Болотные экосистемы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный университет геосистем и технологий» (СГУГиТ)

Кафедра экологии и природопользования

Реферат

На тему: «Болотные экосистемы»

Выполнила: студентка группы Э-21

Туткушева Н. А.

Преподаватель: профессор, д.б.н.

Якутин М. В.

Новосибирск - 2015

Содержание

1. Общая характеристика и особенности экосистем болот

2. Образование болот

3. Роль болот

4. Классификация болот

Список литературы

1. Общая характеристика и особенности экосистем болот

Болота - это целостный природный комплекс, где три основных его компонента - переизбыток влаги, органические отложения в виде торфа и специфическая растительность - определяют существования друг друга и экосистемы в целом.

Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350--400 млн лет назад. Чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах.

2. Образование болот

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. Роль болот

Болотные экосистемы играют ключевую роль в глобальных процессах связывания углерода и регенерации кислорода, поддержания водного баланса, сохранения биологического разнообразия на обширных территориях.

Болота препятствуют развитию парникового эффекта. Их, в не меньшей степени, чем леса, можно назвать «лёгкими планеты». Дело в том, что реакция образования органических веществ из углекислого газа и воды при фотосинтезе по своему суммарному уравнению противоположна реакции окисления органических веществ при дыхании, и поэтому при разложении органики углекислый газ, связанный до этого растениями, выделяется назад в атмосферу (в основном за счёт дыхания бактерий). Один из главных процессов, способных уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере -- это захоронение неразложившейся органики, что и происходит в болотах, образующих залежи торфа, трансформирующегося затем в каменный уголь. (Другие подобные процессы -- отложение карбонатов (CaCO₃, MgCO₃) на дне водоёмов и химические реакции, протекающие в земной коре и мантии). Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся в XIX--XX веках, с точки зрения экологии разрушительна.

С другой стороны, болота являются одним из источников бактериального метана (одного из парниковых газов) в атмосфере. В ближайшем будущем ожидается увеличение объёмов болотного метана в атмосфере из-за таяния болот в районе вечной мерзлоты.

Благодаря длительной сопряженной эволюции болотные сообщества обладают высоко специфичным видовым разнообразием животных, растений, грибов. Для большой группы видов организмов болота являются единственно возможным типом местообитания. Значение болот как естественных местообитаний постоянно возрастает. Нередко болота - это наименее нарушенные природные системы в освоенных регионах, где они выполняют роль ниш и убежищ для видов, не выдерживающих антропогенного пресса. Из палеоэкологических данных известна роль болот в качестве мест временного переживания (рефугиумов) для видов во время изменений климата.

На болотах растут ценные растения (голубика, клюква, морошка).

Животные болот умеренного пояса

· Европейская болотная черепаха (Emys orbicularis).

· Различные виды жаб, лягушек.

· Клещи; комары и прочие насекомые.

· Лоси, еноты, выдры, норки, ондатры.

· Птицы (журавли, куропатки, цапли, кулики, чибисы, утки, камышницы и проч.)

4. Классификация болот

В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на:

· Низинные (эвтрофные) -- тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность -- ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. В районах с умеренным климатом -- это часто лесные (с берёзой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болотав дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озёрами, лиманами, ериками и др. микроводоёмами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называется тугаи.

· Переходные (мезотрофные) -- по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычны берёза, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные.

· Верховые (олиготрофные) -- расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность -- господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосным, карликовые берёзки. Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь они делятся на два типа:

· Лесные -- покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом.

· Грядово-мочажинные -- похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются.

· В целом по типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые болота.

· По типу микрорельефа: бугристые, плоские, выпуклые и т. д.

· По типу макрорельефа: долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т. п.

· По типу климата: субарктические (в областях вечной мерзлоты), умеренные (большинство болот РФ, Прибалтики, СНГ и ЕС); тропические и субтропические. К тропическим болотам относятся, например, болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке. Климат определяет флору и фауну болот.

В тоже время болота являются источником многих незаменимых ресурсов, объектами, эксплуатируемыми торфяной промышленностью, сельским, лесным и охотничьим хозяйством, поставщиком лекарственного сырья и местом отдыха населения. Болота используются как земельные ресурсы для строительства, в Западной Сибири на болотах создана основная часть инфраструктуры нефтегазового комплекса. Торфяные болота повсеместно вовлечены в традиционное природопользование и играют важную социальную и экономическую роль на местном уровне. Широкий спектр природных ресурсов, присущих болоту, открывает путь к многофункциональному использованию этих экосистем. Однако, часто использование одного ресурса болота приводит к утрате других. Именно поэтому при организации природопользования на болоте наиболее отчетливо видится необходимость экосистемного подхода при использовании ресурсов и необходимость межотраслевой координации на стадии планирования.

