Сделай Сам Свою Работу на 5

Происхождение, распространение, типы и развитие болот





Согласно К.Е. Иванову [13], болотом или болотным ландшафтом называется избыточно увлажнен­ный участок территории с застойным или слабо проточным увлажнением верхней толщи почво-грунтов, на котором произрастает специфическая болотная растительность, идет процесс накопления торфа и толщина отложившегося торфа такова, что живые корни основной массы растений не достигают подстилающего минерального грунта. Торф (нем. Torf) образуется за счет накопления растительных остатков, подвергшихся неполному разложению в условиях избыточного увлажнения и недостатка кислорода.

Избыточно увлажненные земли, отличающиеся теми же свойствами, но со сло­ем торфа толщиной менее 30 см, или вовсе не име­ющие его, называют заболоченными землями. Заболоченные земли являются начальной фазой развития болот.

Болота возникают либо путем заболачивания суши, либо путем зарастания (заболачивания) водоемов.

Заболачивание суши происходит при избыточном увлажнении и благоприятных геоморфологических условиях, в понижениях, впадинах, на плоских участках, создающих предпосылки для застойного водного режима, произрастания болотной растительности и накопления органического вещества – торфа. Заболачивание суши происходит, во-первых, в результате затопления территории за счет преобладания осадков над испарением при слабом оттоке вод, или вследствие затопления территории поверхностными водами рек, озер, морей в условиях пониженного рельефа прилегающей местности. Во-вторых, заболачивание территории происходит при ее подтоплении, которое обычно связано с повышением уровня грунтовых вод, вызванного, например, сооружением водохранилищ, избыточным орошением, сооружением насыпей железных или шоссейных дорог и т. д.



Зарастание и заболачивание водоемов, часто наблюдаемое в условиях умеренного климата, обычно начинается с берегов. За счет отложения на дне водоема глинистых частичек и остатков водных организмов образуется органический ил (сапропель), водоем мелеет, в нем появляются высшие растения, – сначала рдест, роголистник, кувшинки, а позже тростник, камыш, рогоз. Нередко этот процесс сопровождается образованием на поверхности зыбкого ковра из корневищ растений («сплавина»). Неполное разложение растительных остатков в воде приводит к образованию торфа, водоем сокращается в размерах, постепенно превращаясь в болото.



Общая площадь торфяных болот на земном шаре, по данным ГГИ, около 2,7 млн км2, или около 2 % площади суши. По данным Н. Я. Каца, общая площадь всех типов болот на Земле достигает 3,5 млн. км2. Наиболее заболоченные материки — Юж­ная Америка (70 % территории) и Евразия (18 %).

В России общая площадь торфяных болот составляет 0,6 млн км2. С учетом всех заболоченных земель общая площадь болот равна I млн км2 (5,9 % территории страны). Наиболее велика заболоченность Западной Сибири, где болота покрывают 0,32 млн км2, т.е. более половины площади болот страны. Заболоченность северной части Западной Сибири достигает 50%, а в некоторых районах – 70%.

Поверхность болота может быть вогнутая, плоская или выпуклая. Характерными элементами рельефа болот являются: положительные (выпуклые) – гряды, кочки, бугры; отрицательные – мочажины, межкочечные и межбугровые понижения.

Гряды – это вытянутые повышенные участки болота, разделенные сильно обводненны­ми понижениями – мочажинами. Гряды и мочажины обычно вытя­нуты вдоль горизонталей, располагаясь концентрически вокруг наиболее высоких точек болота. Бугры сложены торфом и обычно их происхождение связано с явлением морозного выпучивания в условиях лесотунд­ры. Высота бугров достигает нескольких метров. Кочки состоят из торфа, а на поверхности из живого моха и травянисто-кустарничкового покрова, образуются в результате неравномерного распределения растительного покрова и накопления торфа.



По комплексу геоморфологических, гидрологических и геобота­нических признаков торфяные болота подразделяются на три типа: низинные, переходные и вер­ховые (рис. 3.58).

Низинные болота обычно имеют вогнутую или плоскую поверх­ность, обеспечивающую накопление воды. В условиях плоского и западинного рельефа они получают распространение не только в зоне избыточного увлажнения, но и в лесостепной и степной зонах, например, на водораздельных пространствах Западной Сибири. Низинные болота часто об­разуются в понижениях рельефа: по берегам рек, озер и в зонах подтопления водохранилищами. К низинным болотам относятся пойменные и притеррасные болота, а также болота в низовьях и дельтах рек («плавни», поросшие тростником).

