Экологические условия торфяных почв

  Торфяные болота широко распространены в разных зонах, занимая 4,4% территории Земли (Торфяные ресурсы мира, 1988). В России общая площадь оторфованных земель составляет примерно пятую часть ее территории (С.

Э. Вомперский, 1994). Особенно много болот в лесной зоне. Растительные сообщества торфяных болот сложены большей частью гигрофитами или растениями с широкой экологической амплитудой, приспособившимися к обитанию в условиях застойного увлажнения.
Торф — органическая масса, образовавшаяся в результате отмирания и неполного разложения растений в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Он состоит из недоразложившихся растительных остатков, гумуса и минеральных веществ. Естественная влажность торфа 86—95 %. В разных видах его в зависимости от характера питающих болото вод может содержаться от 2 до 50 % минеральных вешеств.
На торфяниках грунтового и речного питания (болота низинного типа) обитают растения, требующие повышенного содержания минеральных веществ и формирующие эвтрофную растительность. Химический состав питающих вод может быть разным, и в связи с этим формируются или маловидовые монодоминантные зеленомоховые и травяные (осоковые, злаковые) сообщества, или богатые по видовому составу фитоценозы из растений разных жизненных форм. При обильном и разнообразном минеральном питании формируются облесенные болота с деревьями (ольха — Alnus, береза — Be tula), кустарниками (виды ив — Salix), травами (осоки — Сагех и болотное разнотравье: вахта трехлистная — Menyanthes trifoliata, белокрыльник — Calla palustris, сабельник — Comarum palustre, вех ядовитый — Cicuta virosa и др.), зелеными мхами (виды Drepanocladus, Calliergon, Aulacomnium и др.). На торфяниках атмосферного питания (верховой тип болот) образуется растительный покров из олиготрофных видов: болотных форм сосны (Pinus sylvestris), кустарничков из семейств Вересковые (багульник — Ledum palustre, болотный мирт — Chamaedaphne calyculata, подбел — Andromeda polyfolia) и Брусничные (голубика — Vaccinium uliginosum, клюква — Оху coccus), сфагновых мхов. Зольность торфа тут низкая (2,5 —5 %).
Низинные и верховые торфяные болота — стадии единого болотообразовательного процесса: по мере накопления торфа растительность все больше изолируется от влияния грунтовых вод, и в гидрологическом режиме болота атмосферные воды становятся преобладающими. Низинные и переходные стадии развития болот могут различаться по длительности. Верховые болота обычно начинали свое развитие с низинных стадий.
Верховые болота — своеобразные в экологическом отношении местообитания: их сильная обводненность связана с особенностями строения сфагновых мхов и сфагнового торфа (наличие гиалиновых клеток, обладающих высокой влагоемкостью, а также большое содержание в субстрате гидрофильных коллоидов).
В торфе затруднено передвижение воды: вертикальная фильтрация составляет около 0,02 м в сутки, горизонтальная около 0,6—0,7 м (С.Н.Тюремнов, 1976). Минерализация вод низкая (40— 70 мг/л). Источник минеральных веществ на верховых болотах — атмосферная пыль: в промышленных районах на поверхность болот выпадает до 2 т/га пыли (Н.И.Пьявченко, 1967).

