Пути образования болот

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Ученые болотоведы

Николай Иванович Пьявченко (18 ноября (1 декабря) 1902, Курск, Российская империя -- 15 апреля 1984, Москва, СССР) -- советский учёный-болотовед, почвовед, геоботаник, профессор, застуженный деятель науки РСФСР, член-корреспондент Академии Наук СССР, иностранный член Финского общества лесного хозяйства.

Трудовую деятельность Николай Пьявченко начал в Курском губернском земельном отделе. После окончания торфяных курсов работает уездным (а затем районным) торфмейстером. В 1929 году был назначен на должность директора Дроняевского опытно-показательного пункта.

Одновременно с этим Н. И. Пьявченко заочно учится на факультете агрохимии и почвоведения ТСХА, он успешно сочетает административную работу с исследовательской. Тогда же публикуются его первые работы по разработке торфа: «Добыча торфа на топливо разным способом», «Основы сельскохозяйственного освоения выработанных карьеров», а также статьи и брошюры.

После окончания ТСХА Н. И. Пьявченко поступает в Ленинградский университет на биологический факультет, который оканчивает в 1938 году. Через три года он успешно защищает кандидатскую диссертацию на тему: «Торфяные болота Черноземной Зоны, их происхождение и развитие».

Работая в институте леса АН СССР, Пьявченко создает лабораторию лесного болотоведения (первую в СССР), которой руководил долгие годы. «Происхождение, эволюция и пути практического использования торфяных болот Крайнего Севера СССР» -- тема докторской диссертации, успешно защищенной им в 1950 году.

После переезда Института леса в Красноярск Н. И. Пьявченко развернул широкие научные исследования в Сибири. За большие заслуги в области изучения торфяных запасов СССР ему было присвоено почетное звание застуженного деятеля науки РСФСР.

В 1968 году Николай Иванович Пьявченко возглавляет Карельский филиал АН СССР.

За решение ряда теоретических проблем в области болотоведения, почвоведения и геоботаники, а также за большой вклад в практику по мелиорации заболоченных земель в 1970 году он избирается членом-корреспондентом АН СССР.

Николай Иванович -- автор около 200 печатных работ, из них девять -- монографии. В книге «Торфяники русской лесостепи» Н. И. Пьявченко впервые дает классификацию и районирование торфяников лесостепной зоны.

Владимир Семёнович Доктуромвский (6 [18] ноября 1884, Николаев -- 20 марта 1935, Москва) -- российский и советский ботаник, профессор. Занимался исследованием болот.

Доктуровский ввёл в практику метод пыльцевого анализа и изучения состава и распределения пыльцы древесных растений в торфе и других содержащих её осадках, создал первый атлас пыльцы в торфе. Часть его работ посвящена вопросам стратиграфии болот, растительности межледниковых отложений, погребенным торфяникам. За работы по изучению болот В. С. Доктуровский был удостоен в 1924 году золотой медали Русского географического общества. Доктуровский вместе с В. Н. Сукачёвым был основоположником в России метода спорово-пыльцевого анализа образцов торфа.

Труды

Болота, строение и развитие их. -- 1915

Болота и торфяники, развитие и строение их. -- М., 1922

Из истории образования и развития торфяников СССР.

Межледниковый торфяник у Галича // Изв. научн.-эксп. торф. ин-та. -- 1923. -- № 5.

Метод анализа пыльцы в торфе // Изв. научн.-эксп. торф. ин-та. -- 1923. -- № 5.

К истории образования и развития торфяников России // Торф. дело. -- 1924. -- № 2.

О межледниковых флорах СССР // Почвоведение. -- 1930. -- № 1--2.

О некоторых особенностях строения болот Средней России.

Торфяные болота. Происхождение, природа и особенности болот СССР. -- 2-е изд.. -- М.--Л., 1935.

Вимктор Геомргиевич Горямчкин (1894--1968) -- советский специалист по торфу; доктор технических наук (1954), профессор (1932), член-корреспондент АН БССР (1940).

Виктор Георгиевич Горячкин родился 29 марта 1894 года в Ярославле. Окончил инженерное отделение Петровской сельскохозяйственной академии (1918). С 1918 по 1920 год работал заведующим гидротехническим отделением Смоленского губземотдела. С 1920 по 1930 год работал научным сотрудником и зав. отделом Инсторфа в Москве, одновременно с 1922 года преподавал на торфяном отделении сельскохозяйственной, а затем с 1927 года горной академии, доцент, зав. кафедрой. С созданием в 1930 году на базе Московской горной академии шести самостоятельных институтов работал зав. кафедрой Московского торфяного института, с 1932 года -- профессором.