Различная степень освоенности регионов и хозяйственная неоднозначность разных типов болот обусловили существенные различия в степени их сохранности. В наибольшей степени с точки зрения биологического разнообразия и выполнения гидрологических функций пострадали пойменные комплексы, а в зональном плане - болотные экосистемы лесостепной и степной зон. Значительные площади болот и заболоченных лесов были изменены при лесной мелиорации особенно в районах Северо-Запада европейской части России. Хотя осушение болот для лесного хозяйства отличается наименьшим по сравнению с осушением для сельского хозяйства и добычи торфа воздействием на природную среду. Практически необратимым отрицательным воздействием на экосистемы болот является выработка торфяной залежи с последующей рекультивацией земель в качестве пахотных сельскохозяйственных угодий. Однако, объекты торфодобычи подвергнутые вторичному затоплению имеют шанс вернуть часть своих природных функций. Серьезную опасность представляют площади нерекультивированных выработанных торфяников, особенно при концентрации таких земель в отдельных районах. Торфяные пожары 2002 года в Мещере и Поволжье показали, что такие скопления могут стать причиной настоящего экологического бедствия. Тип воздействия, часто остающийся без внимания - изменение гидрологического и гидрохимического режима болот при строительстве дорог, нефтепроводов и других линейных сооружений. Серьезные, а при определенных условиях необратимые, последствия на болотные экосистемы может оказывать поверхностное загрязнение болот сточными водами, производственными, бытовыми и другими отходами.

В целом болота во многих регионах страны, кроме особо уязвимых наиболее северных и наиболее южных регионов, остаются по-прежнему наименее нарушенным типом экосистем.

Болота подвержены также и естественной динамике в связи с изменением климата, гидрологического или гидрохимического режима. Высокая степень целостности и комплексности болотных экосистем позволяет им сохранять устойчивость к внешним воздействиям. Это можно наблюдать на примере палеоэкологических данных, когда на фоне изменчивости растительного покрова сопредельных территорий болото продолжает развиваться прямолинейно согласно заложенной схемы. Однако если болото по какой-либо причине трансформировано, воссоздать или реставрировать его практически невозможно.

В России болота расположены во всех природных зонах и отличаются огромным разнообразием. Представим здесь только доминирующие типы болот природных зон. экосистема болото парниковый глобальный

Экосистемы болот в зоне арктических пустынь, тундр и лесотундр связаны в своем происхождении с наличием вечной мерзлоты. С одной стороны вечная мерзлота служит водоупором и обусловливает повсеместное распространение здесь болот, с другой стороны определяет структуру болотных ландшафтов, формирующихся в результате сложных многолетних или сезонных мерзлотных и термокарстовых процессов. Болота занимают до 70 % зоны тундр. На арктических островах, Кольском полуострове болота представлены долинными комплексами из заболоченных лесов и осоково-гипновых болот, водораздельными полигональными и плоско -бугристыми болотами, а по западному берегу Белого моря - крупнобугристыми болотами, а также горными болотами и занимают значительную территорию. На Европейском Севере болотные угодья региона типичны для низменных тундр - в основном это заболоченные долины рек, полигональные и плоскобугристые болота. Большую площадь болотные комплексы занимают в тундровой зоне Западной Сибири и на Таймыре. Максимальное здесь распространение на север континентальной суши (почти до 78° с.ш.), обусловливает самую большую в Евразии ширину зоны тундры и очень сильно развитую многолетнюю мерзлоту. В силу равнинности рельефа и сильного развития многолетней мерзлоты практически вся территория заболочена. Наиболее распространены полигональные и плоско-бугристые болота. В зоне нижнего течения и эстуариев крупнейших рек Азии - Оби и Енисея типичный ландшафт - гипново-осоковые болота. Без преувеличения можно сказать, что север Западной Сибири представляет собой почти сплошное болото. Лесотундры среднесибирского плоскогорья и плато Путорана отличаются высокой заболоченностью. Болота распространены по выровненным участкам, где хорошо развита многолетняя мерзлота. Преобладают плоско-бугристые болота, а по поймам - лесные болота («мари»).

Тундры и лесотундры Восточной Сибири отличаются меньшей заболоченностью. Особую ценность с точки зрения развития болотных ландшафтов представляют обширные хорошо развитые дельты крупных рек - Лены, Яны, Индигирки, Колымы и сильно заболоченные тундры северной окраины Колымской низменности.

