Антропогенные изменения и охрана болот
ОСОБЕННОСТИ БОЛОТНЫХ MЕСТООБИТАНИЙ Основные отличительные особенности болотных местообитаний заключаются в следующем. Обильное увлажнение, всегда более повышенное и застойное по сравнению с неболотными местообитаниями. Однако годовые и сезонные амплитуды уровней болотно-грун-товых вод относительно поверхности болота на одном и том же участке могут достигать 30—100 см. Глубина стояния воды на болоте зависит от количества и годового распределения осадков, интенсивности испарения, скорости стекания воды. Влажность верхнего горизонта торфа также различна по временам года и в разных болотных сообществах, изменяясь от 92 до 45%. Щ Обильному и застойному увлажнению болот способствуют высокая водоудерживающая способность торфа (его водопогло-щаемость достигает 1300%) и его плохая водопроводимость (коэффициенты фильтрации на болотах составляют 0.0001 — 0.01 см/с, Иванов, 1975). Недостаток кислорода, количество которого на болотах составляет в верхнем слое торфа от 0 до 12 мг/л, обусловлен избытком влаги, слабой проточностью и большими затратами кислорода на окислительные процессы, происходящие в верхних слоях торфяной залежи. Низкая теплопроводность, особенно характерная для сухих, пористых, слабо разложенных торфов, обусловлена физическими свойствами торфа, обладающего значительной пористостью. Летом поверхность болота нагревается сильнее, чем воздух, но уже на глубине 25 см суточные колебания температуры почти не находят отражения, температура почвы на этой глубине в несколько раз ниже, чем на поверхности. Амплитуды годового хода температур почвы на болотах значительно меньше, чем на минеральных землях (Романов, 1961; Чечкин, 1970; Болота Западной Сибири..., 1976).
Бедность азотом и минеральными веществами. Субстрат болот, особенно верховых, крайне беден. Главными источниками минеральных веществ здесь являются атмосферные осадки и атмосферная пыль. На низинных и переходных болотах дополнительными источниками питания являются почвенно-грунтовые, речные и поверхностно-сточные воды, и почвы здесь гораздо богаче. Кислотность (рН) верхних слоев торфа и болотных вод колеблется в пределах 2.6—7.4, зольность составляет 1—12%, количество усвояемого азота менее 1%. Валовые количественные показатели для кальция, магния, фосфора и других зольных элементов торфа приведены в табл. 10 (гл. 8). Они сильно варьируют в зависимости от геологического строения местности, где залегают болота, от времени года и других причин. Значительная часть зольных элементов находится в неусвояемых для растений формах. В торфе в процессе разложения растений образуются также вредные для их жизнедеятельности гуминовые вещества, метан, сероводород. Нарастание торфа является одной из существенных особенностей болотных местообитаний (о темпах нарастания см. гл. 6). Корневая система болотных растений полностью расположена в торфе. Для того чтобы растения могли дышать и питаться, их корневая система должна постоянно находиться у поверхности болота, в более прогреваемом, аэрированном и более богатом питательными веществами слое. Приспособлениями к этому являются образование придаточных к орней на стволиках кус тарни чков, вырастающих на них по "мере их погребения, рост корне Все процессы влаго- и теплообмена наиболее интенсивно проявляются в верхнем (15—85 см) слое торфяной залежи, называемом деятельным слоем (Лопатин, 1949; Иванов, 1957; Романов, 1961). В нем происходит впитывание атмосферных осадков, конденсация водяного пара, наиболее интенсивная фильтрация воды, поглощение ее корневыми системами. Влажность, аэрация и глубина уровня болотных вод здесь сильно варьируют. В деятельном слое наблюдаются и наибольшие суточные колебания температур. Этот слой наиболее насыщен беспозвоночными животными и микроорганизмами, здесь происходят процессы разложения растений и превращение их в торф. Толщина деятельного слоя на
