Географічні фактори різноманітності прісноводних боліт
СОДЕРЖАНИЕ: Особливості прісноводних боліт, їх походження, причини формування та оцінка розповсюдженості на земній кулі. Характеристика основних типів боліт: низинних, лісових, чагарникових, травянистих, травянисто-мохових, перехідних лісових та верхових.КУРСОВА РОБОТА
ГЕОГРАФІЧНІ ФАКТОРИ РІЗНОМАНІТТЯ ПРІСНОВОДНИХ БОЛІТ
Вступ
Болота – надмірно зволожені ділянки суходолу Із шаром торфу не менше 0,3 м. Низинні болота виникають у місцях близького залягання або виходу на поверхню підземних вод. Таких боліт багато в Поліссі, на заплавах рік, по берегах озер. Верхові болота характерні для тайги, тундри, – вони лежать на вододілах, не повязані з підземними водами і живляться тільки атмосферними опадами. Болота регулюють стік рік, зволожують атмосферне повітря, є місцями мешкання багатьох видів тварин і рослин. На болотах розробляють торф, що використовується як добриво, паливо і хімічна сировина.
У структурі рослинного покриву чільне місце належить болотній рослинності. В Україні болота зосереджені головним чином у Поліссі. Понад 70% загального болотного фонду країни обраховано в нульових межах, багато перезволожених земель. Болота і заболочені землі займають 8% території країни. Менше боліт у лісостеповій зоні (1,2%), ще менше в Степу (0,02%), на Малому Поліссі вони займають до 2,3% площі. Небагато їх у гірських і передгірних районах Карпат (0,04%) і зовсім немає в Криму. В цілому в Україні болотами покрито близько 2% всієї території.
Болота різняться за розмірами, а їх рослинність дуже неоднорідна за флористичним складом і стратиграфією.
Мета роботи полягала в тому, щоб проаналізувати фактори різноманітності прісноводних боліт.
Завдання роботи наступні:
1) розглянути особливості прісноводних боліт;
2) охарактеризувати основні види прісноводних боліт.
1. Особливості прісноводних боліт
1.1 Походження боліт
Одним із водних обєктів суші є болота. Болотом називається природні утворення, яке постійно перебуває в стані застійного або слабопроточного зволоження і в якому відбувається накопичення органічної речовинні вигляді торфу. До цієї ж категорії природних утворень відносяться 1 заболочені землі.
Походження боліт повязане з заростанням водойм (озер, водосховищ ставків) або з заболочуванням суші (головний вид утворення боліт).
Виникнення боліт шляхом заболочування суші обумовлене співвідношенням на її території складових водного балансу (опади, випаровування, стік) та сприятливій геоморфологічній будові місцевості (западини, низини), які створюють умови для застійного або слабопроточного водного режиму й акумуляції на поверхні суші надмірної вологи (рис. 1). Заболочування ділянок суші відбувається під впливом певних гідрологічних факторів (наприклад, наявність водонепроникних порід і виклинювання підземних вод).
Рис. 1. Заболочування суші
Виділяють два основних види заболочування суші: затоплення і підтоплення території. Затоплення повязане з переважанням атмосферних опадів над випаровуванням за відсутності дренажу, або з незначним поверхневим стоком в умовах зниженого рельєфу місцевості. Підтоплення території повязане з підвищенням рівня ґрунтових вод (після спорудження, наприклад, гребель на річках або внаслідок надмірного зрошення значних територій).
Утворення боліт супроводжується накопиченням органічного матеріалу на поверхні ґрунту. Надлишок вологи в ґрунті спричинює погіршення кисневого і мінерального живлення рослин, внаслідок чого порушуються процеси розкладання відмерлих органічних решток рослин, відбувається виділення гумінових кислот і консервація органічного матеріалу. Останній ущільнюється, деформується і поступово перетворюється в органічну породу – торф, який характеризується значною водопроникністю і вмістом води (88–97% за обємом).
Болото можна ототожнити з торфовищем, котре має шар торфу не менше 30 см і вкрите специфічною рослинністю. Надмірно зволожені ділянки земної поверхні з шаром торфу завтовшки менше 30 см називають заболоченими землями.
Процеси утворення боліт характерні для умов холодного та теплого клімату на рівнинах і гірських схилах, але інтенсивність їх у різних кліматичних й орографічних умовах залежить від двох основних чинників: зволоженості території та кількості тепла.
1.2 Поширення боліт на земній кулі
Болота поширені на земній кулі в різних кліматичних зонах на більшості континентів.
У зоні надмірного зволоження, де кількість атмосферних опадів перевищує випаровування, болота можуть виникати на будь-яких елементах та формах рельєфу: вододілах, схилах і терасах річкових долин, у заплавах річок. Утворення боліт на підвищеннях та западинах у зоні надмірного зволоження є їхньою зональною ознакою. Найбільш поширені такі болота в Західному Сибіру (РФ) та Поліссі.
За типами рослинного покриву, особливостями болотних утворень товщиною торфу в зоні надмірного зволоження виділяються три основи болотні зони: арктичних мінеральних осокових боліт, горбистих боліт, опуклих оліготрофних боліт.
Перехідна зона нестійкого зволоження (зона Лісостепу) відповідає болотній зоні євтрофних і оліготрофних боліт. Найбільша кількість боліт тут приурочена до відємних форм рельєфу – ярів, балок, западин.
У зоні недостатнього зволоження (зона Степу) розташована зона євтрофних гіпново-осоковихта осокових боліт, зона засолених очеретяних боліт. Зустрічаються вони в заплавах річок і на заростаючих водоймах. У місцях, де виходять на поверхню підземні води, болота можна зустріти в будь-якій географічній зоні, а також у горах і на гірських схилах.
Болото може зявитись у найрізноманітніших умовах. Часто воно утворюється в ялинковому лісі, де внаслідок вилуговування грунтів зявляється мохова рослинність, яка спричиняє відмирання лісу і розвиток типової болотної рослинності. Заболочування території може відбуватися на лісових вирубках і лісових згарищах. На цих площах рослинний покрив утворює щільну дернину, яка погіршує умови інфільтрації Виникає надлишок вологи, яка сприяє появі вологолюбної рослинності. Болото може також утворитися на місці луків. Унаслідок збільшення вологості ґрунту лучна рослинність замінюється осоками і мохом; починається процес торфоутворення і як наслідок виникає травяне болото.
