Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Агроэкология. Учебное пособие
.pdf
цифических условий для функционирования биологического
разнообразия животного и растительного мира, которые в других местах не встречаются.
Торф представляет собой органогенную породу, содержащую не более 50 % минеральных веществ. Она образуется в
результате отмирания и неполного разложения болотной растительности в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода. Первичная органическая продукция, создавае
мая растениями в болоте, почти не превращается во вторичную животноводческую, а консервируется и накапливается.
Разрушение первичной биологической продукции бактериями
и грибами не происходит.
Прирост торфяной залежи в неосушенном болоте идет непрерывно, но очень медленно. Если принять, что на ныне растущих торфяниках продуцируется в течение года в среднем
около 3 т/га сухой органической массы, из которой образуется
около 20 % торфа, то ежегодный прирост его составляет 0,6 т/га,
т.е. метровый слой торфяной залежи накапливается лишь
за 1,5–2,0 тыс. лет.
В мире сосредоточено около 350 млн га торфяных почв.
Основные массивы в Европе расположены на территории России – 56,6 млн га, на страны Западной
Европы (Швеции, Ге р мании, Польши, Финляндии, Ирландии) приходится 51 млн га,
на страны Азии – свыше 100 млн га, Северной Америки – более 18 млн га.
В таких индустриально развитых странах Европы, как Германия, Нидерланды, Франция, Англия, Чехия, Словакия, Австрия, Швеция, уже практически не осталось не затронутых
производственной деятельностью человека торфяных болот.
Республика Беларусь выделяется в Европе как один из наиболее заторфованных регионов. Общая площадь торфяных месторождений в границах республики до начала их интенсивного хозяйственного использования составляла 2,9 млн га (14 %
территории). Торфяной фонд включает свыше 9 тыс. месторождений. Первоначально выявленные и разведанные запасы
торфа в республике превышали 4,7 млрд т. Прогнозные запасы
оцениваются в 5,1 млрд т.
Основные площади торфяных месторождений сконцентрированы в Белорусском Полесье, более половины – мелкозалежные, практически повсеместно подстилаемые песчаными
отложениями. Здесь осушено более 1,8 млн га заболоченных и
переувлажненных земель, в том числе около 700 тыс. га торфяных болот.
-
201
В зависимости от состава растений-торфообразователей и
условий торфообразования выделяют три типа торфа – низинный, переходной и верховой. Переходные торфяники, занимая
промежуточное положение, стоят ближе к верховому типу. Некоторые исследователи выделяют, кроме того, смешанный тип
торфяных почв.
По ботаническому составу торфяные залежи подразделяются на тростниковые, осоковые, гипновые, сфагновые, пуши
цевые, древесные и др.; по степени разложения раститель-
ных остатков торфа – на слаборазложившиеся (степень разложения до 20 %), среднеразложившиеся (20–35 %), сильно-
разложившиеся (свыше 35 %); по содержанию минеральных
веществ различают нормально зольные (зольность до 12 %)
и высокозольные (12–50 %).
Разделяют торфяные почвы и по ряду других признаков:
наличию древесины в залежи, степени кислотности, содержанию легкорастворимых
солей и карбонатов в почвенном
растворе, обеспеченности основными элементами минерального питания, уровню окультуренности и т.д.
В Беларуси наиболее распространены торфяные болота ни-
зинного типа. Они размещены на площади 2,4 млн га, что со-
ставляет 82 % общей площади торфяного фонда. Эти торфяники представлены 8 видами торфов – древесными, древесно-осоковыми, древесно-тростниковыми
, осоковыми, тростниковыми, тростниково-осоковыми, осоково-гипновыми,
гипновыми, имеют высокую зольность (6–18 %) и пониженную кислотность (рН > 4). Высокое содержание азота
(в среднем 2,6 %) и небольшая кислотность обусловили широкое использование низинных торфяников в сельском хозяйстве и топливной промышленности.
По мощности органогенного слоя торфяные почвы низин-
ного типа делятся на торфянисто-глеевые
(до 30 см), торфяноглеевые (30–50 см), торфяные маломощные (50–100 см), среднемощные (100–200 см) и мощные (более 200 см).