верховых болотах 16—54 см, на низинных — 26—95 см (Болота Западной Сибири..., 1976). Таким образом, болотные местообитания в целом являются более влажными, холодными и бедными кислородом и питательными веществами по сравнению с неболотными. Однако соответствующие показатели среды на болотах сильно варьируют как по сезонам, так и на болотах разных типов и в разных природных районах. Вследствие такого широкого варьирования условий болотные местообитания заселяются растениями и животными многих систематических групп и разных экобиоморф. ЗОНА ВЕРХОВЫХ СОСНОВО-СФАГНОВЫХ И НИЗИННЫХ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ ПОЛЕССКАЯ ПРОВИНЦИЯ Полесье — заболоченная низменность в бассейне р. Припяти, расположенная в западной части Русской равнины. Около 40% территории здесь покрыто болотами: низинными осоковыми, осо-ково-бриевыми, тростниковыми, реже черноольховыми, переходными осоково-сфагновыми и верховыми сосново-кустарничково-сфагновыми. Верховые болота с грядово-мочажинным микрорельефом встречаются крайне редко. Торфяные залежи низинных болот многослойно-топяные, тростниковые, реже лесо-топяные (рис. 40). Территория провинции довольно хорошо изучена болотоведами: русскими, белорусскими, украинскими и польскими. Из работ, посвященных описанию болот этого региона, следует прежде всего упомянуть монографии С. Кульчинского (KuJczynski, 1939/ 1940), Е. М. Брадис и А. Ф. Бачуриной (1956, 1969), А. П. Пидо-пличко (1961), А. Ф. Бачуриной (1964). Болотам Полесья посвящены статьи В. Л. Матюшенко (1925), С. Н. Тюремнова (1931) и др. 1, т -,-■.—---------------- 1----------:------------ 1----------------------- 1_______________________ i___ 0 220 MO 620 930 м Рис. 40. Стратиграфический профиль болота в долине р. Турия (Украинское Полесье). (По: Бачурина, 1964). Цифры в колонках — степень разложения торфа (%). Обозначения см. рис. 16.
0 1000 2000 м Рис. 41. Стратиграфический профиль болота в Могилевской обл. (По: Пидопличко, 1961). Цифры в колонках — степень разложения торфа (%). Обозначения см. рис. 16. Рис. 42. Стратиграфический профиль ряма (Зап. Сибирь). (По: Иванов, Котова, 1964). Обозначения те же, что на рис. 16. В настоящее время лесные (ольховые и березовые) болота Полесья изучаются группой белорусских ботаников («Растительный покров Белоруссии», 1969). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БОЛОТ Болота и торфа обладают многими полезными для человека свойствами. 1. Болота в естественном состоянии используются для сбора ягод, лекарственных растений (багульник, вахта), мха, для медицинских целей (целебные источники, грязи), учебных и научных экскурсий, рекреаций и др. Они играют большую роль в сохранении равновесия водного баланса ряда районов (см. раздел «Антропогенные изменения»). 2. Осушенные болота могут быть использованы 2 путями: либо они исчезают полностью (как например при добыче торфа для различных целей), либо сохраняются и на них выращивается лес, сеются многолетние травы, зерновые культуры и т. д. 3. Выработанные болота часто используются для сооружения рыбоводных прудов, под огороды и для других сельскохозяйственных целей. Запасы торфа в СССР насчитывают 165.1 млрд т, составляя около 60% мировых запасов, но площадь разведанных торфяных месторождений равна 47.6 млн га, т. е. около половины всей площади торфяных болот. Ежегодная добыча торфа в СССР — около 200 млн т, что равно 95.7% от мировой добычи (Suoninen, 1976). В будущем планргруется получить до 250 млн т (Соколов, 1976). Большая часть его используется для сельскохозяйственных целей (140 млн т). В настоящее время торф как удобрение и подстилка в сельском хозяйстве и как средство, улучшающее свойства почвы, а также как субстрат для газонов приобретает все большее значение по сравнению с топливным торфом. Добыча последнего составляет в нашей стране 60—65 млн т, но это количество через 15 лет предполагается снизить. Сейчас топливный торф используется как энергетическое и коммундлыю-бытовое топливо в ряде районов. Среди других видов продукции из торфа следует отметить металлургический кокс, активированный уголь, теплоизоляционные плиты, торфяные горшочки, медицинские материалы. Химическая переработка торфа включает также производство таких продуктов, как этиловый спирт, гуминовые кислоты, фурфурол, воска, битумы, масла и др. Для этих целей употребляют менее 1% добываемого торфа.