Таким чином, орографічні особливості місцевості впливають на процеси болотоутворення як через кліматичні відмінності, так і безпосередньо через форми рельєфу, що, в свою чергу, створює різні джерела водного живлення боліт.
Болота поширені на земній кулі повсюдно. Загальна площа торфових боліт становить приблизно 2,7 млн. км2 , або біля 2% площі суші, в них зосереджено біля 11,5 тис. км3 води, або 0,03% прісних вод гідросфери. Площа ж боліт усіх типів на земній кулі біля 3,5 млн. км2 . Найбільше боліт на території Росії, де болота різних типів займають приблизно 9% її площі Найбільш заболочені північно-західна частина Росії, де болота займають в середньому 40% площі, та північна частина Західного Сибіру, де на них припадає до 50–70%.
В Україні болота найбільш поширені в Поліссі, в заплавах Дніпра І Припяті.
По окремих географічних зонах болота розподілені таким чином: у зонах тундри й лісотундри вони займають близько 70%, у зоні лісів – до 30%, у зоні мішаних лісів – 10%, у лісостеповій – 4%, а в степовій – лише 2% території.
Отже, в окремих місцевостях болота відіграють значну роль у формуванні ландшафтів з певною формою поверхні, складом рослинності, внутрішньоболотною гідрографічною сіткою.
Болота та болотні системи розміщені в долинах сучасних і реліктових річок, де виділяються такі, як долинні, староруслові, заплавні, прируслові, притерасні. Багато боліт повязано з плакорами, улоговинами, озерами, карстами та іншими геоморфологічними ложами.
Незважаючи на те, що термін «болото» почали вживати ще в X ст. або й раніше, до цих пір його розглядають з різних позицій, розкриваючи певним чином ті чи інші ознаки. Найпоширенішою є думка, що болото – це надмірно зволожена або обводнена ділянка поверхні Землі. З цим важко не погодитись, оскільки таке визначення вказує на одну з найголовніших його ознак, проте не розкриває інших ознак і властивостей.
Із ботанічної точки зору болотом називають надмірно зволожені або залиті водою ділянки поверхні Землі, покриті специфічною болотною рослинністю – гідрофільною, гелофітною, вологолюбивою, водно-вологолюбною. Хоча правильніше було б називати болота за життєвими формами рослин (лісові, чагарникові, травяні, травяно-мохові, мохові болота), характеризуючи таким чином певні типи болотної рослинності, а за еколого-індикаційними ознаками виділяти групи рослин (гідрофіти, гігрофіти, мезофіти, рослини з ксероморфною структурою), що відбиватиме реакцію болотних видів до умов зволоження, яке є провідним фактором болотоутворення.
Ряд болотознавців (С.М. Тюремнов, К.О. Галкіна, Є.А. Романова, В.Д. Лопатін, Т.Г Абрамова, К.Є. Іванов та ін.) болотом вважають надмірно зволожені ділянки поверхні Землі зі специфічною гідрофільною рослинністю і шаром торфу не менше 30 см в неосушеному стані. На наш погляд, акумуляція органогенної маси у вигляді торфу є однією з найхарактерніших ознак, за якою болотні екосистеми відрізняються від інших неболотних екосистем (лісових, лучних, степових, водних тощо). Саме торф є тим новоутворенням, із генезисом і динамікою якого тісно повязана взаємодія абіотичних та біотичних факторів. Завдяки збалансованості цієї взаємодії забезпечуються процеси мінералізації решток материнських рослинних угруповань і накопичення не повністю розкладеної органогенної маси, а також процеси, які зумовлюють життєдіяльність у верхньому пограничному з атмосферою шарі торфу і функціонування сучасних болотних фітоценозів. Склад торфу також відбиває розвиток та зміну материнських рослинних угруповань та умов їх зростання.
Водночас деякі інші болотознавці, зокрема українські (Д.К. Зеров, Г.Ф. Бачуржа, Є.М. Брадіс) та російські (B.C. Доктуровський, В.М. Сука-чов, М.і. Пявченко, А.А. Ніценко, М.С. Боч) дотримуються погляду, що торф не є обовязковим атрибутом «болота», оскільки існують болота, на яких торфоутворення не відбувається, або цей процес майже не виявлений. Тому вчені розрізняють торфові та мінеральні болота.
Мінеральні болота дуже характерні для тропіків та субтропіків, приморських областей і пустель. У тропіках і субтропіках у жаркий період швидко мінералізуються органічні рештки і торф практично не відкладається. Він мало утворюється й на болотах Степової зони та в пустелях. На болотах приморської зони торф також не відкладається через солоність води і прискорений розклад органічних решток. У гирлах і дельтах річок із високим насиченням киснем текучих вод теж відбувається швидка мінералізація рослинних решток, і торф не відкладається. Такі болота в Україні є у пониззі Дніпра. Це очеретяні плавневі болота мінерального типу.
Нерідко болото визначають з позицій ландшафтного підходу. Так, А.А, Ніценко визначив болото як ділянку суші зі значною застійною або проточною вологою.
Болото є складною екологічною системою» в якій взаємоповязані три фактори болотоутворення (вода, рослинність, торф) та матеріально-енергетичні перетворення, спричинені цим процесом.
Останніми роками все частіше поняття «болото» розглядають на екосистемному рівні. Зокрема, М.С. Боч пропонує розгадати болота як торфоутворюючу екосистему
Отже, необхідною умовою болота або болотної екосистеми, якщо її розглядати в контексті «від купини до земної оболонки» або в конкретному обсязі, є постійне або тривале періодичне надмірне зволоження, специфічна болотна рослинність, представлена різними життєвими та екологічними формами рослин, і особливий, властивий тільки цій екосистемі, тип ґрунтоутворення, характерною рисою якого є акумуляція органогенної маси й утворення торфу.
За характером рослинного покриву розрізняють відкриті чагарникові, травянисті, травянисто-мохові й мохові та лісові, або зімкнуті, болота.
