Болотные почвы

Болотом принято называть участок территории, характеризующийся обильным застойным или проточным увлажнением, на котором имеется толща торфа и растительный покров, состоящий из специфических видов болотных растений, приспособленных к существованию в
условиях высокого увлажнения и недостатка кислорода.

Растительность болот представлена мхами, травянистыми растениями, кустарничками, кустарниками и древесными растениями. Корни этих растений не достигают минерального грунта, подстилающего болото. Отмирая, они увеличивают торфяную толщу.
Мощность торфяной толщи в лесной зоне, в которой болота наиболее распространены, чаше всего варьирует в пределах 3—4 иногда — 8—9 м.
По условиям залегания в отношении рельефа болота разделяются на две группы: болота водораздельных пространств и болота речных долин.
В первой группе выделяются болота следующих типов залегания: плакорного, склонового и котловинного; во второй группе — пойменные, притеррасные и болота староречий.
Болота водораздельных пространств имеют главным образом атмосферное питание влагой; только у котловинных болот есть дополнительное поверхностное увлажнение, часто значительное. У пойменных и притеррасных болот обычно смешанное питание: грунтово-атмосферное в сочетании с питанием полыми речными водами.
В зависимости от условий увлажнения и связанного с ним поступления зольных веществ болота разделяются на три типа (табл. 28): низинные — зольность 5—18% и pH 5,5—7,5; переходные — зольность 4—5% и pH 4,5— 5,5 и верховые — зольность 2—4% и pH 3,5—4,5.
Низинные болота имеют обычно плоскую поверхность, а верховые — выпуклую.
Торф отличается малой плотностью. При удельном весе сухого торфа 1,5—1,7 порозность его равна 90— 98% от объема, а объемный вес — 0,03—0,15 г/см3. Полная влагоемкость торфа равна 92—98% по объему или 87—97% от веса влажной почвы (600—3000% от веса сухой почвы). Торф низинных болот имеет более высокий объемный вес и меньшую порозность и влагоемкость, чем торф верховых болот. При распашке и освоении торфяно-болотных почв их объемный вес увеличивается до 0,25 г/см3, порозность уменьшается до 85%, а влагоемкость — до 80% от веса влажной почвы (400% от веса сухой).
В очёсе верховых болот, т. е. в самом верхнем слое, состоящем из живых моховых растений и их свежих, еще
tie разложившихся остатков, сухое вещество занимает 1—2% от объема.
Значительная часть влаги, содержащейся в торфе, находится в форме связанной. Однако связанная вода в торфе — особенно рыхлосвязанная — имеет природу несколько иную, чем в почвах и минеральных Грунтах.
Особое место в этом отношении занимает очёс, частично состоящий из живых моховых растений, но являющийся частью торфяного слоя. В той его части, которая образована живыми растениями, значительное количество влаги удерживается живыми клетками; это осмотическая влага в подлинном смысле слова. Значительную часть влаги, содержащуюся в мертвой части очеса, принято называть тоже осмотической, хотя это, по-видимому, неверно, ибо после отмирания протоплазмы осмотические свойства ее исчезают. Содержание осмотической воды в очёсе велико и варьирует от 10 до 80% объема, чаще всего — 20—50%. Кроме осмотической влаги, в очёсе содержится еще влага капиллярная. Водоподьем- ная способность очёса очень невелика, не превышает обычно 20—40 см\ .содержание капиллярной влаги 20—50% наблюдается лишь в слое мощностью не более 10 см, непосредственно лежащем над уровнем грунтовой воды. Выше содержание капиллярной влаги быстро уменьшается.
Малая величина водоподъемной способности очёса объясняется относительно большой величиной поперечника капиллярных пор —0,05—0,1 мм. Значительный размер пор является причиной большой скорости восходящего капиллярного передвижения влаги в очёсе. Поэтому испарение не в состоянии сколько-нибудь существенно снизить влажность почвы, если уровень грунтовых вод лежит на глубине 20—30 см от поверхности.
Крупный размер пор в очёсе определяет и значительную величину коэффициента фильтрации, которая варьируется от 7 до 20 см/сек. С глубиной коэффициент фильтрации быстро снижается: от 100—900 см/сек в поверхностном слое, на глубине 3—5 см, до десятых или сотых долей см/сек на глубине 30—40 см, в слое собственно торфа, т. е. фильтрация снижается в тысячи и десятки тысяч раз.
Благодаря такому малому значению коэффициента фильтрации в слоях торфа, лежащих глубже 1 м, эти слои оказываются практически водонепроницаемыми. Поэтому скорость стекания влаги с болотных массивов и вызываемое им понижение уровня грунтовых вод определяется водопропускной способностью верхнего деятельного, т. е. собственно почвенного слоя.
Стекание воды с болотного массива продолжается лишь до тех пор, пока не истощится запас свободной влаги в деятельном слое. Роль воды, содержащейся в инертном слое, ничтожна.