Экосистемы болот в зоне тайги являются неотъемлемой частью ландшафта. Таежная зона наиболее благоприятна с точки зрения болотообразования - при относительно высоких значениях годовых сумм осадков, температурный режим определяет высокую наземную продукцию растительности. Для северной тайги характерны так называемые аапа-болота. Массивы болот этого типа с плосковогнутой поверхностью и характерным комплексом олиготрофно-мезотрофных гряд и евтрофных мочажин занимают обширные пространства на склонах водоразделов и в реликтовых котловинах. Приток минеральных вод с окружающих склонов и в виде разгрузки грунтовых вод не дает развиваться мощной залежи торфа (обычно до 1 м) и обеспечивает возможность заселения евтрофными видами. Существует мнение, что гряды являются реликтовыми образованиями мерзлотного происхождения. Зона аапа-болот тянется вдоль северной границы таежной зоны от Карелии до Якутии. В северной тайге встречаются также плоско- и крупнобугристые болота, причем в Западной Сибири эти типы болот проникают довольно далеко на юг в Полесье.

В средней и южной тайге водоразделы заняты болотными массивами выпуклых грядово-мочажинных болот. Это наиболее распространенный тип болот таежной зоны, и в моренных ландшафтах они формируют болотные массивы площадью до 1000 км² в Европейской части и до 10000 км² в Западной Сибири. Для всей таежной зоны типичным явлением являются лесные болота - это мезотрофные склоновые сосновые и еловые болота, пойменные ельники и черноольшаники на торфе мощностью до 5 м в Европейской части России, а также пойменные кедровники (согры) в Западной Сибири и мари в Якутии. Мало изучены таежные заболоченные хвойные леса на торфяных почвах, занимающие, как правило, обширные территории на водоразделах. Режим увлажнения в таких лесах нестабильный, однако, мощность торфа достигает 1-2 м. В горах таежной зоны (Кольский полуостров, Уральские горы, Алтай-Саянская горная система) характерно образование болот плащей на положительных формах рельефа, а также заболоченных лесов долин и котловинных болот. На больших высотах образуются мерзлотные типы болот - бугристые и аапа.

Болота таежной зоны Северо-Запада России представляют собой даже с учетом воздействия человека огромную ценность для регулирования водного режима рек Балтийского и Беломорского бассейнов и поддержания биологического разнообразия. Будучи наименее нарушенными экосистемами в этом густонаселенном регионе болота создают условия для воспроизведения биоразнообразия и биологических ресурсов, являются составной частью Евразийского пролетного пути для таких мигрирующих птиц как журавли, гусеобразные, кулики. На Северо-Востоке Европейской части России из-за отсутствия элементов свежего ледникового рельефа территория имеет хорошо разработанную речную сеть. Озера, возникшие в ледниковый период, представляют собой большей частью заболоченные котловины. Плакоры отличаются пониженным дренажем. Основные типы болот - крупнобугристые и грядово-мочажинные, сменяются в бассейне верхней и средней Печоры болотами аапа. Именно здесь расположены крупнейшие в Европе массивы верховых болот - места массовых скоплений птиц на пролете.

Таежная зона Западной Сибири - самый богатый болотами регион России. Почти вся территория, включая водоразделы, сильно заболочена. Заболоченность здесь достигает 50-75% и является самым высоким на планете. Водоразделы заняты выпуклыми верховыми грядово-мочажинными болотами. Наиболее значительны по площади - облесенные болота - так называемые рямы, занимают практически все пологие склоны водоразделов, соединяя с собой шапки верховых болот в единую систему. Прекрасно развиты долинные комплексы с осоково-гипновыми болотами, иногда ключевого происхождения, сограми - заболоченными хвойными лесами, а иногда и крупно- и плоско-бугристыми болотами. Торфяные болота западносибирской тайги являются одними из наиболее разнообразных для России.

Болотные экосистемы зоны хвойно-широколиственных и широколиственных лесов. В европейской части России болота этой зоны занимают до 50% так называемых Полесий - обширных облесенных низменностей, приуроченных к долинам крупных рек (Неруссо-Деснянское Полесье, Мещерское Полесье, Верхневолжская низина). Здесь преобладают обширные низинные осоково-травяные торфяные болота, черноольховые топи, небольшие флористически богатые ключевые болота и заболоченные мезотрофные сосняки и ельники. На террасах могут формироваться и верховые болота, которые находятся здесь на границе своего регионального распространения. Для освоенных сельским хозяйством территорий полесий - болота являются очагом биологического разнообразия. Даже практически полностью освоенный Дубненский болотный массив полесий Верхневолжской низины является ежегодным пристанищем для нескольких тысяч серых журавлей на пролете. Особо примечательны болота Центра России как основной район обитания выхухоли. Другой тип ландшафта хвойно-широколиственной зоны - это конечные моренные гряды (Клинско-Дмитровская, Смоленско-Московская, Северные Увалы). Здесь представлены небольшие верховые и переходные болота в межхолмных котловинах и на водоразделах с тяжелыми моренными отложениями. Благоприятны для болотообразовательного процесса обширные зандровые низины, например, Велижская низина на севере Смоленщины, где преобладают торфяники реликтовых долин стока ледниковых рек, и пойменные террасы крупных рек - Волги, Камы, Ветлуги, где торфяники расположены у уступов второй террасы или коренного берега.