2. Типи боліт
У складі болотної рослинності виділяють три еколого-генетичні типи боліт: низинний, перехідний і верховий з відповідними трьома типами рослинності – евтрофною, мезотрофною та оліготрофною.
В умовах багатого водно-мінерального живлення розвиваються низинні торфи і поклади з багатою та різноманітною евтрофною рослинністю. При збідненні грунтово-атмосферного змішаного живлення виникають перехідні види торфу і торфових покладів із менш різноманітною мезотрофною рослинністю. Частина боліт даного типу має поклади, складені знизу низинними, а зверху перехідними і верховими торфами, тому їх рослинний покрив значно різноманітніший, ніж на болотах низинного типу. За умов бідного атмосферного мінерального живлення формуються верхові торфи і торфові поклади з бідною та одноманітною оліготрофною рослинністю. Серед названих типів боліт найбільшу» питому вагу в структурі болотного фонду України мають низинні болота з притаманним їм евтрофним типом рослинності. Меншу частку становить рослинність перехідних і верхових боліт.
Озерні болота утворюються внаслідок заростання озера болотною рослинністю з одночасним накопиченням на дні рослинних рештків. Процес заростання розпочинається від берегів (рис. 2). До глибини 1 м переважає осока, глибше (1–2 м) – рогоза та очерет, на глибинах до 4–5 м – водяні лілії. В осінній період внаслідок відмирання рослин на дні утворюються рослинний мул та торф, який за складом відповідає названим вище рослинам. Утворення шару торфу сприяє обмілінню озера та, відповідно, розширенню ділянки розростання тих або інших рослин, тобто просуванню зони заростання до середини озера. Коли зони зєднуються, озеро перетворюється на болото.
Рис. 2. Схема заростання озера і утворення торфу.
1 – осоковий торф; 2 – рогозовий та очеретяний торф; 3 – сапропелевий торф; 4 – сапропеліт.
2.1 Низинні болота
На теренах України переважають низинні болота з евтрофною рослинністю. Вони надзвичайно різноманітні за своєю природою, що пояснюється умовами водно-мінерального живлення. Оскільки такі болота розвиваються на низинних торфах і торфових покладах, наведемо дані про вміст поживних елементів у їх складі. Низинні торфи містять 1,82–3,46% азоту, 1,42–3,90% кальцію, 0,26–0,42% фосфору, 0,19–0,51% калію. їх зольність становить 5,63–12,35%, але часто вона буває вищою, особливо в торфів лісостепових районів; реакція середовища на болотах кисла (рН 3,78–5,90, а в лісостепових районах рН 7 і більше), місцями реакція ґрунтового розчину лужна. Подібні коливання вмісту найголовніших зольних елементів обумовлені значним поширенням боліт, що розвиваються на різних підстилаючих породах, відмінностями їх джерельного і алювіально-делювіального живлення. Високий вміст поживних речовин у торфовищі і доступність їх для рослин можна пояснити геоморфологічною приуроченістю боліт, їх тепловим і гідрологічним режимами протягом вегетації.
Болота, які розміщуються в заплавах річок, живляться багатими алювіальними водами, а болота, які розміщуються на других терасах, приозерних западинах, стічних улоговинах – делювіальними і джерельними водами. Крім того, всі геоморфологічні типи боліт додатково живляться ще й атмосферними опадами.
За умов багатого водно-мінерального живлення та періодичного підсихання низинні болота мають різноманітний видовий склад, добре виявлену горизонтальну і вертикальну почленованість та високу продуктивність. На них росте більше 200 видів квіткових і вищих спорових рослин. Багато з них знаходять тут оптимальні умови і нормально розвиваються. Однак у складі евтрофної рослинності та її флори відбувається диференціація видів за здатністю в цих умовах інтенсивно акумулювати і трансформувати енергію і речовину, створюючи специфічні групи болотних видів та їх фітоценотичні взаємозвязки. Ці види є едифікаторами рослинних угруповань. Вони визначають будову та видовий склад кожного фітоценозу, ранг синтаксонів, за їх участі формуються певні асоціації, котрі становлять флористичне ядро синтаксона.
Залежно від ступеня зволоження, проточності і застійності болотних вод, на болотах розвиваються різні типи рослинного покриву. Мало обводнені болота вкривають лісові болотні угруповання. Дуже обводнені болота населяють рідколісні угруповання з низькорослим і пригніченим деревостаном або крупнотравні безлісні болотні угруповання – очерету, рогозу, схенусу озерного тощо. Менш зволожені болота зайняті травянистими безлісними угрупованнями (при проточному водно-мінеральному живленні), або травянисто-гіпновими чи травянисто-сфагновими угрупованнями з суцільним моховим покривом (при застійному водному живленні). Особливістю останніх типів рослинних угруповань є не тільки домінування, але й зміна фітоценотичної ролі мохового покриву, який у даному випадку виступає як головний едифікатор рослинних угруповань, що визначає суть і природу еволюції болотних синтаксонів.
Залежно від фітоценотичної ролі певної життєвої форми рослин у складі евтрофної рослинності виділяють лісові, чагарникові, травянисті і травянисто-мохові підтипи та їх угруповання. Перші із них нерідко називають лісоболотними або закритими болотними угрупованнями, тимчасом як травянисті і травянисто-мохові та мохові підтипи кваліфікують як відкриті болота. В Україні переважають відкриті евтрофні болотні угруповання.
Лісові болота – це надмірно зволожені ділянки поверхні Землі зі специфічною болотною (гелофітною) рослинністю, добре розвинутим деревостаном із зімкнутістю крон не менше 0,3, шаром торфу не менше 0,5 м, насиченим кореневими системами лісоутворюючих порід.
Постійно або тимчасово надмірно зволожені ділянки поверхні зі специфічною болотною рослинністю та шаром торфу менше 0,3 м в неосушеному стані або без нього називають заболоченими землями. Вони з розвинутим деревостзком і зімкнутістю крон 0,3–1,0 утворюють заболочені ліси і являють собою одну із стадій формування лісових боліт. Залежно від участі у формуванні синтаксонів лісоутворюючих порід у складі лісових боліт виділяють три групи – хвойнолісову, листянолісову та хвойно-листянолісову.
2.2 Лісові болота
Лісові болота листянолісової групи включають угруповання, в яких переважають листянолісові лісоутворюючі породи.
Вільхові лісоболотні угруповання досить поширені на Поліссі, де їх фітоценози займають близько 435 тис. га. Багато їх у Придніпровї та Східному Поліссі, де вони є характерною ознакою ландшафту, менше – у Лісостепу, там ці фітоценози приурочені головним чином до долин річок. Залягають вільхові болота з долинах річок, по стічних улоговинах межиріч, навколо озер, ставків, біля джерел, у притерассі.
Характерною рисою вільхових боліт є розчленування їх поверхні на мало зволожені пристовбурні горби («пєдестали») і дуже зволожені або обводнені зниження між ними. Подібна диференціація поверхні визначає еколого-ценотичні відмінності цих боліт, насамперед гідрологічний режим, характер живлення і диференціальний структурний розподіл флористичного складу ценозів.
По надмірно обводнених болотах з поділом поверхні на пристовбурні горби та зниження під наметом деревостану чагарниково-травянистий і моховий покрив розподілені нерівномірно. У травяно-моховому покриві ростуть болотні, лучні і лісові види.
За складом лісоутворюючих порід і структурою деревостану, домінантною участю чагарниково-травянисто-мохових видів, режимом зволоження і проточністю води розрізняють екологічні ряди, які включають окремі групи асоціацій. На болотах, які живляться швидкопроточними водами, алювіальними і джерельними, розвиваються вільхово-гадючникові, вільхово-розривтравові, вільхово-кропивові та вільхово-малинові асоціації. Вони утворюють екологічний ряд, котрий зєднує торфові лісові болота і ліси на мінеральних ґрунтах.
Із погіршенням проточності води, шаруватості ґрунту та зниженням мікробіологічної активності торфовища розвиваються вільхово-папоротеві, вільхово-осокові і вільхово-очеретяні асоціації. Цей екологічний ряд з групами асоціацій характеризується середньою проточністю води і помірним мінеральним живленням, що призводить до деякого зрідження деревостану і зниження його продуктивності. На таких болотах центральне положення займають вільхово-осокові угруповання. Вони неоднорідні за ступенем росту лісоутворюючих порід, структурою та складом деревостану, а також за домінантною участю видів травяно-мохового покриву і представлені численними асоціаціями. їх різноманітність обумовлена не стільки рівнем зольного живлення, скільки режимом зволоження.
У структурі ценозів вільхових боліт найбільш зволожені вільхово-очеретяні угруповання. Вони менш поширені, ніж вільхово-осокові, і не займають великих площ. Частіше трапляються в Лісостепу, рідше на Поліссі. За умов високого стояння води деревостан вільхи розвинутий мало. У віці 40–60 років дерева досягають 16–18 м заввишки та діаметра стовбурів 14–40 см.
При застійності вод і меншій обводненості в наземному покриві виділяються синузії гідрофільних мохів.
На дуже зволожених болотах розвиваються вільхово-осокові ліси.
При слабопроточних і застійних водах, погіршенні аерації та мінерального живлення розвиваються вільхово-папоротево-гіпнові, вільхово-очеретяно-гіпнові, вільхово-осоково-гіпнові та вільхово-осоково-сфагнові асоціації. їх особливістю є рясний розвиток гіпнів і сфагнів. Внаслідок сповільненого стоку води у весняно-осінній період та через наявність у наземному покриві гіпнових і сфагнових мохів розвиток деревостану погіршується, а кількість видів скорочується. Бонітет деревостану вільхи знижується до IV класу. Цей екологічний ряд знаменує подальший ступінь мезотрофності вільшняків і зближення їх з перехідними лісовими болотами.
2.3 Чагарникові болота
За останні десятиріччя площа чагарникових боліт помітно зростає, оскільки значно зменшено сінокосіння на болотах, а також розчищення сінокосів і пасовищ від чагарників. Ці рослинні угруповання часто трапляються на долинах малих річок, де малі притоки і верхівя річок майже повністю покриті чагарниками. їх окремі ділянки трапляються на заплавних, долинних і староруслових болотах, часто вони повністю покривають торфорозробки.
До чагарникових боліт відносять болота, в яких чітко виділяється ярус чагарників, а їх зімкнутість становить не менше 0,3 або 30% загального покриття. Болота зі ступенем зімкнутості 0,1–0,2 належать до рідкочагарникових. їх особливістю є домінування гелофітів у травянисто-моховому покриві і насиченість поверхневого шару торфу коренями чагарників.
Листопадні чагарникові болота обєднують вільховочагарникові.
В умовах меншого обводнення, але періодичного затоплення поширені (особливо вздовж річок) лозово-купинястоосокові угруповання. Проміжки між ними заповнені водою і заселені гідрофільними видами рослин.
Із зниженням обводеності і за періодичного підсихання в травостої збільшується участь дрібних осок, болотного різнотравя та злаків. Тому тут виникають лозово-кореневищно-осокові угруповання. При цьому чагарниковий ярус більш розріджений і низькорослий (1,6–2,5 м), його зімкнутість становить 0,3–0,5. За таких умов проективне покриття травостою збільшується до 60–80%. Осоки домінують з загальним покриттям 50–60%.
На підсихаючих або антропогенно порушених болотах, особливо на тих, де проводилось систематичне сінокосіння та випасання, у травостої зростає роль злаків, а тому виникають лозово-осоково-злакові угруповання, в яких злаки співдомінують з осоками.
Вільхові чагарникові болота мають спорадичне поширення. Частіше трапляються на болотах Західного Лісостепу, рідше – на болотах в інших регіонах. Вони виникли на місці зведених вільхових або вільхово-березових лісів чи внаслідок самосіву вільхи, проте через антропогенний вплив (насамперед використання цих боліт як пасовищ, сінокосів тощо) не досягли розвитку жерняків або лісових насаджень. Нерідко зявляються на місці торфорозробок, у заплавах річок, особливо у дуже заболочених верхівях малих річок та струмочків.
