Юлия Жаворонкова
«Болото как экосистема». Теория и методика экологического образования
Введение
Болото (также топь, трясина, зыбкое место) — участок суши (или ландшафта, характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350—400 млн лет назад.
Публикация «„Болото как экосистема“, Теория и методика экологического образования» размещена в разделах
Болота чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах. В России распространены на севере Европейской части, в Западной Сибири, на Камчатке. В Белоруссии и на Украине болота сконцентрированы в Полесье (так называемые Пинские болота). Исследования природы болот начал ещё М. В. Ломоносов, большой вклад внёс советский ботаник В. С. Доктуровский, создатель руководства по болотоведению.
1. Образование болот
Круговорот веществ в озере не замкнут полностью. Поэтому нередко озеро по прошествии многих лет превращается в другую экосистему — болото. Как же это происходит?
Ручьи и реки, впадающие в озёра, своим быстрым течением несут множество песчинок и мелких частиц почвы. В озёрах течения нет. Поэтому все частицы почвы начинают оседать на дно. Остатки умерших растений и животных перемешиваются с ними и остаются на дне. В озере скапливается ил.
В озере разрастаются кубышки, кувшинки, стрелолист и другие растения. Сплошной ковёр из зелёных растений, плавающий на воде, называют сплавиной.
Превращение озера в болото
Сплавина постепенно смыкается, захватывая всё озеро. Дно, заполненное илом с неразложившимися остатками организмов, поднимается. Близ берегов появляется мох сфагнум, который густым ковром покрывает озеро. На этом ковре поселяются клюква, багульник и осоки. Бывшее озеро превращается в болото.
2. Роль болот
Болота играют важную роль в образовании истоков рек.
Болота препятствуют развитию парникового эффекта. Их, вне меньшей степени, чем леса, можно назвать «лёгкими планеты». Дело в том, что реакция образования органических веществ из углекислого газа и воды при фотосинтезе по суммарному эффекту противоположна реакции окисления органических веществ при дыхании, и поэтому при разложении органики углерод, связанный до этого растениями, выделяется назад в атмосферу (в составе углекислого газа в основном за счёт дыхания бактерий). Один из главных процессов, способных уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере — это захоронение неразложившейся органики, что и происходит в болотах, образующих залежи торфа, трансформирующегося затем в каменный уголь. (Другие подобные процессы — отложение карбонатов (CaCO3, MgCO3) на дне водоёмов и химические реакции, протекающие в земной коре и мантии). Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся на протяжении всей истории человеческой цивилизации, с точки зрения экологии в некоторых случаях может быть разрушительна для среды обитания.
С другой стороны, болота являются одним из источников бактериального метана (одного из парниковых газов) в атмосфере. В ближайшем будущем ожидается увеличение выделения болотного метана в атмосферу из-за таяния болот в районах вечной мерзлоты.
Болота — естественные фильтры воды и санитары агроэкосистем.
На болотах растут ценные растения (голубика, клюква, морошка).
Торф используют в медицине (грязелечение, как топливо, удобрение в сельском хозяйстве, корм для сельскохозяйственных животных[8], сырьё для химической промышленности.
Торфяные болота служат источником находок для палеобиологии и археологии — в них находят хорошо сохранившиеся остатки растений, пыльцу, семена, тела древних людей.
Для последних болотная руда была сырьём для изготовления железных изделий.
3. Классификация болот
В зависимости от условий водно-минерального питания болота подразделяют на :
Низинные (эвтрофные) — тип болот с богатым водно-минеральным питанием, в основном за счёт грунтовых вод. Расположены в поймах рек, по берегам озёр, в местах выхода ключей, в низких местах. Характерная растительность — ольха, берёза, осока, тростник, рогоз, зелёные мхи. В районах с умеренным климатом — это часто лесные (с берёзой и ольхой) или травяные (с осоками, тростником, рогозом) болота. Травяные болота в дельтах Волги, Кубани, Дона, Дуная, Днепра называют плавнями, сочетаясь с протоками, озёрами, лиманами, ериками и др. микроводоёмами первичной и вторичной дельты. В низовьях рек пустынных и полупустынных регионов (Или, Сырдарья, Амударья, Тарим и др.) заболоченные участки и их растительность называется тугаи.
