ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ВОДНОГО РЕЖИМА ОЛИГОТРОФНЫХ БОЛОТ НА ИХ ЭКОСИСТЕМЫ К. Д. Романюк

ГУ «Государственный гидрологический институт», Санкт-Петербург, romanuyuk23@yandex.ru

Приводятся данные по изменению водного режима олиготрофных болот (на примере болот Севера и Северо-Запада ЕТР) и их влиянию на болотные растительные сообщества.

Предположительно около 400 млн. лет назад болота стали своего рода переходным мостом, по которому растения вышли на сушу [1]. С тех пор болотные экосистемы, очевидно, претерпевали определенные изменения. Однако существование их и по сей день являет нам пример завидной устойчивости. Поэтому логично предположить, что любые изменения, происходящие с фитоценозами болот, направлены на сохранение системы в целом.

Необходимость изучения экосистем олиготрофных болотных массивов для России очевидна в связи с высокой заболоченностью ее территории, а так же той ролью, которую играют болота в природе и хозяйственной деятельности человека. Сырьевые и растительные ресурсы, места обитания животных, регулирование стока рек заболоченных водосборов, высокая способность к самоочищению - вот лишь некоторые аспекты использования верховых болот человеком.

Главнейшей чертой растительного покрова болот Севера и Северо-Запада ЕТР является существенное преобладание олиготрофной растительности, которой покрыто большинство водораздельных выпуклых болот с преимущественно обедненным атмосферным водно-минеральным питанием. В большинстве случаев это настоящие сфагновые болота с выпуклой формой поверхности, хорошо развитым микрорельефом и комплексным характером олиготрофной растительности. Центральные части этих болот обычно заняты грядово-мочажинными комплексами, безлесные или с редко разбросанными приземистыми угнетенными соснами, окрайки покрыты фитоценозами мезотрофного или ев- трофного типа (сфагново-осоковыми, осоково-пушицевыми, осоковыми и другими ассоциациями, часто облесенными сосной или березой) [2] .

На олиготрофных болотах встречаются различные формы болотной сосны, имеющей обычно угнетенный характер. И хотя роль сосны в жизни верхового болота обычно невелика, различные ее формы служат внешним индикатором стадии развития болота и условий среды, таких как обводненность, проточность, обеспеченность кислородом, химизм вод субстрата и др. Доминантой же в растительности верховых болот являются различные виды сфагнов, приспособившихся к условиям обильного увлажнения. Наиболее распространенным среди них является Sphagnum fuscum.

С 50-х годов 20 века на олиготрофных болотных массивах Севера и Северо-Запада ЕТР проводились наблюдения по методике, изложенной в [3]. Анализ результатов многолетних наблюдения позволил выявить, что на всех изучаемых болотных массивах (Пуло- зерском, Иласском, Ларьянском, Ширинском и Ламмин-Суо) происходят неоднозначные, но существенные изменения гидрометеорологического режима [4, 5]. Наиболее важными, с точки зрения влияния на растительные ассоциации болот, являются изменения уровней болотных вод в период вегетации растительности [6]. Характер этих изменений представлен на рис. 1.

alt="" />

Рис. 1. Изменение уровней болотных вод на олиготрофных болотных массивах Севера и Северо-Запада ЕТР во второй половине 20 - начале 21 вв.

1 - Ларьянский болотный массив, 2 - Иласский болотный массив, 3 - болотный массив Ламмин-Суо

Как видно из рисунка, уровни болотных вод колеблются в значительных пределах. Однако в качестве общей тенденции следует отметить уменьшение со временем глубины их залегания на болотной массиве Ламмин-Суо и увеличение на болотных массивах Илас- ском и Ларьянском.

На изменение уровней болотных вод оказывают влияние климатические факторы, важнейшими из которых являются температура воздуха, количество выпадающих осадков и тип болотного ландшафта. Эти факторы влияют на интенсивность испарения, водоотдачу деятельного слоя и скорость стекания воды, непосредственно связанные с уровнем грунтовых вод [2].

Характер растительности определяется обводненностью и проточностью болотных микроландшафтов. При низкой обводненности и высокой проточности развиваются лесные

олиготрофные болотные ландшафты, являющиеся в определенном смысле предельными для экосистемы болота. При высокой обводненности и слабой проточности развиваются травяно-моховые болотные микроландшафты. Грядово-мочажинные комплексы могут быть как средней (гряды), так и высокой (мочажины) степени обводненности, слабой и средней проточности с соответствующими типами болотных растительных ассоциаций на них. В связи с этим Е. А. Романовой была разработана гидрологическая классификация болотных микроландшафтов верховых болот Северо-Запада России [2].

В работах [6, 7] показано, что нарушение водного режима болотных микроландшафтов в пределах, превышающих допустимую экологическую амплитуду, влечет за собой смену растительных ассоциаций или изменение их структуры. Это касается как повышений, так и понижений уровней и влажности болотных микроландшафтов.

