Болотные экосистемы

Характеристика болот неслучайно приводится после урока о водных экосистемах. Тесную связь этих типов экосистем хорошо отражает широко распространенный термин водно-болотные угодья. С одной стороны, вода необходима для появления и существования болот. За счет вод, разливающихся по низким берегам, формируются пойменные болота. При зарастании водоемов возникает травяное болото, затем лесное и сфагновое. В дальнейшем на сфагновом болоте может вновь появиться мелководное озеро с торфяным дном. Болотные водоемы (озера и группы озерков), болотные водотоки (речки, ручьи) и топи образуют специфическую сеть. Болотные озера чаще встречаются в Молого-Шекснинском и Вожеозерском ландшафтах.

 

& Топи – сильно переувлажненные участки с разжиженной торфяной залежью, где уровень грунтовых вод стоит выше поверхности торфа

 

С другой стороны, состояние водоема зависит от поступления болотных вод с береговой территории и через притоки – с удаленных болот на водосборе. То есть водоем и его водосбор представляют единое целое.

 

& Водосбор – окружающая территория, с которой имеется сток в водоем.

 

Чем больше болот на водосборе, тем больше попадает в водоем органического вещества. Вода приобретает желто-коричневый или коричневый оттенок, повышается кислотность, уменьшается прозрачность и содержание кислорода. Вымывание из болотных почв азота и фосфора, которые являются питательными веществами для растительности, способствует зарастанию водоемов.

Увеличение на водосборе или сокращение площади болот при осушении вызывает изменение водного стока, а значит колебания уровней воды в водоемах. В свою очередь это определяет состояние водной среды для ее обитателей, так как может измениться температурный режим, химизм воды.

Болота впитывают излишки талой воды, благодаря чему она стекает в реки постепенно или переходит в подземный слой. Таким образом, торфяники являются накопителями пресной воды, осуществляя ее регуляцию. Болота служат естественным фильтром для загрязненных вод, в том числе дождевых, снеговых и паводковых. Опасно чрезмерное загрязнение болот на водосборе, когда там накапливаются вредные вещества и постепенно вымываются в водные объекты.

 

? Почему заболоченность водосбора влияет на качество воды в озерах?

 

? Одной из природных проблем является сокращение числа малых озер, в том числе на территории Вологодской области. Почему?

 

В Вологодской области болота занимают около 13% территории и вместе с лесами определяют природные процессы территории. По числу и площади торфяных болот и запасам торфа (2381 месторождений и 5,5 млн. тонн) Вологодская область превосходит все другие области Северо-запада страны. Всего в нашей области насчитывается около 4530 болот, много крупных болотных массивов. Самое крупное болото – Северная Чисть (1189 кв. км) расположено в Бабаевском районе.

Климат и избыточное увлажнение создает благоприятные условия для заболачивания территории. Образованию болот способствует неглубокое залегание подземных вод, равнинность поверхности и рельеф с обширными понижениями. Болота на водораздельных пространствах располагаются в понижениях рельефа или покрывают их сплошными массивами. После постепенной гибели хвойной растительности при избыточном содержании влаги в верхнем горизонте грунта или после лесного пожара формируется сфагновое болото. Часто на месте вырубленного леса не только в низинах, но и на возвышенных местах развивается моховое болото.

 

! Найдите на карте области самые крупные болотные массивы, приведите примеры названий

 

H Благоприятны ли особенности вашей местности для развития болот? Какие природные факторы приводят к развитию болот, а какие – препятствуют развитию болот?

 

Болото как природный объект отличается обильным увлажнением, наличием торфа и болотной растительности. Заболоченные земли и заболоченные водоемы отличаются от болот мощностью слоя торфа. Он образуется при ежегодном отмирании болотных растений. Поскольку вся толща болота насыщена водой, отмершие растения полностью не разлагаются из-за недостатка кислорода и постепенно накапливаются, образуя торфяную залежь.

В торфяном болоте свободная вода стекает по уклону в канавы и реки и болотные озера. Есть вода, связанная с торфяной массой, и малодоступная для растений. Чем больше содержание воды в торфе, тем медленнее он нагревается и остывает. Болота замерзают позже небольших озер и рек. На болотах и прилегающих территориях формируется свой микроклимат с пониженной температурой и повышенной влажностью воздуха.

Болотные экосистемы отличаются большим разнообразием, которое широко представлено на территории Вологодской области. В зависимости от способа водного питания они разделяются на три типа: низинные, переходные и верховые. Эти название указывают на положение поверхности болота по отношению к грунтовым водам.

Низинные болота получают подпитку подземными водами, располагаются вблизи озер и рек, в понижениях рельефа. Они обычно имеют вогнутую или плоскую поверхность. Наиболее часто такие болота встречаются на северо-западе области (Вытегорский, Бабаевский районы). Эти болота могут образоваться при зарастании озерных экосистем, а также при заболачивании суши, когда на поверхность выходят грунтовые воды.