Водоотдача из массивов летом и зимой почти прекращается.
Водный режим болот относится к промывному типу. Но мощность промываемой толщи в соответствии с только что сказанным очень невелика. В зависимости ог характера вод, питающих болото, его водный режим относится к классу болотному или грунтово-болотному [6].
Гидрологический год начинается довольно высоким стоянием почвенно-грунтовых вод. После замерзания поверхности болота уровень почвенно-грунтовых вод опускается благодаря стоку воды, но опускание прекращается как только уровень вод достигнет пределов деятельного слоя. Весной во время снеготаяния зеркало вод поднимается к дневной поверхности и удерживается на этом уровне (нередко поверхность болота заливается талыми водами) некоторое время. Затем, в результате усиления испарения и десукции уровень вод, отсасываемых растениями, стекающих и испаряющихся, постепенно падает. Однако каждый более или менее значительный дождь вызывает новое поднятие уровня. После того как верхняя граница капиллярной каймы оторвется от корнеобитаемого слоя, падение уровня грунтовых вод замедляется. Влажность почвенного слоя в течение всего вегетационного периода колеблется в пределах от полной до наименьшей влагоемкости. Осенью влажность почвы увеличивается, а уровень грунтовых вод начинает повышаться.
Общая величина испарения с болотных массивов несколько меньше, чем с площадей, занятых сельскохозяйственными (культурами.
Все, что было сказано выше, относилось к естественным болотным массивам, нс подвергавшимся осушке и освоению.
Болотные массивы с давних пор являются объектами сельскохозяйственного освоения, причем освоению всегда предшествует осушка болот. Осушаются и осваиваются в первую очередь низинные болота, торф которых обладает высокой зольностью и большими запасами питательных веществ. Осушка болот совершается в помощью открытой или закрытой, а в некоторых случаях смешанной дренажной сети. Ее назначение — понизить уровень почвенно-грунтовых вод, а вместе с ним опустить капиллярную кайму и удалить часть капиллярной влаги. Влияние дренажа па уровень грунтовых вод и положение капиллярной каймы показано на рис. 12. Осушенные болота в,дальнейшем распахиваются и осваиваются под сельскохозяйственные культуры.
Водный режим торфяных почв на осушенных и освоенных болотах требует регулирования. Для згой цели используют различные приемы в зависимости главным образом от климатических условий. В северной части лесной зоны, где осадков выпадает много, а испаряемость вследствие умеренных температур низка, можно не опасаться глубокого осушения болота: выпадающих осадков достаточно, чтобы поддерживать высокую влажность торфяных почв.
Иное наблюдается в южной части лесной зоны, где преобладают высокие летние температуры, а осадков выпадает недостаточно. Малая величина водоподъемной способности торфов, разрыхление пахотного горизонта и опускание капиллярной каймы, вызванное осушкой, являются причиной того, что на осушенных и освоенных болотах пахотный слой охватывается капиллярной каймой только во влажные годы, а в средние по увлажнению годы расположен над капиллярной каймой. Его влажность поэтому не превышает наименьшей влагоем- кости, а в сухие периоды даже понижается до влажности завядания, что вызывает снижение урожая. Для обеспечения растений влагой необходимо поддерживать грунтовые воды на уровне 70—100 см, чтобы подпахотный горизонт постоянно находился в капиллярной кайме. В этом случае сельскохозяйственные культуры смогут в сухие периоды обеспечивать себя влагой, углубляя корпи в подпахотный горизонт, содержащий свободную гравитационную влагу. Поддерживать грунтовые воды на необходимой глубине можно регулируя уровень воды в осушительных канавах с помощью шлюзов. Чрезмерно сильная осушка, т. е. чрезмерное понижение уровня грунтовых вод, влечет за собой опускание капиллярной каймы за пределы подпахотного горизонта и резкое снижение влагообеспеченности растений. Кроме того, значительное иссушение торфяно-болотной почвы влечет за собой необратимые процессы коллоиднохимической природы, в результате которых почва распыляется, теряет способность смачиваться и резко снижает свое плодородие (вплоть до полной его потери). Вследствие иссушения и распыления почва развевается ветром, причем на болотах возникают настоящие черные бури.
В условиях влажного и теплого лета глубокая осушка вызывает быстрое разложение торфа и, как следствие этого, непроизводительную растрату его плодородия. Поэтому мелиорация болот в целях сельскохозяйственного освоения в южной части лесной зоны заключается не в максимальной их осушке, а лишь в регулировании водного режима торфяно-болотных почв, которое создает оптимальный водно-воздушный режим в пахотном слое и постоянный резерв легко доступной влаги в подпахотном.

<< | >>

Источник: А. А. Роде. ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ И ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЕ. 1963

Еще по теме Болотные почвы:

- Болотоведение - Метеорология и климатология - Научно-популярная история - Океанология (океанография) - Почвоведение -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -