Современные процессы заболачивания

Пространственно-временное сравнение развития болотных и лесных систем на протяжении голоцена не только выявляет тенденции в их генезисе и прошлой динамике, но и уточняет современный характер взаимоотношений этих систем на зонально- подзональном уровне.

Известно, что в генезисе болотных систем выявляются автохтонные и аллохтонные тенденции. В тундровой и лесотундровой зонах в условиях вечной мерзлоты заболачивание автохтонное: болота существуют на месте их формирования и не распространяются вширь.

Заболачивание лесов и редколесий в лесотундре во многом связано с динамикой мёрзлых пород (Тыртиков, 1968, 1974, 1979). В частности, заболоченные участки здесь возникают после выгорания лесов и редколесий. На этих участках пожарами уничтожается торфянистый горизонт, в результате чего усиливается протаивание грунта, постепенно приводящее к образованию таликов. Вначале здесь поселяется травяная растительность, затем постепенно развивается древесная, формируется моховолишайниковый покров и торфянистый слой. По мнению А. П. Тыртикова (1968), примерно через 150 лет после пожара вновь формируется многолетняя мерзлота. При накопившемся слое торфа, превышающем глубину сезонного протаивания, корневая система болотной растительности полностью изолируется от минеральных горизонтов. Деревья отмирают, редкостойные сфагновые леса сменяются редколесьем на сфагновых болотах. По мере дальнейшего накопления торфа древостой постепенно полностью отмирает и редколесья сменяются олиготрофными сфагновыми болотами. Накопление торфа на болотах постепенно замедляется в связи с вытеснением сфагновых мхов лишайниками. Формируется типичное лишайниковое болото — конечная стадия заболачивания леса.

В таёжной зоне, где преобладают олиготрофные сфагновые болота, автохтонное заболачивание уже в начале голоцена сменилось достаточно активным аллохтонным. В современный период заболачивание суши происходит главным образом вследствие расширения в стороны растущих сфагновых болот (Пьявченко, 1985).

В развитии лесов, особенно северотаёжных, не раз проявлялась миграционная тенденция: смещение северных границ тайги на территорию современной тундры и лесотундры. Южная граница таёжных лесов на протяжении всего голоцена оставалась стабильной.

В подтайге, где господствуют эвтрофные осоково-гипновые болота, трансгрессия болот из очагов заболачивания замедляется. Наиболее слабо этот процесс выражен в лесостепи, где господствуют эвтрофные травяные болота.

Взаимоотношение лесов и болот на протяжении всего голоцена, особенно в его первой половине, складывалось в пользу болот. Интенсивность горизонтального распространения болот в условиях равнинности территории в значительной степени определяется генезисом болотных систем, а также климатическими факторами. В соответствии с показателями современной затор- фованности и увлажнённости в северной и средней тайге заболачивание прогрессирующее (заторфованность 40—50%, увлажнение избыточное), в южной тайге — умеренно прогрессирующее (заторфованность 32%, увлажнение избыточное), в подтайге — умеренное (заторфованность 20—25%, увлажнение неустойчивое), в лесостепи — слабое (заторфованность 8%, увлажнение недостаточное).

Спорово-пыльцевой анализ образцов торфа, отобранных из шурфов в пограничных зонах болотных систем, расположенных в таёжной зоне, с одной стороны, подтверждает стабильность трансгрессии болот на леса, с другой стороны, свидетельствует о пульсирующем характере поведения пограничной зоны. Подобная динамика взаимоотношения лесных и болотных систем определяется размерами болотных систем, их геоморфологическим положением.

Несомненно, что рассмотренные тенденции взаимоотношения лесных и болотных систем в значительной степени относятся к более ранним этапам голоцена. В настоящее время процесс боло- тообразования в целом замедлился, т. к. древние депрессии оказались заполненными торфом.

В настоящее время заболачивание происходит в основном за счёт прироста существующих болотных систем вширь. Возникновение новых очагов заболачивания в естественных условиях происходит достаточно редко. Оба пути заболачивания обусловлены характером рельефа, литологическим составом поверхностных отложений, уровнем залегания грунтовых вод. Новые очаги заболачивания отмечаются как следствие антропогенного воздействия: отсутствие водосливных сооружений в местах прокладки дорог, нефте- и газопроводов, запруживание небольших речек и ручьёв.

Процессы естественного заболачивания наиболее активны по периферии болотных систем, особенно в условиях равнинного рельефа (Пьявченко, 1954-6, 1967). Эта же тенденция проявляется на контактах лесов и болот и в лесной зоне европейской части России (Сукачёв, 1934).