Для использования болот под лесонасаждения планируется осушить к 1990 г. до 1 млн га болот, под пастбища и луга — около 3.7 млн га. Освоению подлежат также около 500 тыс. га выработанных болот (Соколов, 1976). Более детальные материалы об использовании торфа в СССР имеются в докладах советских ученых, опубликованных в «Трудах» IV Международного конгресса по торфу (Хельсинки, 1972 г.) и V Международного конгресса по торфу (Познань, 1976 г.), а также в книге И. И. Лиштвана и Н. Т. Короля (1975). Вследствие того что торф и болота интенсивно используются в самых различных районах СССР, в настоящее время особенно актуальными становятся вопросы бережного отношения к их ресурсам и их охраны. АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ОХРАНА БОЛОТ Возрастающие темпы изменения ландшафтов приводят к крупным сдвигам и в болотных экосистемах. Помимо их полного уничтожения или прямого преобразования в культурные угодья болота могут изменяться и без непосредственного влияния человека, если они расположены вблизи промышленных центров, городов, дорог. Даже на заповедных землях болота испытывают косвенное влияние деятельности человека. Прямое влияние человека на болота, кроме их полного преобразования, выражается в следующем. 1. Осушение, которое происходит при торфодобыче, при сельскохозяйственном и лесоводственыом использовании, вносит коренные изменения в природную среду. В результате: «а) полностью прекращается на освоенных площадях процесс торфонакопления и переходит в обратную фазу — фазу окисления (медленного сгорания) и постепенного исчезновения накопленных органических отложений; б) в почвенно-грунтовом звене влагооборота на суше и соответственно в речных бассейнах изменяются пути движения влаги к естественной речной сети, дренирующей территорию, и тем самым увлажнения окружающих территорий; в) нарушается установившийся гидрохимический баланс и формируется новый химический режим вод» (Иванов, 1977: 43). Реакцией на осушение верховых и переходных болот является интенсивное развитие древесного яруса (увеличение сомкнутости и текущего прироста), разрастание и повышение жизненности ряда болотных кустарничков: вереска, багульника, черники, брусники, голубики, развитие которых до этого тормозилось сфагновым покровом; у клюквы при осушении, напротив, жизненность ухудшается и постепенно растение полностью исчезает. Из травянистых растений положительно реагирует на осушение морошка, разрастаясь в больших количествах (степень ее плодоношения при этом резко падает). Появляются некоторые быстро расселяющиеся травянистые растения: иван-чай, щучка дернистая и др. Основная же масса травянистых растений болот не переносит осушения и выпадает из состава: осоки, пушицы, росянки, шейх-церия, очеретник и др. В моховом ярусе почти полностью исчезают сфагновые мхи, которые сменяются бриевыми лесными мхами: Pleurozium schreberi, Dicranum polysetum, Polytrichum strictum и др.
