Почему озеро со временем превращается в болото. А не пойти ли нам в болото? Растения торфяного болота и условия их жизни
У каждого из болот свое прошлое, своя история. Среди них есть и старые-престарые, насчитывающие тысячелетия своего существования, и молодые, едва лишь зародившиеся. ? О своем прошлом рассказывают сами болота. Ученые научились читать эту интересную страницу жизни природы, и теперь она доступна каждому.
Растительность болота
Изучая растительность болота , исследуя его торфяные толщи, ученые-болотоведы выясняют перемены, которые происходят на болоте в процессе его развития, а также причины этих перемен, определяют возможности хозяйственного использования болот и другие вопросы. Но болото прежде всего это биологическое сообщество, (подробнее: ), то-есть такое естественное образование, в котором между организмами, его населяющими, возникли определенные, нередко очень сложные жизненные связи.Изучение образования болота
Для изучения образования болота необходимо знать, как возникают различные взаимоотношения между растениями, его населяющими, как жизнь одних видов этих растений отражается на жизни других, как изменяются связи между ними и как это, в свою очередь, влияет на дальнейшую судьбу болота, то-есть как болото постепенно изменяется и наконец сменяется другим сообществом. На основе такого изучения можно установить общие закономерности в развитии и исчезновении болот во времени, определить законы их жизни. Болота возникают, развиваются, исчезают. Они могут возникнуть на месте луга, на месте вырубленных лесов, в местах, где образуется избыток влаги; многие болота образовались на месте озер. На Европейской территории болота стали возникать, когда эпохи оледенения сменились климатическими условиями, близкими к современным. Это произошло около 10 000- 12 000 лет назад. Ледник отступал к северу, северо-западу, оставляя после себя обширные низины, бессточные впадины, заполнившиеся водой и образовавшие многочисленные озера. В этих местах и зародились болота. Создались они, конечно, не сразу, а по мере расселения по территории, освобождавшейся от ледника, растений и животных. В процессе этого расселения и возникли между организмами отношения, характеризуемые как биологические сообщества (биоценозы); к числу их относятся и болота. Мы рассмотрим жизнь растений болота, как растительное сообщество, не касаясь болотных животных. Наиболее простой способ образования болота - на месте озера .
Превращение озера в болото.
Озеро, как и болото, не только водоем, но и биологическое сообщество, в котором происходят беспрерывные изменения: изменяются взаимосвязи между населяющими его организмами, а следовательно, изменяется и само озеро.
Ветер приносит много легких семян, и по берегам озера и в самой воде появляются растения, раньше здесь отсутствовавшие. Много семян водных болотных растений приносят на лапках и перьях водоплавающие птицы - утки, кулики и другие. Бывает, что птицы приносят их в желудках: есть семена, которые не теряют всхожести даже после того, как они пройдут через кишечник.
Немало растений и их семян приносится талыми водами. Поэтому год от года число растений-переселенцев увеличивается. Сначала может показаться, что заселение озера идет беспорядочно и случайно. Но это не так. Каждое закрепившееся здесь растение приспособлено к жизни во влажной среде, но в разной степени и по-разному: одни развиваются на сыром берегу, другие - в воде на мелком месте, вблизи берега, третьи - на больших глубинах.
Если то или иное растение поселилось в не совсем свойственных ему условиях, например глубоководное - на мелководье, оно постепенно будет оттеснено мелководными растениями на более глубокие места. В результате каждый вид займет наиболее благоприятные для его существования участки.
Известно, что растение, попав в несколько иную обстановку жизни, может изменяться. Однако это изменение происходит значительно медленнее, чем процесс зарастания озера, поэтому непосредственно наблюдать его в естественных условиях обычно трудно. Лишь изучая жизнь живой природы на протяжении длительного времени, можно установить, что происходит изменение видов во времени.
Процесс зарастания озер
Какие же растения непосредственно участвуют в процессе зарастания озера ? Их много, но мы остановимся лишь на некоторых, наиболее обычных в средней Европейской полосе.- На самой каемке отлогого берега озера, у воды, разрослись разные осоки с узкими жесткими листьями. Некоторые из них переходят даже с берега в мелкую воду. Появление осок свидетельствует о наличии в почве большого количества влаги.
- Из семечка-пушинки, принесенного, быть может, откуда-то издалека, выросли и довольно быстро разрослись высокие заросли рогоза - прибрежного растения с длинными узкими листьями и соплодиями, состоящими из огромного количества семян, окруженных пушком. Эти семена далеко разносятся по воздуху ветром, и нередко можно наблюдать какую-нибудь случайную, заполнившуюся водой яму, заросшую по краям рогозом, хотя вблизи нигде нет рогозовых зарослей. Разрастается рогоз благодаря мощным многолетним корневищам, дающим из года в год новые побеги.
- Тут же, у берега, расположились изящные желтые касатики (ирисы). Некоторые их виды за красоту цветов разводят в цветниках как декоративные растения.
- Здесь же можно увидеть и темнозеленые заросли топяного хвоща , так не похожего на другие наши зеленые растения.
- Неподалеку от них обосновались стрелолисты с оригинальными, похожими на стрелы надводными и длинными ремневидными подводными листьями: интересный пример изменения формы листа у растения в зависимости от условий их образования - в воздухе и в воде. Все эти и подобные им растения жмутся к берегу, не удаляясь на более глубокие места озера.
- шумит тростник;
- колышутся и шуршат даже от слабого движения воздуха чуткие камыши;
- плавают большие круглые листья желтой кубышки и белой кувшинки, называемой в обиходе белой водяной лилией;
- на еще больших глубинах разрослись подводные заросли различных рдестов с просвечивающими оливково-зелеными листьями. Это уже растения, почти полностью погруженные в воду. Из нескольких встречающихся у нас видов рдестов лишь у одного - рдеста плавающего - листья находятся на поверхности водоема, у остальных же из воды показываются лишь соцветия;
- и совсем уже не выходят на поверхность воды различные многоклеточные водоросли , относящиеся к низшим, споровым растениям.
Сплавина
Очень большое значение в процессе заболачивания озера имеют: и такие растения, как лекарственная вахта , сабельник, белокрыльник и другие. Плавающие многолетние корневища этих растений, переплетаясь между собой, образуют нечто вроде настила - сплавину . С каждым годом постепенно разрастаясь, она все больше наползает на озеро, медленно уменьшая зеркало воды. На сплавину ложатся перенесенные ветром листья, пыль и т. п. Со временем она переходит в зыбун, выдерживающий уже тяжесть животного и человека. На нее перебираются прибрежные осоки и другие береговые травы, а в дальнейшем кустарники и даже деревья (тальник, ). Приходит время, когда озеро совсем зарастает сверху, но под не толстым зыбучим покровом могут долго еще сохраняться большие глубины. От зеркала воды местами остаются лишь небольшие окна, но и они со временем исчезают и остаются лишь красивые яркозеленые площадки - чарусы .Весело выглядит издали такая чаруса, широко, раздольно расстилаясь среди красноватых сосен и темнохвойных елей. Ровная, гладкая, она густо заросла сочной зеленью и усеяна бирюзовыми незабудками. Луговина так и манит к себе путника... Но изумрудная чаруса - лишь тонкий травяной покров, раскинутый над поверхностью озера... (Мельников-Печерский, «В лесах»).
Образование болота в результате появления мхов
Важнейший этап образования болота - появление мхов . Это прежде всего мхи из рода гипнум , которые обычно называются зелеными мхами .
Образование мхов.
По мере развития болота гипнум и другие мхи постепенно вытесняют многие растения. Но даже в период, когда преобладающими растениями являются мхи, значительную, роль играют еще и другие растения. Местами болото издали кажется покрытым снегом от большого количества пушицы
- ее снежнобелые султанчики покрывают иногда значительные площади. Кое-где колышутся метелки вейника
.