Установлено, что различные виды болотной растительности занимают определенное положение относительно среднего многолетнего уровня болотных вод [7]. С подъемом уровня болотных вод увеличивается горизонтальная проточность микроландшафтов и, следовательно, возрастает приток растворенных минеральных компонентов к корневой системе растительности, улучшаются условия питания кустарничков, что приводит к повышению прироста их растительной массы. В то же время, при подъеме уровней выше 20 см, создаются дискомфортные условия для произрастания сосны, вследствие уменьшения кислородного питания.

Разными авторами [6, 8] приводятся различающиеся амплитуды экологического оптимума по глубине болотных вод для сфагновых мхов (табл. 1).

Таблица 1

Амплитуда экологического оптимума по глубине болотных вод для различных видов сфагновых мхов

Анализ данных из таблицы позволяет предположить, что при подъеме уровня болотных вод в вегетационный период (например, болотный массив Ламмин-Суо) в фитоценозах моховых формаций центральных частей болотных массивов в настоящее время должен происходить процесс сокращения обильности Sph. fuscum и увеличения обильности других видов сфагнов. При падении уровней грунтовых вод (например, болотные массивы Иласский и Ларьянский), наоборот, создаются более комфортные условия для произрастания Sph.

О влиянии типа болотного ландшафта на уровень болотных вод говорится в работе Е. А. Романовой [2]. Автор отмечает в целом меньшую увлажненность резковыпуклых болотных массивов по сравнению с пологовыпуклыми, что объясняется их генезисом. Однако чем быстрее нарастает моховой покров, тем выше становится уровень болотных вод (поскольку он повышается одновременно с поднятием поверхности болота) и беднее их состав. В результате корневая система сосны может оказаться в условиях постоянной обводненности, содержание кислорода резко уменьшается и деревья задыхаются от его недостатка. Причем установлено, что затопление и недостаток кислорода являются единственными причинами, вызывающими раннюю гибель сосны на болотах, поскольку различные формы болотной сосны хорошо приспособлены к условиям местообитания. Так, в ее корневой системе отсутствует стержневой корень, характерно преимущественно горизонтальное расположение корней на небольшой глубине от поверхности мохового покрова, наличие или отсутствие крупных корней первого порядка, большее или меньшее развитие ветвистых мелких тонких корней, тянущихся вверх от уровня грунтовых вод. Кроме того, болотная сосна обладает чрезвычайной мелкослойностью и плотностью древесины, а так же сильной смолистостью, делающей ее стойкой как против вредителей, так и против разрушающих атмосферных влияний [7].

Процесс изменения видового состава растительного покрова длительный и измеряется десятками и сотнями лет. В настоящее время появляются первые признаки угнетения сосны и развития новых ассоциаций болотной растительности в центральной части болотного массива Ламмин-Суо. К сожалению, мы не имеем данных аналогичных наблюдений по другим болотным массивам России. Однако проведение подобного рода исследований представляется нам важным, поскольку способствует лучшему пониманию процесса функционирования уникальных экосистем, коими являются олиготрофные болотные массивы.

Литература Бахнов В. К. Древнее болотное почвообразование и его роль в развитии биосферы // Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования: матер. конф. - М.: Ге- ос, 1999. - С. 28-30. Романова Е. А. Геоботанические основы гидрологического изучения верховых болот. - Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 244 с. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 8. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 296 с. Калюжный И. Л., Романюк К. Д. Динамика гидрологического режима заказника «Болота Ламмин-Суо», обусловленная изменением климата Северо-Западного региона РФ // Территориальные проблемы охраны природы: докл. Третьей межд. конф. «Особо охраняемые природные территории». - СПб., 2008. - С. 109-115. Романюк К. Д. Мониторинг изменения гидрологического режима болот под влиянием изменений климата (на примере болот севера и северо-запада ЕТР) // VIII Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: матер. росс. конф. - Томск: Аграф-Пресс, 2009. - C. 277-279. Иванов К. Е. Водообмен в болотных ландшафтах. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 280 с. Калюжный И. Л., Лавров С. А. Сезонная эмиссия двуокиси углерода в засушливый год на олиготрофном болотном массиве северо-запада России // Метеорология и гидрология - 2005. - №10. - С. 81-93. Романова Е. А. О связи между растительностью, верхними слоями торфяной залежи и водным режимом верховых болот Северо-Запада // Труды ГГИ. Вопросы гидрологии болот. - Вып. 89. - Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - С. 92-122.

THE IMPACT OF CHANGING WATER REGIME OF OLIGOTROPHIC SWAMPS

IN THEIR ECOSYSTEMS

K. D. Romanyuk

There is siting the data on changes in water regime oligotrophic swamps (example swamps of the North and

North-West regions of European part of Russia) and there is showing the impact of these changes on the wetland plant

communities.

УДК 631.41