Растительность низинных болот представлена евтрофными растениями, т.е. растениями, требовательными к достаточно богатому минеральному питанию (ольха, береза, ель, осоки, тростник, рогоз, гипновые мхи и др.).

В процессе торфонакопления поверхность низинных болот постепенно повышается, а их минеральное питание соответственно сокращается за счет увеличения роли атмосферных осадков в увлажнении верхних слоев болота. Со временем низинное болото переходит в переходное, и, далее – в верховое.

 
 

Рис 3.58. Схема верхового (а) и низинного (б) торфяных болот [19].

Микроландшафты 1– осоковые, осоково-тростниковые, осоково-гипновые, 2— сфагново-осоковыe, 3 — сфагново- пушицевые, 4 — ольшаники, 5— сосново-сфагновые, 6 — залежь сфагнового торфа, 7—залежь тростникового и осокового торфе; 8— минеральный грунт

 

Верховые болота имеют мощный слой торфа и выпуклую поверхность. Отличительная черта их гидрологического режима – преобладание в водном питании атмосферных осадков, бедных минеральными биогенными веществами. По этой причине для верховых болот характерна олиготрофная растительность, не требовательная к минеральным веществам (сосна, вереск, пушица, сфагновые мхи и др.). Условия минерального питания растений в пределах выпуклого верхового болота закономерно изменяются при движении от центральной возвышенной части к периферии. Чем дальше от центра, тем больше площадь водосбора и количество стекающей воды на погонный метр ширины контура стекания. Действительно, например, для круговой формы выпуклого болотного массива эта площадь равна , т.е. увеличивается с ростом радиуса ( ) с удалением от центра. Это означает, что даже при одинаковой минерализации болотной воды объем стока и количество минеральных веществ возрастают от центра к периферии болота. По этой причине, как показал К.Е. Иванов, изменяется характер растительности и тип болотных микроландшафтов.

В центральной части болота с наиболее бедным минеральным питанием господствуют грядово-озерковые и грядово-мочажинные микроландшафты, где вторичные озера и обводненные мочажины, поросшие вахтой, сабельником, пушицей, осоками, чередуются с невысокими торфяными грядами, с низкорослой сосной, или лиственницей на севере и северо-востоке Сибири. Озера исчезают по мере движения от центральной части к периферии болота, площадь мочажин сокращается, а гряд – возрастает, высота сосен увеличивается.

Ниже по склону болотного массива грядово-мочажинный комплекс постепенно замещается сосново-сфагновыми микроландшафтами (рямы), – с крупными торфяными кочками, поросшими соснами высотой 5 – 12 м.

Наконец, на периферии массива, где объем стока и минерального питания наибольшие, образуются переходные и низинные обводненные болотно-лесные микроландшафты с высокими елями, участками сосновых рямов, березой, с кочковатой поверхностью, проточной водой в едва заметных руслах истоков болотных рек.

Переходные болота отличаютсяплоской или слабовыпуклой поверхностью и мезотрофной растительностью умеренного минерального питания. Наиболее типичные растения таких болот — береза (иногда сосна), осоки, сфагновые мхи.

Толща торфа в болоте называется торфяной залежью. Верховое торфяное болото обычно имеет многослойное строение торфяной залежи (рис. 3.59, а), отражающее процесс постепенного накопления торфа. Каждый слой имеет специфический состав торфа, показывающий изменение видового состава растительности на разных фазах развития болота – низинной, переходной, верховой.

В пределах торфяной залежи выделяют инертный (нижний) и деятельный (верхний) горизонты (рис. 3.59, б). Инертный горизонт лежит на минеральном дне. Его мощность может составлять несколько метров (иногда до 18—20 м). Он отличается низкими коэффициентами фильтрации, имеет очень слабый водообмен с выше, расположенными слоями торфа и с окружающими землями, постоянно насыщен водой.

Растительность низинных болот представлена евтрофными растениями, т.е. растениями, требовательными к достаточно богатому минеральному питанию (ольха, береза, ель, осоки, тростник, рогоз, гипновые мхи и др.).

В процессе торфонакопления поверхность низинных болот постепенно повышается, а их минеральное питание соответственно сокращается за счет увеличения роли атмосферных осадков в увлажнении верхних слоев болота. Со временем низинное болото переходит в переходное, и, далее – в верховое.

