Типы болот и из роль на планете

 Временное  заболачивание происходит по  той же причине, что и в  очагах массового размножения  сибирского шелкопряда: деревья,  откачивающие воду как насос,  уничтожаются. Только через 20-30 лет  молодой лес, возобновляющийся  на этих местах, снова начинает  испарять влагу - и болото исчезает.

2 Заболачивание водоёмов

Заболачивание водоёмов может идти различными путями, в зависимости от степени проточности  воды в них, рельефа берегов и  дна.

Различают три основных типа заболачивания  водоёмов.

Первый тип характерен для непроточных или слабопроточных озёр с пологими берегами и постепенным понижением дна к середине озера (рисунок 1). На первых стадиях жизни озера обмеление его происходит вследствие отложения на дне как минеральных осадков, приносимых в озеро ручьями и реками и смываемыми с его берегов, так и органических остатков плавающих в воде микроскопических организмов и заносимых в озеро или живущих в нем растений.

 

 

Рисунок 1. Зарастание водоема

1 – осоковый торф; 2 – тростниковый и камышовый  торф; 3 – сапропелевый; 4 – сапропель

 

Такие отлагающиеся на дне водоёма смеси из минеральных  и органических частиц называют гиттиями.

В прибрежной зоне на дне водоёма поселяется водная растительность. В более глубоких метах (4-5 метров) простирается пояс настоящих водных растений с плавающими листьями (кувшинки) и водоросли; на глубине до 2-3 метров растут камыши, а ближе к берегу, при глубине воды не превышающей 1 метра – осоки и ряд других растений. Далее к центру поверхность водоёма свободна. Это так называемый пояс макрофитов. Здесь встречаются погруженные в воду растения – гидатофиты различных видов: широколиственные рдесты, уруть и т.д.

Отмирающая  растительность падает на дно, где почти  не разлагается из-за нехватки кислорода. В каждой из этих зон дно начинает постепенно повышаться, водоём мелеет  и прибрежные растения постепенно продвигаются к центру водоёма. Этот  процесс называется зарастанием [2].

Второй тип характерен для глубоких водоёмов с крутыми берегами и с большой глубиной у берега. Этот процесс начинается у берегов водоема, где большая глубина не даёт возможности развиться осокам, тростнику и д.р. Такие водоёмы зарастают с поверхности. Этот процесс называется нарастанием (рисунок 2). В этом случае в местах, защищенных от ветра и волнения, на поверхности воды поселяется плавающая растительность, создающая скреплённый с берегами плавающий ковер из растений, называемый сплавиной, или зыбуном.

 

 

Основу  сплавины образуют растения с длинными, стелющимися по поверхности воды корневищами – сабельник, белокрыльник, вахта. В ячейках сети из корневищ белокрыльника или сабельника поселяются мхи и другие растения. Каждый год сплавина нарастает как в толщину, так и к центру водоёма. Вследствие нарастания растений вверх, сплавина всё более погружается в воду. Снизу от неё отрываются отмершие остатки растений, которые падают на дно, таким образом, постепенно расстояние между дном водоёма и сплавиной уменьшается. Часто ветер отрывает от сплавины большие или средние куски, которые превращаются в плавающие островки. Так как   этот тип нарастания характерен для глубоких озёр, то со временем вся поверхность озера зарастает мощной толщей сплавины.

Третий тип заболачивания характерен для рек и ручьёв.

Заболачивание может начаться при условии мелких озёр или рек и при медленном их течении. Для начала процесса заболачивания необходимо наличие избытка воды у поверхности почвы. Поэтому в первую очередь процесс заболачивания начинается на пониженных местах земной поверхности, где застаиваются талые снеговые воды и дождевые воды.

Фактором, способствующим развитию болотообразовательного процесса на суше, является обеднение почв питательными веществами.  При этом  под лесной или луговой растительностью поселяются не требовательные к условиям питания мхи – сначала зелёные мхи, а затем различные виды сфагнового мха.

Моховая  дернина как губка удерживает в себе воду, затрудняя доступ кислорода к гниющим остаткам, в результате чего начинается процесс торфонакопления.