Розвиваються вільхові чагарникові болота на торфовищах різної потужності (від 0,5 до 5–7 м завглибшки), часто трапляються на заболочених землях з потужністю торфового шару 0,3–0,5 м, тобто на торфянисто-глейових або торфяно-глейових чи мулуватих ґрунтах. В останньому випадку їх поверхня вирівняна, майже без купин, тимчасом як на торфовищах в міру зростання потужності торфового шару зростає висота пристовбурних підвищень у чагарників пневого походження, однак у чагарників насіннєвого походження ця закономірність не спостерігається (такі підвищення в них менших розмірів).
Через диференціацію поверхні, на якій ростуть вільхові чагарники, вони набувають різного ступеня зволоження. Що стосується гідрологічних вимог едифікатора, то він віддає перевагу проточним водам; за цих умов частіше формуються жердняки, які трансформуються в лісові угруповання різного ступеня розвитку з різними еколого-ценотичними взаємозвязками.
Вільхові чагарникові болота досить різноманітні у флористичному і ценотичному відношенні. Вільхові кущі за оптимальних умов проточності ґрунтових вод і багатства водно-мінерального живлення досягають висоти 2–3 м, а подекуди 4–5 м. Гірше вільха розвивається в умовах застійності води на улоговинних болотах, тут вона так і залишається на чагарниковій стадії розвитку. За приуроченістю найбільш поширені притерасні болотні угруповання. Тут вони і найрізноманітніші, що обумовлює флористичний склад та його асоційованість з едифікатором.
На лісостепових болотах досить часто трапляються вільхово-очеретяні угруповання. Менша участь тут інших видів рослин.
Подальше зрідження чагарникового ярусу до зімкнутості 0,3–0,4 та поступове підсихання або осушення боліт спричинюють розвиток вільхово-злакових і вільхово-злаково-різнотравних ценозів неоднорідної еколоґїі та асоційованості видів.
2.4 Травянисті болота
На низинних болотах Полісся та Лісосепу переважають відкриті травяні рослинні угруповання. В їх сучасному складі виділяються дві групи: природні болотні угруповання, що розвиваються на неосушених або вторинно заболочених болотах, та штучні болотні угруповання, які сформувалися на осушених болотах, новоутворені або природновідновлювані в процесі постмеліоративних змін.
Травяні болотні угруповання характеризуються рядом еколого-ценотичних, біологічних і господарськи цінних ознак, а саме:
– травяні болота не мають будь-якого виявленого деревного або чагарникового ярусу;
– всі травяні угруповання утворені виключно травянистими видами квіткових або вищих спорових рослин, котрими визначаються ценотичні взаємозвязки між ценоелементами, їх фізіономічність, структурна почленованість і продуктивність;
– оптимальні умови для свого розвитку травянисті види знаходять на долинних, староруслових, заплавних, улоговинних болотах з проточними, хоча б тимчасово болотними водами;
– домінуючими едифікаторами травостою є осоки і злаки, меншою мірою види болотного різнотравя, хвощі та папороті. їх щільність та фітомаса є лімітуючими факторами, якими визначається взаємозвязок як між компонентами фітоценозів, так і між останніми та торфовим субстратом з його тепловим і гідрологічним режимом;
– проточність ґрунтових вод, алювіальність і делювіальність обумовлюють те, що травяні ценози бідні за видовим складом, малоструктуровані, мають слаборозвинутий моховий покрив.
Високотравні болота в складі лісостепових боліт досить поширені. Менше їх на болотах Полісся. Такі угруповання приурочені до найбільш знижених і обводнених ділянок болотних масивів. Це здебільшого повністю заболочені заплави малих річок з незадовільним стоком води, тальвеги балок, стариці, старі русла річок, заростаючі ставки, приозерні ділянки, на яких надовго застоюється повенева, дощова або тала вода. Лише в роки з дуже жарким літом вони місцями пересихають.
Високотравні угруповання специфічні, вони мають свої особливості екології та асоціювання. На нашу думку, це достатня кількість тепла, вологи, елементів зольного та азотного живлення. Площі високотравних угруповань збільшуються в напрямку з півночі на південь, де в період вегетації температура підвищується до 30 °С і більше, добре прогріваються болотні води, а їх випаровування сприяє зростанню вологоємності малорухливого повітря всередині фітоценозів. У лісостеповій зоні, де підстилаючими ґрунтоутворюючими породами є леси, болота краще забезпечені зольним І азотним живленням, ніж на Поліссі.
Характерною особливістю високотравних угруповань є монодомінантність. У більшості випадків їх основним едифікатором виступає високо-травний вид із загальним покриттям ценозів 50–90%. Саме вони й визначають структуру болотних угруповань. Як правило, такі ценози одноярусні, рідше двох- і багатоярусні, вони мають бідний флористичний склад і низьку видову насиченість, спрощену одноярусну будову. Кількість видів у ценозах збільшується при зниженні обводненості рослинних угруповань. Мала вертикальна і горизонтальна почленованість високотравних угруповань, мабуть, обумовлена одноманітністю травостою та вирівняністю поверхні місцезростання, його екологічною однорідністю.
Таким чином, високотравні види утворюють своєрідну ценотично і фізіономічно відокремлену групу болотних видів рослин, котрі, асоціюючися між собою, формують досить стійкі травянисті комплекси, які визначають їх продуктивність та господарську цінність.
2.5 Травянисто-мохові болота
На болотах помітне місце в рослинному покриві займають травяно-мохові ценози. Характерною їх ознакою є відсутність будь-якого вираженого деревостану або чагарникового ярусу. Трапляються окремі дерева або біогрупи, окремі кущі чи їх невеликі плями. їх особливістю є безлісність, відкритість і непорушність фітоценозів.
Порівняно з травяними, травяно-мохові угруповання відрізняються рядом еколого-ценотичних і господарсько цінних ознак:
1. На травянисто-мохових болотах поширені тільки травянисто-гіпнові болотні угруповання. Травянисто-сфагнові угруповання трапляються невеликими ділянками на староруслових болотах (долина р. Супій). Із мохів тут відмічено ряд сфагнів евтрофної екології, але їх проективне покриття (15–50%) неоднорідне.
2. У травостої переважають ті ж види злаків і осок, що і в травянистих рослинних угрупованнях. У цьому виявляється генетична спорідненість двох класів формацій рослинних угруповань. Травянисто-мохові угруповання мають і певні ценотичні відмінності. Травянисті види домінують у структурі травостою, а їх участь у проективному покритті фітоценозів зменшується. Знижуються фітоценотична роль цих видів від едифікатора до субедифікатора, а в деяких ценозах до рівня асектатора.
