Комплексная географическая характеристика поверхностных вод России

Проблема использования сапропелевых ресурсов затрагивает широкий круг вопросов, связанных с разработкой способов добычи, использованием сапропелей в народном хозяйстве и решением природоохранных вопросов - разработки экологически безопасных технологий, составления прогнозов развития озер, изучения реакции экосистем на изъятие осадков. Кроме того, добычу донных отложений можно рассматривать как способ восстановления заиленных и загрязненных водоемов.

Изъятие озерных отложений, являющихся важнейшим звеном экосистемы, вызывает резкие, а при большом объеме добычи необратимые изменения водного баланса, морфометрии, гидрохимического и гидробиологического режимов. Очистка котловины озера от отложений наряду с положительным результатом может иметь отрицательный эффект. Положительным можно считать увеличение объема водной массы, площади зеркала, средней глубины озера. Вместе с тем происходит сильное расчленение ложа, которое приобретает сложный характер чередования переуглубленных желобов (с глубиной 6-7 м) и поднятий с перепадом глубин до 3 м. При равномерной выработке строение дна приобретает ложбинообразную форму. В результате экскаваторно-грейферного способа добычи образуются углубления и воронки, которые заполняются переотложенными неконсолидированными осадками. В озерах с высоким водообменом изменение гидрологических характеристик практически не отмечается. Для стоковых и бессточных озер отмечены изменения составляющих водного баланса (увеличение расхода на испарение, увеличение притока грунтовых вод, снижение скорости водообмена). Наиболее ярко изменение гидрологических характеристик отмечено при годовом объеме добычи, превышающем приходную часть водного баланса озера более чем на 10%. В составе вод озер происходит возрастание концентрации основных ионов (в 2 и более раза), содержание форм фосфора в воде, увеличение водородного показателя pH, возникновение анаэробных условий в придонных слоях, от работающих механизмов происходит загрязнение водной массы нефтепродуктами, превышающими нормы ПДК в 1,5-3 раза (озера Вечера, Сергеевичское и др.).

Наиболее действенной мерой охраны озер региона и ограничения антропогенного пресса является целенаправленная политика резервирования и создания особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Общее число водоемов в России, имеющих научно-информационную ценность и находящихся в пределах охраняемых территорий [27, с.263].

Глава 3. Болота: характеристика болот на территории России

3.1 Географическое распространение болот на территории России

На долю болот приходится порядка 1,4 млн. км² или 10% территории России. По разным оценкам в болотах сосредоточено около 3000 км³ статических запасов природных вод. Суммарный среднемноголетний объем приходной составляющей оценивается в 1500 км3, из которых около 1000 км3/год расходуется на сток, питающий реки, озера, подземные горизонты, естественные ресурсы и 500 км3/год - на испарение с водной поверхности и через транспирацию растений.

По аналогии с реками среднемноголетние эксплуатационные ресурсы болот оцениваются в 30% от объема стока, т.е. 300 км³/год, а среднемноголетние эксплуатационные запасы - в 5% от объема испарения или 25 км³/год, реализуемых проведением гидротехнической мелиорации.

Рис. 2. Районы распространения болот разных типов [38]

На территории России болота встречаются во всех природных зонах, в основном в бессточных понижениях при избыточном увлажнении. Наибольшее их количество сосредоточено на северо-западе и в центральных районах Западно-Сибирской равнины (рис. 2).

Основная масса низинных болот, питающихся грунтовыми или речными водами, встречается в засушливых областях, главным образом по долинам и в дельтах крупных рек.

Верховые болота, питающиеся главным образом атмосферными осадками, встречаются преимущество в тундровой и таежной зонах Евразии.

В азиатской части России расположено 84% всех оторфованных площадей, а в Западно-Сибирской низменности болота занимают 42%. Большинство оторфованных земель (73%) приурочено к области распространения вечной мерзлоты.

Отдача воды за пределы болотного массива происходит главным образом из его деятельного слоя (под деятельным слоем понимается поверхностный слой, в котором наиболее активно осуществляется влаго- и теплообмен с атмосферой и окружающей средой). Толщина деятельного слоя торфяной залежи болот зоны многолетней мерзлоты колеблется от 30 до 50 см, зоны выпуклых олиготрофных болот - от 16 до 50 см, зоны плоских евтрофных и мезотрофных и зоны вогнутых евтрофных и заиленных болот - от 33 до 95 см.

На реках с заболоченным водосбором значительно увеличивается продолжительность весеннего половодья. Например, продолжительность подъема весеннего половодья реки Туры у г. Тюмени (площадь водосбора 58500 км² с неодновременным охватом начала снеготаяния различных её частей) - 36 дней. Рост продолжительности весеннего половодья и увеличение водности летне-осенней межени обусловлены малыми уклонами болотных массивов и повышенной шероховатостью деятельного слоя.

В зимний период и в очень маловодные годы, когда деятельный слой болот оказывается полностью промороженным или иссушенным, водность рек со значительно заболоченными водосборами резко уменьшается. Поэтому при использовании таких водотоков в качестве источников водоснабжения возникает необходимость создания водохранилищ большей ёмкости, чем на не заболоченных реках.

В северных и северо-западных районах заболоченность достигает 50%, здесь характерно развитие крупных верховых водораздельных болот, площадь которых доходит до нескольких десятков тысяч гектаров.

Область тундровых болот занимает северную зону европейской части России. Наибольшее распространение имеют полигональные и плоскобугристые болота. Особенностью болот является сетчатая или ячеистая поверхность, разбитая многочисленными пересекающимися морозобойными трещинами на отдельные прямоугольные и многоугольные полигоны периметром 10-20 м.

В Кольско-Карельской торфяно-болотной области формирование болот обусловлено развитием самых молодых форм ледникового рельефа - аккумулятивных и эрозионных. В гористой части Кольского полуострова встречаются горные болота, в основном неглубокие.

В Карелии распространены торфяные болота низинного типа. В средней части болотообразовательный процесс возник в озерах и грядах. Южная часть Карелии бедна болотами.