Переходные болота имеют смешанное питание: за счет подземных вод и атмосферных осадков. Они формируются из низинного болота при накоплении растительных остатков и повышения поверхности.

При дальнейшем зарастании переходное болото может перейти в верховое, которое имеет выпуклую форму. Поэтому источником питания верховых болот служат атмосферные осадки. Преимущественно верховые болота образуются в результате заболачивания водораздельных пространств. На территории Вологодской области более половины площади болот составляют болота верхового типа. Крупные верховые болотные массивы сосредоточены на территории юго-западных районов (Устюженский, Череповецкий, Кадуйский).

Болота отличаются по преобладающему типу растительности, например сфагновые, травяно-лишайниково-моховые, лесные болота и другие. Отличия в содержании минеральных веществ, кислотности определяет разные условия питания растений, и поэтому формируются разные сообщества. На низинных болотах растут ивы, ольха, береза пушистая, осоки, хвощи, вахта, сабельник, зеленые и сфагновые мхи. Растения на верховых болотах находятся в условиях недостатка азота и свободной воды, за исключением насекомоядного растения – росянки. Поверхность верхового болота покрыта сфагнумом. Из кустарников преобладают клюква, багульник, голубика, морошка; из травянистых – осока, пушица. Из древесной растительности встречается обычая для тундры карликовая береза, низкорослые угнетенные сосны.

 

Наибольшей заболоченностью (до 27%) характеризуется юго-западная часть области. Наиболее крупные (десятки тысяч гектаров) верховые болота расположены на водосборах Шекснинского водохранилища, озера Воже. В центральной части области вдоль реки Сухоны располагается группа меньшего размера торфяников. Это преимущественно верховые, а также переходные болота. Вся остальная северная и восточная часть области богата болотами среднего размера, относительно равномерно распределенными по территории. Малые торфяники площадью до 100 га, преимущественно низинного типа, распространены по всей области.

H Какие типы болот имеются в вашей местности?

 

? Почему распространение росянки не зависит от содержания питательных элементов в болотных почвах?

 

Болота играют важную роль для поддержания биологического разнообразия Вологодской области. Они являются уникальными местообитаниями, так как служат «убежищами» для приледниковой флоры и фауны. Здесь сохранились реликтовые виды, то есть оставшиеся от прошлых эпох. С болотами связаны виды, населяющие тундровую и лесотундровую зоны. Основной состав флоры формировался за счет видов, которые изначально здесь произрастали или возвратились после отступления ледника. Широко распространены растения южнотаежного происхождения и виды, появившиеся с более северных территорий.

Специфичность условий на болотах обусловила появление ряда приспособлений животных и растений к этой своеобразной среде. Болотные почвы характеризуются переувлажненностью, повышенной кислотностью и низкой питательностью. В торфяной залежи отсутствует кислород, вода имеет низкие температуры, что ограничивает произрастание растений.

Весной, из-за низкой температуры торфа, подземные части растений развиваются позднее, чем надземные. Осенью подземные части продолжают свое развитие, а надземные прекращают вегетацию из-за низких температур воздуха. Растения болот имеют приспособления к недостатку кислорода в условиях избытка влаги. Например, в корневищах тростника, в листьях и стеблях камыша, ситника, вахты, рогоза имеется хорошо развитая система воздушных полостей. Все растения – многолетники, Их листья часто свернутые, мелкие, кожистые, блестящие, узкие, с восковым налетом или волосками. Это является приспособлением к недостаткам влаги, особенно в условиях верховых болот. Там летом происходит пересыхание поверхности, а вода слабо доступна корням растений.

Среди флоры болотных местообитаний Вологодской области выявлено 50 видов лишайников и 115 видов мхов 278 видов сосудистых растений, относящиеся к 146 родам, 61 семействам. Наиболее широко представлены растения, относящиеся к семействам осоковые, злаковые, орхидные, лютиковые, ивовые. На болотах произрастает много ценных и редких видов растений, включая лекарственные травы: аир, валериана лекарственная, дягиль лекарственный, горец змеиный, вахта трехлистная и др. В Красную книгу Вологодской области занесены 53 вида сосудистых растений и 14 мохообразных. К «видам-претендентам», которые требуют ботанического контроля, отнесены еще 24 вида болотных растений.

На болотах могут быть встречены около 30 редких видов животных, из них 21 вид птиц и 6 видов насекомых внесены в Красную книгу Вологодской области.

Животные, обитающие на болотах, имеют специальные приспособления для жизни в его специфических условиях. Копыта лосей и конечности птиц приспособлены для хождения по болотной почве. Лапы цапель, куликов имеют удлиненные пальцы. У многих околоводных птиц пальцы частично соединены перепонкой или снабжены оторочкой, что позволяет без труда передвигаться по топкой поверхности болота.