Переходные болота встречаются в республике сравнительно редко и занимают промежуточное положение между участками низинных и верховых болот. В процессе эволюции они
переходят в верховые болота. Видовой состав переходных торфяников беднее по сравнению
с низинными. Переходной торф
имеет более низкую зольность (4–6 %) и содержание азота
(2 %), более высокую кислотность (рН 3,8–4,7). Содержание
-
202
минеральных компонентов в золе таких торфов занимает промежуточное положение в сравнении с низинным и верховым
типами торфа.
Переходной торф со степенью разложения выше 30 % содержит значительное количество битумов, что позволяет использовать его в качестве сырья для производства торфяного воска.
Площадь переходных торфяных месторождений Беларуси
составляет около 0,2 млн га. В
сельскохозяйственном производстве эти торфяники эксплуатируются ограниченно. Переходные
болота используются в основном в рекреационных целях, значительные их площади находятся на территории заповедников.
Верховые болота образуются обычно на водораздельных
территориях в условиях увлажнения атмосферными осадками.
Имеют выпуклую поверхность. Вследствие питания водами,
обедненными минеральными солями, на них развиваются олиготрофные растения,
в процессе разложения которых форми-
руется верховой торф.
Торфяные почвы верхового типа отличаются сильнокислой
реакцией среды (рН сол. 2,6–4,6), малой зольностью (до 5 %),
слабым разложением органического вещества, высокой влаго-
3
емкостью, небольшой объемной массой (0,03–0,1 г/см
). Ха-
рактеризуются низкой биологической активностью и невысоким уровнем естественного плодородия, поэтому не представляют большой ценности для освоения под сельскохозяйственные угодья. Однако ресурсы верховых торфяников неоценимы
с точки зрения получения из них высокоценных биохимических и других продуктов, необходимых для сельскохозяйственного производства (парниково-тепличных грунтов, питатель-
брикетов, торфорассадных горшочков и т.д.).
ных
Верховым болотам отводится природоохранная роль, особенно в верховьях малых рек. Они являются основными объектами сбора клюквы. В Беларуси на болотных массивах Ельня и Заозерье образованы гидрологические заказники, созданы
клюквенные заказники: Букчанский, Заболотье, Матевичский,
Фалицкий Мох и др. Значительные территории верховых бо-
находятся в Березинском биосферном заповеднике, Нацио-
лот
нальных парках (Припятский и Беловежская пуща).
Торфяные залежи верхового типа занимают свыше 13 % от
общей площади торфяного фонда республики (0,3 млн га).
Наибольшие площади их в Витебской (88,9 тыс. га), Минс кой (42,6 тыс. га), Могилевской (36,9 тыс. га) и Гомельской (35,9 тыс. га) областях.
203
Последнее пятидесятилетие характеризуется высокими
темпами и масштабами использования имеющихся в республике торфяных ресурсов. В результате уже 50 % площади
торфяных месторождений относятся к антропогенно нарушенным. К настоящему времени оставшиеся геологические запасы торфа составляют 4373,0 млн т, а общая площадь торфяного фонда равна 2,4 млн га.
Наибольшее количество остаточных запасов торфа сосре
доточено в Минской (1,12 млрд т) и Витебской (1,16 млрд т)
областях, наименьшее – в Могилевской (0,36 млрд т) и Гр одненской (0,3 млрд т). Кроме того, имеется 523,8 тыс. га болот
с площадью менее 1 га, которые не вошли в торфяной фонд
и ресурсы торфа в которых пока не оценены.
В перспективе предусматривается увеличение природоохранного
фонда с 317,2 до 711,2 тыс. га.
Болота и торфяные месторождения республики интенсивно
используются во многих отраслях народного хозяйства для
разнообразных целей. Однако резко преобладает использование их для нужд сельского хозяйства, где ведущим направлением является их освоение как потенциально плодородных
почв для возделывания сельскохозяйственных культур.
В составе земельного фонда находится 1085,1 тыс
. га торфяных почв, из которых 96 % составляют болотные почвы низинного типа, и только на 4 % осушенной площади расположены почвы верхового и переходного типов в комплексе с крупными низинными массивами.
Примерно 280 тыс. га (30,8 %) торфяных почв используется в качестве пахотных угодий, остальные (69,2 %) отводятся
под сенокосы и пастбища (табл. 14.1).