Северная торфяно-болотная область занимает большую часть территории Архангельской, Вологодской областей и Республики Коми. Площадь болот здесь составляет около 0,75 млн. га. Верховые грядово-мочажинные болота в Вологодской и Архангельской областях составляют 50% торфяного фонда. Переходные болота приурочены к замкнутым понижениям в районах развития карбонатного и гипсового карста. Среди низинных болот преобладают безлесные, покрывающие сплошь водоразделы рек Судоги, Шогды, Аредоги. Ключевые болота Архангельской области встречаются в притеррасной части древней дельты Северной Двины, в районах карстового рельефа по нижнему течению рек бассейна р. Кулоя и в районе южного берега Онежской губы [8, с.289].

В Республике Коми болота приурочены к понижениям на широких низменностях. Верховые болота залегают на незаливаемых надпойменных террасах и относятся к грядово-мочажинным массивам с выпуклой поверхностью. Крупные переходные лесные болота присущи низменностям вокруг озёр Воже, Белого, Никольского или встречаются на незаливаемых надпойменных террасах. Низинные болота располагаются на заливаемых участках речных долин.

В Северо-Западную торфяно-болотную область, занимающую Валдайскую возвышенность и Приильменскую низменность, входят Ленинградская, Псковская и Новгородская области. Площади болот составляют 6 млн. га. Преобладают верховые болота. Переходные встречаются в виде облесенных и безлесных болот на периферии болотных массивов. Крупные низинные болота встречаются редко, небольшие низинные болота занимают озерные впадины, древнеозерные террасы, истоки и поймы рек Луги, Плюссы, Шелони.

Западная торфяно-болотная область, охватывающая небольшую юго-восточную часть Псковской и западную часть Смоленской областей, относится к бассейну р. Неман и к верховьям некоторых притоков Березины и Припяти. Сильноразветвленная сеть хорошо дренирует территорию и снижает уровень грунтовых вод. Преобладают верховые болота крупных размеров. Характерно наличие сапропеля. Часто в основании верховой залежи сформированы низинные торфы. Низинных болот немного.

В средней полосе заболоченность сокращается до 15-10% и появляются разнотипные притеррасные торфяные болота средних размеров.

Средняя торфяно-болотная область объединяет Ярославскую, Ивановскую, Владимирскую, Тверскую, Московскую области, северную часть Рязанской и северо-восточную часть Смоленской области. Сюда относятся Мещерская и Балахнинская низины, Молого-Шекснинское междуречье. Через центральную часть с юго-запада на северо-восток проходит Клинско-Дмитровская конечно-моренная гряда. В Мещере особенно развита первая терраса в долине Клязьмы и Дубны. Площадь болот составляет 600 тыс. га, причём на долю низинных приходится 65%, на долю переходных - 22%, верховых - 13%.

Вятско-Камская торфяно-болотная область охватывает часть Нижегородской, Кировской, Пермского края и Республики Марий Эл. Заболоченность составляет 15%. Верховые болота занимают менее 50% заболоченной площади, распространены на второй и третьей террасах р. Камы. На долю низинных и переходных болот приходится 6% заболоченной площади.

В южных и юго-восточных районах заболоченность снижается до 0,5%, преобладают низинные пойменные болота малых размеров вытянутой формы, часто с мощным верхним минеральным наносом.

Южная торфяно-болотная область занимает степную зону Кубано-Приазовской и полупустынную зону Прикаспийской низменностей. Условия для развития болот неблагоприятны. Небольшие низинные болота встречаются в долине р. Донца. Обширные болотистые пространства - плавни - характерны для нижнего течения Кубани, Волги и их дельт.

Черноземная торфяно-болотная область, расположенная в зоне лесостепи - от Орловской области на западе до территории Башкортостана на востоке, - находится вне границы оледенения. Общая заболоченность области невелика. Небольшие болота залегают в речных долинах и в овражно-балочной сети.

В Ульяновской области выявлены и разведаны 493 болота общей площадью в границах промышленной глубины торфяной залежи 9,4 тыс. га. Практически все болота представляют собой отложения торфа, насыщенные водой и покрытые специфической растительностью. В основном это небольшие болота площадью: от 1 до 10 га - 63,5%, от 11 до 50 га - 29,0 %, от 50 до 300 га - 7,5%.

На территории Республики Татарстан болота и заболоченные земли распространены в пониженных местах. Они питаются, в основном, грунтовыми водами и водами речных разливов. В связи с недостатком условий для развития болот площадь их занимает всего 0,42% территории республики (284,7 км²). Большинство из 7375 зарегистрированных болот имеют небольшие размеры, площадь половины из них не превышает 1 га. Однако в долинах рек Волга, Кама, Белая, Свияга, Меша, Ик, Ашит, Большой и Малый Черемшан расположено 16 крупных болот площадью более 100 га.

Скопления болот на участках с однородными геоморфологическими и орографическими условиями образуют около тысячи болотных массивов. Наиболее крупные торфяные месторождения приурочены к долинам рек Кама, Вятка, Свияга, Малый и Большой Черемшан, Ик, а также нижних течений Шешмы, Зая, Меши. Во многих районах республики и на разных элементах рельефа встречаются единичные болота, общее количество которых составляет около 2 тыс.

Наиболее сильно заболочена северная часть Восточного Закамья (Камско-Бельская низина), где значение заболоченности на одном из ее участков составляет около 15%. В южных районах Закамья заболоченность некоторых участков превышает 5% (долины Малого и Большого Черемшана).

Уральская торфяно-болотная область, за исключением северной и средней частей, оставалась вне границ оледенения четвертичного периода. Заболоченность Северного Урала исследована слабо. На Приполярном Урале болота заполняют депрессии среди ледниковых и флювиогляциальных отложений. На относительно больших высотах встречаются горные торфяники, безлесные, с преобладанием мхов и кустарничков, близкие к тундровым и лесотундровым. Заторфованность западного склона Среднего Урала невелика. По Вишере, Яйве, Косьве и их притокам на облесенных аллювиальных террасах встречаются в основном низинные болота, по Яйве и Чусовой - изредка верховые болота, по бассейнам Сылвы и Уфы - небольшие болота, образовавшиеся в результате заторфовывания водоемов в карстовых воронках.

На восточном склоне Среднего Урала заболоченность выше. Болота занимают междуречья, понижения по горным лощинам, по долинам рек и в приозерных впадинах. На междуречье Сосьвы и Лозьвы находится очень крупное торфяное болото Сосьвинское. В районе Нижний Тагил - Екатеринбург крупные болота, расположенные в широких долинах Тагила, Нейвы и Исети, питаются водами ключей из подножья берегов. Торфяная залежь этих болот подстилается сапропелем. В южной части Среднего Урала, где Уральский хребет сильно сужается и граничит с лесостепью, преобладают небольшие низинные болота.

