Материал: Экологическое состояние болот Тюменской области

Соответственно распределению снегового покрова промерзают почвы: на 20-40 см на лесных участках и на 150 см - на открытых.

Промерзание почв приводит к возникновению сезонномерзлого слоя и к созданию временных водоупоров, в значительной степени способствующих обильному увлажнению и заболачиванию. Такая глубина промерзания отмечена лишь для минеральных почв. Промерзания болот как в таежной, так и в лесостепной зонах не бывает глубже 80 см, на глубинах более 80 см температура в течение всего года остается положительной (Котова, 1976).

Весна - короткий, ветренный, ясный и сухой сезон. Рост суммарной радиации обусловливает наибольшие повышения температуры от марта к апрелю.

Прирост органической массы на болотах зависит от продолжительности вегетационного периода. Летний (безморозный) период на севере начинается в начале июня, на юге - в конце мая. Вегетационный период (с температурой выше 5°) - 150-155 дней. Теплый период с температурой выше 15° продолжается 40-70 дней. Лето жаркое, средняя температура июля 17-18°.

Тем не менее летние заморозки (иногда даже в июле) - обычное явление. К концу августа заморозки учащаются, понижается температура. В сентябре кончается безморозный период. В северной таежной части территории температура опускается ниже 0° уже в середине сентября месяца. В южной лесостепной части такое падение температуры происходит в середине октября.

В подзоне арктических тундр развитие болот происходило в условиях крайне сурового климата, короткого вегетационного периода, при сравнительно малом годовом количестве атмосферных осадков (260-300 мм) и незначительном испарении (150 - 200 мм), на глинистых и песчаных льдистых и сильнольдистых грунтах. Сплошное распространение вечной мерзлоты в сочетании с названными выше факторами создавало благоприятные условия для развития поверхностного заболачивания. Оно охватывает долины рек, плоские равнины, депрессии на водораздельных равнинах, морских и лагунно-морских террасах, днищах спущенных озёр. В развитии болот доминирует исключительно эвтрофная стадия, что связано со спецификой процесса болотообразования, развивающегося на слабовыщелоченных и почти невыщелоченных грунтах при наличии водоупорного мёрзлого слоя. Кроме того, в болотах происходит подток минеральных вод поверхностного стока. В арктической тундре на долю эвтрофных болот приходится до 38% территории [2].

Среди арктических минеральных и торфяно-минеральных болот выделяются как некомплексные (однородные) по характеру растительного покрова болота, так и болота с ярко выраженным трещиноватым и валиково-полигональным мерзлотным рельефом. Некомплексные болота приурочены к речным долинам, берегам озёр, рек. В растительном покрове этих болот выделяются осоковые, осоково-пушицевые, осоково-гипновые сообщества. Мощность торфяных отложений - минимальная, 0,2-0,3 м. Торф низинный в основном состоит из остатков осок и зелёных мхов, степень разложения колеблется в пределах 10-25%.

Наряду с современными полигональными болотами (возраст которых не более 500 лет) в подзоне типичной тундры встречаются и реликтовые (возраст 5000-3000 лет). Они представляют собой четырёх - и многоугольные бугры высотой от 0,5 до 3,0 м, ограниченные сетью трещин-канавок. Происхождение этих болот обусловлено морозным растрескиванием грунта и последующим термокарстом, что ведёт к образованию полигонального рельефа, а также и морозным пучением, вызывающим образование бугров. Растительность реликтовых и современных валиково-полигональных болот достаточно сходна. На повышенных участках полигонов растут карликовые ивы (Salix reptans, S. pulchra). Центральные части полигонов и мочажины заняты осоково-гипновыми и осоково-сфагновыми сообществами [2].