Низинные болота
Там, где когда-то было водное прибрежье озера, растут уже кусты тальника, корявые березы, черная ольха. Их корни страдают от избытка влаги и недостатка кислорода в почве, поэтому со временем эти древесные растения должны отмереть, но все же и они дают материал для торфообразования и влияют на качество торфа.
Низинное болото.
Пушица, вейник и другие подобные растения иногда дают большие накопления органического вещества, поэтому различают и такие виды торфа, как пушицевый, вейниковый
и т. д. Но главным растением в этот период развития болота являются все же блестяще зеленые гипнумы.
Болота, в которых преобладают остатки тростника, осок, мхов, в том числе гипновых, носят названия низинных болот.
Верховое болото
Гипнум, изменяя условия жизни на болоте, подготовляет приход нового торфообразующего растения - белого торфяного мха сфагнума . Сфагнум - мох верхового болота .
Мох верхового болота.
Гипнум развивается в основном в воде содержащей достаточное количество минеральных солей.
Сфагнум, - в воде, почти не содержащей солей. Не переносит присутствия извести в воде.
Сфагнуму обязательно нужна мягкая вода, в то время как гипнум довольствуется жесткой. Самая лучшая вода для сфагнума - дождевая. К тому же сфагнум требует воды очень много.
Сфагнум - белый мох. Это название мха объясняется его клеточным строением. Он содержит клетки двоякого рода. Мелкие зеленые клетки - с хлорофиллом и крупные, пустые, сообщающиеся между собой, не содержащие хлорофилл и придающие мху сероватый оттенок. Именно в них накапливается вода. Если высушить на воздухе сфагнум, а потом опустить его в стакан с водой, он впитает ее раз в двадцать больше, чем весит сам.
Другие же мхи заглушаются белым мхом, они оказываются в худших условиях из-за недостатка минерального питания. В связи со сменой растений низинное торфяное болото
переходит в верховое
.
В верховом болоте при благоприятных условиях влажности и температуре может существовать кукушкин лен, очень долго, распространяясь вширь и нарастая кверху. Торф, образующийся на таком болоте, очень высокого качества - он обладает большой теплотворной способностью и содержит значительно меньше золы, чем торф низинных болот.
Заболачивание леса и луга
Сфагновое болото, разрастаясь, может вызвать заболачивание леса, луга и превращение их в болото.
Заболачивание леса.
Вам, вероятно, приходилось бывать в еловом лесу - зеленомошнике, (подробнее: )? Называется он так потому, что земля под пологом этого леса сплошь покрыта зеленым мхом. Нога тонет в пышном слое кукушкина льна и гипнумов.
Каково состояние деревьев такого сыроватого леса?
Местами они уже прекратили рост в высоту: корням дерева не хватает воздуха. По пням видно, насколько мал прирост дерева в толщину - наружные кольца древесины едва заметны. Даже молодые, не затененные деревья находятся в угнетении.
Такой лес из елей, разукрашенных длинными космами лишайника-бородача, мог бы существовать еще долго, если приостановить процесс заболачивания.
Но процесс этот обычно продолжается и даже усиливается. Посмотрите: среди блестящих зеленых гипнумов и кукушкина льна то здесь, то там уже обосновался сфагнум. Это значит, что условия корневого питания деревьев по мере разрастания белых мхов будут еще больше ухудшаться. В конечном счете они погубят и зеленые мхи и деревья.
Лес постепенно сменится открытым болотом. Только в слое образовавшегося торфа могут сохраниться пни и корни росшего здесь когда-то елового леса. Легко заболачиваются и луга. Один из основоположников научного почвоведения - В. Р. Вильяме писал, что луг деятельностью луговых растений может превратиться в болото.
Некоторые луговые злаки с плотной корневой системой год от года уплотняют дерн. Влаги в этих местах будет задерживаться все больше, луг становится сыроватым. Теперь здесь поселяются осоки, мелкие виды зеленых мхов. Это еще более усиливает заболачивание, и с течением времени, если не принять меры к осушению луга, он перейдет в новое растительное сообщество - моховое болото. Исчезнут луговые травы, сменяясь растениями болот, и, наконец, все сообщество сменится другим.
Болото - биологическое сообщество
С болотом связано представление о неподвижности, застое. Но это только кажется, на самом деле биологическое сообщество - болото - живет своей постоянно изменяющейся жизнью. Если сохраняется достаточная влажность климата, болото растет в ширину, захватывая прилегающие площади и заболачивая леса и луга. При недостатке влаги оно начнет постепенно уменьшаться и может исчезнуть совсем. Сфагнумовое болото растет не только в стороны, но и в высоту. Условия роста белого мха на большом болоте в центральной его части и по краям неодинаковы. Рост сфагнума на более благоприятной для жизни центральной части болота может идти быстрее. Образуется некоторая выпуклость, высота которой достигает иногда 3-8 метров и более. В этом случае она становится хорошо заметной на глаз. Бывает, что болото, разрастаясь, встречает небольшое возвышение, но процесс заболачивания и здесь не всегда приостанавливается. При благоприятных условиях влажности болото может медленно распространяться и вверх по склону. Интересно проследить прошлое болота по составу торфяного массива, образовавшегося на протяжении длительного времени - иногда нескольких тысячелетий. В глубине торфяного слоя почти отсутствует гниение, так как здесь нет благоприятных условий для жизни гнилостных бактерий. Поэтому в торфе иногда находят не разложившиеся трупы животных, погибших когда-то в болоте. Очень хорошо сохраняются в торфе споры, а также пыльца цветковых растений. Под микроскопом можно определить, к каким видам растений они относятся, и таким образом выяснить, какие растения существовали в данной местности в далеком прошлом. Вот почему болото является хорошим архивом прошлого. Нередко в торфяных толщах обнаруживается так называемый пограничный слой из остатков древесных пней и корней. Присутствие такого слоя во многих старых торфяниках указывает на то, что это не случайное явление. Были общие причины, в результате которых развитие торфяного болота задержалось, болото высохло и на его месте выросли леса. Это могло произойти вследствие некоторого изменения климата в сторону большей сухости. Но затем условия опять изменились, и болото вновь начало разрастаться, захватывая лесные массивы, особенно по низким местам. Лес погибал. Сгнивая, падали лесные великаны. Постепенно стволы их разрушались. Лишь скрытые мхом корни и пни сохранились в образовавшихся слоях торфа. Конечно, длительность такого процесса определяется многими столетиями. По этим данным установлено, например, что около 5000 лет назад на территории Европейской части началось потепление и увеличение сухости климата. Затем, спустя около двух с половиной тысяч лет, климат вновь стал более влажным в прохладным и постепенно приблизился к современному. Изменения, происшедшие в результате этого потепления, привели к смене одних сообществ другими и оставили след в виде пограничного слоя в старом болоте. Таким образом, изучение старых торфяников дает ценный материал о природных условиях нашей страны в отдаленные от нас времена.Растения торфяного болота и условия их жизни
Известно, что заболачивание приводит к гибели древесное население. Однако при этом не все деревья гибнут одинаково быстро. Раньше других погибает и исчезают , затем , береза, ольха. Самое живучее дерево на моховом болоте - . У нее очень широкий размах приспособляемости к различным условиям жизни: она хорошо растет на песках, встречается почти на голых скалах, где проникает корнями в трещины твердых пород и находит необходимые условия для жизни, растет и на торфяном болоте.
Болотная сосна.
Конечно, в разных условиях жизни сосна внешне выглядит по-разному. Особенно значительны эти изменения у форм, растущих на болоте.
Кто не видел чахлых болотных сосен
-карликов? Высота дерева всего 3-4 метра, толщина ствола 4-5 сантиметров, однако сосна уже достигла предельного возраста. Срежьте такую сосенку у основания и попытайтесь по годовым кольцам древесины определить ее возраст. Без сильной лупы это вряд ли удастся - так часты слои!
Оказывается, что дереву 50-80 лет и более. В северных областях болотные сосны бывают еще меньше - они скорее похожи на кустарник, чем на дерево. Сравните такого карлика с сосной, выросшей в сосновом бору.