На Южном Урале крупные низинные болота приурочены к понижениям между пологими горными склонами, питающими болота грунтовыми и поверхностно-сточными водами [8, с.292].

Западно-Сибирская низменность - единая физико-географическая область, состоящая из двух плоских чашеобразных впадин, между которыми раскинулись вытянутые в широтном направлении возвышенности. Для неё характерна сильная заболоченность.

В Западной Сибири площадь болот достигает 32538 тыс. га, причем половина болот - верховые. В этом регионе широко распространены полигональные, плоскобугристые, крупнобугристые и олиготрофные сфагновые болота. Они занимают преобладающую часть междуречных пространств и располагаются как в пониженных участках, так и на водоразделах.

Объем воды в болотных торфяниках Западной Сибири составляет 994 км³. В несвязной с торфом форме он оценен в 218 км³, или примерно 22% от общего объема. На севере Западно-Сибирской низменности, в зоне арктических тундр, заболочено почти 50% площади, но мощность торфяного слоя не превышает нескольких сантиметров. Болота с глубокой залежью относятся к реликтам времен голоцена. Распространены полигональные и равнинные мохово-осоковые болота. По берегам Карского моря приморские болота заливаются при нагонных ветрах соленой морской водой.

Область плоскобугристых болот территориально соответствует зоне тундры. Крупнобугристые болота занимают северную часть лесной зоны и южную лесотундру. Заболоченность высокая. Бугристые торфяники сложены до 0,6 м торфом, под которым залегает льдонасыщенное минеральное ядро. Северная часть Западно-Сибирской равнины покрыта верховыми болотами, южная - низинными.

Северо-Обская торфяно-болотная область представлена слабодренированной озерно-аллювиальной равниной, сложенной средне- и тонкозернистыми песками. Болота, занимая до 80 % территории, образуют сложные системы, покрывают плоские междуречья и высокие речные террасы. Господствуют верховые, неглубокие, выпуклые, сильно обводненные сфагновые болота с грядово-озерными комплексами. Низинные болота располагаются на первых надпойменных террасах крупных рек.

Кондинская торфяно-болотная область, представляющая собой обширную аллювиальную и озёрно-аллювиальную равнину, приурочена к району интенсивных опусканий, где преобладают процессы аккумуляции и развиты слабодренируемые болота. Для бассейна р. Конды характерны верховые грядово-озерковые, грядово-озерково-мочажинные и грядово-мочажинные болота. Переходные болота расположены преимущественно на второй террасе р. Конды и ее притоков. Некоторые комплексы формируются по линиям поверхностного внутризалежного стока болотных вод. Среди болот встречается огромное число озёр, часть из них полностью заторфована.

Среднеобская торфяно-болотная область представляет озёрно-аллювиальную и аллювиальную равнину. Здесь, преобладают верховые сфагновые болота, площадь которых составляет около 90%.

Тым-Вахская торфяно-болотная область занимает Тым-Вахское междуречье, сложена озёрно-аллювиальными отложениями. Слабодренируемые верховые сфагновые болота расположены на водоразделах. Встречаются они и на низких террасах, где приурочены к ложбинам древнего стока. Переходные болота представлены топями. Редкие низинные болота приурочены к поймам и низким террасам [23, с.192].

Кеть-Тымская торфяно-болотная область занимает междуречье Кети и Тыма и простирается на восток до Енисея. Междуречье сложено озёрно-аллювиальными и делювиальными отложениями и расчленено сильно развитой гидрографической сетью на большое число мелких междуречий. Хорошо дренируемые болота располагаются следующим образом: на грядах - верховые, в понижениях - переходные со смешанной торфяной залежью и с нижним горизонтом из низинного торфа. Болота межгривных понижений относятся к переходному типу. Низинные и переходные болота распространены на первой и частично на второй террасах р. Оби, между реками Кеть и Тым.

Тавдинская торфяно-болотная область представляет плоскую равнину, сложена озёрно-аллювиальными и аллювиальными отложениями, приурочена к южной части Ханты-Мансийской низменности, высоко заболочена. Мощность торфа достигает 4, изредка 5 м. На болотах много озер.

Васюганская торфяно-болотная область представляет обширную слабоприподнятую равнину, испытывающую тектоническое поднятие. Заболоченность высокая - до 70%, в западной части - до 80%. Верховые сфагновые болота с грядово-мочажинным и грядово-мочажинно-озерным комплексами приурочены к плоским вершинам водоразделов. Склоны заболочены слабее. С периферии верховые болота окаймлены переходными. В средней части водоразделов сформированы низинные болота, которые питаются грунтовыми водами. Мощность торфа составляет от 4 до 5 м. Возраст датируется ранним голоценом. Древнеголоценовый возраст имеют участки с глубиной торфяного слоя до 8 м.

В Кеть-Чулымской торфяно-болотной области реки глубоко врезаны и имеют хорошо сформированные, но узкие аллювиальные террасы. Заболоченность составляет около 10%. Широко представлены переходные топяные болота с мощностью торфозалежи от 1 до 4,5 м. Реже встречаются верховые болота глубиной до 3-6 м. Низинные болота крайне редки.

Тура-Ишимская торфяно-болотная область представляет озерно-аллювиальную равнину. Заболоченность высокая - 40%. Преобладают крупные низинные болота, расположенные в слаборасчлененных полого-плоских речных долинах. Верховые болота занимают незначительные участки.

В Северо-Барабинской торфяно-болотной области заболоченность небольшая. Некрупные низинные болота типа займищ, площадью от 10 до 100 га, составляют более 54% заболоченной площади. Около 27% приходится на долю верховых болот. Менее всего представлены переходные болота. Много озёр и западин.

В Тоболо-Ишимской торфяно-болотной области территория достаточно расчленена и хорошо дренирована. Заболоченность не превышает 3%. Развиты некрупные низинные болота, площадью от 10 до 100 га, мощностью торфяного слоя до 1-1,5 м.

В Южно-Барабинской торфяно-болотной области сосредоточены крупные низинные займищно-рямовые болота, занимающие 33% площади.

Северная часть Западно-Сибирской низменности с ее холмисто-равнинным рельефом сильно заболочена. Водные ресурсы болот в бассейне Верхней Оби оцениваются 225 км³/год, 43,7% объема суммарных естественных поверхностных водных ресурсов. Болота сконцентрированы в Томской области и на севере Новосибирской области.