Мощность торфа в полигональных комплексах колеблется в пределах 1,0-5,0 м. Он состоит из остатков осок, болотного разнотравья, бриевых и сфагновых мхов. Некомплексные, сравнительно однородные по характеру растительного покрова болота имеют торфяные отложения мощностью 0,2-0,8 м. Торф низинный, состоит из остатков ив, осок, мхов. В современном растительном покрове господствуют те же виды: в кустарничковом ярусе карликовые ивы и Betula папа, травяной покров состоит из Carex concolor, Arctagrostis latifolia, Dryas punctata.

В подзоне южной тундры преобладают преимущественно реликтовые полигональные болота. Многие из них находятся в стадии разрушения под влиянием термокарста и водной эрозии. Полигоны заняты кустарничково-сфагновыми сообществами. В мочажинах и трещинах-канавках господствуют осоково-сфагновые сообщества. Мощность мерзлотного слоя в полигональных болотах достигает 2,0-3,0 м. Он состоит из остатков осок, бриевых и сфагновых мхов, иногда с примесью древесных остатков. В торфяной толще встречаются пни и стволы лиственницы и ели, а также остатки травянистых растений, ныне в тундре не растущих [2].

В настоящее время процесс болотообразования наблюдается преимущественно в понижениях, где задерживается вода атмосферных осадков и скапливается влага от таяния мерзлоты. Вытаивание полигонально-жильных льдов связано с нарушением и уничтожением растительного покрова, перекрывающего полигонально-жильные льды. Причиной уничтожения растительного покрова, в свою очередь, являются термокарстовые процессы. В результате, на торфяниках с полигонально-жильными льдами в зависимости от условий дренажа образуются различные формы рельефа: на слабодренированных участках - полигонально-валиковые болота, где полигоны окружены канавами с водой, на сильнодренированных - плоскобугристые торфяники.

Затем, полигонально-валиковые болота превращаются в плоские торфяники, покрытые тундровой растительностью. Плоскобугристые торфяники либо разрушаются, при этом плоские бугры нередко становятся выпуклыми, либо канавы между буграми зарастают, заполняясь торфом, и на их месте также образуются плоские вечномёрзлые торфяники, покрытые тундровой растительностью.

Пониженные участки → полигонально-валиковые болота → плоские торфяники плоские торфяники - выпуклые торфяники

2.2 Болота лесотундры

В зоне лесотундры широко распространены бугристые (плоско - и крупнобугристые) торфяники. Они встречаются и в тундровой зоне. В таёжную зону они заходят до южной границы вечной мерзлоты.

Плоскобугристые торфяники генетически связаны с полигональными болотами и формируются в результате вытаивания полигонально-жильных льдов. Бугры обычно имеют правильное расположение и сравнительно одинаковые размеры, определяемые размерами бывших валиковых полигонов, расчленённых полигонально-жильными льдами [2].

Высота плоских бугров зависит от мощности торфа, пронизанного полигонально-жильными льдами, и местами достигает 6,0 м. Высота бугров также зависит от глубины вытаивания ледяных жил и степени дренированности участка. В расположении бугров в пределах болотного массива наблюдается следующая закономерность: краевые и наиболее дренированные участки заняты наиболее высокими плосковершинными или выпукло-вершинными буграми, ближе к центральным частям тяготеют плоские невысокие бугры; на слабодренированных участках сохраняются полигонально-валиковые болота, окружённые канавами с водой. Выпукло-бугристые торфяники часто ошибочно принимают за крупнобугристые. В действительности плоскобугристые и выпуклобугристые торфяники возникают в процессе разрушения полигонально-валиковых болот, содержащих полигонально-жильные льды. Крупнобугристые торфяники возникали и возникают в процессе пучения минеральных грунтов, подстилающих торфяники, при их промерзании. Промерзание сопровождается подтоком влаги к фронту промерзания снизу, в результате происходит формирование мощных слоев льда в минеральном ядре. Крупнобугристые торфяники, как правило, подстилаются глинистыми грунтами, пески образуют только линзы и маломощные слои. Плоскобугристые болота подстилаются песками, мощность которых составляет не менее 10,0-12,0 м.

Крупнобугристые торфяники представляют собой комплекс выпукло-вершинных вечномёрзлых торфяно-минеральных бугров высотой от 2,0 до 12,0 м и озёрно-болотных понижений. Минеральное ядро в таких буграх выпуклое и сильнольдистое. Размеры и формы бугров достаточно разнообразны. Бугры образуют комплекс то с мокрыми мочажинами, то с более сухими понижениями, то с озёрами [2].

Выявлено два типа выпуклых крупных бугров, различающихся по составу. Первый тип - это бугры, сложенные исключительно торфом. Если под торфом иногда и встречается "выпуклина" минерального грунта, то она значительно меньше торфяной части бугра, и льдистость её небольшая. Второй тип - бугры с минеральным ядром, довольно сильно насыщенным льдом. Минеральное ядро составляет основную массу бугра.

2.3 Болота тайги

В подзоне северной тайги (подзона озерково-грядово-мочажинных болот) средняя глубина болот не превышает 2,4 м. В подзоне средней тайги, где длина вегетационного периода больше, интенсивность торфонакопления несколько увеличивается; возрастают здесь и средние глубины торфяной залежи.

В северной тайге развитие болот протекало в условиях слабо расчленённого аккумулятивного и в меньшей степени денудационного рельефа, избыточного атмосферного увлажнения, близкого к поверхности залегания грунтовых вод с минерализацией от 0,1-0,5 г/л, редко до 1,0 г/л, преимущественно гидрокарбонатных кальциевых, редко магниевых, натриевых, часто с повышенным содержанием железа, органических соединений, кремнезёма. Сочетание таких природных условий определило явное преобладание в развитии северотаёжных болот олиготрофной стадии. Заболачивание высоких правобережных террас Оби (в пределах широтного отрезка её течения), началось на рубеже бореального и атлантического периодов. [2].

Таблица 1

Генезис начальных стадий заболачивания, %

Для болот в средней тайге выявляется сравнительно чёткая корреляция между возрастом торфяных отложений и их мощностью. Бореальным возрастом более 8000 лет датируются слои торфа, начиная с глубины 5,5 м и более. Болота глубиной 4,0 - 4,5 м, в основном, имеют атлантический возраст, глубиной до 3,0 м - суббореальный, до 2,0 м - субатлантический.

В суббореальном периоде в центральных частях болот олиготрофные биогеоценозы травяно-мохового типа развивались в грядово-мочажинные комплексы. Образование вторичных озёр началось в субатлантическом периоде. В условиях изменения гидрологического режима болот в сторону увеличения дренированное™ комплексы биогеоценозов грядово-мочажинного типа развивались в биогеоценозы сосново-кустарничково-сфагнового типа, окаймлённые по периферии биогеоценозами сосново-сфагнового или сосново-пушицево-сфагнового типа. На выпуклых вершинах или на крутых склонах болот в условиях хорошей проточности сосново-кустарничково-сфагновая фаза могла быть весьма продолжительной. В таком случае образовывался 3-5-метровый слой однородного по свойствам фускум-торфа. Салымо-Юганское междуречье принадлежит к округу, где господствуют слабо дренированные и прогрессивно-переувлажняющиеся болота (Орлов, 1978). Трансформация болот Салымо-Юганско-го междуречья в олиготрофную стадию развития началась в конце атлантического и завершилась в суббореальном периоде. Развитие этих болот в течение субатлантического периода характеризовалось образованием вторичных озёр среди крупных обводнённых мочажин. Этот процесс - следствие регрессивных явлений, особенно типичных для мочажин, покрытых плёнкой печёночных мхов.

Обобщённая схема сукцессии болотных биогеоценозов, характерная для северо - и среднетаёжных болот, представлена на схеме 1.

В южной тайге глубокозалежные болота (мощность торфа > 6 м) преимущественно водораздельного залегания датируются бореальным периодом. В этом периоде образовались и многие ныне погребённые торфяники, в которых линзы сильно спрессованного торфа перекрыты 2-3-метровым слоем минеральных отложений. Болота, датируемые более ранними отрезками голоцена, встречаются реже [2].

Для южнотаёжной подзоны характерно образование болот в основном на месте заболачивающегося леса. Поэтому в данной подзоне дно многих болот выстилают слои низинного древесного" древесно-осокового, древесно-сфагнового и редко переходного торфа высокой степени разложения - 40-50%. Для этих видов торфа характерно присутствие остатков древесины, коры хвойных и лиственных пород. По мере торфонакопления и изменения условий водно-воздушного режима облесенные биогеоценозы с хорошо выраженным ярусом вытеснялись эвтрофны-ми безлесными травяного и травяно-мохового типов. Иногда заболачивание начиналось с формирования безлесных биогеоценозов. В растительном покрове болот, сложенных такими биогеоценозами, обычно доминировали эвтрофные виды сфагновых мхов (Sphagnum teres, S. obtusum), из осок преобладали Carex lasiocarpa, С. appropinquata, из зелёных мхов - Calliergon cordifolium, Drepanocladus sendtneri. Большая продолжительность эвтрофной стадии, нежели в средней тайге - особенность в развитии болот южной тайги. Она связана с засоленностью подстилающих болота грунтов. Благодаря большей минерализации грунтовых вод (особенно в южной половине подзоны) болота пребывали в эвтрофной стадии до конца атлантического периода. Даже в настоящее время многие водораздельные и террасные болота на этой территории (особенно в южной половине) находятся в эвтрофной стадии [2].

Некоторое различие в продолжительности эвтрофной стадии в северной и южной половинах подзоны объясняется тем, что на характере водно-минерального питания болот сказывается карбонатное засоление грунтов, особенно сильное на юге Западной Сибири. По мере торфонакопления и прекращения питания болот за счёт грунтовых карбонатных вод это различие в первоначальных условиях болотообразования нивелируется.

Болота, недавно вступившие в стадию атмосферного питания, обычно имеют слегка выпуклую и слабо дифференцированную на формы микрорельефа поверхность. В растительном покрове таких болот господствуют сосново-сфагновые и сосново-пушице-во-сфагновые фитоценозы. Развитие плоских олиготрофных болот в выпуклые происходило во второй половине голоцена. Наиболее выпуклые и хорошо дренированные участки таких болот в настоящее время заняты биогеоценозами сосново-кустарничково-сфагнового типа. Окраины сильно обводнены либо за счёт поверхностного стока с центральных выпуклых участков болот, либо за счёт делювиального стока с окружающих болота минеральных склонов. Подтопляемые окраины обычно заняты эвтрофными безлесными биогеоценозами [2].

Дальнейшее развитие болот сопровождалось формированием плоских вершин с замедленным поверхностным стоком. Ныне они заняты комплексами биогеоценозов грядово-мочажинного типа. Из трёх стадий развития олиготрофных болот, большинство современных южнотаёжных болот находится в стадии либо сильно выпуклых и сравнительно хорошо дренированных, либо в стадии выпуклых болот с ровной центральной частью.

В южной тайге по сравнению с подзоной средней тайги количество вторичных озёр на болотах резко сокращается. Господствуют сосново-кустарничково-сфагновые болота. Среднеобводнённые комплексы грядово-мочажинного типа приурочены лишь к плоским центральным участкам болот.

