УСТОЙЧИВОСТЬ БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМ

В свете вопроса сохранения естественного многообразия природных систем (Карук, 1987), без которого удовлетворение ресурсных и других (социальных, культурных, научных и т.д.) потребностей социально-экономического развития общества теряет рациональный смысл (Золотаренко, 1992), проблема устойчивости болотных систем и их взаимосвязей является одной из актуальных.

Образовавшиеся уже в среднем голоцене и еще более увеличившиеся к настоящему времени крупные болотные массивы с мощной торфяной залежью являются устойчивыми саморегулирующимися системами, обладают различными гомеостатическими механизмами, обеспечивающими относительную независимость этих болот от внешних условий. Влияние же их на окружающую природу может быть значительным, соответственно накопленной обводненной морт- и биомассе.

Как всякая система, болота, особенно олиготрофные, обла

дают определенным гомеостазом. Гомеостатический механизм болот - фитоценотический; в его основе лежат изменения в растительном покрове, обусловленные колебаниями водного режима, на который растения болот очень чутко реагируют. Известно, что всякой системе присущи свои пороговые нагрузки. Превышение их ведет к нарушению гомеостаза или к необратимым нарушениям. Болота различных типов, и в первую очередь олиготрофные, выносят довольно широкую амплитуду изменения отдельных факторов. Превышение границ пороговых нагрузок разрушает систему, и болото перестает существовать.

Поэтому очень важно правильно оценить допустимые нормы воздействия, превышение которых может вызвать необратимые процессы распада. В одних случаях распад и деградация болот благоприятствуют состоянию природной среды, в других, наоборот, оказывают отрицательное воздействие (Иванов, 1975).

Надо заметить, что однозначного толкования понятия устойчивости геосистем до настоящего времени не существует.

К.Е.Иванов (1986) под устойчивостью системы понимает “степень сохранения ее структуры (или организации) и основных ее функций и свойств (качеств), если под воздействием внешних факторов какая-либо часть функций или свойств системы претерпела существенные изменения и отклонения от нормы (или некоторого “среднего”) состояния”.

По разной широте и долготе Западно-Сибирской равнины определены пределы возможного воздействия на водный режим болотных систем, когда они могут адаптироваться и не распадаются от переосушения или переобводнения. Для крупных систем центральной части равнины на основе дешифрирования озерно-болотных комплексов по аэрофотосъемке и построению сеток линий отекания вычислены коэффициенты полного, внешнего и внутреннего дренирования (в естественном состоянии болот) и сделан вывод, что для реально существующих систем имеется большой запас устойчивости при увеличении дренированности территории.

Запас устойчивости по отношению к переобводнен- ности значительно меньше. В средней и северной тайге верховые болота более устойчивы, чем в южной тайге. Например, увеличение густоты гидрографической сети в озерноболотных системах Сургутского Полесья до 5 км/км 2 (при нынешних 0,1-0,2 км/км 2) и до 2 км/км 2 в районе Васюганья (естественное состояние - 0,3-0,4 км/км 2) не приведет к распаду болотных систем как природных образований (Иванов, 1986).

И.Ф.Гелета (1986), считая, что полученные К.Е.Ивановым критерии характеризуют потенциальную или фоновую устойчивость систем, осуществил более детальное ( по пространственно-временным масштабам) исследование болотных массивов, находящихся в пограничном между устойчивым и неустойчивым состоянии.

В итоге был сделан вывод, что в южной тайге верховые болота площадью от 0,09 (при уклоне 0,001) до 2,6 км 2 (при уклоне 0,0056) находятся на грани устойчивого состояния, а процесс развития более крупных массивов в естественных условиях необратим. Полученный критерий устойчивости (отношение средней длины линии стекания в болотном массиве к среднему уклону его поверхности) и приведенные значения критических площадей могут быть положены в основу выявления ситуации, когда любая степень искусственного осушения болота приведет к его полному исчезновению (для условий южной тайги).

Проведение мелиоративных мероприятий в пределах таежной зоны может вызвать неблагоприятные последствия в отношении изменения водно-теплового режима. Расчет, выполненный для территории всей центральной части Западно- Сибирской равнины, показывает, что при сплошном осушении болот в реки будет сброшено около 80 км 3 воды. В результате теплозапасы территории уменьшатся примерно на 3344.1015 Дж, что составляет около 21 % суммарного потока тепла за теплый период года. Следовательно, широкое осушение болот может вызвать усиление континентальности внутриболот- ного климата, а также изменение теплового режима всей окружающей территории.

В лесостепной зоне Западной Сибири близкое залегание к поверхности грунтовых вод определяет сравнительно высокую заболоченность территории, особую степень гидроморф- ности почв и обилие влажных лугов. При сокращении площадей болот в результате естественных процессов или мелио-

ративных мероприятий может произойти снижение уровня грунтовых вод и, соответственно, количества и продуктивности лугов в поймах рек.

На окружающих болота суходолах возможно понижение уровня грунтовых вод, тесно связанное с литологией грунтов и рельефом. Так, по данным Московского филиала ВНИИТП (Янушевский, 1984), на Мещерской низменности, сложенной преимущественно песчаными флювиогляциальными отложениями, при длительной и интенсивной добыче торфа понижение уровня грунтовых вод (УГВ) наблюдается в полосе до 3 км. На первом километре снижение УГВ составило 44-80 см, на третьем- 7-20 см. Такое понижение УГВ вызвало уменьшение продуктивности растительного покрова на песчаных надпойменных террасах. Вместе с тем, согласно нашим исследованиям, после 13 лет осушения торфяных месторождений в поймах рек Томской области существенно изменился водный режим в сторону уменьшения влагозапасов и произошло снижение уровня грунтовых вод на прилегающей территории на 40-70 см (Инишева,1992).

Степень устойчивости болотных систем к воздействию внешних факторов прямо пропорциональна их массе

(Лисе, Березина, 1976).

Чутко реагируют на климатические ритмы не только тысячелетнего и векового, но даже и внутри векового ранга лишь небольшие болота или периферийные части крупных болот. Это подтверждается не только переслаиванием различных видов торфа в залежи, но иногда и перерывами в торфообра- зовании,- которые могут быть вызваны изменением не только климатических, но и гидрологических условий.

Вышеизложенное позволяет констатировать, что, не зная природной динамики болотного процесса и форм его проявления при антропогенном воздействии, невозможно прогнозировать последствия тех или иных хозяйственных решений. С этих позиций изучение болот и болотного процесса очень важно в экологической оценке территории при разработке региональных экологических нормативов.