Корни болотной сосны совсем не похожи на корневую систему боровой сосны. У последней корень идет далеко вглубь, дерево прочно держится на земле. Если налетит буря, она скорее сломает дерево, чем вырвет его с корнем. У болотной же сосны корни идут не вглубь, а в стороны, как у ели: здесь в приповерхностных слоях почвы больше воздуха для дыхания корней, чем в глубине торфяных залежей. По мере нарастания слоя торфа условия жизни растения постепенно ухудшаются.
Сосны, растущие на болоте, плодоносят редко, хотя света здесь много и расстояние между деревьями большое. Однако изредка у них появляются шишки с семенами. Семена такой сосны пробовали высевать в обычных условиях. Из них развивались стройные, высокие сосны. Следовательно, условия жизни на болоте изменяют сосну, но наследственная природа ее оказывается очень постоянной и изменяется очень медленно.
Все же лесоводы считают, что не безразлично, из каких сосновых лесов брать семена для новых посадок, чтобы выращиваемые деревья были более высокорослыми и прямыми.
И поэтому некоторые специалисты-лесоводы различают отдельные формы болотных сосен, у которых такие признаки, как низкорослость, особенности строения кроны, ствола, шишек, описываются как устойчивые для данной формы, то-есть рассматриваются уже как наследственная природа этих растений, возникшая под влиянием условий жизни на болоте в течение многих поколений.
Сосна распространена очень широко - она является обычным деревом в самых различных ландшафтах. Однако число видов сосны очень невелико: их насчитывается всего около десяти.
Можно предположить, что причина сравнительно небольшого числа видов сосны заключается в том, что род сосна
сформировался очень давно, еще в среднюю (мезозойскую) эру. Сосна, пройдя очень длительный путь существования в условиях значительных физических изменений, приобрела ту живучесть, гибкость приспособления, которая характеризует современную сосну.
Приспособляемость к различным условиям существования стала признаком сосны, то-есть составляет наследственную ее природу. Это и помогло ей не только сохраниться до нашего времени, но и занять огромные площади.
Болотные деревянистые кустарники
Сосна может жить на болоте благодаря большой приспособляемости к жизни в различных условиях, но есть растения, которые тесно привязаны к болоту и вне его существовать не могут.
Деревянистые кустарники - клюква.
Сюда прежде всего относятся некоторые небольшие деревянистые кустарники
, встречающиеся, кроме севера, почти исключительно на торфяных болотах, реже - в заболоченных лесах.
- Таковы кассандра и подбел - вечнозеленые кустарнички с плотными, покрытыми восковым налетом листьями, сохраняющимися на зиму;
- багульник с сильным, одуряющим запахом и с такими же плотными, как у подбела, завернутыми по краям и покрытыми снизу пушком листьями;
- на болоте, растет и голубика (гонобобель) со съедобными, покрытыми сизым налетом голубоватыми ягодами, и стелющаяся по поверхности болота клюква;
- в более сухих местах прилегающего к болоту леса, растут брусника и черника, а также вереск с очень мелкими листочками и красивыми кистями лиловых мелких цветков.
Борьба болотных растений за влагу
Болотные растения обладают некоторыми особенностями, которые помогают им в их борьбе за влагу . Но ведь болота как раз и богаты влагой! Это верно, но тем не менее растения торфяного болота очень страдают именно из-за ее недостатка. Дело в том, что вода болот в течение всего лета очень холодна и поэтому плохо поступает в корни растения и используется им. Если даже в жаркий летний день опустить руку под моховой покров - вам покажется, что вы опустили руку в ключевую воду. В этом температурная особенность торфяных болот. Объясняется она тем, что моховой покров мешает нагреванию лежащих ниже слоев. Болотные растения можно сравнить с пловцами, оказавшимися в открытом море с ничтожным запасом пресной воды: кругом вода, а жажду утолить нечем; приходится расходовать имеющиеся запасы очень экономно. Одинаковую биологическую задачу - экономно расходовать влагу, но в разных условиях, природа нередко решает одинаковыми средствами: естественный отбор и в том и в другом случае идет в одном и том же направлении. Так, вереск, например, встречается и в очень сухих местах и на болоте.
Вереск болотный.
И там и здесь это растение - сухолюб, то-есть может существовать при очень небольшом количестве влаги (на сухом месте воды мало, на болоте она недоступна растению из-за низкой ее температуры)
У вереска поэтому, независимо от того, растет ли он на торфяном болоте или в песках, очень резко выражены признаки сухолюбов: устьиц, через которые происходит испарение влаги, очень мало, причем находятся они на внутренней, нижней, поверхности иногда почти в трубочку свернутых листочков, защищенных часто пушком, - это также уменьшает испарение, (подробнее: ). Листьев у вереска хоть и много (до 60 000-70 000), но они чрезвычайно мелки.
Наконец, растет это низкорослое растение, как правило, не в одиночку, а большими скоплениями, что также уменьшает отдачу влаги.
Борьба болотных растений за азот
Другим весьма важным вопросом для жизни растения торфяного болота является борьба за азот . Как известно, азот необходим растению для образования белков. В растение он поступает через корень в виде водных растворов азотных соединений. Однако в почвенной среде мохового болота азотных соединений ничтожно мало: из-за отсутствия микробов гниения разложение органического вещества осуществляется здесь или очень медленно, или совсем прекращается. Казалось бы, растения болот должны непрерывно страдать от недостатка азота. Но это не так. В снабжении азотом некоторым растениям болота помогают простейшие грибы . Они существуют в виде тонкой нити, которая оплетает корешки вересковых и даже проникает в ткань корня. В процессе жизнедеятельности грибы добывают из органического вещества почвенной среды соединения азота в таком количестве, что растение, используя только часть из них, вполне удовлетворяет свои нужды в азоте. Но и зеленое растение не остается в долгу: грибы используют органические вещества, создаваемые растением в процессе фотосинтеза. Таким образом, растения торфяных болот обеспечивают себя азотом, находясь в симбиозе с грибами.Азотное питание росянки
Но на торфяном болоте у растений выработались и другие способы добывания азота. Очень интересно, например, происходит азотное питание у небольшого травянистого растения болот - росянки . Листья, как известно, - орган воздушного питания углекислым газом. У росянки они наряду с этой функцией выполняют и другую - добывают азот.
Растение росянка.
Росянка ловит листьями живых насекомых и питается содержимым в них белком. Это растение не без оснований иногда называют хищником.
Интересно наблюдать, как происходит это питание. Росянка - травянистое растение с розеткой листьев. Она развивает в центре розетки стебелек с невзрачными, мелкими, белыми цветками. Каждый лист похож на плоскую ложечку, по краям которой находятся похожие на волоски выросты с блестящими утолщениями на концах, напоминающими капельки росы. Отсюда ее название - росянка.
Каждый листок росянки - своеобразная ловушка насекомых. Вот маленькая мошка опустилась на лист и пристала к нему: он весь покрыт клейкой жидкостью, выделяемой клетками. Изо всех сил бьется мошка, пытаясь освободиться, но это ей редко удается: окружающие пластинку листа волоски наклоняются к мошке и своими утолщениями прижимают ее к листу. Теперь мошке не вырваться. Она погибнет.
Между тем клетки листка росянки, поймавшего мошку, выделяют жидкость, действующую подобно пищеварительным сокам животных - белки тела мошки в этой жидкости растворяются, а затем всасываются клетками и идут на питание растения. Когда насекомое «съедено», волоски расправляются и ловушка вновь готова к действию.
Подобные приспособления к питанию растений насекомыми не единичны. Причем растения, имеющие их, далеки по своему происхождению. Это покалывает, что однородные приспособления, даже самые сложные, могут возникнуть у различных организмов при наличии каких-то сходных условий развития.