По данным Л. С. Козловской, В. М. Медведевой, Ы. И. Ньяв-ченко (1978), на верховых и переходных болотах масса травяио-кустарничкового и мохового покрозов после осушения уменьшилась в 3 раза, а на низинном осоково-сфагновом болоте с березой за 40 лет, прошедших после осушения, продуктивность этих ярусов уменьшилась в 7 раз. Влияние осушения особенно сильно сказывается на участках болот с мелкой торфяной залежью, так как маломощный торфяной слой подвергается там быстрому разложению; в результате экосистема может измениться коренным образом за очень короткий срок. Изменения растительности под влиянием осу шоп ми описаны в работах А. А. Ниценко (1951), В. В. Мазипга (1<)Г>Г>Г>, 11)766, 1977), П. Коллиста (1957), Т. К. Юрковской (11Ж.Ч), II. И. Иьяв- ченко (1967), К. К. Буша, А. А. Аболинь (1968), В. В. Мазинга, У. Валка (1968), Т. Бумблаускиса (1976), В. И. Парфенова, Г. А. Ким (1976), Л. Г. Иоселева и др. (1976), Л. С. Козловской, В. М. Медведевой, Н. И. Пьявченко (1978) и др. 2. П о ж а р ы случаются наиболее часто на верховых болотах О влиянии пожаров на растительность болот конкретных данных известно немного. Пирогенные сукцессии лучше всего изучены на верховых болотах Прибалтики (Gross, 1912; Мазинг, 19606, 19766, 1977; Мазинг, Валк, 1968), 3. Вытаптывание связано с посещением болот чело Из данных таблицы можно сделать следующие выводы. 1. При одинаковой нагрузке наиболее сильно разрушается травяно-гипновая топь, где ширина дорожки после 60-кратного прохода (т. е. ежедневного посещения участка одним человеком дважды в день в течение месяца) достигает 75 см, затем «лесное кольцо» (ширина дорожки 25 см) и мочажина (после 20 проходов ширина дорожки 20 см). Наиболее устойчива к разрушению растительность гряд (ширина дорожки 15—17 см). Устойчивость сообществ подтверждается и визуальны минаблюдениями. 2. Следы даже относительно небольшой нагрузки — 6-кратный проход — сохраняются в течение года в травяно-гипновой топи и в мочажине, а следы 60-кратных проходов — во всех сообществах. Выяснено, что для разных сообществ есть свой «порог» нагрузки: для травяно-гип-новой топи — 40 проходов, для мочажины — 20, для «лесного кольца» — 60. После указанного количества проходов сообщество разрушается полностью. 3. Следы осеннего вытаптывания зарастают медленнее, чем весеннего. Многие вытоптанные весной дорожки за лето или совсем заросли, или выглядят так же, как соседние, вытоптанные год назад, т. е. осенью. Очевидно, осенние и весенние воды и снег, скапливаясь в ложбинках тропинок, уплотняют и углубляют их и препятствуют восстановлению растительности. При одинаковой нагрузке в одних и тех же сообществах следы весеннего вытаптывания мельче и уже. Наиболее посещаемыми при сборе ягод являются умеренно влажные участки, из которых «лесное кольцо» — самое неустойчивое. Визуальные наблюдения над тропинками, образовавшимися в местах сбора клюквы в августе—октябре, показывают, что они не исчезают в течение года. На тех же участках болот, где регулярно в течение многих лет ходят рыбаки, охотники, наблюдатели гидрологических скважин и др., образуется густая устойчивая сеть дорог с разрушенным растительным покровом. К числу косвенных последствий влияния человека относятся следующие. 1. Евтрофикация болот под влиянием загрязнения воды и воздуха вблизи индустриальных центров и под влиянием удобрений земель и сточных вод животноводческих комплексов. Происходит смена олиготрофной растительности евтроф-ной: разрастание ольхи, берез, ив, мезо- и евтрофных осок, увеличивается прирост деревьев. Дистрофные болотные водоемы под влиянием удобрений обогащаются питательными элементами, вызывающими «цветение» воды и ухудшение кислородного режима, что ускоряет зарастание водоемов. 