 

 

Рис. 3.59. Схема слоистого строения торфяной залежи (а) и деятельного и инертного слоев (б) верхового болота. 1—минеральное дно, 2— сапропель, 3 — тростниковый торф, 4 — хвошевый торф; 5—осоковый торф. б —лесной торф. 7—гипновый торф, 8— шейхцериево-сфагновый торф, 9— пушицево-сфагновый торф, 10 — сфагновый торф с пнями сосны, 11 — поверхность болота, /2 —уровень грунтовых вод, 13 — нижний горизонт деятельного слоя. 14 — инертный слой

 

Через деятельный (активный) горизонт осуществляется влагообмен торфяной за­лежи с атмосферой и окружающими территориями. В этом горизонте происходят колебания уровня грунтовых вод. Деятельный горизонт характеризуется повышенной водопро­ницаемостью и водоотдачей. Пористость и коэффициенты фильтрации в нем резко возрастают в верхнем слое, где торф слабо разложился и развит живой растительный покров. Периодическое поступление воздуха в поры торфа, освобождающиеся от воды при снижении уровня грунтовых под, большое количество аэробных бактерий и микроорганизмов,– способствуют разложению части отмирающего растительного покрова и превращению его в торф. По данным К.Е. Иванова, толщина деятельного слоя составляет от 40 (мохово-травянистые микроландшафты) до 80 – 95 см (лесные низинные болота). Она увеличивается на повышенных элементах рельефа болот.

Развитие торфяного болота — это процесс накопления торфа в результате роста, отмирания и ча­стичного разложения растительности и изменения водного режима торфяной залежи. Накопление торфа ведет к изменению водного режима, что вызы­вает изменение условий существования растений, их видового состава, интенсивности роста и разложения раститель­ной массы, в последовательной смене типа растительного покрова от евтрофного к мезотрофному и олиготрофному.

Образование торфяных болот начинается на участках застойного увлажнения, которыми могут быть водоемы, замкнутые депрессии, места выхода грунтовых вод на поверх­ность, русла слабопроточных водотоков, участки подтопления вблизи водохра­нилищ, насыпей железных и шоссейных дорог, преграждающих течение поверхностных вод.

Рассмотрим, следуя [19], процесс развития болота в месте неглубокой депрессии (рис. 3.60). Этот процесс включает низинную, переходную и верховую фазы.

Поступление поверхностных и грунтовых вод ведет к формированию застойного водного режима и возникновению низинного болота (1 на рис. 3.60) с евтрофной растительностью. Пройдя переходную фазу, болото переходит в верховую фазу развития (3—6 на рис. 3.60). Формирующийся в процессе развития болота слой торфа удерживает воду и повышает уровень болотных (грунтовых) вод. Расширяется пояс переувлажненной почвы и площадь зоны болотообразования.

Рис 3.60. Схема развития торфяного болота на месте неглубокой депрессии [19]. Фазы 1 — низинная. 2 — переходная, 3—6 — верховая, 7— исходный рельеф, 8— поверхность болота, 9— уро­вень грунтовых вод; направления: 10 — стекания вод. 11—наращивания торфяной залежи по высоте, 12 — повышения уровня грунтовых вод в минеральном грунте

 

В низинную фазу развития болота наименьшая интенсивность разложения рас­тительных остатков и, соответственно, наибольшая интенсивность накопления тор­фа отмечаются в наиболее глубокой центральной части болота. Поверхность болота выравнивается, минеральное питание сокращается, что способствует началу переходной фазы его развития. На периферии болота, в зоне контакта с минеральными грунтами, разложение торфа идет быстрее, чем в центральной части, поэтому поверх­ность в центральной части повышается, а на краях возникают уклоны поверхности от центра к периферии. Питание в центре болота грунтовыми водами прекращается. Атмосферное питание приводит здесь к смене мезотрофной растительности на олиготрофную. Разложение органических остатков замедляется, а интенсивность образования торфа возрастает. Центральная часть болота начинает повышаться быстрее. Одновременно идет процесс расширения болота, причем заболачиванию прилегающих территорий способствует фильтрация атмос­ферных осадков в направлении ската от центра болота к его периферии.

На поздних стадиях развития может наступить фаза деградации торфяного болота в центральной части с образованием многочисленных вторичных озер. Наконец, появление обширных водных акваторий в центральных частях болота, где вода уже не связана со скелетом торфа, приводит к увеличению дренажной роли русловой сети, понижению уровней болотных вод, переосушению болота и его выгоранию.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.