Лекции для студентов

Индикационная геоботаника — ИНДИКАЦИОННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НА БОЛОТАХ

ИНДИКАЦИОННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НА БОЛОТАХ

Геоботаническая индикация на болотах наиболее часто применяется для определения типа питания, стадий развития болота, выявления гидрологической системы болот, определения условий возникновения болот, оценки болотных массивов в хозяйственно-производственном отношении и для определения гидрохимических особенностей болотных вод.

Для разделения болот по типам питания — грунтовое, атмосферное и переходное — растительный покров до настоящего времени изучен еще недостаточно. Однако его можно использовать как индикатор. Растительный покров болот грунтового питания характеризуется господством березняков, черноольшаников, ельников, ивняков, зарослей осок, коврами зеленых мхов, сообществами влаголюбивых злаков и крупного разнотравья. Часто болото постепенно переходит в участки влажных лугов. Болота грунтового питания обычно располагаются в логах, в долинах рек и у родников. Такие болота могут возникать при заболачивании вырубок или гарей.

Болота атмосферного питания характеризуются преобладанием специфических олиготрофных растительных сообществ, приспособленных к жизни на субстратах, крайне бедных минеральными соединениями. Для верховых болот типично развитие ковров сфагновых мхов, сообществ с господством кустарничков — клюквы, багульника, подбела, голубики, распространение особых болотных форм сосны, разрастание пушицы, шейхцерии болотной, мелкой осоки болотной.

Своеобразен рельеф болот, образованный чередованием извилистых гряд и кочек и развитых между ними увлажненных понижений — мочажин. Распределение растительных сообществ имеет мозаичный характер вследствие тяготения одних фито-ценозов к грядам и кочкам, а других — к мочажинам. Болотный массив в целом имеет пологовыпуклые очертания, и его центральные части находятся выше периферийных. Многие болота грунтового питания в ходе развития эволюционируют в массивы, питающиеся атмосферными осадками. Промежуточными звеньями этой эволюции служат переходные болота, в которых сочетаются черты и низинных и верховых болот. По соотношению площадей, характерных для верховых и низинных болот, можно ориентировочно определить, насколько полно осуществлен переход болота к атмосферному питанию. Например, для болот Северо-Запада европейской части СССР индикатором окончательной смены грунтового питания атмосферным служит развитие сплошного покрова сфагновых мхов. На кочках верховых болот обычно растут сфагнумы бурый и средний, а в понижениях — сфагнумы узколистный, балтийский и др.

Существуют определенные виды растений — индикаторы определенного типа болота. Так, для верховых болот характерны следующие виды-индикаторы: вересковые кустарнички- багульник, подбел, Кассандра, клюква, голубика, вереск. Эти растения можно увидеть и на переходных болотах. На северных верховых болотах встречаются еще карликовая березка, водяника. Одноколосковая пушица влагалищная характерна для верховых болот. Морошка, насекомоядные растения — росянки круглолистная и длиннолистная, осока топяная, очерет-пик, шейхцерия болотная — это все индикаторы верховых болот.

Для низинных болот характерны растения-индикаторы из древесных пород — ольха черная, береза пушистая, ель, сосна (последние реже), в средней и южной полосе — ясень обыкновенный, дающий болотную форму, а в Сибири — кедр. Из деревьев второй величины следует назвать березу приземистую, обычно индицирующую жесткие ключевые воды. Среди кустарников индикаторами служат различные виды ив — серая, пятитычинковая, розмаринолистная, черничная и др. Следует упомянуть еще крушину, а для Западной Сибири — жимолость голубую. Очень разнообразен травяной покров низинных болот. Это прежде всего дерновинные осоки — дернистая, своеобразная, омская, в Сибири — осока вилюйская. Эти осоки индицируют не только богатое питание, но и переменный режим увлажнения. Очень распространены и длиннокорневищные осоки — пузырчатая и бутыльчатая. На пойменных болотах лесной зоны большие площади занимает осока острая, а в степной — осокая прямая. Из злаков характерны прежде всего тростник и различные виды вейников — ланцетный, вытянутый, Лантсдорфа. В Сибири часто встречается злак тростянка.

На безлесных низинных болотах растут три вида пушицы. Это пушица узколистная, широколистная, тонкая, имеющие по нескольку колосков, а в Сибири и на Дальнем Востоке — пушица рыжеватая. Встречается также пухонос альпийский. Достоверными индикаторами низинных болот служат хвощи — топяной с жесткими стеблями обычно без веточек и болотный с полым стеблем. В ольховых топях индикатором перегнойных иловато-глеевых почв служит папоротник болотный. Из разнотравья индикаторами будут: белокрыльник, ирис болотный, а также некоторые зонтичные — горичник болотный и ядовитый нех. Для низинных болот обычны также зеленые (гипновые) мхи.

На переходных болотах можно встретить те же виды, что и на низинных и .верховых болотах. Из древесных пород здесь характерны сосна и береза пушистая, а в Сибири — кедр и лиственницы сибирская и даурская. Встречается изредка ива. Типичным индикатором переходных болот служит пухонос дернистый. В моховом покрове встречаются гипновые и сфагновые мхи.