В. Г. Горячкин создал учебники по технологии добычи и сушки торфа, сформировал научное направление, которое охватывает различные аспекты добычи, сушки, хранения торфа и получило название «Основы технологии торфяного производства». Под таким же названием в 1954 году им была защищена докторская диссертация.

За вклад в восстановление и развитие торфяной промышленности после Великой Отечественной войны В. Г. Горячкин был награждён орденом «Знак Почета», за заслуги в развитии науке о торфе и подготовки инженерных кадров -- орденом Ленина.

В. Г. Горячкиным опубликованы несколько десятков статей и книг, в том числе капитальный учебник для вуза «Технологии добычи и сушки торфа» (М.-Л.: Госэнергоиздат, 1948. -- 488 с.), учебное пособие для вузов со специальностями торфяного профиля «Основы технологии торфяного производства» (М.-Л.: Госэнергоиздат, 1953. -- 199 с.). В соавторстве с учениками и коллегами издано учебное пособие «Общий курс технологии торфодобывания» (М.-Л.: Госэнегроиздат,1959.?340 с.).

Основные труды

Горячкин В. Г. Промерзание торфяной залежи и ее значения для выработки торфа на топливо // Тр. Инсторфа. 1928. Вып. 1. С. 245--257.

Горячкин В. Г. Добыча фрезерованного торфа // Торфяное дело. 1929. -- № 7-8. С. 279--290.

Горячкин В. Г. Сушка торфа в кирпичах обтекаемой формы минимальных размеров / В кн. Сушка, качество и физико-механические свойства торфа. -М.-Л., 1939. С. 57-89.

Горячкин В. Г., Сидякин С. А. Водопоглащающая способность торфа // Торфяная промышленность. 1948. -- № 8. -- С. 17-22.

Горячкин В. Г., Лукин А. В. Изменение объемного веса торфа по глубине осушенной залежи // Торфяная промышленность. 1953. -- № 7. -- С. 26-27.

Горячкин В. Г., Сидякин С. А. Физико-технические показатели сапропелей // Торфяная промышленность. -- 1947. -- № 12. -- С. 5-11.

Горячкин В. Г. Основы технологии добычи торфа пониженной влажности послойно-поверхностным способом / Гр. Института торфа АНБССР. 1955. -Т. 4. -- С. 20-29.

Горячкин В. Г. Основные элементы технических расчетов полевой сушки кускового торфа // Торфяная промышленность. -- 1943. -- № 3. -- С. 13-16.

Горячкин В. Г., Сидякин С. А. Зависимость интенсивности испарения фрезторфа от изменения его влагосодержания // Торфяная промышленность. 1950. -- С. 54.-59.

Горячкин В. Г. Технологические основы механизированной уборки фрезерного торфа / В сб. Торф в народном хозяйстве Белорус. ССР. -- Минск, 1948. -- С. 54-59.

Горячкин В. Г., Дубов А. Д. Принципы улучшения торфяного топлива // Вестник АНБССР, серия физико-техн. наук. -- 1956. -- № 1. -- С. 95-102.

Горячкин В. Г., Лукдин К. П. Уплотненность верхних слоев торфяной залежи фрезерных полей / Труды ин-та торфа АНБССР. -- 1957. т. 6. -- С. 438--454.

2. Пути образования болот

Болота - избыточно увлажненные участки суши с влаголюбивой растительностью со слоем торфа более 0,3 м, в результате чего основная масса корней растений не достигает подстилающего его минерального грунта. Заболоченные земли тоже избыточно увлажненные участки поверхности, но с маломощным (менее 0,3 м) слоем торфа или даже без него, поэтому здесь между растениями и грунтом осуществляется водно-солевой обмен. Это различие болот и заболоченных земель довольно условное, и точное разграничение их на местности весьма затруднительно. Общая площадь болот достигает почти 3 млн. км2 , занимая около 2% территории суши.

Болота образуются двумя путями: при зарастании озер или в результате заболачивания плоских междуречий.