Приенисейская область тянется от берегов Северного Ледовитого океана до горных районов Южной Сибири почти на 3 тыс. км и пересекает зоны тундры и тайги, вторгаясь в зону лесостепи. Основная водная артерия области - река Енисей.

Для районов тундр и редколесья характерны полигональные, плоскобугристые и крупнобугристые болота. Наиболее заболочена Приенисейская полоса шириной 10-20 км. Болота сильно обводнены. Выделяется район выпуклых верховых болот. В северной части района болота почти не изучены. Южнее р. Дубчес заболоченность не превышает 20%. На междуречье Дубчес-Сым площадь верховых болот составляет 93 тыс. га при средней глубине торфозалежи 1,4 м. На междуречье Кети и Сыма на долю верховых болот приходится около 55%. Остальная площадь в основном занята переходными болотами. Отдельные болотные массивы занимают площадь свыше 80 тыс. га. Общая заболоченность 382 тыс. га. Междуречья Тым-Сым и Сым-Вах заняты верховыми болотами. Площади отдельных болот превышают 250 тыс. га.

Район разнотипных болот южной тайги в пределах Приенисейской области занимает сравнительно небольшую и достаточно увлажненную территорию на левобережье Енисея - от г. Енисейска до границы лесостепи. Значительная расчлененность рельефа и лучшие условия стока затрудняют развитие болотообразовательного процесса. Заболоченность района умеренная. Преобладают низинные и переходные болота, количество верхорых болот незначительно. Крупные низинные болота расположены в долинах притоков Енисея и Оби [23, с.195].

В Горно-Алтайской области заболочены верховья отдельных рек с радиальной сетью стоков. Мерзлота грунта в долинах рек, сохраняющаяся в некоторых местах в течение всего года, и высокий уровень грунтовых вод вызывают заболачивание и формирование почв болотного типа. Болотообразовательный процесс наблюдается в пониженных местах речных долин и в межгорных котловинах.

Территория Лено-Колымской области составляет 3064,1 км² и охватывает две основные ландшафтные зоны - тундровую и таёжную. Это область вечной мерзлоты, сильно заболочена.

В северной части много погребённых торфяников значительной мощности и протяжённости, обнажающихся в берегах Яны, Индигирки, Лены и Анабара и в берегах океана. Залежи скованы мерзлотой и оттаивают на небольшую глубину. Площади болот незначительны. Мощность торфа около 1 м. Верховые торфа подстилаются низинными.

Заболоченность южной части невелика. Болота образованы на месте озёр. Размеры болот небольшие - от нескольких десятков до нескольких сотен гектаров. На глубине 0,5 м - многолетняя мерзлота.

Основная часть Прибайкальской области расположена на Среднесибирской возвышенности. Юго-восточная граница проходит по берегу озера Байкал. Область заболочена слабо. Имеются крупные торфяные болота, приуроченные к отрицательным элементам рельефа, где наблюдается приток речных или грунтовых вод. Площадь низинных болот изменяется от десятков до тысячи гектаров.

Забайкальская область расположена на юге Восточной Сибири и охватывает северные, восточные и южные участки Забайкалья. В пределы области входит большая часть озера Байкал. Встречаются небольшие верховые болота. Крупные болота в северной части сформированы по долинам рек.

Приамурская болотная область охватывает верхнее и среднее течение р. Амура в пределах Амурской области. Здесь широко развита густая речная сеть - система притоков Амура. Слой мерзлоты препятствует просачиванию вглубь атмосферных осадков, способствует переувлажнению поверхностного слоя и заболачиванию территории таежной зоны. Верховые торфяные болота распространены в таежной и лесостепной зонах, занимая две трети площади, или около 100 тыс. км2. Самые крупные верховые массивы сосредоточены в Верхнезейской котловине и в бассейне Верхней Томи. Между ними сформированы переходные болота. Низинные болота распространены на 1/3 территории и приурочены к Зейско-Буреинской равнине, междуречью Бурей и Архары, предгорьям Малого Хингана, бассейну Средней Зеи и Верхнего Амура, к низким и высоким террасам рек. Общая заболоченность велика, в пойме Нижнего Амура болота встречаются в комплексе с плавнями.

Остров Сахалин почти по всей длине в меридиональном направлении пересекается двумя горными хребтами. Обширная Северо-Сахалинская низменность занимает северную треть острова по всей его ширине. Территория Сахалина значительно заболочена. Доминируют верховые болота. Болотная растительность находится в условиях, благоприятствующих её росту, медленному разложению и быстрому накоплению на поверхности слоя слаборазложившегося торфа мощностью до 3-4 м.

Камчатка - обширный гористый полуостров. В его средней части проходят два параллельных хребта, между которыми расположена удлиненная, широкая, выстланная на большую высоту четвертичными отложениями Камчатская впадина. По ней в направлении к северу протекает река Камчатка и ее многочисленные притоки. Во впадине существует целая сеть озёр и проток. Западная прибрежная часть Камчатки представляет низменность, пересеченную большим количеством рек, стекающих со Срединного хребта. Здесь преобладают торфяные болота переходного и верхового типов.

Восточное побережье сильно расчленено и представляет собой вулканическое нагорье. По долине реки Камчатки распространены низинные болота. Верховые болота встречаются редко. Для залежей района характерна высокая засоренность вулканическим пеплом и песком по всей глубине, эти прослойки препятствуют возобновлению процесса образования торфа. Вся территория восточного побережья Камчатского полуострова - от бассейна р. Горбуши на севере и до южной оконечности мыса Лопатка - относится к району привулканических низин. Образование самого крупного болотного массива - Николаевской тундры - произошло на месте бывшего залива Авачинской губы, вышедшего из зоны воздействия высоких приливов.

По Охотскому побережью болота не имеют многолетней мерзлоты, кроме бугристых болот, разбросанных по всему району. Это район высокой заболоченности (до 80%). Здесь сосредоточены крупнейшие болотные массивы, площади которых достигают 75 тыс. га, а мощность торфа - до 8 м. Реки, текущие из болот, сравнительно нешироки, русла среди болот извилисты, течение замедленное.