-
Таблица 14.1. Характер использования торфяных почв по областям
Всего сельскохозяй-
Область
на торфяных почвах
12345
Брестская 208,6 84,3 84,4 40,5
Витебская 55,5 15,8 33,9 6,1
Гомельская 206,1 74,3 85,2 41,4
республики, тыс. га
ственных угодий
под
пашней
В том числе
под
сено ко са ми
пастби щами
204
под
Окончание табл. 14.1
12345
Гродненская 93,4 3,3 59,7 30,8
Минская 263,6 92,1 110,7 62,6
Могилевская 74,7 8,2 42,5 24,3
По республике 901,9 278,0 416,4 205,7
В процентах 100 30,8 46,3 22,9
Эти земли концентрируются преимущественно в 12–15
районах Брестской, Гомельской и Минской областей.
В обозримой перспективе по-прежнему в основном осушенные торфяные месторождения будут использоваться для
нужд сельского хозяйства, где ведущим направлением останется их освоение как потенциально плодородных земель.
Земли обладают высоким потенциальным плодородием,
которое оценивается в 75–80 баллов. Благодаря своему орга
ническому составу (85–90 %) им присущи высокое содержание азота (3 % и более на сухое вещество), большая водоаккумулирующая емкость (600 мм и более воды в метровом слое),
тем самым они выгодно отличаются от дерново-подзолистых
почв, что и давало основание для их осушения с целью расширения земельного фонда.
Ежегодные расходы торфа в
Беларуси достигли высокого
уровня. Они во много раз превышают годичный прирост торфа на оставшихся целинных болотах. С позиций охраны природы, сбережения и рационального использования природных
ресурсов такое положение следует признать как негативное.
Это означает: в республике продолжается интенсивное расходование вековых запасов торфяных ресурсов, что предъявляет серьезные требования
к рациональному и экономному
использованию невозобновляемого природного ресурса. Задача сводится к тому, чтобы переходить на наиболее экономные в смысле использования природных ресурсов технологии, находить новые возможности замены остродефицитных
ресурсов менее дефицитными, а в ближайшей перспективе –
установить и новые принципы отношений человека к природе, к своим собственным
потребностям. Необходимо свести
до минимума использование торфа на топливо и удобрения,
чтобы ежегодный расход его на эти цели был компенсирован
приростом на ненарушенных болотах.
-
205
Использование торфа на топливо – самая нерациональная
статья его расхода. При сжигании торфа в топках его органическое вещество уничтожается, а новой фитомассы при этом
не создается, не представляет ценности и остающаяся после
его сгорания зола. При этом отчуждение торфяной залежи при
добыче торфа наносит ущерб окружающей природе созданием
выработанных площадей. Большая
их часть остается неустроенной, не используется и по существу исключается из баланса
продуктивных земель.
Для обеспечения потребностей в бытовом топливе вместо
торфа было бы рациональным и экологически оправданным
обеспечить вовлечение в топливно-энергетический баланс бурых углей и горючих сланцев. Разведанные залежи последних в
республике превышают 11 млрд т. Не
исключается здесь и более широкое применение для этих целей мазута и газа. Вместо торфа следует шире использовать на удобрения сапропелевые отложения, разведанные запасы которых в республике составляют свыше 3,75 млрд м
3
. Добыча этого сырья улучшит
экологическую среду крупных озер и явится существенной
статьей в балансе органических удобрений. Применение торфа может быть оправданным только лишь на близко расположенных к торфяным месторождениям бедных песчаных почвах с целью повышения водоудерживающей их способности.
Уникальность торфяных болот, выполнение ими важней-
ших биосферных функций
являются основной предпосылкой
сохранения их в естественном состоянии. Практически без дополнительных финансовых вложений эти своеобразные природные ландшафты способны обеспечивать воспроизводство
жизненно необходимых для человека ресурсов.
По расчетам, проведенным институтом экономики НАН Беларуси, социально-экономический эффект от осушения болот
(стоимость производимой дополнительной продукции минус
затраты на осушение) положительный.
Однако необходимо
учитывать социально-экономический ущерб от осушения болот, состоящий из убытков от заготовки ягод, лекарственных
растений, прекращения охоты и рыбной ловли, сокращения
ареалов обитания редких животных, потери мест отдыха населения, способности болота поглощать углекислый газ и выделять кислород. Поэтому с точки зрения народнохозяйственных
интересов осушение торфяных болот
не везде целесообразно,
даже если не принимать во внимание эколого-экономические
издержки, вытекающие из последствий постмелиоративной деградации используемых торфяных почв.
