Болото
Боло́то, участок земной поверхности, характеризуемый избыточным увлажнением, гидрофильностью напочвенного растительного покрова, особым типом почвообразования (болотные почвы) и наличием торфа. Болото отличают от заболоченных земель; формальным признаком их различия служит толщина слоя торфа: в России и ряде других стран для неосушенных болот – не менее 30 см. При меньшем слое торфа или его отсутствии избыточно увлажнённые участки относят к заболоченным землям. Наука о болотах – болотоведение.
Болота распространены от арктических до тропических широт. Их учёт затруднён из-за различий критериев отнесения земель к болотам (толщина слоя торфа, его зольность) и недоступности территорий. Считается, что в мире на долю болот приходится от 2 до 5,7 млн км2, 85–90 % из них находятся в бореальном поясе. Примерно треть болот мира приходится на Россию, где они занимают около 1,4 млн км2 (или 8 % территории). Отдельные болота при определённых условиях соединяются с соседними, образуя болотные системы, охватывающие десятки тысяч км2. Громадные площади болот встречаются в Западной Сибири, на прибрежной низменности Гудзонова залива, приморских равнинах Юго-Восточной Азии, в бассейне Амазонки.
Образование болот
Образование болот начинается либо с заболачивания суши (большинство болот), либо с зарастания водоёмов и накопления в них минеральных и органических осадков, в том числе сапропеля.
Скорость их формирования зависит от рельефа местности, конкретных условий водно-минерального баланса, колебаний климата и других факторов. Развитие болот обусловлено вертикальным ростом слоя торфа с последовательным изменением типа водно-минерального питания от грунтового к атмосферному, чему способствуют затруднённый сток вод, произрастание влагоёмких мхов, замедление разложения торфа.
Экосистемы болот занимают промежуточное положение между водными и наземными. Флора может быть представлена как типично болотными (сфагновые и гипновые мхи), так и прибрежными (тростник, рогоз, осоки), луговыми (кровохлёбка, купальница, валериана) и лесными (древесные породы, травы, зелёные мхи) видами. При общем функциональном сходстве болота в различных климатических условиях могут иметь совершенно разный облик по морфологии поверхности почвы, структуре растительного покрова, животному миру и другим признакам.
Болота характеризуются способностью увеличивать на протяжении тысячелетий запас органического вещества, накапливая его в виде торфа; на его образование идёт в среднем 5–20 % годичного прироста фитомассы, которая после опада в анаэробной среде не успевает разложиться. Вертикальный прирост слоя торфа в среднем за время существования болота бореальной зоны (8–11 тыс. лет) обычно составляет 0,1–0,8 мм в год. В условиях южной тайги толщина слоя торфа может достигать 10 м; в тундре, в области вечной мерзлоты в Восточной Сибири – около 1 м; в зонах с умеренным климатом, в субтропиках, где возраст болот значительно больше, известны случаи, когда торфяные отложения измеряются десятками метров.
Природное разнообразие болот
Исходя из содержания минеральных веществ в питающих болото водах их принято подразделять на три экологические группы – болота грунтового, атмосферно-грунтового, атмосферного водного питания. Им соответствуют названия болот: по типу растительности – эвтрофные (с фитоценозами, отличающимися высокой требовательностью к минеральному питанию), мезотрофные (с растениями средней требовательности), олиготрофные (с растительностью, приспособленной к очень бедным минеральными элементами почвам); по местоположению на рельефе – низинные, переходные и верховые.
Болота грунтового водного питания (низинные, эвтрофные) располагаются в понижениях рельефа (местах высокого уровня грунтовых вод) – на пологих склонах при близких водоупорных слоях, в притеррасных частях пойм, в долинах рек, в зоне напорного подъёма вод и т. п.; их поверхность вогнутая или плоская. Богатый минеральный состав (100–300 мг/л) грунтовых вод, включающий карбонат и гидрокарбонат кальция, обеспечивает нейтральную реакцию почвенной среды, а торфы имеют повышенную зольность (6–15 %). Такие условия благоприятны для развития почвенных беспозвоночных и микроорганизмов, обеспечивающих повышенную степень разложения торфа. Для таких болот характерны чёрная ольха, ель, берёза (в Сибири – кедр, лиственница); в напочвенном покрове – осока, тростник, рогоз, хвощи, гипновые мхи. Здесь обитают кабаны, водяные крысы, полёвки, много птиц (кулики, болотные курочки, коростели и др.). В России низинные болота обычны в дельтах Волги, Дона и Кубани.
Болота атмосферно-грунтового водного питания (переходные, мезотрофные) имеют меньшую минерализацию вод, характеризуются слабокислой реакцией среды, обеднённым составом растительности, пониженной зольностью торфа (4–5 %). В древесном ярусе преобладают сосна и берёза, в напочвенном покрове – сфагновые мхи, сабельник, пушица и другие растения.