.4 Болота лесостепи

Глубина залегания грунтовых вод в лесостепи колеблется от 2-3 до 20 - 30 м, причём на большей территории она превышает 5-10 м. Поэтому средняя заболоченность лесостепи не более 7%. Причиной болотообразовательного процесса в отдельных районах юга области является характер рельефа: наличие бессточных мало дренированных пространств с разнообразными отрицательными формами рельефа, отличающимися высокой степенью засоленности грунтов. Высокая степень минерализации грунтовых вод обеспечивает начало заболачивания исключительно с эвтрофной стадии. Степень минерализации грунтовых вод возрастает в направлении с севера на юг. В северной части лесостепи и в расчленённых восточных районах грунтовые воды характеризуются сравнительно невысокой минерализацией (0,5-3,0 г/л). По химическому составу они чаще всего гидрокар-бонатно-кальциевые. На более засушливых участках с нерас-членённым рельефом широко развиты грунтовые воды гидрокар-бонатно-натриевого (кальциевого и кальциевого-магниевого), хлоридно-натриевого, хлоридно-сульфатно-натриево-кальциево-го, сульфатно-хлоридно-натриевого и другого химического состава с минерализацией от 3-5 до 30-50 г/л, в отдельных районах и более 50 г/л. Наиболее высокоминерализованные грунтовые воды хлоридно-натриевого и сульфатно-хлоридно-натриевого состава формируются на плоских, бессточных равнинах (особенно в небольших понижениях рельефа) при небольшой глубине залегания вод за счёт континентального засоления [2].

Займища, глубина которых не превышает 2,0 м, имеют субатлантический возраст. Зарастание озёр и образование займищ - явление, свойственное преимущественно северной лесостепи. Оно обусловлено тем, что на этой территории пересыхание озёр и связанное с этим засоление сказывается только на периферии водоёмов. Заболачивание депрессий и водоёмов с высокой концентрацией солей обычно ограничивалось тростниковой стадией с солончаковой растительностью на периферии. Сначала образовывались тростниковые займища с участием группировок из тростника и камыша, которые в дальнейшем развивались в кочкарно-осоковые болота [2].

Для лесостепных рямов наиболее характерны сосново-кустарничково - сфагновые сообщества. Особенностью лесостепных рямов, отличающей их от таежных болот такого типа, является преобладанием сосны обыкновенной, брусники и зеленого мха плеуроциума Это своеобразие рямов лесостепи сильно отличает их от биогеоценозов сосново-кустарничково-сфагнового типа, развивающихся в условиях континентального, но влажного климата таёжной зоны или влажного приморского климата в других регионах России [2].

Заключение

1. Современная заболоченность территории Тюменской области составляет 70%. Это обусловлено факторами равнинности рельефа, распространения многолетнемерзлых пород, климатических условий.

. Современные болота на территории области имеют четко выраженную зональную дифференциацию:

Тундра - Травяно-моховые и травяно кустарничково-мохово-лишайниковые комплексные полигональные болота.

Лесотундра - Кустарничново-мохово-лишайниковые и травяно-сфатновые комплексные плоскобугристые болота.

Северная тайга - Плоскобугристые болота в сочетании с крупнобугристыми болотами, кустарничково-дикраново-лишайниковые и травяно-моховые комплексные крупнобугристые болота.

Средняя тайга - Кустарничково-дикраново-лишайниковые и травяно-моховые комплексные крупнобугристые болота, сфагновые (грядово-мочажинные) и сосново-кустарничково-сфагновые олиготрофные выпуклые болота.

Южная тайга - Осоковые и осоково-гипновые евтрофные плоские болота.

Подтайга - Тростниковые и тростниково-осоковые евтрофные займища в сочетании с олиготрофными рямами.

Лесостепь - Травяные, местами засоленные, вогнутые евтрофные болота.

Список литературы

1.      Мир болот. Учебное пособие / Под ред. Проф. Доктора технологических наук А.М. Черняева. - Екатеринбург. - Банк культурной информации, 2001 - 176с.

2.      Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Под ред. д. б. н. профессора В.Б. Кунаева. - Тула: Гриф и К°, 2001. - 584 с: ил.

.        Боч М.С., Мазинг В.В. Экосистемы болот СССР.Л., 1979.

.        Лапшина Е.Д. Флора болот юго-востока Западной Сибири. Томск., 2003

.        Атлас Тюменской области. Часть I. Главное управление геодезии и картографии при совете министров СССР. Москва-Тюмень., 1971 - 156с.

.        #"872780.files/image001.gif">