206
Согласно научной концепции, допустимый предел окультуривания дикой природы не должен превышать 1/3 поверхности земли. Территория же республики с учетом используемой
пашни, лугов и пастбищ, искусственного происхождения лесов окультурена намного больше допустимой нормы.
В интересах сохранения здоровой экологической обстановки следует прекратить дальнейшее окультуривание естественной части территории, а сосредоточить
тельность на уже освоенной земле, направив основное усилие
на биологическое ее обогащение.
хозяйственную дея-
14.2. Биосферные функции болот
В природе болота выполняют разнообразные и специфичные функции: аккумулятивную, биологическую, ландшафтную, межкруговоротную, газорегуляторную, геохимическую,
гидрологическую и климатическую. Первые четыре функции
являются незаменимыми, т.е. такими, которые присущи только
болотам, и никакие другие местообитания на суше – леса,
луга, степи, сельскохозяйственные угодья – не способны их
выполнять. Все вышеназванные функции являются биосфер
ными, так как болота, будучи продуктом эволюции биосферы
и ее неотъемлемой частью, оказывают большое влияние на
многие биосферные процессы.
Болота выполняли свои биосферные функции еще до появления человека на Земле и продолжают их выполнять поныне.
Несомненно, что все они важны и для человеческого общества, однако с развитием человечества,
болота начали выполнять новые функции, которые не имеют
значения для природы, но весьма важны для человеческого
общества: ресурсно-сырьевую, культурно-рекреационную и
информационно-историческую.
Аккумулятивная функция болот относится к категории незаменимых, так как только в болотах образуется специфичный
природный продукт – торф, который нигде больше не накапливается. Аккумулятивная
доемам, однако там аккумулируются другие природные вещества. Качество и скорость аккумуляции торфа зависят от комплекса физико-географических и геохимических факторов, в
которых происходит формирование каждого торфяного месторождения. Именно разнообразием факторов природной среды
обусловлено наличие крупных и мелких торфяных месторож-
функция присуща также почвам и во-
кроме биосферных,
-
207
дений с различными типами и видами торфа. На территории
Беларуси в голоцене сформировалось 9192 торфяных месторождения с площадями от 1 га до 40 тыс. га и с торфяными залежами мощностью от 0,3 до 9,0 м, а общие геологические запасы торфа в республике до начала его промышленной разработки оценены в 5,7 млрд т.
Суть
биологической функции заключается в том, что болота
являются местообитаниями специфичной флоры и фауны.
Данная функция болот также относится к категории незаменимых, потому что болотные виды биоразнообразия не могут существовать в других местообитаниях, например на лугах,
в лесах, степях или водоемах. Уничтожение болотных местообитаний неизбежно ведет к сокращению
биоразнообразия,
поэтому представляет большую опасность.
Ландшафтная функция болот заключается в том, что болота образуют неповторимые болотные ландшафты, которые не
могут быть заменены какими-либо другими ландшафтами. Болота, взаимодействуя с прилегающими территориями, образуют разнообразные болотные комплексы, отдельными компонентами которых, помимо болот, могут быть озера, поймы рек
и склоны
местных водоразделов. Площади болотных комплексов, как правило, ограничены гребнями местных водоразделов, реже – площадями полных водосборов.
В зависимости от особенностей местности формируются
четыре типа природных болотных комплексов: озерно-болотные, пойменно-болотные, суходольно-болотные и сложные, представленные сочетанием не менее двух вышеназванных типов. Еще один, пятый тип,
имеет антропогенное происхождение и именуется как мелиорированные болотные агроландшафты.
Межкруговоротная функция болот обеспечивает переход
органогенных элементов – углерода, азота и других из малого
биогенного в великий геологический круговорот веществ на
Земле. Выполнение болотами этой функции связано с незамкнутостью годичных биоциклов органического вещества в болотной среде, благодаря чему ежегодно
продуцируемое органическое вещество полностью не разлагается и постепенно
погребается последующими отложениями. В торфяных залежах зона биогенного круговорота ограничена торфогенным
слоем, ниже которого начинается абсолютное преобладание
геологических процессов. По мере нарастания торфяных залежей новые слои торфа переходят из торфогенного слоя в ниже-
208
лежащие, а вместе с ними осуществляется переход биогенных
элементов из биогенного круговорота в геологический. Таким
же свойством обладают и озера, хотя органогенные элементы
откладываются там не в виде торфа, а в виде сапропеля или
торфосапропеля. Учитывая, что озера являются первой стадией формирования торфяных месторождений, можно отнести
межкруговоротную функцию болот к
категории незаменимых,
так как другие местообитания – леса, луга, степи – не обладают такой функцией.