Основной путь образования болот - заболачивание суши, которое начинается с появления периодического, а затем постоянного переувлажнения почвогрунтов. Заболачиванию способствует климат - избыток влаги в результате обилия осадков или слабого испарения, высокий уровень грунтовых вод, характер грунта - плохо проницаемые породы, вечная мерзлота, спекшиеся на пожарищах породы, ухудшающие инфильтрацию воды, рельеф - плоские участки при неглубоком дренаже или понижения с замедленным стоком, продолжительные половодья на реках и др.

Заболачивание водоразделов (по Л.К. Давыдову). Стрелками показано направление грунтового потока. УГВ - уровень грунтовых вод.

Леса из-за избытка влаги, а значит, анаэробных условий и кислородного голодания постепенно погибают, что способствует еще большему заболачиванию вследствие сокращения транспирации. На переувлажненных землях поселяется влаголюбивая растительность, приспособленная к недостатку кислорода и минерального питания, и на смену гипновым мхам приходят различные виды сфагновых мхов. Моховая дернина, хорошо впитывающая и задерживающая влагу, напоминающая мокрую губку, способствует еще большему заболачиванию суши. В связи с этим в дальнейшем именно растительности принадлежит ведущая роль в заболачивании.

В условиях недостатка кислорода происходит неполное разложение растительных остатков, которые, накапливаясь, образуют торф. Потому заболачивание всегда сопровождается торфонакопленнем. Наиболее благоприятные условия для накопления торфа существуют в лесах умеренного пояса, особенно в Западной Сибири, где в пределах лесоболотной зоны заболоченность достигает 50-70%, а мощность торфа - 8-10 м.

Болота возникают двумя основными путями: из-за заболачивания почвы или же из-за зарастания водоёмов. Заболачивание может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для прудов и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров.

Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажнённости и образования болота состоит в особенностях рельефа -- наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равнинных территориях отсутствие стока -- все эти условия приводят к образованию торфа.

3. Назовите растения встречающиеся только на болотах

В водоемах с пологими, низкими берегами болотная растительность располагается концентрическими кругами. В местах наибольшей глубины (около 6 м) на дне произрастают различные водоросли -- синезеленые, диатомовые, нитчатые зеленые. Эти места называют поясом микрофитов (от греческих слов «микрос» -- маленький и «фитой» -- растение). На меньших глубинах пояс микрофитов переходит в пояс макрофитов (от «макрос» -- большой). Здесь растут под водой более крупные растения: зеленые водоросли -- хара, нителла, мхи и некоторые цветковые растения -- рдест узколистный, роголистник.

Ближе к берегу, на глубине не меньше 3 м располагается пояс широколистных рдестов. Кроме рдестов здесь растет уруть с сильно рассеченными листьями, распластанными в толще воды. За этим поясом идет пояс кувшинок. Здесь раскрывают свои нежные лепестки белые кувшинки (водяные лилии), рядом скромные кубышки с желтыми цветками, слегка покачивается на прибрежной волне рдест плавающий. У растений пояса кувшинок корневища скрыты в иле на глубине от 2,5 до 4 м, а листья -- обычно широкие, с длинными черешками -- плавают на поверхности воды.

На меньших глубинах -- от 1,5 до Зм -- развивается пояс камышей. Камыши, тростники и хвощи образуют здесь сравнительно плотную травянистую массу. Еще ближе к берегу расположены пояс крупных осок и пояс мелких осок. В этих двух поясах вода сильно прогревается и болотные растения более разнообразны. Кроме осок здесь растут стрелолист, сусак, ежеголовка, частуха, ситняг, лютик, ирис болотный. У некоторых из этих растений листья на различной глубине принимают разные формы -- подводную, плавающую и надводную. Пояс мелких осок примыкает к самому берегу. Дальше идет уже наземная растительность.

Прибрежные растения -- вахта, сабельник, белокрыльник и другие -- нарастают своими корневищами в сторону водоема, так как там больше питательных веществ. Постепенно смыкаясь, они образуют более или менее плотный слой -- дернинку, на которой в дальнейшем поселяются мхи, особенно различные виды сфагнума, и ряд других болотных растений. Образуется сплавина, надвигающаяся на водоем и разрастающаяся в толщину. Когда толщина сплавины достигает 5--10 см, на ней поселяются различные осоки (топяная, волосистоплодная), пушица узколистная, а затем и болотные кустарнички: Кассандра, андромеда, багульник, клюква, в северных районах -- морошка. Когда толщина сплавины доходит до 1--1,5 м, на ней могут расти даже деревья -- береза, а затем и сосна. Нередко на колеблющейся под ногами сплавине встречаются «окна» -- незаросшие или затянутые тонкой растительной пленкой участки над ключами или наибольшими глубинами. От сплавины постоянно опадают на дно водоема растительные остатки, частицы торфа. Постепенно котловина заполняется торфом, и водоем превращается в болото.