Корни большинства  деревьев не приспособленные к постоянному   нахождению в воде нуждаются в кислороде. Поэтому, когда на поверхности почвы в лесу образуется постоянно насыщенный водой слой, мешающий проникновению кислорода к корням, дерево рано или поздно погибает. С этого момента начинают господствовать различные виды мхов. Начинается процесс заболачивания. При заболачивании лугов огромную роль и грает растительность, она не пропускает кислород в почву и в итоге образуется травяное болото.

В возникновении  и развитии болот большую роль играет температурный режим. Большое  же количество летних осадков не даёт возможности переувлажнённому слою почвы за лето полностью просохнуть, в результате в нём поселяется  влаголюбивая болотная растительность и начинается процесс торфообразования [2].

 

1.4 Свойства  болот

 

Свечения на болотах.

В теплые темные ночи на болотах наблюдаются  свечения бледно-голубоватых, слабо  мерцающих огоньков, выписывающих сложную  траекторию. Их возникновение объясняют  спонтанным возгоранием выделяющегося  из болота метана (болотного газа), светом гнилушек (гниющих растений), фосфоресцирующих организмов, радиоактивных минеральных осадков, и другими причинами.

Попытки имитации типичных характеристик блуждающих огней путем создания искусственных болот и поджигания выделившегося метана провалились. Имеется версия, что эти блуждающие огоньки – результат взаимодействия фосфористого водорода и метана. Фосфорные соединения, входящие в состав трупов животных и человека, под действием грунтовых вод разлагаются с образованием фосфористого водорода. При рыхлой насыпи над могилой или небольшом слое воды в болоте газ, выйдя на поверхность, воспламеняется от паров жидкого фосфористого водорода.

Также имеется  поверье, что свечение на болотах  вызвано низкими сущностями (погибшие люди, болотные духи).

 

Мумифицирующие действие болот.

Болота  на 90% состоит из воды с высоким  содержанием кислот торфа. Такая  среда замедляет рост бактерий, отчего тела органического происхождения, утонувшие в болоте, не разрушаются. Наличие кислот в болоте в сочетании с низкой температурой воды и недостатком кислорода оказывает дубильное воздействие на кожу, чем объясняется темно-коричневый цвет найденных тел, таким образом, благодаря отсутствию кислорода и антибактериальным свойствам сфагнума, который является мощным консервантом, тело прекрасно сохраняются.

За последние 300 лет в заброшенных торфяных болотах Британии, Ирландии, Нидерландов, Германии и Дании были обнаружены хорошо сохранившиеся тела людей. Большая часть этих мумий датируется Iв. до н.э. -  IV в. н.э. [4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ТИПЫ И ЭВОЛЮЦИЯ БОЛОТ

 

1. Типы болот

 

Следуя  Н. Я. Кацу, болота подразделяются на две большие группы – заболоченные земли (не имеющие хорошо выраженного торфяного слоя) и собственно торфяные болота.

К заболоченным землям можно отнести многие типы болот: травяные болота арктической тундры, тростниковые  и осоковые болота лесостепи, засоленные болота полупустыни и пустыни (солончаки), заболоченные тропические леса, пресноводные тропические травяные болота сезонного увлажнения, пресноводные и солоноватоводные приморские болота (марши), соленые манговые болота и т.д.

По комплексу  геоморфологических, гидрологических  и геоботанических признаков  торфяные болота, лучше изученные  и приуроченные в основном к тундре, лесной зоне и лесостепи, подразделяются, в свою очередь, на три типа: низинные, переходные, верховые (рисунок 6).

Низинные болота обычно имеют вогнутую или плоскую поверхность, способствующую застойному характеру водного режима.

 

Рисунок 6. Схема верхового (а) и низинного (б) торфяных болот:

микроландшафты: 1 – осоковые, осоково-тростниковые, осоково-гипновы; 2 – сфагново-осоковые; 3 – сфагново-пушицевые; 4 – ольшаники; 5 – сосново-сфагновые; 6 – залежь сфагнового торфа; 7 – залежь тростникового и осокового торфа; 8 – минеральный грунт

 

Образуются  они в низких местах – по берегам  рек и озёр. В последнее время  такие болота стали появляться в  зонах подтопления водохранилищами. К низинным болотам также относятся пойменные и притеррасные болота, болота в низовьях и дельтах рек (так называемые «плавни» с густыми зарослями тросника).

Важнейшие гидрологические особенности низинных болот – наличие близлежащего водоёма или водотока, неглубокое положение уровня грунтовых вод, преобладание в водном питании поверхностных и грунтовых вод - поставщиков минеральных биогенных веществ.