Суть газорегуляторной функции состоит в том, что болотная растительность в процессе фотосинтеза выводит углекислый газ из атмосферы, связывая его в органическое вещество,
которое после отмирания растений трансформируется в торф,
превращающийся при наличии благоприятных геологических
условий в бурый и каменный уголь. Это означает, что болота
способны выводить из атмосферы углекислый газ и не возвращать его обратно в течение многих тысячелетий. Взамен выведенного углекислого газа в атмосферу выделяется эквивалентное количество кислорода. В отличие от вышеуказанного
леса и луга возвращают углекислый газ в атмосферу пол
ностью после минерализации органического вещества отмерших растений, т.е. в течение примерно 5–500 лет. В зрелых
лесах устанавливается равновесие между выведением углекислого газа и кислорода из атмосферы и их возвратом. Газорегуляторная функция болот тесно связана с их аккумулятивной и межкруговоротной функциями.
Геохимическая функция болот состоит в аккумуляции
различных химических элементов, поступающих в болота с атмосферными осадками, пылью, паводковыми и подземными
водами. Торф является безупречным сорбентом двух-, трех- и
поливалентных металлов, а также ионов аммония. Известны
многие месторождения мергеля, известковых туфов, фосфатов, железных руд, урана и германия, сформировавшиеся благодаря тому, что торфяные залежи являются мощным
геохи-
мическим барьером на путях миграции элементов с природ-
ными водами.
Гидрологическая функция болот состоит в поддержании
вод ного режима не только на площади, занятой торфяными залежами, но и на прилегающих к ним территориях, озерах и
реках. Осушение болот, особенно пойменного залегания, способствует понижению уровней грунтовых вод на прилегаю
щих территориях, ведет к обмелению озер и рек.
-
-
209
Климатическая функция болот обусловлена их свойством
смягчать колебания температуры и влажности воздуха, как на
самих болотах, так и на прилегающих территориях. Благодаря
этому вблизи неосушенных болот в меньшей степени проявляются кратковременные атмосферные засухи, весенние и осенние заморозки. Например, даже в самые засушливые периоды
вблизи болот роса бывает обычным явлением
.
Ресурсно-сырьевая функция болот проявляется в предоставлении человеческому обществу таких важных ресурсов, как
торф для топлива, удобрения, на химическую переработку и
для использования во многих других направлениях. Не менее
ценные ресурсы болот – древесина, лекарственные растения и
лечебные торфяные грязи. Помимо этого, болота являются
важным территориальным ресурсом, который используется
строительства, создания мелиорированных сельскохозяй-
для
ственных угодий, лесопосадок и др.
Суть культурно-рекреационной функции состоит в том, что
болота являются местами активного отдыха людей – сбора
ягод, грибов, лекарственных растений, охоты, а также объектами туризма и экологического образования.
Информационно-историческая функция болот заключается в
том, что торфяные залежи хранят в себе информацию
об истории развития растительного покрова и динамики климата в
прош лые эпохи. Носителями такой информации является
пыльца и споры растений, привносимые на болота с окружающих территорий и хорошо сохраняющиеся в торфяных залежах.
По масштабам проявления природных функций болот можно выделить пять уровней: космический, планетарный, региональный, местный и
объектный.
Космический уровень обусловлен космической ролью зеленых растений – их способностью улавливать световое излучение Солнца и трансформировать его в химическую энергию
органического вещества (1 га болота в условиях Беларуси может синтезировать до 14 т сухой биомассы). При средней калорийности растительной биомассы 4200 ккал на 1 кг это соста-
6
вит до 58,8·10
ккал. Вся эта энергия есть не что иное, как ак-
кумулированная болотными растениями энергия космоса.
Из этого следует, что аккумуляция энергии в торфяных залежах – результат функционирования болот на космическом
уровне. В связи с вышеизложенным совершенно очевидно, что
болота, как и другие местообитания растений, не могут существовать без взаимодействия
с космосом.
210
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]