3. Основними домінантами травянисто-гіпнових боліт є такі купинні види осок. Перші два види властиві надмірно зволоженим або обводненим ділянкам, а останній – періодично надмірно або постійно зволоженим екотопам. Рідше в складі цих угруповань субдомінантами виступають види болотного різнотравя.
4. Флористичний склад травянисто-гіпнових болотних угруповань бідніший і одноманітніший, ніж у травянистих угрупованнях. Особливо зменшується кількість травянистих видів. Тому в окремих ценозах налічується не більше 15–20 видів вищих спорових і квіткових рослин.
5. Види травянисто-мохових, а фактично травянисто-гіпнових і навіть осоково-гіпнових угруповань гірше ростуть і розвиваються в разі погіршення азотного та мінерального живлення. їх висота знижується до 60–80 см, а проективне покриття – до 40–60%, у звязку з чим помітно послаблюється фітоценотична роль основних фітоценотилів квіткових і вищих спорових рослин.
6. У складі травянисто-гіпнових угруповань все більшу едифікаторну роль відіграють не травянисті види, а гіпнові мохи. На періодично підсихаючих болотах зростає участь у моховому покриві таких видів гіпнів. Значна участь гіпнових мохів у фітоценозах, їх ценотична активність і структурно-екологічні властивості – ось фактори, під впливом яких послаблюється едифікаторна роль травянистих видів. Це у свою чергу призводить до спрощення та збіднення флористичного складу рослинних угруповань.
7. У результаті осушення та впровадження інтенсивних технологій освоєння й експлуатації торфяного фонду регіону в травяному покриві порушених болотних масивів сталися істотні зміни флористичного складу та ценотичної структурованості. В структурі рослинного покриву багатьох боліт замість осоково-гіпнових сформувалися злаково-осоково-гіпнові, рідше злаково-гіпнові угруповання, що помітно позначилося на продуктивності та якості травостою кормових угідь меліорованих боліт і перезволожених земель.
Отже, сучасні травянисто-мохові болота та їх рослинний покрив під впливом господарської діяльності людини зазнали істотних змін і потребують, з одного боку, реструктуризації меліоративного фонду, а з іншого, – удосконалення методів поліпшення природних угідь і торфовищ з метою раціонального використання рослинницької і торфової сировини.
2.6 Перехідні лісові болота
За режимом зволоження, рівнем мінерального живлення, характером геоморфологічної приуроченості та іншими властивостями перехідні лісові болота займають проміжне положення між низинними та верховими типами, а тому й поєднують у собі ознаки обох типів. Це виявляється як у рослинному покриві, так і в стратиграфії торфовищ та фізико-хімічних властивостях торфів. Особливістю рослинного покриву також є поєднання у ньому видів, характерних для боліт низинного і верхового типів.
За едифікаторною роллю лісоутворюючих порід, структурою деревостану, флористичним складом виділяємо березові, сосново-березові, соснові, сосново-ялинові і сосново-ялиново-вільхові лісові болота.
2.7 Верхові болота
Рослинність верхових лісових боліт є дуже характерною ознакою ландшафту Волині, Рівненщини та Житомирщини. Вони розміщені по зниженнях межиріч та других терасах річок. Основним джерелом їх живлення є атмосферні опади, разом з якими на болота потрапляє атмосферний пил, збагачений зольними елементами. Про акумуляцію цих сполук у торфах і потенціальну забезпеченість сучасних угруповань поживними речовинами свідчать такі дані: вміст азоту верхового торфу становить 0,53–1,31%, кальцію 0,19–0,98%, калію 0,03–0,12%, фосфору 0,02–0,32%, зольність торфу 1,71–5,02%. Реакція середовища кисла (рН 2,95–4,01), тому рослинний покрив верхових боліт бідний та одноманітний. У його формуванні бере участь близько 30 видів, але тільки девять з них належать до типово оліготрофних.
На верхових болотах з оліготрофною рослинністю сфагнові мохи є едифікаторами рослинних угруповань, а лісоутворююча порода – сосна болотна займає другу позицію.
Хвойнолісові оліготрофні болотні угруповання найбільш поширені на болотах України. Оліготрофна рослинність представлена головним чином лісоболотною і рідколісною рослинністю, оскільки відкритих безлісних верхових боліт практично немає. Трапляються лише окремі ділянки чагарничково-сфагнових, травянисто-сфагнових і сфагнових ценозів. У переважній більшості це сосново-сфагнові (у Карпатах ялиново-сфагнові) угруповання монтанного типу. У рівнинній частині Полісся ялинові оліготрофні угруповання нами не виявлені.
Соснові лісоболотні оліготрофні угруповання характеризуються типовими ознаками. По-перше, фізіономічність рослинних угруповань визначає лісоутворююча порода, яка тут представлена головним чином трьома болотними формами – сосною Литвинова, формою улігіноза і низькорослою формою. По-друге, домінуючим едифікатором рослинних угруповань є моховий покрив і пануючі в ньому види сфагнових видів оліготрофної та мезотрофної екології. По-третє, вони мають бідний і одноманітний флористичний склад, обумовлений омброфітним способом водно-мінерального живлення.
Сосново-пухівково-сфагнові угруповання виявлені на болотах, що перебувають на різних стадіях розвитку, мають неоднаковий водний режим і низький рівень мінерального живлення. Такі угруповання характерні для горілих болотних масивів.
На сильно обводнених ділянках зі слабопроточною та застійною водою поширені сосново-пухівково-сфагнові угруповання.
По менш зволожених болотах (Черемоське II, Батино, Білий Мох, Велике Болото) ростуть сосново-пухівково-сфагнові угруповання.
Для верхових боліт Українського Полісся дуже характерні сосново-чагарничково-сфагнові угруповання. Чагарнички знаходять тут оптимальні умови для свого розвитку і рясно розростаються, утворюючи місцями густі зарості.