Рост болотных растений в высоту
Третья особенность жизни растений в торфяных болотах вытекает из его свойства при благоприятных условиях год от года нарастать в высоту . Рост болота определяется ростом сфагнума, поэтому между сфагнумом и другими растениями устанавливается прямая зависимость: последние постоянно находятся под угрозой быть похороненными под нарастающим слоем торфа. Чтобы избежать этой участи, растения должны обладать какими-то приспособлениями для защиты. И действительно, в результате естественного отбора они приобрели такие приспособления. Росянка, например, каждый год весной образует на уровне поверхности мохового болота розетку листьев. Если осторожно раскопать скрытые в моховом покрове остатки росянки прошлых лет, то даже можно установить, с какой скоростью нарастало болото за последние несколько лет (следы розеток, оставшиеся в моховой толще, сохраняются иногда довольно долго). Постоянно выбирается на поверхность болота и клюква, образуя на стебле придаточные корни. Растет мох, и с такой же скоростью растет клюква, оставаясь в то же время стелющимся карликом. Многие вересковые, по мере нарастания торфа, также дают новые корни на заболоченной части стеблей. Даже лиственница на торфяном болоте постоянно уходит от заболачивания, давая новые придаточные корни. Поэтому на болоте она долговечнее сосны, не обладающей этим свойством. У растений, живущих на торфяном болоте, имеется и много других приспособлений.Жизнь под зеленым покровом торфяного болота
Говоря о торфяном болоте , мы касались лишь его поверхностного слоя, населенного зелеными растениями. Торфяное же болото представляет нередко очень мощную массу, достигающую в глубину десяти метров и более. И здесь, в этой толще, протекает сложная жизнь бактерий и грибов. Если в процессе фотосинтеза зеленого растения образуется органическое вещество - консервы Солнца, то процесс торфообразования можно назвать консервированием органического вещества. Известно, что органическое вещество непрочно - оно легко разрушается, и разрушителями его являются прежде всего различные микроорганизмы - бактерии и грибы. Значение деятельности торфяных микробов, участвующих в процессе торфообразования, в том и заключается, что они препятствуют развитию микробов - разрушителей органического вещества. Микробы против микробов! В чем заключается этот интересный процесс? Прежде всего в том, что микробы - созидатели торфа выделяют вещества в виде различных органических кислот, которые вредны для микробов, разрушающих органическое вещество. Кроме того, в торфяном слое почти отсутствует свободный кислород, а микробы, разрушающие органическое вещество, нуждаются в нем. Наоборот, микробы задерживающие разложение органического вещества, живут при отсутствии свободного кислорода. Но, несмотря на консервацию, органическое вещество болота не останется постоянным: под действием различных торфяных микроорганизмов оно изменяется. Исследуя толщу торфа на болоте, нетрудно установить, что физические и химические свойства торфяной массы разных возрастов различны. Чем ближе слой торфа к поверхности, тем он обычно моложе и поэтому более рыхлый. В нем простым глазом различаем части растений, из которых он образовался. Иногда понятно, какие виды растений дали эти остатки. Однако, чем старше слой, тем это определение будет все более трудным. В глубоких слоях лишь с помощью микроскопа можно обнаружить кое-какие остатки растений, например пыльцу, споры.Торф
Более старый торф нередко представляет землистую массу разных оттенков - от темнобурого до почти черного.
Торф на болоте.
Он вязкий, в нем уже не различишь отдельных частичек. Если мы возьмем горсть торфа из верхних рыхлых слоев и сильно сожмем его, он отдаст некоторое количество воды. Но если то же самое проделать со старым, глубинным торфом, - воды не будет.
Просушивая рыхлый, поверхностный, молодой торф, удаляем из него значительную часть воды, но если снова смочить этот торф, он впитает воду и примет прежний вид. Если же просушить торф старых слоев, а затем так же смочить его водой, то уже не получится торф прежнего вида. Значит, по мере того как торф все больше и больше разлагается, изменяются и его физические свойства.
Химический состав торфа
С глубиной изменяется и химический состав торфа . Причиной этих изменений может быть разнообразие материала, из которого образовался торф, но есть и общие причины изменения его химического состава. Они объясняются прежде всего особенностями питания разных видов торфяных микробов, в результате чего процентное содержание углерода в торфе повышается. Чем старше торф, тем больше углерода в нем содержится . Следовательно, теплотворная способность глубинных слоев торфа будет выше, чем более поверхностных. Такова в самых общих чертах картина торфообразовательного процесса.Мы дознались, что торфа в этом болоте хватит для работы большой фабрики лет на сто. Вот какие богатства скрыты в наших болотах! М. ПришвинТорфяное болото - это колоссальная копилка энергии. Подсчитано, что общее количество углерода, законсервированного в торфяных болотах, составляет на всем земном шаре около 400 миллиардов тонн!
2 Выбери правильные ответы: Озёра располагаются в углублениях суши Разрушителям в озере приходится выполнять двойную работу Отходы в озере полностью перерабатываются разрушителями Озеро со временем зарастает и превращается в болото Экосистема озера «двухэтажная» На дне водоёмов живут потребители
Вопросы для изучения: Как происходит превращение озера в болото? Кто входит в сообщество болота? Почему вода в болоте не высыхает? Что появится на месте болота с течением времени? Какова роль болот? Как происходит превращение озера в болото? Кто входит в сообщество болота? Почему вода в болоте не высыхает? Что появится на месте болота с течением времени? Какова роль болот?
РОЛЬ БОЛОТ: Среда обитания живых существ Смягчают климат окружающей среды Природное водохранилище и регулятор чистейшей пресной воды рек Добыча сфагнума Добыча торфа Среда обитания живых существ Смягчают климат окружающей среды Природное водохранилище и регулятор чистейшей пресной воды рек Добыча сфагнума Добыча торфа
ПРИМЕНЯЕМ НОВЫЕ ЗНАНИЯ: Как возникает болото? Кто входит в сообщество болота? В сходство и различие экосистем озера и болота? Почему болотная система сильно увлажнена? Почему вода летом в озере согревается, а под болотным мхом всегда холодно? Из озера вытекал ручей, как вы думаете, когда озеро превратится в болото, ручей высохнет или нет? Как вы думаете, осушая болота, что люди теряют и что приобретают? Что произойдёт, если осушить болота на большой территории? Чем опасно осушенное болото? Как возникает болото? Кто входит в сообщество болота? В сходство и различие экосистем озера и болота? Почему болотная система сильно увлажнена? Почему вода летом в озере согревается, а под болотным мхом всегда холодно? Из озера вытекал ручей, как вы думаете, когда озеро превратится в болото, ручей высохнет или нет? Как вы думаете, осушая болота, что люди теряют и что приобретают? Что произойдёт, если осушить болота на большой территории? Чем опасно осушенное болото?
Международная группа ученых вновь обращается к чиновникам высшего ранга, чтобы те посодействовали в вопросе сокращения выбросов фосфора и азота. Последние, как выяснилось, стимулируют прибрежных вод.
В февральском выпуске журнала Наука (Science
) исследователи утверждают, что сокращение выбросов именно этих веществ возымеет двойной эффект, так как фосфор и азот вступают в сложные реакции взаимодействия в водных экосистемах.
«
Если конечной целью программы является восстановление баланса экосистемы, то, по словам ученых, движение к ней ускорится вдвое в результате средоточия усилий на очистке водоемов от азота и фосфора, попадающих туда вместе со сточными водами», сказал соавтор исследования доктор Дональд Беч из Центра по охране окружающей среды Мерилендского университета. «
Если заниматься только одним веществом, результаты тоже будут проявляться, но гораздо медленней».
Даниель Конли из Лундского университета (Швеция), также соавтор исследования, добавил, что высшие чиновники должны принять единый подход при борьбе с загрязнением. « В любых заболоченных местах чаще всего можно обнаружить либо азотные, либо фосфорные соединения в зависимости от времени года или местности, и потому важно проблему решать именно в корне».
Лишние химические соединения в воде часто приводят к ее цветению, и все потому, что в водоеме начинают активно размножаться водоросли, и экосистема недополучает кислород. Ученые уверены, что виной тому возросший уровень сбросов грязных сточных вод и применение химических удобрений, при распаде которых активные вещества попадают в те же водоемы с грунтовыми водами.