Болота сохраняют свой уникальный комплекс, благодаря особенности использования их человеком. За исключением сезона охоты и сбора ягод они мало посещаемы. Для птиц это означает почти полное отсутствие фактора беспокойства в гнездовой период. Это привлекает птиц, особенно редких и уязвимых. Разнообразные птицы, особенно на низинных болотах, находят здесь корм и места для гнездования (гуси, утки и др.). Лесные тетеревиные птицы (глухарь, тетерев) используют болота на определенных стадиях жизни. Здесь встречается травяная лягушка, обыкновенная гадюка и живородящая ящерица. В более сухих местах обитают грызуны (темная полевка). К болотам и болотным водоемам тяготеют ондатра, выдра, норка, бобр. Болота и окружающие их территории служат кормовыми угодьями копытных (кабан, лось), медведя, зайца-беляка. Таким образом, болота играют важную роль в качестве мест обитания, кормления, гнездования многих, в том числе редких видов животных.

 

! Объясните роль болот в сохранении биоразнообразия в Вологодской области?

 

? Почему на болотах небогатый состав насекомых, насекомоядных животных и грызунов?

 

Хозяйственная деятельность значительно изменяет состояние водно-болотных угодий. Преобразование водных экосистем сказывается на формировании болот. При постройке плотин и поднятии уровня воды в реке происходит заболачивание приречных низменностей. С одной стороны, создание водохранилищ приводит к подтоплению и заболачиванию окружающей местности. С другой стороны, при заполнении водохранилищ часть болот уничтожается. Например, при создании Рыбинского водохранилища были затоплены 50 болот, а под водой Шекснинского водохранилища оказалось 15 торфяных болот.

Болота являются источником энергетических, сырьевых,пищевых, территориальных, рекреационныхресурсов. Главным ресурсом болот является торф.

Торф издавна используется в качестве топлива, удобрения, подстилки для скота. Торф может служить сырьем для получения кормовых дрожжей, лекарственных препаратов, в медицине издавна применяется для грязелечения. Он также является качественным изоляционным материалом, используется в технике, а также в пищевой промышленности для хранения фруктов, рыбы, мяса и других продуктов.

В Вологодской области интенсивное осушение болот для торфодобычи происходило в 1970-е годы (свыше 3 000 тыс. тонн). К настоящему времени добыча торфа снизилась почти в 100 раз. За прошедшие десятилетия были разработаны более 400 торфяных месторождений. Часть площадей осваивалась для выращивания сельскохозяйственных культур, а также для вовлечения болотных угодий в лесной фонд. Для этого вслед за осушением болот ведется вырубка старых, перестойных деревьев и посадка хвойных.

Важным направлением использования болот является сбор ягод (брусника, клюква, черника, голубика), которые используются в пищу и для изготовления лекарственных препаратов. Болота являются ценными охотничье-промысловыми угодьями.

Отдельные виды хозяйственной деятельности наносят непоправимый ущерб болотам. Следствием осушения являются пожары на болотах, вызывающие обеднение флоры и фауны. Строительство линейных сооружений, например, автомобильных дорог, приводит к уничтожению части болотного массива.

Опасно загрязнение болот, включая бытовой мусор, стоки удобрений с близлежащих полей и ферм, атмосферную пыль. Особенно сильное загрязнение наблюдается близ крупных промышленных центров области (Череповца, Сокола) и вдоль транспортных магистралей. Подсчитано, что в Вологодской области с атмосферными осадками на гектар поверхности болот может ежегодно выпадать более 300 кг «пыли», содержащей азот, фосфор и другие вещества. Избыточное поступление питательных веществ, как и в водоемах, приводит к смене растительного покрова. Изменяет растительный покров на болотистых участках выпас скота, сенокошение и рекреационное вытаптывание. Могут появиться заносные виды и исчезнуть ряд видов, не переносящих вытаптывания.

В связи с высоким природным и хозяйственным значением болот, возникла острая необходимость их охраны. В Вологодской области создана сеть охраняемых болотных массивов, включающих 282 преимущественно верховых болот. Началом послужило создание Дарвинского государственного заповедника. Там под охраной находятся болота и заболоченные земли, занимающие около 65% всей территории заповедника. Наибольшее количество охраняемых болот приходится на 8 районов области, включая Вожегодский, Харовский, Бабаевский и Белозерский.

Охраняется много небольших болот, расположенных в истоках рек или являющихся ценными ягодниками. Для сохранения ценных клюквенных угодий было запрещено проведение на их территории осушения, торфоразработок, вырубки леса, строительства. Заболоченные сосняки экономически более выгодны не для вырубки древесины, а как ягодные угодья. Болота в поймах рек могут использоваться для сбора лекарственных и технических видов (вахты, сабельника, тростника). Задачей будущего служит сохранение уникальных и типичных болот, имеющих на своей территории популяции редких и видов растений и животных. Кроме того, болота представляют собой экосистемы, имеющие большую эстетическую и рекреационную ценность.

 

? Какие знаете примеры использования болот?

 

H Есть ли в вашей местности охраняемые болота? Какие меры необходимо предпринимать для их сохранения?