2. Синантропизация флоры и фауны. В связи с посещением болот человеком изменяется состав и структура их экосистем. Флора болот обогащается заносными видами: луговыми, рудеральными и др., особенно в районах интенсивного сельского хозяйства. Заносные виды разрастаются на участках с нарушенной растительностью: на дорожках, в местах построек, кострищ, лагерных стоянок. Например, для болот Польши число заносных видов цветковых растений достигает 253 при общем числе спонтанной болотной флоры цветковых 465 (Jasnovski, 1972; Olkowski, Olesinski, 1976). Антропогенным изменениям подвергается и состав фауны. Например, на верховых болотах Эстонии за последние 20 лет уменьшилась численность таких видов птиц, как глухарь, тетерев, белая куропатка, журавль, серебристая чайка, совсем исчез сокол-сапсан. Одновременно на болотах появились птицы, характерные для культурного ландшафта: чибис полевой, жаворонок полевой, трясогузка белая (Кумари, 1972; Мазинг, 19766, 1977). В связи с возрастанием темпов использования болот особенно остро встает вопрос об их охране. В течение долгого времени болота рассматривались как земли, которые следует только изменять, т. е. осушать для торфодобычи, под сельскохозяйственные угодья, для лесовыращивания. Считалось, что болота в естественном состоянии не могут сочетаться с прогрессом в использовании земель. Однако новые исследования и подходы в науках о Земле заставили изменить эту концепцию. Выяснено, что любое воздействие на болото приводит к изменению окружающих его ландшафтов. «Так же как и другие природные образования..., болотные системы являются важными звеньями в цепи взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов природы, составляющих окружающую нас среду, то или иное воздействие на которые вызывает, как известно, процесс преобразования этой среды. Поэтому к изучению болот как природных образований нельзя подходить с узко утилитарной точки зрения, рассматривая их естественное состояние на земной поверхности в целом как отрицательное явление для жизни человека и землепользования и сводя практическое значение их исследований только к обоснованию разных методов и проектов мелиорации и последующего освоения под тот или другой вид хозяйственного использования» (Иванов, 1975: 5). Охрана болот преследует следующие цели. 1. Водохозяйственные. Болота охраняются как резервуары чистой пресной воды, играющие роль в питании рек, грунтовых вод, как естественные фильтры очистки загрязненных атмосферных вод. Болота являются регулярными источниками увлажнения окружающих их территорий, так как около половины объема стока с них поступает на эти территории «диффузным» потоком. 2. Ресурсоохранные. Охрана и рациональное использование болотных ягодников, медоносных и лекарственных растений (вахта, багульник, росянка). 3. Сохранение запасов ценного органического вещества — торфа. Последний является не только топливом и удобрением, это — богатейший комплекс сложных органических и неорганических веществ, в том числе биологически активных, использование которых может иметь огромные перспективы. Поэтому существует мнение, что употреблять торф на топливо так же расточительно, как сжигать древесину в топках печей. 4. Лечебные. Торф, сапропель и минеральные воды некоторых болот используются в качестве лечебных грязей и для ванн в бальнеологии. Например, один из старейших курортов страны — многопрофильный курорт всесоюзного значения Хи-лово (Псковская обл.) базируется на болоте-заказнике «Никанд-ровское», где добывается сапропель для грязелечения. 5. Научные. Сохранение болотных сообществ как типичных, так и уникальных, а также редких и исчезающих видов ж* и нотных и растений. Охрана опорных стратиграфических разреши* торфяной залежи как летописи истории развития ландшафтов и послеледниковое время. Охрана болотных массивов как место-обитаний перечисленных выше объектов и как эталонов определенных региональных ландшафтов. Охране подлежат также территории болотных научных станций, где ведутся многолетние наблюдения за режимом болот. 6. Рекреационные. Для туризма и активного отдыха (рыбной ловли, охоты, сбора грибов и др.) под охрану берутся богатые фауной озерно-болотные ландшафты, болота с обилием лесных островков, особенно с живописными рощами деревьев широколиственных пород (липы, клена, ясеня и др.). 7. Учебные и общекультурные. Сохранение