Статья « Контроль эутрофикации: азот и фосфор» была представлена на научном форуме 20 февраля. Ее авторы — доктора Даниель Конли, Ханс Перл, Роберт Ховард, Дональд Беч, Сибил Сейтзингер, Карл Хевенс, Кристиан Ланцелот и Джен Ликенс.
Центр по охране окружающей среды Мэрилендского университета (UMCES ) — главное учреждение Мэриленда по исследованиям проблем экологии и экосистем. Сотрудники центра помогают обществу понять и переоценить значение здоровой экологии целого региона.
Перевод: Георгий Белых
Не все помнят, что собирать клюкву в заказнике нельзя, иначе редкие виды растений вытопчем
На болото Ламмин-Суо, расположенное в Выборгском районе Ленинградской области, граждане идут, хотя задолго до входа установлены большие щиты, которые информируют о том, что здесь заказник и собирать ничего нельзя. Корреспондент «ВП» тоже отправилась на это болото, но не за клюквой, а чтобы поговорить с теми, кто здесь работает и охраняет природу. В заказнике находится Зеленогорская полевая экспериментальная база Государственного гидрологического института.
«Болото Ламмин-Суо» — региональный гидрологический (болотный) заказник, расположенный в Выборгском районе Ленинградской области. Площадь — 380 гектаров. Имеет три озера. На территории заказника встречаются редкие виды печеночных и сфагновых мхов. Только мохообразных на болоте — более 60 видов. Болото является местом стоянок птиц на пролете. Постоянно на болоте обитают примерно 60 видов птиц.
Диво дивное — озерное болото
Региональный гидрологический заказник «Болото Ламмин-Суо», организованный в 1976 году и занимающий территорию в 380 га, расположен в стороне от шоссе, в лесу. С финского название переводится как «озерное болото». И это действительно так: болото (длиной примерно 2 километра и шириной километр) имеет внутри себя три красивейших озера. Озера расположены по краям болота. Два из них (их называют Две сестры) соединены узким перешейком. Третье, самое маленькое, в обиходе названное Копейка, — поодаль. Заказник — это само болото с его озерами плюс окружающие ельники и сосновые боры.
Поражают Две сестры — с чистейшей водой (видимость на довольно большую глубину). И главная достопримечательность — плавающие островки разных размеров, но все небольшие. Островки покрыты мхами, кустарником, а на некоторых даже совсем юные деревца есть. Со временем такие островки должны прибиться к берегу и соединиться с ним.
Когда-то в котловине, ныне занимаемой болотом, было озеро. Постепенно оно превратилось в болото, которое затем начало зарастать.
— Еще в 60-х годах минувшего века болото просматривалось — как на ладони. Сейчас, видите, лес потихоньку образовывается, с каждым годом становясь все гуще. Идет процесс минерализации почвы, — поясняет Наталия Михайловна Селянская, начальник экспериментальной базы, отработавшая здесь уже 27 лет.
— То есть когда-нибудь здесь вместо болота будет настоящий лес?
— Будет, но не очень скоро. Озеро превратилось в болото за 7 тысяч лет. Теперь на очереди превращение в лес. Но в наше время подобные процессы идут значительно быстрее, чем раньше, и виной этому — антропогенные факторы.
— Плохо, что вместо озера будет лес? Значит, болот будет все меньше?
— Если смотреть глобально, это ни хорошо ни плохо. Круговорот воды в природе человеку не под силу отменить. Да, какие-то болота превратятся в лес, но с другой стороны — какие-то нынешние озера со временем станут болотами.
От людей-дикарей нет спасения
От бурной деятельности человека заказнику никуда не деться. В лесу, его окружающем, можно все чаще встретить классическую свалку: мусор в лес вывозится самосвалами. (Так что сотрудникам заказника порой приходится убирать еще и эти «ничейные» свалки.) Шлагбаумы, перекрывающие въезд автотранспорта, периодически ломают. О том, что граждане собирают на заповедной территории грибы и ягоды, и говорить не приходится. Бывает, что на краю заказника и охотятся.
— Ходим, объясняем. Кто-то понимает, кто-то нет. Порой нам откровенно хамят. А один раз отдыхающие на меня овчарку спустили, — рассказывает Наталия Михайловна.
Период сбора клюквы — самая беда для заказника. Вооруженной охраны у нас нет, а немногочисленные сотрудники физически не в состоянии быть в каждой точке болота 24 часа в сутки. По гати уже вот дорожки несознательными гражданами протоптаны (а сотрудники, чтоб сберечь природу, ходят только по специальным деревянным мосткам).
— Да не клюквы жалко — уникальную растительность вытаптывают. Мхи, лишайники. Вот посмотрите, красота какая — росянка, редкость, — показывает Наталия Михайловна характерные стебельки этого насекомоядного растения, спрятавшегося среди болотных мхов. — Не зря же в правилах четко сказано, что ходить по болоту можно только в снежный период. То есть когда вся растительность снегом защищена.
— И люди не боятся, что трясина засосет?
— Они уж по многу лет ходят и знают, что наше болото довольно безопасное. Есть три вида болот: верховые, низинные и переходные. Лиза Бричкина из повести «А зори здесь тихие...» утонула в болоте низинном. У нас болото верховое, и только небольшая его часть относится к переходным. Там действительно может засосать.
Большой урон наносят заказнику и купающиеся. Хотя для купания отведено специальное место, сделаны мостки на большем из Двух сестер озере, народ норовит обойти озеро с другого края, то есть по болоту. Или проникнуть по болоту в меньшее, хотя оно питьевое. То есть из него берут воду на бытовые нужды сотрудники заказника.
— Самая беда — что плавучие островки вытаптывают. Прыгают с них в воду. А там растительность очень уязвима: один раз пройдешься — и ей лет пять восстанавливаться. Говорим: «Неужели вы хотите, чтобы эти чудесные зеленые островки превратились в торфину, темную торфяную неэстетичную массу, плавающую по воде? Да вам же самим неприятно купаться будет!» Вот, гляньте на этот островок: еще недавно на нем и сосенка маленькая была, и березка. Теперь только березка осталась, и та еле жива. Вытоптали! — сетует Наталия Селянская. — А недавно видела, как трое молодых людей пытались отодрать от берега солидный кусок дерна. Видимо, хотели еще один плавучий остров сделать. Хорошо, я в тот момент была рядом. Сразу сделала замечание. Вроде бы поняли.
— Наверно, и от рыбаков спасения нет? — спрашиваю.
Но, как пояснила Селянская, как раз с рыбаками проблем и нет. Нет рыбаков. Потому что в этих озерах… нет рыбы. Вода повышенной кислотности, непроточная, и в ней рыба не селится. В 60-х годах прошлого века пытались здесь карасей развести. Завезли партию, да без толку. Не выжили. Но как питьевую такую воду использовать можно, чай будет вкусный, с легкой кислинкой.
— И еще мы очень боимся, что на территории заказника будет создана рекреационная зона с туристической стоянкой. Сначала туристы, а там, смотришь, и коттеджи появятся. Остается надеяться, что заказник не превратится в место отдыха для избранных, — говорит Наталия Селянская.
Сотрудники заказника защищают не только природу в целом, но и спасают подброшенных животных — недавно спасли и пристроили десяток щенков, коробка с которыми была оставлена на дороге.
Змеи никого не пугают, лисы — не боятся
Мы с Наталией Селянской идем вглубь болота по деревянным мосткам. В 80-х годах они шли через все болото. Но со временем стали подгнивать, а денег, выделяемых государством, хватает только на ремонт близлежащей к экспериментальной базе части. Так что сотрудникам приходится карабкаться по остаткам мостков, чтобы сделать необходимые наблюдения по точкам. А точек для наблюдения в болоте — более пятидесяти.
Справа от мостков установлены видавшие виды покосившиеся приборы.
