Большая российская энциклопедия. Биология


Авторы     Темы     Алфавит

Автор: Вомперский С.Э.

Статей: 2

Болото






Стадии зарастания водоёма: А - открытое водное пространство; Б - прибрежно-водная растительность; В, Г - осоковое низинное болото; Д - сосновый лес на сфагновом болоте.

Фото А.А. Сирина Низинное черноольховое болото.

Фото Т.Ю. Минаевой Верховое болото.

Фото А.А. Сирина Болота в Западной Сибири.

БОЛОТО

Авторы: С.Э. Вомперский
БОЛОТО, участок земной поверхности, характеризуемый избыточным увлажнением, гидрофильностью напочвенного растит. покрова, особым типом почвообразования (см. Болотные почвы) и наличием торфа. Б. отличают от заболоченных земель; формальным признаком их различия служит толщина слоя торфа: в России и ряде др. стран для неосушенных Б. - не менее 30 см. При меньшем слое торфа или его отсутствии избыточно увлажнённые участки относят к заболоченным землям. Наука о Б. - болотоведение. Б. распространены от арктических до тропических широт. Их учёт затруднён из-за различий критериев отнесения земель к Б. (толщина слоя торфа, его зольность) и недоступности территорий. Считается, что в мире на долю Б. приходится от 2 до 5,7 млн. км 2, 85-90% из них находятся в бореальном поясе. Примерно треть Б. мира приходится на Россию, где они занимают ок. 1,4 млн. км 2 (или 8% территории). Отдельные Б. при определённых условиях соединяются с соседними, образуя болотные системы, охватывающие десятки тысяч км 2. Громадные площади Б. встречаются в Зап. Сибири, на прибрежной низменности Гудзонова зал., приморских равнинах Юго-Вост. Азии, в бассейне Амазонки.

Образование болот

Образование болот начинается либо с заболачивания суши (большинство Б.), либо с зарастания водоёмов и накопления в них минер. и органич. осадков, в т. ч. сапропеля. Скорость их формирования зависит от рельефа местности, конкретных условий водно-минер. баланса, колебаний климата и др. факторов. Развитие Б. обусловлено вертикальным ростом слоя торфа с последовательным изменением типа водно-минер. питания от грунтового к атмосферному, чему способствуют затруднённый сток вод, произрастание влагоёмких мхов, замедление разложения торфа. Экосистемы Б. занимают промежуточное положение между водными и наземными. Флора может быть представлена как типично болотными (сфагновые и гипновые мхи), так и прибрежными (тростник, рогоз, осоки), луговыми (кровохлёбка, купальница, валериана) и лесными (древесные породы, травы, зелёные мхи) видами. При общем функциональном сходстве Б. в различных климатических условиях могут иметь совершенно разный облик по морфологии поверхности почвы, структуре растительного покрова, животному миру и другим признакам. Б. характеризуются способностью увеличивать на протяжении тысячелетий запас органич. вещества, накапливая его в виде торфа; на его образование идёт в среднем 5-20% годичного прироста фитомассы, которая после опада в анаэробной среде не успевает разложиться. Вертикальный прирост слоя торфа в среднем за время существования Б. бореальной зоны (8-11 тыс. лет) обычно составляет 0,1-0,8 мм в год. В условиях юж. тайги толщина слоя торфа может достигать 10 м; в тундре, в области вечной мерзлоты в Вост. Сибири - ок. 1 м; в зонах с умеренным климатом, в субтропиках, где возраст Б. значительно больше, известны случаи, когда торфяные отложения измеряются десятками метров.