Самая южная точка района Центральной Камчатской депрессии относится к водоразделу рек Камчатки и Быстрой, представляющему собой торфяное болото Ганальская тундра, из которого эти реки берут начало. В южном участке района заболоченность невелика. Севернее болота распространены широко и расположены на низинных террасах. Крупные массивы сформированы вдоль притоков Камчатки - Еловки, Большой Хапицы, Толбачика. В основном развиты болота низинного типа, в отдельных случаях переходные и очень редко верховые. Мощность торфяного слоя достигает 4 м, в долине Камчатки - 6 м. Все залежи обогащены примесью вулканического пепла и песка [32, с.198].

3.2 Типы болот

По характеру водного питания и растительности болота подразделяют на три типа: низинные, верховые и переходные.

Низинные болота образуются на месте бывших озер, в долинах рек и в понижениях, которые постоянно или временно затопляются водой. Питаются они преимущественно грунтовыми водами, богатыми минеральными солями. В растительном покрове господствуют зеленые мхи, различные осоки и злаки. На более старых болотах появляются береза, ольха, ива. Эти болота отличаются слабой заторфованностью - мощность торфа не превышает 1 - 1,5 м.

Низинные болота располагаются чаще в долинах рек, озерных котловинах, различных мелких депрессиях всех зон. Их питают грунтовые и поверхностные воды, содержащие большое количество питательных элементов, поэтому такие болота обладают высоким потенциальным плодородием. Поверхность их ровная или слегка вогнутая, покрытая травянистой (различные осоки, тростник обыкновенный, вахта трехлистная, вейник) растительностью. Из кустарников встречаются ивы, черемуха, рябина, а из деревьев -- ель, сосна. Из мхов распространены зеленые гипновые, в меньшей степени -- сфагновые мхи. Лесные (черноольховые и др.) и кустарниковые (ивовые) болота располагаются в притеррасных частях пойм. Торф низинных болот обычно темный, сильно-разложившийся, со значительной примесью минеральных частиц, имеет слабокислую, нейтральную или слабощелочную реакцию. Зольность низинных торфов высокая (от 10 до 15...40 %).

Верховые болота формируются на плоских водоразделах, питаются в основном атмосферными осадками, для растительности характерен ограниченный видовой состав - сфагновые мхи, пушица, багульник, клюква, вереск, а из древесных - сосна, береза, реже кедр и лиственница. Деревья сильно угнетены и низкорослы. Сфагновый мох лучше произрастает в середине болотного массива, на окраинах он угнетается минерализованными водами. Поэтому верховые болота несколько выпуклые, их середина возвышается на 3-4 м. Торфяной слой достигает 6-10 м и более.

Такие болота широко распространены в таежно-лесной зоне, меньше их в лесостепи и южной тундре. Растительность состоит главным образом из различных сфагновых мхов с участием пушицы, морошки, осоки топяной, росянки круглолистной, шейхцерии, кустарничков -- подбела, клюквы, вереска, мирта, багульника и др., из деревьев преобладают сосны, березы. Кроме сфагнумов в верховых болотах обитают некоторые виды зеленых мхов (кукушкин лен), лишайники (кладонии). Корни растений не соприкасаются с минеральным грунтом, а расположены в толще торфа. Основное питание растения получают из атмосферы в виде оседающей пыли, с дождевой водой, при разложении остатков растений и животных, вследствие чего обладают низкой зольностью.

Переходные болота, или смешанные представляют переходную стадию между низинными и верховыми. В низинных болотах происходит накопление растительных остатков, поверхность болота повышается. В результате этого грунтовая вода, богатая солями, перестает питать болото. Травяная растительность отмирает и заменяется мхами.

Таким образом, низинные болота превращаются в верховые, а последние покрываются затем кустами или луговой растительностью, превращаясь в суходольные луга. Поэтому в природе редко встречаются моховые или травяные болота в чистом виде.

Болота имеют большое хозяйственное значение. Так, торфяные болота - источник топлива для промышленности. Первая тепловая электростанция в мире, работающая на торфе, была построена в России в 1911 г. (в г. Электроугли).

Торф низинных болот - хорошее органическое удобрение. Поэтому частично низинные болота осушают и превращают в плодородные угодья. Но не все болота подлежат осушению, часть из них надо сохранять, чтобы не нарушить сложившиеся в природе взаимосвязей.

Торф представляет собой органическую горную породу, содержащую не более 50 % минеральных веществ. Он образуется вследствие отмирания и неполного разложения растений при избыточном увлажнении в условиях анаэробиозиса.

Болота увлажняют воздух местности, являются местами произрастания ценных видов растений (клюквы, морошки, голубики) и обитания многих видов животных, особенно птиц, являются природными резервуарами воды, которые питают реки [32, с.200].

3.3 Использование болот в хозяйственной деятельности человека

Использование болот в хозяйственной деятельности человека например, их осушение, может вызвать резкое изменение состава флоры и фауны, значительное снижение уровня грунтовых вод на сопредельных землях, ветровую эрозию торфяных почв и др.

Наиболее значительную роль играют болота на водоразделах, в истоках рек, в районах с песчано-супесчаными отложениями и почвами. Их сплошное осушение без учета регионально-ландшафтных особенностей часто приводит к негативным экологическим последствиям (резкому снижению уровня грунтовых вод, высыханию и обмелению малых рек, усыханию еловых лесов и др.). Поэтому при осушении болот необходимо регулировать водный режим (создавать мелкую дренажную сеть, водоемы в верховьях рек и т.д.). В истоках рек и на водоразделах обязательно следует оставлять часть болот в естественном состоянии.

Не подлежат осушению верховые и переходные болота, расположенные у истоков рек и озер при меженном расходе 1 л/с по основному источнику или при наличии родников, которые используют в качестве источников питьевой воды с дебетом более 2 л/с. Нельзя осушать болота, регулирующие водный режим, а также болота, развитые на песчаных и супесчаных отложениях. Не следует осваивать и болота с клюквой, морошкой, голубикой при условии, если площадь таких участков превышает 10 га в массиве. Необходимо сохранять часть болотных массивов с редкими, исчезающими видами флоры и фауны, с большими запасами лекарственных растений. Запрещается добыча торфа у поселков городского типа с населением до 20 тыс. человек в зоне до 5 км, у городов с населением 20... 100 тыс. человек в зоне 5... 10 км, с населением более 100 тыс. человек в зоне 10...25 км. Маломощные торфяники, подстилаемые галечниками, гравием, скальными породами, не подлежат осушению, ибо после выработки торфа территории будут бесплодными. Общая площадь сохраняемых болот должна составлять не менее 25%. Доказана нецелесообразность осушения более 50% заболоченных лесов в таежно-лесной зоне.