— Здесь когда-то за солнцем следили. Теперь же нет для этого ни оборудования, ни сотрудников, — поясняет Наталия Михайловна. — У нас вообще с приборами плохо. Все старое. К нам когда приезжают ученые с других станций, удивляются: «О, какая древность! Мы по таким приборам в институте учились!» А сотрудникам у нас платят… «гигантские зарплаты» — 5 тысяч рублей. Только на энтузиазме и любви к природе, к этому замечательному месту все и держится. Вон Александра Александровна Ли — наш старейший сотрудник, ей уже 75 лет, — не только наблюдения ведет, но и, если нужно, лед продолбит, снег покидает.
Тут же, на болоте, среди кочек — метеорологическая площадка. Есть здесь и необычные приборы. Например, два прибора, с помощью которых исследуют влияние дождей на болото. Один (с самописцем) фиксирует, сколько осадков и в какое время выпало. Другой (тоже с самописцем) — насколько во время дождей повысился уровень болота. Болото, можно сказать, дышит. Нет осадков — выдох, уровень понижается. Идут дожди — вдох, уровень повышается.
Но автору этих строк самыми интересными приборами показались глубинные термометры. Они установлены в ряд, на разную глубину. Наталия Селянская по очереди вынимает их и смотрит на показатели. На различных слоях температура разная: чем глубже, тем холоднее.
С помощью различных приборов специалисты следят за тем, как живет болото, как проходит испарение влаги с его поверхности, как в зависимости от различных факторов колеблется уровень, что происходит с торфяным слоем и прочее. Все эти данные нужны не только для того, чтобы знать, что происходит с природой, но и для сугубо практических вещей. Ведь через болота прокладываются дороги, тянутся коммуникации, газопроводы. И нужно просчитать, что может произойти, какие участки магистралей потребуют дополнительного укрепления. Причем сведения по болотам, расположенным в других регионах, для нашего региона не подойдут. Потому что иные природные условия. Впрочем, болотных заказников в России уже вообще остались считаные единицы. Так что и в этом плане Ламмин-Суо — уникально.
Небольшой коллектив заказника надеется, что вскоре произойдут положительные изменения. В следующем году обещают деньги на реконструкцию экспериментальной базы. И уже в этом году, возможно, наконец-то появятся очень нужные ртутные стеклянные метеорологические термометры. Обещано таких три, каждый стоимостью 3,5 тысячи рублей. Сейчас Гидрологическим институтом готовится монография по болоту Ламмин-Суо, где будет обобщена история его наблюдений (с 50-х годов минувшего века).
— Наталия Михайловна, а зимой здесь страшно? Медведи, волки заходят? Это же только летом достаточно обжитой уголок Карельского перешейка.
— Медведей здесь нет. Но по весне можно волка встретить. А так лисы заглядывают. Если собак поблизости нет, могут из собачьих мисок есть. К сожалению, лисы могут и кошку утащить. У нас бывали такие печальные случаи.
Пока мы шли по мосткам, увидела, что в болоте змеи — на солнышке грелись две гадюки.
— Может, объявления вешать: «Осторожно, змеи!», тогда народ не пойдет? — предлагаю Наталии Михайловне.
— Уже вешали, — машет рукой Наталия Михайловна. — Все равно идут.
Спрашиваю о самом запоминающемся событии на Ламмин-Суо.
— Когда на озере останавливается на ночлег стая лебедей. Рано утром выходишь — и все озеро в белых лебедях. И с восходом солнца они улетают. Сказочное зрелище. Но такое бывает раз в несколько лет.
Не дожил и ледник. Растаяв 12 тысяч лет тому назад, он оставил после себя множество озер со стоячей водой, что открывало дорогу новому болотообразовательному процессу.
Но болота из них родились не вдруг. Холода еще долго давали о себе знать, препятствуя нормальному развитию растений и животных. А без их активного участия ничего путного в безжизненных водах не могло произойти. Но физические процессы в нужном направлении уже пошли. На дне водоемов начали откладываться минеральные осадки, выносимые ветром и дождями с окрестных возвышенностей. С появлением в застойных водах полноценного планктона (свободно блуждающих мелких организмов) и всплеском прибрежной жизни из отлагавшейся на дне органической массы стал образовываться озерный ил, или сапропель (от греч. «сапро» - гнилой и «пелос» - грязь). А в малых, быстро зарастающих зеленью озерках - торф, минуя характерную для крупных водохранилищ стадию сапропеля.
Проходили века. Торфяные залежи мало-помалу росли. Наиболее бурное их формирование, как предполагают многие специалисты, началось 8 тысяч лет тому назад, чему способствовало потепление, повлажнение климата и некоторые другие благоприятные процессы.
Об основных факторах болотообразовательного процесса, действующих и в настоящее время, можно судить исходя из приведенной схемы. Их достаточно много и все они взаимодействуют между собой.
Заторфовывание водоемов - не единственный путь образования болот и даже не самый распространенный. Заболачивается при соответствующих условиях и суша, о чем тоже будет в свое время сказано. Но рождение торфяного болота (а именно оно нас больше всего интересует) удобнее всего рассмотреть на первом примере. Тем более что данная модель наиболее изучена.
Превращение озера в болото - крайне медленный процесс. Он тянется тысячелетиями, в течение которых водоем постепенно зарастает. С суши на него настойчиво наступает влаголюбивая растительность. Она завоевывает сначала более доступные ей мелководья и, не останавливаясь, шаг за шагом, продвигается все дальше в глубину. Словно помогая зеленым покорителям, дно самого озера понемногу повышается за счет отмирающих остатков растений и планктона. Под натиском растительности озеро из года в год мелеет, покрывается зеленью, которую окаймляют высокие густые камыши, тростники да различного рода осоки. Науке известны случаи, когда процесс затухает в силу своего развития. Нечто похожее происходит и в зарастающем озере. Возникающее в его водах богатое биологическое сообщество (рыбы, планктон, ракообразные и пр.) является в действительности прелюдией к постепенному исчезновению водоема.
Замечательный русский ученый и большой знаток расгений Андрей Тимофеевич Болотов (1738-1833) однажды заметил: «Травы хотя и кажутся нам, что растут в смешении друг с другом и сущею белибердою, однако сия беспорядица далеко не такова велика, когда рассмотреть ближе». Болотов имел в виду обычную растительность. У озерной - порядка гораздо больше. В распределении ее по глубинам просматривается определенная зональность. В. Н. Сукачев выделяет шесть таких зон: 1) мелководная, 2) камышовая, 3) водяных лилий, 4) широколистных рдестов, 5) макрофитов и 6) микрофитов. Рассмотрим (в обратном порядке, по ходу роста объема биомассы), что представляет каждая из них.
Зона микрофитов (то есть микроскопических одноклеточных организмов). Самая глубоководная, производящая, однако, не так много органической продукции относительно площади или объема. Здесь царствуют низшие споровые растения. Преимущественно синезеленые водоросли с небольшой примесью зеленых и диатомовых. Ну и, разумеется, вездесущий планктон - сообщество «парящих» в воде мелких существ. В него входят многочисленные виды бактерий и простейших, некоторые водоросли и животные, а также яйца и личинка последних.
Зона макрофитов (крупных травянистых растений, видных невооруженным глазом). Расположена ближе к берегу и состоит из более крупных, чем в предыдущей зоне, растений как споровых, так и цветковых. Встречается здесь роголистник, узколистные рдесты, отдельные мхи и целые подводные луга из харовых водорослей.
Зона широколистных рдестов . Занимает глубины от 4-5 метров и меньше. Название говорит само за себя. Но кроме трех видов доминирующих рдестов, составляющих ботаническую основу зоны, в ней произрастают еще ежеголовка и уруть. А из предыдущей полосы могут наведываться роголистник и харовые водоросли.
Зона водяных лилий . Включает не только выразительных белых красавиц-кувшинок, душу озера. Но также ее родных сестер - кубышек, или кувшинок желтых, весьма схожих с первыми по биологическим особенностям. Компанию этим любопытно выглядывающим из воды созданиям составляет плавающий рдест. Все они в отличие от полностью погруженных растений перечисленных выше поясов простирают свои широкие листья по водной поверхности, максимально используя благоприятные возможности для фотосинтеза.