На болотах Князь-Багон, Лукоцька Погоня, Міроші, Бутишно з незначним зволоженням розвиваються сосново-журавлиново-сфагнові угруповання. На більш зволожених ділянках, які живляться атмосферними опадами і делювіальними водами. В еколого-генетичному ряду вони займають проміжне положення між типовими сосново-журавлиново-сфагновими перехідними і сосново-журавлиново-сфагновими верховими лісовими болотами. Про це свідчить збереження в чагарничково-травянистому покриві поодиноких мезотрофних видів з загальним покриттям 10–15%.
Дальше погіршення умов водно-мінерального живлення призвело до появи сосново-журавлиново-сфагнових угруповань. Деревостан тут пригнічений, а видовий склад ще бідніший.
Завершальною стадією розвитку сосново-журавлиново-сфагнових угруповань є рідколісні болота з сосново-дрібножуравлиново-буросфагновими угрупованнями. Ця асоціація описана на болотах Батино, Камяний Мох, Гать, Мак. Названі вище види фітоценозів часто зустрічаються як едифікатори рослинних угруповань на болотах Прибалтики, північної частини Білорусі, Карелії, лісової зони Російської Федерації. Зважаючи на це, названі види й утворювані ними угруповання слід охороняти, а болота оголосити резерватами. Такі болота досягли високої оліготрофності і в центральній частині випуклі. Сосна тут пригнічена, низькоросла, у віці 100–150 років її висота 2–4 м, а діаметр стовбурів 2–8 см. У наземному покриві ростуть різнокольорові сфагнові мохи.
Сосново-багново-сфагнові угруповання найбільш поширені на болотах Губерня, Замошшя, Зимник, Високий Мох, Погоня, Мак, Багон. Вони відображають окрему стадію розвитку та її відміни, спричинені неоднорідністю зволоження, кислотності середовища, стратиграфії торфовища тощо.
Порівняно з перехідними сосново-багново-сфагнові оліготрофні угруповання характеризуються збільшенням участі оліготрофних видів і погіршенням розвитку деревостану. Дуже характерні угруповання з домінуванням сфагнів відігнутого і магелланського. Суцільний моховий покрив, насичений вологою з мінімальним вмістом зольних елементів, призводить до того, що ріст сосни уповільнюється, а продуктивність знижується. Тільки по найкраще аерованих болотах з малою потужністю торфу висота дерев сосни 100-річного віку досягає 12 м, діаметр стовбурів 14 см, зімкнутість крон 0,7, бонітет Va, запас деревини 120 м3 /га.
Подальше збіднення торфовища характеризують сосново-багново-журавлиново-сфагнові і сосново-багново-пухівково-сфагнові угруповання, які відзначаються ще нижчою продуктивністю деревостану, біднішим і одноманітнішим видовим складом.
Сосново-лохи ново-сфагнові угруповання поширені мало і трапляються по окраїнах верхових та перехідних боліт, їх особливістю є рясність та суцільний сфагновий покрив. За розміщенням на рельєфі і розвитком деревостану вони займають проміжне положення між лісовими болотами і лісами на мінеральних ґрунтах.
Рідколісні оліготрофні болота в Україні мають місце лише на болотах, які досягли високої оліготрофності, та дуже обводнених болотах. Вони властиві для випуклих та гірських боліт.
Хвойнорідколісні оліготрофні угруповання з домінуванням хвойних лісоутворюючих порід.
Сосново-рідколісно-сфагнові оліготрофні угруповання поширені на болотах Полісся, які досягли завершальної стадії розвитку і починають деградувати, по окраїнах боліт, особливо дуже залитих водою і тривалий час затоплених талою та дощовою застійною водою. Для них характерний, по-перше, слабо розвинутий, чахлий, дуже пригнічений деревостан. Сосна росте незадовільно і у віці 100–120 років досягає висоти 4–6 м та діаметра стовбурів 6–18 см. Зімкнутість крон 0,1–0,2, бонітет V-Va або не бонітується. В такому випадку його важко назвати деревостаном, оскільки він скоріше нагадує садово-паркове насадження. Деревця сосни віддалені одне від одною на відстань 10–20, інколи 30 м. По-друге, під розрідженим деревостаном добре розвинутий чагарничково-травянистий покрив, який тим кращий, чим більша розрідженість дерев. По-третє, домінуючим едифікатором рослинних угруповань є сфагни, а не деревна порода. Залежно від потужності розвитку їх шару розвивається деревний, чагарничковий і травяний покриви.
Поверхня болота чітко диференційована на пристовбурні горби і проміжки між ними з відповідними еколого-ценотичними особливостями. На болотах, де відбуваються дегратогенні процеси, зниження між горбами зливаються між собою і утворюють мочари, такі болота стають грядово-мочаровими. До них належать Морочне, Сира Погоня, Бабин Мох, Батино, Небуга, де формуються грядово-мочарові ділянки з відмінною рослинністю по мочарах і грядах.
На грядах або пристовбурних горбах, де не виявлено диференціацію грядово-мочарового типу, ростуть більш ксерофільні, а точніше мезофільні ценобіонти, а по знижених і добре зволожених або затоплених водою – гідрофільні компоненти оліготрофних угруповань. До пристовбурних горбів приурочена сосна та чагарнички.
У результаті тут поєднуються види лісової та болотної екології. Особливо яскравими в цьому аспекті є едифікаторні види мохового покриву Поєднуючись між собою, види різних життєвих форм та екології утворюють різномантні рослинні угруповання гряд.
По обводнених або залитих водою зниженнях виникають власні гідрофільні угруповання, особливо у випадку утворення мочарів.
Відкриті чагарничково-сфагнові оліготрофні болота в Україні трапляються поодиноко на Поліссі по найбільших болотах, щодосягли високої оліготрофності і вступили в деструктивну фазу болотоутворення. Зрідка вони зустрічаються в Карпатах на випуклих високогірних болотах.
Особливістю чагарничково-сфагнових оліготрофних угруповань є наявність чагарничків у чагарничково-травянистому ярусі та домінування сфагнових оліготрофних мохів у наземному моховому покриві їх фітоценози болотознавці виявляли на болотних системах Марочно І, Марочно II, Бабий Мох І, Бабий Мох II, Мак, Телячий Мох, Сира Погоня, Батино та інших, але великих площ вони не займають.
