенных участков создаются дополнительные запасы влаги и усиливаются процессы болотообразования.