Характерной чертой низинных болот являются евтрофные растения, требовательные к минеральным веществам. Среди таких растений – ольха черная, берёза, ель осоки, тростник и рогоз. Изредка можно встретить осину, серую ольху. Из деревьев второй величины широко распространена крушина, а также берёза приземистая [7].

Большую роль на низинных болотах играет тростник, который образует высокие и густые заросли или встречается в виде примеси. Из других крупных злаков особенно характерны вейники. Также  большое значение на низинных болотах имеют хвощи: топяной хвощ, болотный хвощ. Из широколиственного разнотравья на болотах очень обильна вахта (рисунок 7),отличающаяся своими тройчатыми листьями.

Многозначительную роль  местами играют сабельник и белокрыльник (рисунок 8) с широкими овально-сердцевидными листьями и характерным белим листом.

 

Состав  мхов на низинных болотах также весьма разнообразен. Преобладают зеленые мхи , также встречаются сфагновые мхи местами образующие сплошной покров [9].

Верховые болота имеют мощный слой торфа и выпуклую поверхность. Отличительная черта гидрологического режима верховых болот – преобладание в их водном питании атмосферных осадков, бедных минеральными биогенными веществами. Для верховых болот характерны олиготрофные растения, нетребовательные к минеральным веществам: сосна, вереск, пушица, сфагновые мхи [7].

Из древесных  пород встречаются сосна. Кустарников, как правило, нет совсем, но зато огромную роль играют мелкие кустарнички, которые для верховых болот  более характерны, чем травы. Большинство относится к группе вересковых: вереск, кассандра, багульник, клюква, голубика (рисунок 9).

 

 

Кроме вересковых кустарничков, на верховых болотах  обильны водянка, или вороника, и карликовая берёзка. Клюква и голубика, или гонобобель – общеизвестные ягодные растения. Из травяных растений на верховых болотах особенно распространена пушица одноголовая [9].

Образуются  верховые болота обычно на водоразделах, а также в других местах в результате эволюции низинных болот.

Верховые  болота подразделяются на два подтипа – лесные, покрытые ковром сфагнового мха и сосной, а восточнее Енисея – лиственницей, и грядово-мочажинные, имеющие длинные гряды с кочками торфа и понижения – мочажины, покрытые сфагновым мхом и заросшие травянистой растительностью.

Промежуточное положение занимают переходные болота с плоской или слабовыпуклой поверхностью и мезотрофной растительностью (умеренного минерального питания). Наиболее типичные растения таких болот – берёза (иногда сосна), осоки, сфагновые мхи [7].

Из кустарников  можно встретить ивы. Из травянистых  растений на переходных болотах можно встретить все те же виды что и на низинных, но не все в изобилии.

Наряду  с этими видами можно встретить  многие кустарнички и травы, типичные для верховых болот. В моховом покрове  встречаются как гипновые так и сфагновые мхи низинных болот, так и типы болот широко распространённые на верховиках [9].

Для каждого  из трёх типов торфяных болот характерны определенные сочетания видов растительности (биоценозов) в совокупности с геоморфологическими особенностями отдельных частей болот, создающие особые болотные микроландшафты (рисунок 6). Так, весьма типичными микроландшафтами (по К.И. Иванову) для низинных болот являются древесные (ольшаниковые, березовые и др.), древесно-осоковые, древесно-осоково-сфанговые, тросниковые, тростниково-осоковые и др., для переходных болот -  древесно-осоковые, сфангово-осоковые и др., для верховых болот – сосново-кустарничковые, сосново-сфагновые, сфагново-пушицевые и др. Своеобразными болотными микроландшафтами являются комплексные грядово-мочажинные микроландшафты с различным характером растительности в зависимости от типа болот, а также грядово-озерковые, озеково-мочажиснные микроландшафты и др [7].

 

2.2 Процессы появления болот

 

Первые  болота появились 400 миллионов лет  назад, в девонском периоде геологической  историей Земли. Наибольшего расцвета они достигли в каменноугольном (карбоновом) периоде. Растительный покров карбоновых болот – древовидные папоротники, хвощи, плауны – был тем материалом, из которого образовался каменный уголь. В течение этого периода накопилось угля около 23% от всех его мировых запасов.