Зона камышей . Расположена преимущественно на глубине двух-трех метров. У нее своя особенность: наружные части входящих сюда растений (тростника, камыша, трезубки, приречного или топяного хвоща и других), существенно возвышаются над водным зеркалом. Это уже чем-то напоминает знаменитые мангры - «ноги» купаются в воде, а «голова» и значительная часть «туловища» - в лучах солнца. Заросли горделиво стоящих, статных трав этой зоны достаточно компактны. Но если в этом плотностое появляются свободные промежутки, их занимают нередко гости из предыдущей зеленой полосы. Природа и здесь не терпит пустоты.
Мелководная (или прибрежная) зона . Простирается до глубины примерно в один метр. Тут наиболее богатая по родовому и видовому составу флора: различные осоки, стрелолист, частуха подорожниковая, кизляк, водяная гречиха, рдест, водяная сосенка, водяные лютики и ряд других.
Приведенное деление в известной мере условно как по числу зон (у Е. А. Елиной, например, их семь), так и по приуроченности к ним гигрофитов. С дисциплиной у них не совсем в порядке. Сукачев сам подчеркивает, что есть немало свободно плавающих растений, которые нельзя строго отнести к конкретной зоне. Среди постоянных нарушителей границ - турча, ряски, пузырчатка, лягушечник, телорез и некоторые другие. Бывает и так, что зоны расслаиваются, объединяются или же вообще выпадают. Вес зависит от складывающихся условий.
Экологическая ситуация в водоеме из года в год меняется из-за деятельности самой же флоры. За счет отмирающих ее органических остатков медленно, но неудержимо растут слои придонных отложений. Это изменяет режим питания растений и сказывается на их пространственной «прописке». Прежняя часто становится необязательной.
Каждая растительная зона автоматически готовит почву для следующей, подтачивая тем самым основу своего собственного тут существования. Сдвиг зон в глубину создает новые плацдармы для захвата растительностью все более отдаленных от берега участков. Проходят тысячелетия и наступает момент, когда первые ряды зеленых захватчиков, наконец, смыкаются. Водоем полностью зарастает, что совпадает обычно с его заторфовыванием, которое идет параллельно. Его место безраздельно и окончательно занимает болото.
Такова в самых общих чертах схема бесконечно долгой биологической эволюции озера. Но отнюдь не всякого. Глубоководные водоемы с крутыми обрывистыми берегами в нее не вписываются. По той простой причине, что нет в приозерном мире таких растительных гигантов, которые корнями доставали бы его дно. Но природа предусмотрела здесь другой выход - атаку сверху. Такие гигрофиты, как трифоль, сабельник, белокрыльник способны тянуть свои стебли по водной глади. На этой стелющейся органической подстилке охотно поселяются осоки, хвощи, папоротники, кизляк, вех и другие корневищные растения. Тесно переплетаясь, они создают сообща плавающий на воде зеленый ковер. Год от года он уплотняется, утолщается, разрастается вширь. Это так называемая сплавина или приповерхностный фитоценоз. Параллельно идут донные приращения органики, формирующейся из отмирающего планктона и естественных растительных потерь. Из нее по упомянутой уже схеме образуется сначала сапропель, а потом и торф. Общий запас его сверху дополняют продукты неполного разложения сплавины.
Проходит время. Зеленое кольцо окончательно сжимается, знаменуя полное торжество болота. «Голубое око» перестает существовать.
Молодая, неокрепшая сплавина, зияющая кое-где «окнами», представляет немалую опасность для любителей болотных прогулок. В народе ее называют «зыбун». Она прогибается под тяжестью, словно гамак, и иногда не выдерживает веса человека. Ничего хорошего это не сулит. Под лохматым зеленым одеялом - черная прорва. Горе тому, кто нечаянно в ней окажется. Шансов выбраться без посторонней помощи мало.
Рассмотренные пути заторфовывания озер не строго обособлены, - убеждены исследователи этого значительного, богатого загадками, исторического процесса. Нередко они протекают одновременно в пределах одного и того же водоема.
Болот озерного происхождения немало в Беларуси, на родной мне Смоленщине, в Подмосковье. Громадные мещерские болота, или «мшары», тоже не что иное, как заросшие в течение тысячелетий озера. Когда-то эти края покрывали толстые слои льда, после таяния которых остались многочисленные впадины с водой. Многим из них суждено было стать болотами. Вместо голубых здесь
преобладают теперь зелено-серые краски, образуемые зарослями сфагнума, брусники, гонобобеля, кукушкина льна. «Когда стоишь среди такого болота, - пишет Паустовский, - то по горизонту ясно виден бывший высокий берег озера - «материк» - с его густым, сосновым лесом. Кое-где на мшарах видны песчаные бугры, поросшие сосняком и папоротником, - бывшие острова. Местные жители до сих пор так и зовут эти бугры «островами». На «островах» ночуют лоси».
Все знают, что самая знаменитая русская река Волга вытекает из болота, которое некогда было озером. Последнее недавно установили сотрудники Тверского университета. Журналисты преподнесли сообщение, как сенсацию. Но болотоведам этот частный случай лишь подтвердил хорошо известную им старую истину.
Болота, как уже подчеркивалось, прекрасно образуются и на суше - в долинах рек и междуречьях, на окраинах озер, в местах выхода родников и т. д. Словом, на понижениях или равнинах, где легко скапливается паводковая и дождевая вода. Но возвышенный рельеф вовсе не исключается. Лишь бы были необходимые для заболачивания гидрологические предпосылки: постоянное или периодическое подтопление, плохой водный сток и водонепроницаемый подпорный фунт. Когда они есть, болотообразовательный процесс не останавливают даже… горы. Мой хороший знакомый и заядлый альпинист Дмитрий Пономаренко встретил самое настоящее болото на скалах Центрального Кавказа. Под ногами зачавкало, захлюпало, они по щиколотку и выше стали проваливаться в воду. «Неужели болото? - удивился он. - На высоте 3000 метров!» Все свидетельствовало, что именно так и есть. Даже кочки и осока кругом. А по краям - камни и сухость. Вероятно, это была одна из бессточных котловин, подвергшаяся локальному заболачиванию. Такие случаи болотоведам известны.
О горных болотах на Памире с увлечением рассказывала мне в Душанбе профессор К. П. Рахманина, известный в Таджикистане и в бывшем Советском Союзе ботаник. «Там даже торф есть», - подчеркнула она, пообещав назавтра все показать в натуре. О высокогорных очагах торфа я был достаточно наслышан и напрочь был увидеть все собственными глазами. Но запланированная экскурсия не состоялась. Было беспокойное лето 1990 года. В горах уже орудовали банды. Как раз накануне буквально в десяти километрах от Душанбе они на перевале остановили легковую автомашину и убили пассажиров. Начинались межнациональные разборки и нам посоветовали не рисковать. Тем более что ехать пришлось бы тем самым единственным маршрутом.
В нашей по преимуществу низинно-равнинной местности на суходолах заболачиваются такие элементы ее ландшафта, как луга, леса, лесосеки, бывшие пожарища и т. д. На динамике процесса мы не будем останавливаться, дабы не утомлять читателя специфическими научными подробностями. Ограничимся краткой характеристикой уже сформированных (в различных местоположениях) болот.
По самой ходовой классификации все они подразделяются на три основных типа: низинные, переходные и верховые. Некоторые специалисты (Бахнов, 1986 и др.) считают их разобщенными во времени стадиями единого болотообразовательного процесса. Нечто вроде детства, юности и зрелости у человека. Как ребенок, подрастая, превращается во взрослого, так и молодое (низинное) болото, развиваясь, трансформируется в верховое - высшее свое состояние.
Что же представляет собой низинное болото - природный недоросль, которому, однако, от роду может быть не одна тысяча лет?