Часто болота используют для добычи торфа и сапропеля на удобрение. Особенно богат питательными элементами для растений сапропель.

Верховые болота следует сохранять в естественном состоянии или использовать для добычи торфа на подстилку скоту, на топливо. Сельскохозяйственное освоение верховых торфяных почв связано с большими трудностями и малоэффективно в связи с их низким плодородием, так как их торф сильнокислый (рН 2,4...4,0), слабогумифицирован (гумусового фульватного вещества менее 10% общего углерода), содержит мало азота (менее 1%), калия и фосфора, с низкой зольностью (3...4%). В таких случаях требуются коренная мелиорация, известкование, полное удобрение.

Переходные болота имеют более высокую зольность (5,0...6,4%), кислую реакцию, они занимают промежуточное положение между верховыми и низинными болотами. Переходные болота вполне пригодны для сельскохозяйственного использования, однако их освоение связано с большими трудностями. После осушения в зависимости от условий района их используют под лесное или сельское хозяйство, для добычи торфа на подстилку животным и удобрение.

Почвы низинных болот наиболее плодородны, так как в их верхнем горизонте содержится до 30...40% гумусовых веществ от общего углерода сильно-разложившегося торфа, 3...4% азота. Они отличаются нейтральной или слабокислой реакцией, высокой степенью насыщенности основаниями (70...95%), однако они также бедны фосфором и калием. Почвы низинных болот в целинном состоянии - малопродуктивные сенокосы и пастбища (до 1 т/га сена плохого качества). Их следует использовать для добычи торфа на удобрение, получения торфокомпостов, а после осушения - в качестве улучшенных лугов и пастбищ, пахотных угодий. Низинные типичные торфяные почвы нуждаются в применении калийных и фосфорных удобрений, а низинные обедненные торфяные почвы - в известковании, внесении полного минерального удобрения. В первые годы освоения такие почвы лучше использовать под посевы трав, а лишь после этого - под зерновые, овощные и технические культуры. Почвы с глубиной залежи торфа до 1 м после осушения рекомендуется отводить только под посевы многолетних трав, под культурные сенокосы и пастбища с возделыванием зерновых культур в период перезалужения. Осушенные торфяные почвы с глубиной залежи торфа более 1 м используют в основном под луга, зернотравяные севообороты, в которых многолетние травы должны занимать не менее 50 % площади.

В некоторых районах произошло переосушение болот, так как недооценивались особенности сложного и разнообразного почвенного покрова. Доказано, что глубокие дрены, особенно коллекторы и магистрали (1,5...3,0 м), заложенные в торфяниках, и лежащие под ними песчаные отложения вызывают катастрофическое иссушение ландшафтов, угнетение лесов, быстрое разложение торфов, их возгорание, развевание пересохших торфов и песков. Неоправданное повсеместное строительство излишне глубоких каналов, дрен и коллекторов приводит к снижению уровня грунтовых вод ниже оптимума, к угнетению лесов, уменьшению продуктивности лугов и полей на соседних территориях [32, с.204].

Глава 4. Искусственные водоемы: географическое расположение, по площади, хозяйственное использование

Искусственные водоёмы создаются человеком. Существуют два основных способа их сооружения: заполнение водой искусственно созданных ёмкостей вне природных водоёмов (большая часть спортивных бассейнов, копани, некоторые водохранилища); устройство плотин на реках (большая часть водохранилищ и прудов).

Основная масса воды искусственных водоёмов сосредоточена в водохранилищах - искусственных водоёмах объёмом более 1 млн. мі воды. Они могут включать и подпруженные озёра. Как и другие искусственные водоёмы, водохранилища создаются в целях накопления и последующего использования воды, для борьбы с наводнениями, поскольку естественный, очень неравномерный от года к году и в течение года водный режим обычно не отвечает запросам различных хозяйственных требований к водным ресурсам.

Реки и озера располагаются на поверхности Земли очень неравномерно. Это зависит от многих факторов, но прежде всего - от климата и рельефа. Поэтому для решения своих хозяйственных и бытовых проблем люди уже давно начали создавать искусственные водоемы. К ним относятся:

Каналы. Это искусственные реки, созданные людьми. Они помогают перебрасывать воды из одной речной системы в другие. Так, в 1952 году было закончено строительство Волго-Донского судоходного канала, который связал в одну систему такие речные системы, как Волга и Дон. С его сооружением Москва стала портом пяти морей. Протяженность Волго-Донского канала 101 км, и сооружен он был за полтора года. В пустынные районах Евразии строятся оросительные каналы. Они позволяют подвести воду к землям, испытывающим недостаток влаги. В районах с избыточным увлажнением и там, где поверхность заболочена, строят осушительные каналы. Они позволяют увеличить количество пахотных земель, повысить их продуктивность. Осушительные каналы могут быть открытыми и закрытыми.

Водохранилища. Эти искусственные водоемы создаются для накопления и дальнейшего использования воды. Обычно их сооружают в долинах рек с помощью плотин. Виды водохранилищ различны: от небольших резервуаров, выравнивающих водопотребление в течение суток, до огромных озер, заполняющих речные долины. Крупнейшие водохранилища находятся в России: Братское, Красноярское, Цимлянское, Рыбинское и другие. Самое крупное в России - Братское на реке Ангаре.

Водохранилища влияют на увлажнение климата, уменьшение суточных и годовых амплитуд температур в прибрежной полосе до 3-10 км. Благодаря водохранилищам улучшаются условия судоходства, водоснабжения, становится возможным строительство ГЭС. Но создание водохранилищ имеет и резко отрицательные последствия: затопление наиболее плодородных земель, расположенных в пойме реки и на ее террасах, лесов, пастбищ; поднятие уровня грунтовых вод, что ведет к заболачиванию. На сегодняшний день в каскад водохранилищ превращены такие реки, как Волга, Кама, Днепр. Большие водохранилища созданы на Дону, Иртыше, Енисее.

Пруды. Это искусственные водоемы небольшого размера (до 1 кмІ), образуемые перегораживанием русла малой реки, ручья, балки, оврага. Иногда для пруда специально роются котлованы глубиной 3-5 м. Пруды создаются при борьбе с оврагами, для разведения водоплавающих птиц, рыбы, для местного орошения, сохранности талых вод в засушливых областях (степь, полупустыня). Создаются пруды в парках, в зонах отдыха населения.