В СССР существуют 4 формы территориальной охраны природы, которые относятся и к охране болот. 1. Государственные природные заповед 2. Заказники и памятники природы — охраняемые участки, не имеющие специальных штатов. Помимо ландшафтных заказников (соответствующих по своему назначению природным паркам многих стран) существуют заказники отдельных болотных комплексов или даже их участков. Например, в Ленинградской обл. имеется 6 болот-заказников (№№ 4.2, 4.3, 5.1, 5.2, 5.17, 5.18). 3. Национальные парки — крупные охраняемые территории с многочисленными природными, историческими и культурными достопримечательностями, отведенные для рекреации, туризма и научного исследования. Первый из них — Ла-хемаа — был создан в 1971 г. на южном берегу Финского залива. На его территории 2 резервата сфагновых болот. Имеются болота и в национальном парке Гауя (Латвийская ССР). 4. Извлечение болот, намеченных для ного статуса охраны. Этот способ открывает большие возможности-большинство болот СССР охраняется в рамках именно этой, перспективной для решения данной задачи категории. За рубежом существуют и такие формы охраны, как пересадка Полот в удаленные от городов районы и орошение осушенных ранее Полот для их восстановления (Боч, 19786). Режимы охраны заповедных болотных территорий предусматри-иают: 1) в заповедниках, в том числе и болотных, — полное запрещение всякой хозяйственной деятельности, включая сбор ягод и грибов, охоту, рыбную ловлю; 2) в заказниках и на болотах, исключенных из планов хозяйственного использования, — запрещение хозяйственной деятельности (рубка леса, мелиорация, прокладка дорог, строительство); сбор ягод, грибов, рыбная ловля (Пе.ч употребления моторных лодок) разрешаются. Вокруг болот тех категорий охраны рекомендуется оставлять буферную зону шириной 0.5—1 км (в зависимости от природных условий района и расположения болота на местности), где должны соблюдаться ю же режимы охраны, что и на соответствующей ей заповедной территории. По мере изучения антропогенных влияний на болотные экосистемы режимы охраны будут уточняться и дополняться к каждом конкретном случае. Большие достижения в области охраны болот в последнее десятилетие дают основания надеяться, что эти своеобразные и полезные для человека природные образования на территории пашей страны будут сохранены.
1 В 1978 г. Березинский заповедник причислен к разряду биосферных заповедников — эталонов природы международного значения.
Список охраняемых болот 7.9.* Верховое Б. Ельня, 19 400 га, (ТФ БССР, № 76), Витебская обл., Миорский р-н, 10 км ЮВ ст. Миора. 7.10.* Верховое Б. Черный Мох, 2300 га, (ТФ БССР, № 171), Витебская обл., Шумилинский р-н, 13 км ЮЗ пос. Шумилино. 7.П.* Верховое Б. Сережнцкий Мох, 900 га, (ТФ БССР, № 386), Витебская обл., Бешенковичский р-н, 12 км В пос. Бешен-ковичи. 7.12.* Б. сист. Березинского гос. заповедника, 35 000 га, (ТФ БССР, №№ 1, 3—7, 10, И, 36, 53, 74, 77), Витебская обл., Лепельский р-н, Минская обл., Борисовский р-н. 7.13.* Низинные Б. верховий р. Котры Горячий Бор и Русская Пуща, 9200 га, (ТФ БССР, № 57), Гродненская обл., Щу-чинский р-н. 7.14.* Низинное Б. Дикое, 21 700 га, (ТФ БССР, № 46), Брестская обл., Пружанский р-н, 14 км СЗ пос. Пружаны. 7.15.* Б. Выгонское, 1430 га, (ТФ БССР, № 1), Брестская обл., Ганцевичский и Ивацевичский р-ны, 20 км ЮЗ ст. Ганцевичи. 7.16.* Птичское, 1550 га, (ТФ БССР, № 304), Минская обл., Слуцкий и Пуховичский р-ны, 30 км СВ ст. Слуцк. 7.17.* Верховое Б. Заозерье, 3700 га, (ТФ БССР, № 253), Могилевская обл., Белыничский р-н, 18 км ЮЗ пос. Белыничи. 7.18.* Переходные и низинные Б. сист. в междуречье Горыни и Ствиги, 6200 га, (ТФ БССР, №№ 178, 182, 184), Брестская обл., Столинский р-н.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|