Имеются разногласия, что, собственно, индицируют олиготрофные, мезотрофные и эвтрофные виды. Некоторые исследователи расценивают их как показатели валового химического состава торфа, другие — как показатели активного богатства почв, зависящего от присутствия наиболее подвижных форм различных соединений. Значимость индикаторов — указателей атмосферного и грунтового питания, а также степени олиготрофности болот подвержена сильным колебаниям в разных географических типах болот, и индикация приобретает региональный характер. Особенно следует отметить неприменимость индикационных схем. разработанных для болот лесной зоны в тундровых ландшафтах, где деление торфов на низинные, переходные и верховые неосуществимо.

Индикация гидрологических систем болот. Гидрологическую систему болотного массива образует совокупность путей движения водных потоков, мигрирующих в толще торфа. Наиболее полное и сложное развитие получает гидрологическая система в болотах атмосферного питания. Основными элементами этой системы являются линии отекания, различные типы топей (т. е. избыточно увлажненных участков), озерки. Среди юпей различают фильтрациоиные (проточные) и застойные. 1У выпуклых торфяников обозначается еще особый элемент — лагг, представляющий обводненную окраину болота, принимающую в себя сток с более повышенных центральных его частей. Гидрологическая система болота и в особенности топи и лагг подчеркивается развитием болотного крупнотравья (болотный ирис, белокрыльник и др.) и некоторых видов сфагновых мхов. На аэрофотоснимках болот атмосферного питания обычно хорошо виден концентрический рисунок, создаваемый чередованием гряд и мочажин, а на его фоне заметны топи и наиболее крупные линии отекания в виде криволинейных полос, секущих рельеф болота и обладающих более темным фототоном, чем окружающие их пространства. По окраине торфяника прослеживается темное кольцо (иногда прерывистое или незамкнутое), изображающее лагг.

Большое значение имеет геоботаническая индикация условий возникновения болотных массивов. Она базируется на идеях выдающихся советских болотоведов Е. А. Галкиной и К Е. Иванова. Развивая их концепции, В. Н. Кирюшкин разработал морфогенетическую классификацию, используя которую можно по внешним особенностям болотного массива (в особенности по его очертаниям) и по морфологии линий сте-кания определить характер впадины, в которой возникло болото. Некоторые элементы этой классификации, имеющие индикационное значение, приведены в табл. 22.

Растительный покров лагга позволяет ориентировочно оценить вероятную интенсивность влияния выпуклых торфяников на гидрологические условия окружающих незаболоченных территорий. Это обусловлено ролью латга как контактной полосы между болотом и прилежащими к нему пространствами. Именно через лагг идет миграция болотных вод за пределы торфяника. И. В. Кузьмина и Л. А. Шевченко предложили для Ыечерноземъя типологию лаггов с указанием индикационного значения их. Они выделяют следующие типы лаггов.

1. Топяной лагг с зарослями осок, белокрыльника и болотных кустарников и со значительными участками открытой водной поверхности. Он характерен для резковыпуклых малооблесенных торфяников и указывает на интенсивный сток болотной воды за границу болота. Поэтому он обычно окаймлен полосой сырых лугов. Часто является местом истока речек, несущих воду болот на незаболоченные площади. Индицирует наиболее резкое гидрологическое и гидрохимическое влияние торфяника на контактирующий с ним район.

2. Мохово-травяной лагг. Сходен с предыдущим, но площадь открытых топей меньше. Полоса сырых лугов по периферии лагга узкая, прерывистая. Индицирует умеренный сток болотных вод и не служит истоком речек.

3. Травяной и облесенный лагги. Эти два типа индицируют крайнее ослабление стока с болота. В облесенных лаггах почти вся стекающая вода расходуется покрывающей его растительностью. Открытые топи отсутствуют. Полосы влажных лугов или нет, или она выражена фрагментарно. Торфяники, окруженные подобными лаггами, почти не воздействуют на гидрологическую обстановку незаболоченных площадей. Многие из перечисленных выше типов лаггов хорошо различимы на аэрофотоснимках. Топяной лагг имеет вид широкой темно-серой полосы с многочисленными интенсивно темными, почти черными, округлыми и овальными пятнами, образуемыми открытой поверхностью воды. Отсутствие этих пятен позволяет опознать мохово-травяной лагг. Облесенный лагг дешифрируется по кронам древесных пород. Травяные лагги дешифрируются с трудом.

Индикация гидрохимических свойств болотных вод. Растительные индикаторы используются для оценки некоторых гидрохимических свойств болотных вод. Наиболее отчетливо они указывают на изменение окисляемости (т. е. суммарного содержания органических веществ, растворенных в воде). Индикаторами вод с наивысшей окисляемостью являются сообщества болот атмосферного питания (ковры сфагновых мхов, пу-шицевые и багульниковые фитоценозы). Для низинных болот типичны низкие значения окисляемости. Исключение представляют лишь ольховые и ивняковые болота, где окисляемость почти так же велика, как и в верховых болотах.