Действующие каналы России:

-Беломорско-Балтийский канал;

-Большой Ставропольский канал;

-Северо-Двинский канал;

-Волго-Балтийский водный путь;

-Белозерский канал;

-Ладожский канал;

-Онежский канал;

-Волго-Донской канал;

-Волго-Каспийский канал (морской судоходный);

-Дельтовый канал (оросительный);

-Кумо-Манычский канал (оросительный);

-Канал имени Москвы;

-Тезянская шлюзовая система;

-Цнинская шлюзовая система;

-Палласовский канал;

-Сайменский канал;

-Сиверсов канал;

-Терско-Кумский канал (оросительный);

-Невинномысский канал (оросительный);

-Калининградский морской судоходный канал [38].

Многие водохранилища России входят в число крупнейших в мире. Большая часть их создана во второй половине XX века. Наряду с недостатками у водохранилищ есть множество достоинств. Главные виды использования водохранилищ: гидроэнергетика, теплоэнергетика, орошение и обводнение, водоснабжение, рыборазведение. Большинство водохранилищ на равнинных реках также имеют большое воднотранспортное значение. В горных районах они являются источником дешёвой электроэнергии, в засушливых районах питают оросительные системы и служат местом отдыха. За счет построенных водохранилищ, особенно в Карелии и Приуралье, улучшились условия по сплаву леса. На Дальнем Востоке водохранилища препятствуют наводнениям.

Водохранилища размещаются на территории России неравномерно: в европейской части их более тысячи, а в азиатской - около ста. Общий объём российских водохранилищ составляет около одного миллиона м². Искусственные водоёмы сильно изменили главную реку Восточно-Европейской равнины - Волгу и некоторые её притоки. На них создано 13 водохранилищ. Строительство их началось ещё в середине XIX века, когда в верховьях реки Волги соорудили водоподпорную плотину. Спустя без малого сто лет было залито Иваньковское водохранилище, которое часто называют Московским морем. От него начинается канал, соединяющий реку со столицей.

Рыбинское водохранилище по площади сравнимо с крупнейшими озёрами Европы. В результате затопления широких долин левых притоков Волги (Шексны и Мологи) образовался водоём шириной до 60 км и длиной 140 км, изобилующий множеством заливов, полуостровов и островов.

Плотина Куйбышевского водохранилища подняла уровень воды в Волге на 26 м и затопило пойму реки на площади почти 6,5 тысяч км². При создании водохранилища пришлось перенести около 300 населённых пунктов на новое место, а город Свияжск и вовсе оказался островным. На этом водохранилище даже возможны довольно крупные штормы (высота волн иногда превышает 3 м).

Пятнадцать крупнейших водохранилищ мира находятся в Сибири и на Дальнем Востоке. Их строительство велось в второй половине прошлого века. Плотины возводились главным образом на многоводных реках: Оби, Енисее, Ангаре, Вилюе, Колыме, Зее. При этом из-за гористого рельефа было затоплено относительно небольшие территории. Длина большинства водохранилищ этого района значительна: от 150 км (Колымское) до 565 км (Братское). А вот ширина относительно невелика, за исключением некоторых участков, где вода разливается до 15-33 км. После устройства Байкальского водохранилища 60-километровый участок Ангары стал практически единым целым с Байкалом, а уровень озера поднялся на метр.

Самое большое водохранилище - Братское имеет довольно своеобразную форму: широкие плёсы здесь сочетаются с длинными извилистыми заливами. Амплитуда колебания уровня доходит до 10 м. Водохранилище имеет большое значение для судоходства и лесосплава, а также для водоснабжения.

Саяно-Шушенское водохранилище затопило долину Енисея на протяжении более 300 км, но по ширине небольшое - до 9 км. Колебание уровней - до 40 м. Плотина Красноярского водохранилища находится на узком (шириной до 800 м) участке в долине Енисея. Она примечательна своим уникальным подъемником. Суда, подходя к плотине, заходят в наполненную водой камеру, которая переносит их через плотину вниз по течению. Суда, идущие вверх по течению, для этого приходится поднимать на стометровую высоту.

Созданные водохранилища позволили повысить качество коммунального и промышленного водоснабжения больших городов, крупных промышленных центров. Параметры водохранилищ страны колеблются в широких пределах: полный объем от 1 до 169 миллионов м². Площадь водного зеркала от 0,2-0,5 до 5900 км². Существенным образом различаются длина, ширина, наибольшая и средняя глубины. Максимальная длина крупных равнинных и плоскогорных водохранилищ достигает 400-565 км, горных 100-110 км, а ширина - до нескольких десятков километров. Самые глубокие водохранилища от 200-300 м находятся в долинах крупных горных рек (Ингурское, Чиркейское, Саянское) до 70-105 м - в плоскогорных и предгорных районах (Братское, Красноярское, Богучанское, Бухтарминское). В больших равнинных водохранилищах глубины не превышают 20-30 м (таблица 1)

Таблица 1 Водохранилища России [17, с.89]

Регионы	Количество водохранилищ	Объем водохранилищ, км3	Площадь зеркала водохранилищ, тыс.км2
Северный и Северо-Западный	91	106,6	25,8
Центральный и Центрально-Черноземный	266	35,1	6,8
Волго-Вятский	46	23,0	3,9
Поволжский	381	124,0	14,6
Северо-Кавказский	105	36,6	5,3
Уральский	201	30,7	4,5
Западно-Сибирский	32	26,1	2,2
Восточно-Сибирский	22	398,1	46,3
Дальневосточный	18	142,5	6,0
Всего	1162	924,5	115,4

Таблица 2 Крупнейшие водохранилища России [17, с.90]