Відмінністю ценозів даної формації є домінуючі едифікатори чагарничків, які поселяються на купинах або зруйнованих пристовбурних горбах чи зачаткових грядах грядово-мочарової системи.
Чагарнички, як правило, заселяють мікропідвищення, частково зниження поміж ними по мірі підсихання боліт у літній посушливий період. До чагарничків журавлини домішуються, крім уже названих вище, деякі травянисті види.
Спорадично на оліготрофних болотах трапляються невеликі ділянки з домінуванням Ledum paiustre. Чагарник поселяється на підвищених елементах рельєфу, в результаті чого набуває характеру мозаїчності і неоднорідності, як на мінеральних ґрунтах або заболочених болотах. Судячи зі зростання та рясності Ledum paiustre, ці ділянки є дериватами сосново-чагарничкових лісових і рідколісних пригнічених угруповань, про що свідчать залишки пеньків та поодинокі дерева сосни, деревний сосновий торф у стратиграфії торфовищ та їх приповерхневий характер залягання. Крім того, на купинах деградованих пристовбурних підвищень з прихованими стовбурами сосни та їх пеньками поселяються лісові види справжніх мохів.
Характерною ознакою цих угруповань є суцільний моховий покрив.
По окраїнах дуже обводнених боліт ростуть журавлиново-пухівково-сфагнові угруповання, відмінною особливістю яких є співдомінування в чагарничковому ярусі з проективним покриттям 20–50%, у травянистому – із загальним покриттям 20–45%.
Висновки
Болотами називаються ділянки земної поверхні, які характеризуються надмірною зволоженістю верхніх горизонтів ґрунтів та гірських порід, розвитком своєрідної болотної рослинності та утворенням торфів. Вони здебільшого виникають на місці озер, в заплавах рік та струмків, приморських низовинах, лісових та лугових сильно зволожених западинах.
Лісові та лугові болота утворюються в межах понижених ділянок посеред лісу або лугу внаслідок постійного перезволоження ґрунту. Причиною утворення таких боліт є вимивання (вилуговування) надлишковою водою речовин, які сприяють нормальному розвитку рослинності та їхнього відмирання. На зміну деревній рослинності в лісі та травяній на лугах приходять менш вимогливі до мінеральних солей мохи – зелений та сфагновий. Мохова дернина насичена водою, перекриває доступ кисню до рослин, які розкладаються, що сприяє торфоутворенню і заболочена ділянка таким чином перетворюється на болото.
Залежно від умов утворення та розташування виділяються наступні типи боліт: верхові, низовинні, проміжні та приморські.
Верхові болота утворюються на низьких сідлоподібних вододілах, поверхнях річкових терас і пологих схилах незначних підвищень в рельєфі. Живляться вони атмосферними опадами і характеризуються бідною рослинністю, серед якої переважає сфагновий мох. Останній швидше розвивається в середній частині болота, що надає його поверхні опуклої форми. Мох швидко заростає деревною рослинністю (сосною, модриною), а також вереском, журавлиною, чорницею.
Низовинні болота приурочені до улоговино-подібних форм рельєфу і, здебільшого, утворюються на місці озер. Джерелом їхнього живлення є підземні води та води наземного стоку. Комплекс рослинності в них значно різноманітніший у порівнянні з верховими болотами. Тут ростуть зелений мох, осока, очерет, а з дерев найпоширеніші вільха та береза.
Проміжні болота живляться атмосферними опадами і підземними водами. У рельєфі вони займають проміжне положення між верховими та низинними.
Приморські болота поширені в межах приморських зон з вологим кліматом, де займають значні за розміром території. Головним джерелом їх живлення є атмосферні опади, а також води припливу. Рослинність різноманітна, здебільшого деревна, але з корінням, пристосованим до тривалого перебування під водою. В тропічних областях такі болота заростають манграми – деревами з корінням, яке виходить на поверхню.
Геологічна діяльність боліт зводиться здебільшого до утворення торфів.
Список використаних джерел
1. Алекин О.А., Ляхин Ю.И. Химия океана. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984.
2. Богословский Б.Б. Озероведение. – М.: Изд-во МГУ, 1963.
3. Богословский Б.Б., Самохин А.А., Соколов Д.П. Общая гидрология. – Л.: Гидрометеоиздат. – 1984.
4. Важное А.Н. Гидрология рек. – М.: Изд-во МГУ, 1976.
5. Водные ресурсы и водный баланс территории Советского Союза. – Л.: Гидрометеоиздат, 1967.
6. Давыдов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г. Общая гидрология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973.
7. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. – М.: Высшая школа, 1982.
8. Загальна гідрологія. / За ред. С.М. Лисогора. – К.: Фітосоціоцентр, 2000. – 264 с.
9. Куков Л.А. Общая океанология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976.
10. Кац Я.Л. Болота Земного шара. – М.: Наука. 1971.
11. Левковский С.С. Водные ресурсы Украины. Использование и охрана. – Киев: Вища школа, 1979.
12. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. – М.: Изд-во АН СССР. – 1955.
13. Маккавеев Н.И., Чалов Р.С. Русловые процессы. – М.: Изд-во МГУ, 1986.
14. Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974.
15. Михайлов В.П., Добровольский А.Д. Общая гидрология. – М. Высшая школа, 1991.
16. Овчинников А.М. Общая гидрогеология. – М.: Госнаучтехиздат, 1955.
17. Основи загальної гідрології /За ред. С.С. Левківського. – Київ: Вища школа, 1975.
18. Ободовський О.Г. Руслові процеси. – К.: ВЦ «Київський університет», 1998.
19. Пелешенко В.І., Хільчевський В.К. Загальна гідрохімія. – Київ: «Либідь», 1997.
20. Романенко В.Д. Основи гідроекології – К.: Обереги, 2001. – 728 с.
21. Руденко Ф.А., Попов О.Є. Гідрогеологія. – Кию: Вид-во Київського ун-ту, 1959.
22. Справочник по водним ресурсам / Под ред. Б.И. Стрельца. – Киев: Урожай, 1987.
23. Чалов Р.С. Географические особенности русловых процессов. – М.: изд-во МГУ. 1979.
24. Чеботарев А.И. Общая гидрология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975.