Природное разнообразие болот

Исходя из содержания минер. веществ в питающих Б. водах их принято подразделять на три экологич. группы - Б. грунтового, атмосферно-грунтового, атмосферного водного питания. Им соответствуют названия Б.: по типу растительности - эвтрофные (с фитоценозами, отличающимися высокой требовательностью к минер. питанию), мезотрофные (с растениями средней требовательности), олиготрофные (с растительностью, приспособленной к очень бедным минер. элементами почвам); по местоположению на рельефе - низинные, переходные и верховые. Б. грунтового водного питания (низинные, эвтрофные) располагаются в понижениях рельефа (местах высокого уровня грунтовых вод) - на пологих склонах при близких водоупорных слоях, в притеррасных частях пойм, в долинах рек, в зоне напорного подъёма вод и т. п.; их поверхность вогнутая или плоская. Богатый минер. состав (100-300 мг/л) грунтовых вод, включающий карбонат и гидрокарбонат кальция, обеспечивает нейтральную реакцию почвенной среды, а торфы имеют повышенную зольность (6-15%). Такие условия благоприятны для развития почвенных беспозвоночных и микроорганизмов, обеспечивающих повышенную степень разложения торфа. Для таких Б. характерны чёрная ольха, ель, берёза (в Сибири - кедр, лиственница); в напочвенном покрове - осока, тростник, рогоз, хвощи, гипновые мхи. Здесь обитают кабаны, водяные крысы, полёвки, много птиц (кулики, болотные курочки, коростели и др.). В России низинные Б. обычны в дельтах Волги, Дона и Кубани. Б. атмосферно-грунтового водного питания (переходные, мезотрофные) имеют меньшую минерализацию вод, характеризуются слабокислой реакцией среды, обеднённым составом растительности, пониженной зольностью торфа (4-5%). В древесном ярусе преобладают сосна и берёза, в напочвенном покрове - сфагновые мхи, сабельник, пушица и др. растения. Б. атмосферного водного питания (верховые, олиготрофные) располагаются на водоразделах. Они питаются только за счёт атмосферной пыли и влаги, обеднённой элементами минер. питания (от нескольких до десятков мг/л); это создаёт условия для повышения кислотности почвенной среды и образования торфов низкой степени разложения и малой зольности (1-3%). Сток с этих Б. осуществляется преим. через верхний (до 30-70 см), или «деятельный», слой, водопроницаемость которого значительно выше расположенной под ним «инертной» толщи. Запас влаги в ней может уменьшаться в осн. за счёт испарения и мало влияет на питание рек. В широко представленных в таёжной зоне верховых Б. прирост торфа более интенсивен в середине, чем на их периферии (т. н. центрально-олиготрофный тип); при этом формируется выпуклый торфяник, возвышающийся на 2-7 м. На зрелых стадиях развития верховых Б. по грядам и микроповышениям произрастают низкорослая сосна, лиственница, кустарнички (багульник, хамедафне болотная, карликовая берёза, вереск, подбел), а в понижениях и между кочками (мочажинах) - некоторые виды сфагновых мхов, шейхцерия, очеретник. Центр. части таких Б. нередко доходят в своём развитии до т. н. дистрофных стадий с мертвопокровными участками, явлениями эрозии и образованием большого количества вторичных озерков и озёр. На склонах и окраинах таких Б. долго сохраняются мезо- и эвтрофные фитоценозы.

Биосферная роль болот

Осн. запас органич. вещества Б. размещается в водной среде: торфяник на 80-95% объёма состоит из воды, 5-20% полуразложившихся растит. остатков и небольшого количества газов. По некоторым данным, в торфе содержится запас углерода, приблизительно равный атмосферному. На территории России более трети почвенного углерода сосредоточено в торфе, что значительно превышает его содержание в фитомассе лесов. По совр. оценкам, Б., наряду со связыванием диоксида углерода атмосферы, могут выделять в неё метан и диоксид азота, обладающие существенно более сильным парниковым эффектом.

Использование болот

Использование болот традиционно связано с их биологич. ресурсами - ягодами (клюква, голубика, морошка), грибами, лекарственными растениями, сфагновым мхом (использовался в сельском строительстве и в качестве подстилки для скота). Б. являются также ценными охотничьими угодьями. Низинные и пойменные Б. при мелиорации и окультуривании превращаются в ценнейшие земли для выращивания с.- х. культур, а также в высокопродуктивные сенокосы и пастбища. Значит. площади лесных Б. осушались для повышения продуктивности лесов. Наконец, Б. - объекты науч. исследований биоразнообразия, экологии и т. п. Все эти виды использования являются наиболее щадящими и долгосрочными. В районах большой заболоченности нередко размещены пром. объекты и транспортная инфраструктура (дороги, трубопроводы), ведётся индивидуальное строительство. Но самое «жёсткое» использование Б. связано с добычей торфа для получения энергии, приготовления торфокомпостных смесей и удобрений, использования в качестве технич. сырья (напр., в медицине, химич. пром-сти). Выработанные торфяные залежи трудно поддаются рекультивации в с.-х., лесные угодья, рыбоводч. пруды и др. Естественное же восстановление торфяника требует тысячелетий. Поэтому торф является практически невосстановимым природным ресурсом. Для сев. и северо-зап. областей Европ. России, где заболоченность охватывает 30-40% территории, осушение в сельском и лесном хозяйствах - необходимая мера для дорожного строительства. Однако в России значительные в прошлом мелиорированные площади без должного содержания и восстановления осушительной сети через 30-50 лет обычно оказываются вторично заболоченными; в Европе ок. 20% Б. совсем исчезли, а более 50% не продуцируют торф. В Дании и Нидерландах в естеств. состоянии сохранилось менее 1% Б., в Финляндии 60% Б. осушено в целях лесоводства.