К. Е. Иванов и Е. А. Шумкова (1967) обусловливают границы распространения болот в зоне избыточного увлажнения полосой дренируемости рек, зависящей от глубины вреза речного русла, рельефа поверхности междуречного пространства и водопроницаемости его грунтов. М. И. Нейштадт (1977-а) оценивает ежегодную площадь заболачивания в Западной Сибири в 8000 га. Интересны его данные об активном заболачивании на крупнейшей в мире Васюганской болотной системе: 500 лет назад на её территории было 19 отдельных болот общей площадью 4,5 млн.

Исследования болотных систем на северо-западе европейской части России, выполненные Г. Ф. Кузьминым (1993, 1998), показали, что линейная скорость заболачивания в голоцене составила от 3,7 до 167 см/год. Максимальная трансгрессия болотных сис-

тем им отмечена на участках с нулевым уклоном поверхности ложа. Г. Ф. Кузьмин (1998) предлагает на примере болот северо- запада европейской части России формулу для расчёта современной скорости трансгрессии болотных систем в зависимости от уклонов минерального ложа (i):

Ю. А. Львов (1976) в Томской области выделяет три зоны интенсивности болотообразовательного процесса: I зона — юг области, где в настоящее время происходит усыхание большинства болот, сокращение их площадей, понижение уровня болотных вод; II зона — водораздельных и крупных котловинных болот, а также болот проточных котловин, которые расширяют свои границы за счёт подтопления периферии болотной водой, в то время как небольшие по площади болота усыхают. Это т. н. зона равновесия, где площади болот то расширяются, то сужаются в определённых пределах в зависимости от влажности года; III зона, северная — прогрессирующего заболачивания путём расширения границ уже существующих болот и формирования новых заболоченных площадей в западинах рельефа.

Дифференциация процессов заболачивания по интенсивности, выявленная Ю. А. Львовым для Томской области, совпадает с нашими выводами (Лисе, 1990), касающимися подразделений видов заболачивания в таёжной зоне по интенсивности: в северной и

средней тайге заболачивание прогрессирующее, в южной — умеренно прогрессирующее, в подтайге — умеренное.

Интересен также факт совпадения у М. И. Нейштадта (1977-а) и Ю. А. Львова (1976) оценки возраста активизации процесса заболачивания за последние 500 лет. Ю. А. Львов прослеживает это в формировании новых мелкозалежных болот на междуречье рек Чичка-Юлы и Чулым (подзона южной тайги), а М. И. Ней- штадт (1977-а) на примере оценки агрессивности заболачивания в той же подзоне на Васюганской болотной системе.

Таким образом, основной характеристикой современного заболачивания, особенно в таёжной зоне, где преобладают выпуклые олиготрофные болотные системы, является уклон поверхности окружающих суходолов: чем меньше уклон, тем дальше распространяет свои границы болото, подпирая и поднимая уровень грунтовых вод, вызывая развитие на прилегающих к болоту территориях гидроморфных форм почв и соответствующей растительности.

Олиготрофные болотные системы обеспечивают не только дополнительное увлажнение почв окружающих территорий, но и влияют на изменение гидрохимической характеристики. Воды, попадающие на окраины болот и окружающие территории,— кислые, имеют низкую минерализацию, повышенное содержание органических соединений и свободного кислорода (Назаров и др., 1977). Известно, что весной дефицит кислорода в поверхностных водах максимален. В летне-осенний период поверхностные воды богаче кислородом, чем почвенно-грунтовые.

Наибольший водообмен болот с окружающими территориями происходит во время весеннего и осеннего паводков. При условии сильного увлажнения болот осенью наблюдаются очень высокие модули стока, т. к. практически вся вода, образовавшаяся при таянии снега, сплошным фильтрационным потоком сбрасывается с болот через хорошо водопроницаемый деятельный слой. Быстро стекающие с олиготрофных болот талые воды в значительной степени аккумулируются окраинами болот и прилегающими лесами. В условиях бессточного или слабо диффузионного режима это приводит к уменьшению продолжительности вегетации лесной растительности (Кузьмин, 1993). Аналогичное явление отмечал и Н. И. Пьявченко (1967). />Когда толщина неразложившейся органики становится равной среднемноголетней амплитуде колебаний уровня воды в этом

слое, завершается формирование иллювиального горизонта и происходит отрыв от грунтового питания (Глебов, Корзухин, 1985). По мнению Н. И. Пьявченко (1967), подобной ситуации соответствует мощность органического слоя в 30—50 см: тогда он способен аккумулировать и удерживать влагу, не приводя к недопустимому для существования возникших болотных форм растительности падению уровня почвенно-грунтовых вод. В этих условиях сфагновые мхи начинают обеспечивать будущую автономность существования болотных систем (Кузьмин, 1993).

Значительная мощность верховых залежей торфа и продолжающийся рост болотных систем в таёжной зоне вширь свидетельствуют о благоприятных климатических параметрах, обеспечивающих избыточное увлажнение в таёжной зоне как в европейской, так и в азиатской России.