Переходные (мезотрофные) — по характеру растительности и умеренному минеральному питанию находятся между низинными и верховыми болотами. Из деревьев обычны берёза, сосна, лиственница. Травы те же, что и на низинных болотах, но не так обильны; характерны кустарнички; мхи встречаются как сфагновые, так и зелёные.
Верховые (олиготрофные) — расположены обычно на плоских водоразделах, питаются только за счёт атмосферных осадков, где очень мало минеральных веществ, вода в них резко кислая, растительность — господствуют сфагновые мхи, много кустарничков: вереск, багульник, кассандра, голубика, клюква; растёт пушица, шейхцерия; встречаются болотные формы лиственницы и сосны, карликовые берёзки. Из-за накопления торфа поверхность болота со временем может стать выпуклой. В свою очередь они делятся на два типа:
Лесные — покрыты низкой сосной, вересковыми кустарниками, сфагнумом.
Грядово-мочажинные — похожи на лесные, но покрыты торфяными кочками, и деревья на них практически не встречаются.
В целом по типу преобладающей растительности различают: лесные, кустарничковые, травяные и моховые болота.
По типу микрорельефа: бугристые, плоские, выпуклые и т. д.
По типу макрорельефа: долинные, пойменные, склоновые, водораздельные и т. п.
По типу климата: субарктические (в областях вечной мерзлоты, умеренные (большинство болот РФ, Прибалтики, СНГ и ЕС); тропические и субтропические. К тропическим болотам относятся, например, болота Окаванго в Южной Африке и болота Параны в Южной Америке. Климат определяет флору и фауну болот.
4. Кто же живет в такой экосистеме?
Один из самых интересных болотных обитателей — мох сфагнум. Это растение обладает удивительной способностью впитывать в себя воду. Всего 10 г мха (а это масса одного спичечного коробка) могут «выпить» целый ста-кан воды.
Ещё одно интересное свойство сфагнума — лечебное. Это растение может убивать микробов. Поэтому вода на сфагновом болоте очень чистая.
Мхи очень длинные и уходят своим основанием глубоко в воду. У поверхности воды все растения зелёные. Ниже можно наблюдать белёсые отмершие части сфагнума. Ещё ниже находятся бурые полуразложившиеся части мха. Это тот же сфагнум, но только давно погибший.
Мёртвые части растений не разрушаются, так как на болотах мало «мусорщиков». Полуразложившиеся остатки растений постепенно уплотняются и превращаются в торф. Во многих районах сухим торфом топят печи. Даже электричество на электростанциях вырабатывают, используя торф в качестве горючего.
Растения.
Среди болотных растений славится клюква. Особенно хороши ягоды клюквы, прихваченные морозцем. Люди всегда собирали эту целебную ягоду. Кроме клюквы на болотах встречаются и другие вкусные ягоды: голубика, морошка.
Много интересных растений можно увидеть на болотах. А какие животные там живут? Среди обитателей болот известна самая обычная лягушка.
Животные.
К типичным обитателям болот относятся белые куропатки, кулики, журавли. Часто здесь можно встретить лосей. Материал с сайта https://worldofschool.ru
А ещё на болотах очень много мелких кровососущих насекомых — комаров. Червеобразные личинки комаров живут в озере и, будучи «мусорщиками», кормятся отходами разных организмов на его дне. А вот взрослые комары становятся «едоками» — они сосут кровь даже крупных животных и человека.
Вместе с «кормильцами» и «едоками» на болотах встречаются и «мусорщики». Без них не мог бы замыкаться круговорот. Но жизнь «мусорщиков» очень нелёгкая. Особенно тяжело приходится маленьким бактериям. Под слоем сфагнума сыро, нет кислорода для ды-хания. Да ещё там скапливаются ядовитые вещества, губительные для живых организмов.