Атмосферная пыль (в том числе загрязняющие вещества) передвигается в сторону пониженной температуры (явление термофореза) и оседает на поверхности болот. Она частично утилизируется растениями, а остальная ее часть выводится из круговорота, захороняясь в торфе. Это одна из важных экологических функций болот, позволяющих считать их биогеохимическим барьером природы, способствующим очищению атмосферы и вод.
Недостаток минерального азота на верховых болотах восполняется деятельностью азотфиксирующих цианобактерий, которые живут среди листьев и стеблей сфагновых мхов, а некоторые растения (например, росянки — Drosera) обеспечивают себя азотом, поедая мелких животных. Основных минеральных веществ растениям верховых болот не хватает, и олиготрофность обусловливает их специфическую морфологию (пейноморфоз).
Застойность болотных вод вызывает анаэробность среды, подавляет деятельность редуцентов. Недостаток кислорода вынуждает растения располагать корни в самом верхнем 30-сантиметровом слое (деятельном горизонте), где существует слабое движение воды. Органы даже жестких вечнозеленых кустарничков имеют воздухоносные полости. Постоянный вертикальный прирост сфагновых мхов (от 0,5 до 2,5 см в год) (С.Н.Тюремнов, 1976) вынуждает растения к постоянному приросту побегов и развитию придаточных корней (у болотных кустарничков, рис. 10.6), перемещению вверх зимующей почки (у росянки), изгибанию и росту корней вверх, выше корневой шейки (у сосны).
Своеобразен тепловой режим торфяной почвы: поверхность торфяника может сильно нагреваться (до 30—40°), однако внутри торфяной толщи температура понижена (4°С). Тешюизоляцион- ные свойства торфа таковы, что в его толще прослойки льда могут сохраняться в течение всего лета. Микосимбиотрофия болотных растений способствует их бесперебойному снабжению водой, несмотря на большой температурный градиент. Явление «физиологической сухости» в таких условиях отсутствует (см. разд. 7.1.3).
Растения верховых болот, растущие в условиях олиготрофнос- ти, недостатка 02, резких температурных перепадов, находятся


Рис. 10.6. Погребенный мхом куст багульника (Ledum palustre)
(по А. А. Ниценко, 1967):
/ — поверхность современного мохового покрова; 2 — уровень корневой шейки (прежняя поверхность мохового покрова); 3 — придаточные корни


здесь в режиме синэкологического (фитоценотического) оптимума, где развиваются вне конкуренции с другими видами. Будучи слабыми конкурентами, в иных сообществах в сочетании с другими видами они не встречаются. Опыты с болотными кустарничками показали, что их аутэкологические (физиологические) оп- тимумы по многим показателям сильно отличаются от синэколо- гических: при отсутствии конкурентов они положительно реагировали на внесение азотных удобрений, повышение аэрации и улучшение тепловых условий. 

Еще по теме Экологические условия торфяных почв:

1. ИНВЕРТАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ БОЛОТА «ТАГАН» Е. Ю. Старикова, Е. В. Порохина, О. А. Голубина
2. ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ОСУШЕНИЯ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ НА ФАУНУПАНЦИРНЫХ КЛЕЩЕЙ
3. ПОСЛЕДСТВИЯ ОСУШИТЕЛЬНОЙ МЕЛИОРАЦИИ ЛУГОВО-ГЛЕЕВЫХ И ТОРФЯНЫХ ПОЧВ СРЕДНЕАМУРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ
4. АНАЛИЗ МИКРОБНЫХ СООБЩЕСТВ ОСУШЕННЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ МЕТОДОМ FISH Е. В. Менько, И. К. Кравченко
5. Глава 3. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И АЗОТ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ
6. ПРОДУЦИРОВАНИЕ С02 ТОРФЯНОЙ ПОЧВОЙСЛАБО ОСУШЕННОГО МЕЗОТРОФНОГО БОЛОТАВ СВЯЗИ С ГИДРОТЕРМИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ СЕЗОНА
7. Экологические функции городских почв
8. Глава третья ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫБИОЛОГИИ ПОЧВ
9. Глава 4. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ПОЧВ
10. Условия и факторы формирования городских почв
11. Экологический контроль и рекультивация почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
12. Глава 3 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫБИОЛОГИИ ПОЧВ
13. Экологический контроль и рекультивация почв газоносных территорий
14. Терехова В.А. (ред). БИОИАГНОСТИКА в экологической оценке почв и сопредельных сред, 2013
15. Гидротермические условия вегетации кукурузы в связи со сроками посева в условиях засушливой зоны