Это - образование чаше всего с маломощной, но хорошо разложившейся торфяной залежью, формирующееся как на затапливаемых суходолах, так и на зарастающих озерах и старицах. Как правило, сильно обводненное и наиболее обеспеченное по минеральному составу. Ученые называют такое болото эвтрофным (от греч. «eu» - хорошо + «trophe» - питание). В нем создаются довольно сносные условия для роста и развития растений, что подтверждается разнообразием низинной флоры.
Здесь обитают не только зеленые (гипновые) мхи и многочисленные травы (различные осоки - острая, высокая, вздутая, пузырчатая и др., тростник, хвощи - приречный и болотный, рогозы, манники, вахта, сабельник и т. д.), но также деревья (ель, сосна, ольха черная, береза бородавчатая, реже пушистая, иногда ясень) и некоторые кустарники (например, ивы - пепельно-серая, пятитычинковая, лопарская, розмаринолистая и др.). Торфяная залежь образована остатками этих растений. Сфагновые же мхи на нем почти не встречаются.
Низинные болота имеют плоскую или вогнутую поверхность. Характерными элементами ландшафта являются осоковые и древесные кочки, а также многочисленные понижения (мочажины), в которых проступает грунтовая вода. Такие болота наиболее типичны для Белорусского Полесья.
С детства влюбленный в болота Сергей Аксаков больше всего на свете обожал «чистое, луговое, заливаемое весенними потоками, поросшее кустиками и редкими деревьями. Как хорошо оно в теплое весеннее утро! Вода стыла, оставляя кое-где мокрые следы и небольшие гривы наносной земли с черноземных полей. Нигде растительность не является с такой силой. Солнце палит влажную, тучную почву и тянет из нее травы и цветы: чуть не видишь, как растут они», - восторгается писатель. Судя по характеристике, речь идет о пойменном болоте.
Выпуклые верховые болота образуются обычно на водоразделах в условиях увлажнения атмосферными осадками. Отличаются от низинных мощным слоем слаборазложившегося и, значит, бедного питательными веществами торфа, а также сильной его кислотностью. В науке их называют еще олиготрофными (от греч. oligos» - малый + «trophe» - питание). Они наиболее однообразны по видовому составу растений, что объясняется не только нехваткой пищи, но и (пусть вас не удивляет!) недостатком влаги. Судите сами: растущее, как говорят, «макушкой вверх» верховое болото все дальше и дальше отдаляется своей поверхностью от фунтовых вод. Середина его может возвышаться над краями на 4-5, а то и 10 метров! Влага на такую солидную высоту из глубин поступает слабо и корням (особенно в засушливое лето) нередко приходится рассчитывать лишь на мокрую милость с неба.
Самое парадоксальное в этой влагонапряженной ситуации то, что болотная линза бывает переполнена водой. Она даже может… лопнуть под ее напором. Один из таких случаев описывает известный французский географ Жан Жак Элизе Реклю. Произошел он в 1821 году в Ирландии. Большое торфяное болото в центре обширной равнины внезапно прорвало окружающие его мшистые валы и стало растекаться по окрестностям. Потоками грязи были снесены дома и затоплены леса на площади в двенадцать квадратных километров. Возможно, что толчком к прорыву послужили какие-то подземные силы. Ведь прежде чем лопнуть, поверхность болота долгое время волновалась, как море, а из глубин его доносились глухие раскаты наподобие подземного грома.
Живут в верховых болотах лишь весьма неприхотливые растения. Из коренных обитателей преобладают мхи. Особенно сфагновые - самые нетребовательные к пищевому режиму и хорошо переносящие повышенную кислотность Щелочная же среда для них, напротив, гибельна. Кроме мхов тут растут травы - пушица влагалищная, очеретник белый, шейхцерия, морошка, водяника, росянки (круглолистная, английская и др.), а также кустарнички - багульник, вереск, клюква, голубика, Кассандра, подбел. Из деревьев встречается главным образом сосна.
Господство в растительном покрове сфагновых мхов подавляет развитие высших растений. Многие из них имеют угнетенный вид. Та же сосна, к примеру, образует малорослые и редкие древостой, которые именуют не иначе, как мелколесьем. На вид такие сосенки корявы, приземисты, замшелы, хотя по возрасту многие уже старушки.
Микрорельеф верхового болота в большинстве бугристый: пушициевые кочки, моховые бугры и гряды с пронизывающими их побегами кустарников. Наиболее высокие из гряд увенчаны стволиками хилых сосенок.
Доля верховых болот в Беларуси составляет 18,2% от всей площади болот. Больше всего их в Витебской и Минской областях. Одно из крупнейших - Ельня,
расположенное на территории Миорского и Шарковщинского районов. Площадь его 23,2 тысячи гектаров. В 1968 году болото стало гидрологическим заказником республиканского значения. Ныне статус его повышен. Комплекс вошел в разряд Рамсарских угодий, требующих особой охраны. В Березинском биосферном заповеднике Домжерицкое верховое болото шириной около двадцати километров тянется почти до Лепеля. Есть они в Припятском заповеднике и Беловежской пуще. Много верховых болот в Глубокском районе. На некоторых из них организованы клюквенные заказники.
Переходные болота, занимающие промежуточное положение, думаю, нет надобности здесь описывать. Важно отметить лишь характерные растения этих мест: березы - пушистая и приземистая, пушица влагалищная и целый ряд сфагновых мхов - узколистный, центральный, тупой, отогнутый и другие, которые здесь особенно обильны.
Таким образом, гидрологическое, почвенное и климатическое своеобразие болот определяет и флористическую их специфику. «Зависимость между условиями среды и характером растительности, - отмечает Сукачев, - вряд ли в каком-либо из наших типов растительности так наглядно представлена, как в болотах. Оригинальность жизни болота еще тем более усиливается, что и сама среда, в частности субстрат, на котором развивается растительность, есть почти начисто продукт деятельности этой же растительности».
Выше подчеркивалось (Бахнов, 1986), что в процессе своего развития каждое молодое болото стремится превратиться в верховое. Это происходит в результате возрастающего обеднения минерального питания. При этом почва все больше подкисляется, усиливается средообразующее, а проще сказать - притесняющее влияние сфагновых мхов. Береза сменяется сосной, сложные растительные сообщества - все более простыми.
Последний этап развития болота, замечает В. К. Бахнов, сопровождается угнетением самих «угнетателей» - сфагновых мхов. В их покров внедряются печеночники, лишайники, а впоследствии и водоросли, которые заселяют мертвую моховую дернину. Общая направленность смены растений-маркеров такова: покрытосеменные (цветковые) → голосеменные (хвойные) → сфагновые мхи → печеночные мхи → лишайники → водоросли, то есть от более совершенных типов растений к примитивным. В сравнении с основной формулой развития органического мира (от простого к сложному) здесь получается как бы «эволюция наоборот». Любит неожиданные повороты Природа. Может быть поэтому так и пленительны ее неповторимые создания!
Итак, краткий научный экскурс в историю болота закончен и на этом можно было бы поставить точку. Но хочется напоследок добавить и лирический штрих.
Для громадного большинства людей торфяник служит типом однообразия и скуки, считает профессор К. Ламперт. Но истинный друг Природы видит и в этом ландшафте своеобразную прелесть. Его умиляют даже сама сырость, долго лежащая поутру на болотной почве, и впечатляющая игра света. «Тяжелые от росы никнут растения, в тысячах каплей отражается падающий на них солнечный свет, который с трудом пронизывает лежащие над торфяником слои испарений». Солнце поднимается выше и воздух над болотом начинает дрожать и сверкать. Глаза замечают освободившиеся из-под власти тумана красные листочки росянки, великолепные кустики белой пушицы, обрамляющие повсюду кочки, клюкву и чернику, плавающую на воде ряску. Призывно глядит из пышного мохового ковра алыми бусинками брусника. Это самостоятельный тихий мирок с оригинальным содружеством растительных и животных организмов. В нем преобладают неяркие краски, но всюду кишит, торжествует под теплым солнцем достойная уважения жизнь. Мы еще вернемся к ней.