Болотные экосистемы зоны лесостепей и степей. На юге европейской части болот очень мало. Местами сохраняются ценные (в масштабе региона) пойменно-старичные заболоченные комплексы в незарегулированных долинах, например, в пойме р. Ворона у г. Кирсанов. Лишь некоторые участки болот сохранили свой прежний облик. Подавляющая их часть преобразована сельскохозяйственной деятельностью. Однако именно здесь находятся уникальные болотные экосистемы - реликтовые степные торфяники, нигде более в Европе уже не встречающиеся. Характерные типы болот это зоны - тростниковые, тростниково-осоковые, осоковые, осоково-бриевые ключевые, черноольшаники и мезотрофные осоково-сфагновые и очень редко встречаются реликтовые верховые болота. По своему залеганию болота занимают овражные, котловинные, притеррасные и пойменные положения. Торфяные болота в лесо-степной зоне имеют огромное значение для сохранения биологического разнообразия. Не только как редкие здесь влажные метообитания, но и в качестве фактора, поддерживающие режим увлажнения на обширных прилегающих территориях.

Болота Прикаспия приурочены к обширным и богатыми дельтами рек плавневого типа (дельты Волги, Терека, Сулака), тростниковыми зарослями. Большинство угодий сохранили свой естественный облик. На фоне высокой засушливости климата только сток крупных рек региона определяет их существование. Циклические изменения гидроклиматических условий существенно сказываются на состоянии тростниковых зарослей и дельтовых экосистем. Во влажные фазы климата тростниковые заросли хорошо обводнены и быстро захватывают новые площади, в сухие фазы климата они резко деградируют и оказываются на суше.

Западно-Сибирская лесостепь занимает обширные равнины, сложенные аллювиально-озерными и лессовидными отложениями. Сложные процессы почвообразования определяет огромное разнообразие представленных здесь типов болот - от солончаков до верховых рямов. Здесь расположены многочисленные евтрофные мелководные тростниковые озера и сплавинные озера. Многие озера пересыхают на длительные периоды, а затем вновь наполняются. Наиболее распространенный тип болот обширных низин - так называемые «займища» - тростниковые, тростниково-осоковые низинные болота - с березовыми окрайками и с сосновыми рямовыми островами, сложенными древесным верховым торфом и олиготрофной растительностью. Высокая засоленность подстилающих пород способствует минерализации торфа и залежь обычно не превышает мощности 1.5 м. Небольшие суффозионные западины заняты тростниково-осоковыми открыми болотами «колочного» типа.

Горные болота южных регионов (Кавказ, Южный Саян) несут огромную ценность в качестве истоков рек и очагов биологического разнообразия. Это в основном болота низинного типа, расположенные в поймах горных рек, по склонам древних террас, нагорным равнинам, озерным межгорным понижениям и высокогорным склонам. Болота приурочены гипсометрическим высотам, где выпадает достаточное для торфонакопления количество осадков.

Разнообразие болот России обусловлено разнородностью и обширностью нашей территории. Однако каждый из регионов является уникальным по своим условиям болотообразования, а следовательно и по разнообразию болот и связанных с ними местообитаниях. Обширность территории, занятой болотами в нашей стране отнюдь не обозначает неисчерпаемость их ресурсов.

Список литературы

1 Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ, 1998.

2 Денисенков В. П. Основы болотоведения: Учебное пособие. С-Пб., 2000

3 Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней // МИРОС. Москва, 1999

4 Иващенко О.И. Потепление климата - каким оно будет? [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://www.poteplenie.ru/problem/oi-0.htm Загл. с экрана.

5 Косов В.И. Научные основы использования торфяных ресурсов в стратегии устойчивого развития России [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://www.mostorf.ru/t29.html Загл. с экрана

6 Попов С.Ю. Удивительные болота [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://aserga.narod.ru/travel/swamp/boloto/index2.html Загл. с экрана.

Размещено на Allbest.ru