Водохранилище	Река	Площадь зеркала водохранилища, км2	Объем водохранилища, км3
Карелия и Кольский полуостров
Кумское (включая Пя-озеро)	Кума (Ковда)	1930	13,2
Выгозеро (включая Выгозеро)	Выг	1140	7,20
Сегозерское	Сегежа	906	21,5
Верхне-Туломское	Тулома	745	4,0
Княже-Губское	Ковда	608	3,44
Иовское	Иова (Ковда)	296	2,05
Нижне-Туломское	Тулома	37	0,37
Пальеозерское	Суна	23	0,15
Ондское	Онда	22	0,07
Лесогорское	Вуокса	3	0,04
Светогорское	Вуокса	3	0,03
Верхне-Свирское (включая Онежское озеро)	Свирь	9900	17,5
Северо-Западный район
Нижне-Свирское	Свирь	25	0,22
Центральная часть Русской Равнины
Цимлянское	Дон	2700	23,9
Егорлыкское	Егорлык	16	0,11
Самарское	Волга	6450	58,0
Рыбинское	Волга	4550	25,4
Волгоградское	Волга	3500	33,5
Саратовское	Волга	1950	13,4
Горьковское (Нижегородское)	Волга	1590	8,71
Иваньковское	Волга	249	1,24
Угличское	Волга	327	1,12
Камское	Кама	1810	10,7
Воткинское	Кама	1120	10,0
Павловское	Уфа	120	1,41
Широковское	Косьва	40	0,53
Северный Кавказ
Новотроицкое	Большой Егорлык	12,75	0,95
Веселовское	Западный Маныч	25,0	1,25
Пролетарское	Западный Маныч	800
Чограйское	Восточный Маныч	19,3	0,76
Краснодарское	Кубань	420	2,4
Западная Сибирь
Новосибиркое	Обь	1070	8,85
Бухтарминское (включая оз.Зайсан)	Иртыш	5500	58,0
Усть-Каменогорское	Иртыш	37	0,85
Восточная Сибирь
Красноярское	Енисей	2130	77,5
Иркутское	Ангара	1470	500
Братское	Ангара	5500	179,0
Саяно-Шушенское	Енисей	633	29,1
Вилюйское	Вилюй	1930	30,2
Дальний Восток
Зейское	Зея	2420	68,4

Наибольшая густота искусственных водоемов характерна для южных районов европейской части (лесостепной и степной зон), где в верховьях оврагов, балок и ручьев создана масса прудов для сельскохозяйственных целей (водопоя скота и полива сельскохозяйственных культур). В целом в европейской части страны, наиболее густо заселенной, число прудов и малых водохранилищ в 5 раз больше, чем в Сибири и на Дальнем Востоке, а число крупных и средних водохранилищ - в 3 раза больше. При этом площадь водохранилищ в азиатской части вдвое меньше, а их объем в 1,5 раза больше, чем водохранилищ Европейской России. К этому следует добавить еще около 10 тыс. прудов, имеющих объем в сотни и тысячи кубометров, также сосредоточенных в европейской части и на Урале.

Благодаря созданию искусственных водоемов озерность России возросла с 2,1 до 2,5%.

Озера и искусственные водоемы, как и реки, зимой покрываются льдом, а температура воды в них с глубиной возрастает. Летом, когда вода в озерах прогревается, в глубоких водоемах температура воды с глубиной понижается.

Водохранилища и гидротехнические сооружения. В гидрографической сети России все большую роль играют искусственные водоемы - водохранилища (водоемы замедленного водообмена), предназначенные для выравнивания и регулирования стока, а также обеспечивать работу электростанций, систем орошения и др. Чтобы сбалансировать обеспечение водными ресурсами, в России была осуществлена широкая программа водохозяйственного и гидроэнергетического строительства. В то же время зарегулирование рек плотинами и образование водохранилищ имеет и отрицательные стороны.

В 1997 г. правительством РФ принято постановление “О порядке эксплуатации водохранилищ”. Министерство природных ресурсов РФ совместно с органами исполнительной власти субъектов федерации и организациями, деятельность которых влияет на экологическое состояние водохранилищ, обеспечивает в установленном порядке разработку и осуществление по согласованию с территориальными органами Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ, Государственного комитета по охране окружающей среды, Федеральной службы лесного хозяйства, органами государственного санитарно-эпидемологического надзора и другими заинтересованными организациями противоэрозионные, лесохозяйственные и другие мероприятия по предупреждению водной эрозии почв, загрязнения, засорения, заиливания и истощения водохранилищ, поддержанию благоприятного водного режима и качества воды, улучшению условий водопользования населения, среды обитания животных и растений.

Заключение

На географической карте России обращает на себя внимание обширная речная сеть.

В России 120 тыс. рек длиной свыше 10 км, в том числе более 3 тыс. средних (200-500 км) и больших (более 500 км). Ежегодный речной сток 4270 км³ (в том числе по бассейну Енисея - 630, Лены - 532, Оби - 404, Амура - 344, реки Волга - 254). Родовой речной сток принимается за исходную величину при оценке водообеспеченности страны.

Российские озера, которых более 2 млн, содержат свыше половины всей пресной воды страны. При этом в Байкале около 95% озерной воды России. Крупных озер в стране сравнительно мало, только 9 из них (без учета Каспийского) имеют площадь более 1 тыс. км² - Байкал, Ладожское, Онежское, Таймыр, Ханка, Чудско-Псковское, Чаны, Ильмень, Белое. На крупных озерах налажено судоходство, их вода используется для водоснабжения и орошения. Часть озер богата рыбой, имеет запасы солей, целебных грязей, используется для отдыха.

Болота распространены на равнинах в зонах избыточного увлажнения и многолетней мерзлоты. В зоне тундры, например, заболоченность территории достигает 50%. Сильная заболочен­ность характерна для тайги. Болота лесной зоны богаты торфом. Лучший по качеству торф - малозольный и калорийный дают верховые болота, расположенные на водоразделах. Болота - источник питания многих рек и озер. Самый заболоченный район мира - Западная Сибирь. Здесь болота занимают почти 3 млн км², в них сосредоточено более 1/4 мировых запасов торфа.

Почти 1/4 запасов пресной воды России находится в ледниках, занимающих около 60 тыс. км². В основном это покровные ледники арктических островов (55,5 тыс. км², запасы воды 16,3 тыс. км³).

Список литературы

1. Азарова Л.В. Физическая география России: Учебное пособие для студентов географического факультета, учителей и учащихся / Л.В. Азарова. - Омск: КАН, 2002. - 272 с.

2. Азарова Л.В. Экономическая и социальная география региона: базовый курс. Учебное пособие / Л.В. Азарова. - Омск: Издательство ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2010. - 332 с.

3. Вавилова Е.В. Экономическая география и регионалистика: Учебное пособие / Е.В. Вавилова. - М.: Гардарики, 2013. - 448 с.

...