«Мусорщики» в болоте не успевают быстро перерабатывать все остатки умерших организмов в питательные вещества для растений. Вот и увеличивается моховое болото.
Иногда болото начинает зарастать травой (осокой, рогозом, злаками). Растения уплотняют почву. На ней развивается сырой луг. Спустя много лет здесь могут появиться луговые растения: лютики, ромашки, колокольчики, щавель и другие. Такая красота!
5. Заключение
Разнообразие болот России обусловлено разнородностью и обширностью нашей территории. Однако каждый из регионов является уникальным по своим условиям болотообразования, а следовательно и по разнообразию болот и связанных с ними местообитаниях. Обширность территории, занятой болотами в нашей стране отнюдь не обозначает неисчерпаемость их ресурсов.
В тоже время болота являются источником многих незаменимых ресурсов, объектами, эксплуатируемыми торфяной промышленностью, сельским, лесным и охотничьим хозяйством, поставщиком лекарственного сырья и местом отдыха населения. Болота используются как земельные ресурсы для строительства. Торфяные болота повсеместно вовлечены в традиционное природопользование и играют важную социальную и экономическую роль на местном уровне. Широкий спектр природных ресурсов, присущих болоту, открывает путь к многофункциональному использованию этих экосистем.
Общая характеристика и особенности экосистем болот
Болота и заболоченные земли занимают более 20% территории России. По данным Института лесоведения РАН болота (с глубиной торфа более 0,3 м) занимают – 139 млн. га, а вместе с заболоченными землями (глубина торфа менее 0,3 м) – 369 млн. га. Болотные экосистемы играют ключевую роль в глобальных процессах связывания углерода и регенерации кислорода, поддержания водного баланса, сохранения биологического разнообразия на обширных территориях.
Болота – это целостный природный комплекс, где три основных его компонента – переизбыток влаги, органические отложения в виде торфа и специфическая растительность – определяют существования друг друга и экосистемы в целом. Торф удерживает влагу, а болотная растительность в условиях переувлажнения образует торф.
Высокая целостность болот определяет их стабильность по сравнению с суходольными экосистемами в отношении внешних воздействий. Благодаря длительной сопряженной эволюции болотные сообщества обладают высоко специфичным видовым разнообразием животных, растений, грибов. Для большой группы видов организмов болота являются единственно возможным типом местообитания. Значение болот как естественных местообитаний постоянно возрастает. Нередко болота – это наименее нарушенные природные системы в освоенных регионах, где они выполняют роль ниш и убежищ для видов, не выдерживающих антропогенного пресса.
7. Список литературы
1. Боч Марина Сергеевна, Мазинг Виктор Викторович Экосистемы болот СССР. — Наука, Ленинградское отделение, 1979. — 186 с.
2. .Васюганское болото (природные условия, структура и функционирование) (под ред. Л. И. Инишевой). — Томск: ЦНТИ, 2000. — 136 с.
3. Водно-болотные угодья России. Том 1. Водно-болотные угодья международного значения (под общ. ред. В. Г. Кривенко).- М., Издательство: Wetlands International Publication № 49. — 1998. — 256 с., ISBN 1-900442-16-7 [3] - www.wetlands.ru/download/volumes/Volume1-Rus.zip
4. Водно-болотные угодья России. Том 2. Ценные болота (под общ. ред. М. С. Боч). — Издательство: Wetlands International Publication № 49. — 1999. — 88 с., ISBN 1-900442-17-5
5. Водно-болотные угодья России. Том 3. Водно-болотные угодья, внесенные в Перспективный список Рамсарской конвенции (под общ. ред. В. Г. Кривенко). — Издательство: Wetlands International Publication № 49. — 2000. — 490 с., ISBN 90-5882-003-3
6. Водно-болотные угодья России. Том 4. Водно-болотные угодья Северо-Востока России
Юлия Жаворонкова | Все публикации