Заповедание болот

Заповедание болот в России отражает сложившуюся систему территориальной охраны природы. Как часть ландшафта они охраняются в гос. заповедниках (напр., в Астраханском, Болоньском, Водлозёрском, Рдейском, Юганском), нац. парках и др. особо охраняемых природных территориях. Фауна Б. охраняется или ограничена в пользовании в пределах охотничьих заказников. Ок. 10% площади водно-болотных угодий, имеющих статус междунар. значения в рамках Конвенции по охране местообитаний водоплавающих птиц (Рамсар, 1971), приходится на торфяные болота (с залежью торфа св. 50 см). Верховые Б. таёжной зоны и сев. районов, где они занимают большие площади, значительно лучше представлены в качестве заповеданных, чем Б. хвойно-широколиственной, лесостепной и степной зон. В двух последних большинство естеств. Б. трансформировано в хозяйственно используемые площади разл. назначения.
Литература Лит.: Сукачев В.Н. Болота, их образование, развитие и свойства. 3-е изд. Л., 1926; Галкина Е.А. Болотные ландшафты и принципы их классификации. Л., 1946; Кац Н.Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение. М., 1948; Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л., 1975; Clymo R. S. The limits to peat bog growth // Phylosophical Transaction of the Royal Society. Ser. B. 1984. Vol. 303; Вомперский С.Э. Роль болот в круговороте углерода // Биогеоценотические особенности болот и их рациональное использование. М., 1994.


Источники: [ БРЭ ]   [ P ]   [ B ]     и дополнительная информация: [ W ]   [ G ]   [ Y ]




Болотоведение

БОЛОТОВЕДЕНИЕ

Авторы: С.Э. Вомперский
БОЛОТОВЕДЕНИЕ, наука о возникновении, развитии и классификации болот, их экосистемной организации, средообразующей и биосферной роли, свойствах образуемых ими торфяных отложений. В задачу Б. входит также выработка научно обоснованных рекомендаций по рациональному использованию болот. В России первые науч. сведения о торфе, использовавшемся в металлургии, связаны с именами М.В. Ломоносова, доказавшего его химич. сходство с растениями (1763), и И.Г. Лемана, классифицировавшего торфы по растит. остаткам (1766). Осушению болот и изучению горючести торфа были посвящены работы рос. агронома Г.И. Эндельмана (1810). Масштабное изучение болот России было осуществлено в ходе Сев. (под рук. И.К. Августиновича) и Зап. (И.И. Жилинский) экспедиций по осушению болот (1873-98). Г.И. Танфильев описал растительность и географию болот, высказал соображения о причинах их возникновения (1888, 1889), А.В. Фомин предложил районирование болот Европ. части России (1898). Формирование Б. как науки в нач. 20 в. связано с трудами нем. учёного К.А. Вебера, финского болотоведа А.К. Каяндера, В.Н. Сукачёва, В.С. Доктуровского и др. В это время в России были созданы институты по изучению торфа и болот, регулярно велась торфоразведка, начали издаваться специализир. журналы (в т. ч. «Болотоведение», «Вестник торфяного дела»). Дальнейшее развитие Б. обусловлено расширением фронта исследований болот, их классификацией, выявлением областей разного торфонакопления, ролью палеоклимата, изучением разл. свойств торфов с использованием методов спорово- пыльцевого анализа торфяников, углеродной датировки возраста торфа, изотопных индикаторов, аэросъёмки болот. Разработаны принципы и методы неистощительного использования болот в разных отраслях хозяйства. Большой вклад в развитие Б. в России внесли Н.Я. Кац, С.Н. Тюремнов, Е.А. Галкина, А.А. Никонов, Г.А. Елина и др. На стыке Б. с др. науками появились такие важные направления, как гидрология (А.Д. Дубах, К.Е. Иванов) и гидрофизика болот (В.В. Романов), лесное Б. (Н.И. Пьявченко и др.). Широкий круг зарубежных и рос. учёных разных специальностей (болотоведы, биогеохимики, экологи, палеогеографы, почвоведы, микробиологи и др.) занимается изучением глобального экологич. значения болот в биосфере, выявлением их роли в связывании диоксида углерода атмосферы, эмиссии и поглощении др. парниковых газов.
Литература Лит.: Кац Н.Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение. М., 1948; Пьявченко Н.И. Лесное болотоведение. М., 1963; Mires: swamp, bog, fen and moor. Amst. e. a., 1983. Vol. 1-2; Пьявченко Н.И. Торфяные болота, их природное и хозяйственное значение. М., 1985; Landschaftso ̈ kologische Moorkunde. 2. Aufl. Stuttg., 2001.


Источники: [ БРЭ ]   [ P ]   [ B ]     и дополнительная информация: [ W ]   [ G ]   [ Y ]