В средних и северных широтах часто происходит заболачивание участков суши -- лесов, лугов. Особенно часто заболачиваются лесные вырубки и гари. В лесу грунтовые воды располагаются на большой глубине, так как деревья корнями высасывают их из поверхностных слоев почвы и испаряют через кроны. После вырубки леса или пожара уровень грунтовых вод повышается. На влажной почве появляются сначала зеленые болотные мхи, а затем и некоторые сфагновые мхи. Нижние обводненные части моховых дернин отмирают, но полностью разложиться не могут: в увлажненной почве мало кислорода, много кислот, и бактерии, разлагающие растительные остатки, здесь развиваются плохо. Под моховой дерниной постепенно образуется торф. На моховом ковре поселяются травянистые болотные растения, затем кустарниковые и, наконец, деревья.

Как бы болото ни образовалось (из заросшего водоема или из заболоченной суши), вначале оно снабжается грунтовыми водами, богатыми минеральными солями. Это так называемые низинные болота. Они занимают впадины, низины. Здесь растут различные осоки, хвощи, болотные растения с широкими листьями -- сабельник, вахта. В напочвенном покрове растут различные зеленые мхи -- дрепанокладусы, каллиергон и др. На старых болотах появляются ива, береза, ольха.

Нарастание растений идет быстрее на кочках и вокруг пней. Постепенно поверхность болота повышается, и оно отрывается от питания грунтовой водой. Возвышенные участки болота получают воду лишь из атмосферы (дождь, снег). С осадками поступает ничтожное количество солей. Не всякое растение может с этим мириться. Сначала на возвышениях поселяются сфагновые мхи и сопутствующие им растения, способные мириться с недостатком минеральных веществ, например пушица, клюква, кассандра. Такое болото называется переходным или болотом смешанного питания, потому что на ровных местах и в понижениях болото еще питается грунтовыми водами.

У росянки ежегодно образуется новая розетка листьев; по остаткам этих розеток можно определить толщину торфяного слоя, нарастающего ежегодно. Справа -- мох сфагнум.

Постепенно все большая часть болотной поверхности отрывается от грунтовых вод, пока, наконец, все болото не переходит на атмосферное питание и становится верховым болотом. Поверхность у такого болота выпуклая, его середина возвышается над окраинами на 1,5--2 м, а иногда и более чем на 5 м. Торфяной слой достигает здесь 6--10 м. На верховых болотах сплошной сфагновый ковер из видов сфагнума, которые могут расти при ничтожном содержании солей. Поэтому такие болота называют также сфагновыми.

При дальнейшем нарастании торфа его верхние участки не могут получить достаточного увлажнения и постепенно разрушаются. Поверхность болота начинает расчленяться на возвышенные участки (гряды, кочки) и пониженные (мочажины, веретья). На возвышенных, более сухих участках поселяются низкорослая, иногда даже карликовая, сосна и болотные кустарнички, пушица влагалищная. На обводненных мочажинах и веретьях -- сплошной сфагновый ковер из более влаголюбивых видов сфагнума, на котором растут болотные травы: осоки, шейхцерия, ринхоспора и др.

4. Заболоченные земли

болото мелиорация трясина растение

Марш, топь, зыбун, трясина, всевозможные разновидности болот - все эти сырые низины, постоянно пропитанные водой или частично затопленные, можно описать выражением «заболоченные земли». В одних вода пресная, а в других - соленая, однако все эти места изобилуют самыми разнообразными.

БОЛОТО, избыточно увлажненный участок земли, на котором происходит накопление неразложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. В более узком понимании болото отождествляют с торфяником и определяют как избыточно увлажненный участок земли, покрытый слоем торфа глубиной не менее 30 см (в неосушенном виде); избыточно же увлажненные земельные площади, не имеющие торфа или покрытые слоем торфа менее 30 см, называют заболоченными землями.

Размещено на Allbest.ru