Болота атмосферного водного питания (верховые, олиготрофные) располагаются на водоразделах. Они питаются только за счёт атмосферной пыли и влаги, обеднённой элементами минерального питания (от нескольких до десятков мг/л); это создаёт условия для повышения кислотности почвенной среды и образования торфов низкой степени разложения и малой зольности (1–3 %). Сток с этих болот осуществляется преимущественно через верхний (до 30–70 см), или «деятельный», слой, водопроницаемость которого значительно выше расположенной под ним «инертной» толщи. Запас влаги в ней может уменьшаться в основном за счёт испарения и мало влияет на питание рек. В широко представленных в таёжной зоне верховых болотах прирост торфа более интенсивен в середине, чем на их периферии (т. н. центрально-олиготрофный тип); при этом формируется выпуклый торфяник, возвышающийся на 2–7 м. На зрелых стадиях развития верховых болот по грядам и микроповышениям произрастают низкорослая сосна, лиственница, кустарнички (багульник, хамедафне болотная, карликовая берёза, вереск, подбел), а в понижениях и между кочками (мочажинах) – некоторые виды сфагновых мхов, шейхцерия, очеретник. Центральные части таких болот нередко доходят в своём развитии до т. н. дистрофных стадий с мертвопокровными участками, явлениями эрозии и образованием большого количества вторичных озерков и озёр. На склонах и окраинах таких болот долго сохраняются мезо- и эвтрофные фитоценозы.
Биосферная роль болот
Основной запас органического вещества болот размещается в водной среде: торфяник на 80–95 % объёма состоит из воды, 5–20 % полуразложившихся растительных остатков и небольшого количества газов. По некоторым данным, в торфе содержится запас углерода, приблизительно равный атмосферному. На территории России более трети почвенного углерода сосредоточено в торфе, что значительно превышает его содержание в фитомассе лесов. По современным оценкам, болота, наряду со связыванием диоксида углерода атмосферы, могут выделять в неё метан и диоксид азота, обладающие существенно более сильным парниковым эффектом.
Использование болот
Использование болот традиционно связано с их биологическими ресурсами – ягодами (клюква, голубика, морошка), грибами, лекарственными растениями, сфагновым мхом (использовался в сельском строительстве и в качестве подстилки для скота). Болота являются также ценными охотничьими угодьями. Низинные и пойменные болота при мелиорации и окультуривании превращаются в ценнейшие земли для выращивания сельскохозяйственных культур, а также в высокопродуктивные сенокосы и пастбища. Значительные площади лесных болот осушались для повышения продуктивности лесов. Наконец, болота – объекты научных исследований биоразнообразия, экологии и т. п. Все эти виды использования являются наиболее щадящими и долгосрочными. В районах большой заболоченности нередко размещены промышленные объекты и транспортная инфраструктура (дороги, трубопроводы), ведётся индивидуальное строительство. Но самое «жёсткое» использование болот связано с добычей торфа для получения энергии, приготовления торфокомпостных смесей и удобрений, использования в качестве технического сырья (например, в медицине, химической промышленности). Выработанные торфяные залежи трудно поддаются рекультивации в сельскохозяйственные, лесные угодья, рыбоводческие пруды и др. Естественное же восстановление торфяника требует тысячелетий. Поэтому торф является практически невосстановимым природным ресурсом. Для северной и северо-западной областей Европейской России, где заболоченность охватывает 30–40 % территории, осушение в сельском и лесном хозяйствах – необходимая мера для дорожного строительства. Однако в России значительные в прошлом мелиорированные площади без должного содержания и восстановления осушительной сети через 30–50 лет обычно оказываются вторично заболоченными; в Европе около 20 % болот совсем исчезли, а более 50 % не продуцируют торф. В Дании и Нидерландах в естественном состоянии сохранилось менее 1 % болот, в Финляндии 60 % болот осушено в целях лесоводства.
Заповедание болот
Заповедание болот в России отражает сложившуюся систему территориальной охраны природы. Как часть ландшафта они охраняются в государственных заповедниках (например, в Астраханском, Болоньском, Водлозёрском, Рдейском, Юганском), национальных парках и других особо охраняемых природных территориях. Фауна болот охраняется или ограничена в пользовании в пределах охотничьих заказников. Около 10 % площади водно-болотных угодий, имеющих статус международного значения в рамках Конвенции по охране местообитаний водоплавающих птиц (Рамсар, 1971), приходится на торфяные болота (с залежью торфа свыше 50 см). Верховые болота таёжной зоны и северных районов, где они занимают большие площади, значительно лучше представлены в качестве заповеданных, чем болота хвойно-широколиственной, лесостепной и степной зон. В двух последних большинство естественных болот трансформировано в хозяйственно используемые площади различного назначения.