> Техника, страница 23 > Болото
Болото
Болото, сельскохозяйственное угодие с остающейся подолгу влажн. перегнойной (гумусовой) почвой, бедной минеральными веществами, в слое большей или меньшей толщины (по Беберу [12], не менее 20 с.ч в осушенном состоянии, не считая дернового покрова). Примесь минеральных веществ, которые дают при сжигании золу, не должна при этом превышать, по Веберу [**], 40% но весу высушенной при 105° массы. Породы, более богатые минеральными веществами, называются болотными, или перегнойными, землями, при содержании минеральных веществ от 40 до 95% и минеральными грунтами—при содержании свыше 95% минеральных веществ (чернозем, растительная земля, ил). Вебер [12] различает два вида бедных минеральными веществами почв— перегной и торф, причем оба они образуются в результате медленного перегнивания или разложения растительного покрова почвы при умеренной влажности; перегной образуется перегнивавшем при свободном доступе воздуха и участии бактерий, с полным уничтожением органической массы, с выделением углекислоты и с повышением темп-ры, как при гниении навоза в кучах, а торф образуется при умеренном доступе воздуха, затрудненном часто наличием воды сверху Б., и при ограниченном участии лишь некоторых видов бактерий и только в некоторых Б. (низинных), причем органпч. вещества в торфе нередко сохраняют свою структуру. Однако и в торфе структура органических веществ часто не сохраняется, особенно в нижних слоях, которые представляют более или менее однородную аморфную массу бурого или чернобурого цвета.! Разница между перегноем и торфом заключается в том, что в нервом гумус находится в виде гуминовых веществ, и органич. вещества легко усвояются растениями; во втором же эти вещества находятся в виде уль-миновых соединений, и торф должен сперва разложиться и перейти в перегной, чтобы они стали легко усвояемыми и пригодными для сельско-хозяйственных культуры. Перегной от торфа легко отличается тем, что он принимает после высыхания снова землистую мелкокомковатую структуру при смачивании, тогда как высохший торф легко раскрошивается, и эти кусочки почти не размокают и не принимают той комковатой структуры, как в перегное. Способность различных видов торфа обращаться в перегной не одинакова и обусловливает собою различную их с.-х. ценность при т. н. культуре Б., то есть обращении их в сенокосные, огородные и пахотные земли, а также при их облесении. Б., занимая большие площади в СССР, представляют собою также нередко обширные запасы горючего в виде содержащегося в них торфа значительной мощности (до 5—6 и даже более м глубиной).
Согласно Флейшеру [>4], различают обычно следующие типы Б.: а) Б. низинные, или н и з о в ы е, называемые также тра-в я н ы м и, или речи ы ми; б) Б. верховые, или высокие, называемые также боровыми, или с ф а г н о в о - м о х о в ы-м и, и в) Б. переходные от одного типа к другому, куда относятся Б. лесные. Это разделение обусловливается не только с.-х. использованием Б.,но и их происхождением, строением и морфологией (то есть формой поверхности). Эти виды болот иногда представляют собою лишь разные стадии в образовании одного и того же Б., причем низинное Б. часто образуется путем постепенного зарастания и заболачивания озер и других пологих ложбин или котловин с малопроницаемой для воды почвой и с течением времени само превращается в болото переходное (л е с н о е), а затем и в Б. высокое, или сфагново-моховое (боровое); этот переход обусловливается изменением в составе образующих торф растений по мере обеднения, с приростом торфа в вышину, питающих их вод известью и другими питательными веществами. Вообще говоря, Б. образуются лишь при известных условиях климата, рельефа и геологии. строения местности, причем распространение их как в СССР, так и в соседних Германии и Польше тесно связано с распространением ледниковых, по преимуществу глинистых (с валунами криеталлич. пород), отложений; за пределами бывшего вели кого обледенения страны болота встречаются лишь спорадически, при особо благоприятных мест н ы х факторах (на юге—в речных долинах, на склонах гор, на очень богатом атмосферными осадкамиЧерноморском побережья а около гор. Батуми); в местностях с малым количеством атмосферных осадков и с сильным испарением, превышающим в несколько раз количественно выпадающие атмосферные осадки, Б. обычно не бывает; напротив, при малом испарении влаги Б. бывают и в местностях сравнительно с небольшим количеством атмосферных осадков (северная тундра в европейской части СССР и в Сибири), особенно если этому благоприятствуют условия рельефа (плоский равнинный рельеф с небольшими понижениями) и водонепроницаемость почвы (не только почвы глинистые, но и мелкопесчаные, подзолистые почвы или песчаные почвы, сцементированные отложениями железа—ортштейна, рудяка—на дне Б.). Наиболее простую схему образования Б. на месте прежних озер путем зарастания последних дают А. Ф. Флеров и Е. В. Оппоков [5] в своих работах [по Гольмбое (Holmboe)] для Б. Норвегии (фигура 1); на глинистом или
Фигура 1. Зарастание озера: I—сфагновый торф, II осоковый торф, III— камышовый торф. суглинистом дне озера откладывается постепенно слой ила, образующегося из растительного и животного планктона (т.е.мелких организмов и растений, живущих в воде). Этот ил носит теперь, по Потонье [п], название сапропеля, по-шведски—г и т т и и и дю (по К. Веберу—Mucide). Выше гиттин располагается слой камышевого (Scirpus 1а-custris) или тростникового торфа (Arundo phragmites); за ним, выше уровня озера, располагается слой осокового торфа и поверх него—слой мохового сфагнового торфа.
Несколько более сложную схему заболачивания озер и образования н и з и н и ы х Б. дает К. Вебер [12] (фигура 2) для Б. сев. части
Фигура 2. Разр‘3 низинного болота.
Германии. Здесь на валунной глине а располагается слой b глинистого ила или пресноводного мергеля; выше—слой с «печеночного ила», или сапропеля (гиттни); потом слой d торфяного ила, ил шведской дю
(сапропелевый торф), потом слой е. тростникового (или камышового) торфа; затем слой осокового торфа; далее слой д ольхового торфа с пнями и на нем—слой h лесного (березового или соснового) торфа.
Фигура 3. Разрез борового (мохового) болота.
Для Б. высоких, или боровых, К. Вебер дает несколько иную схему (фигура 3). Здесь на дилювиальной подпочве Б. о (глина, но м. б. и песок) идет слой е тростникового торфа; затем слой д ольхового торфа с пнями; далее слой h лесного торфа (соснового и березового) с заостренными при сгнивании дерева у корня пнями, пробившимися впоследствии в вышележащий слой; далее слой г торфа с шейхцерией; слой к—более старый моховой сфагновый торф; I—переходный горизонт (указывающий на более сухой климат) с корнями сосны; т—слой более молодого сфагнового не разложи вшегося торфа с озерцами воды на поверхности, с растительностью на поверхности из вереска (Calluna vulgaris), багульника (Ledum palustre), пушицы (Kriophorum vaginatum), клюквы, корявой сосны и других торфообразователей высоких (боровых) Б.
На фигуре 4 представлен постепенный переход низинного Б. в Б. боровое, или высокое, которое начинает образовываться на поверхности низинного, в некотором отдалении от берега долины и от озеровидного скопления воды, остающегося на месте прежнего озера но мере заторфования его берегов. Очевидно, объём озера при этом уменьшается, но приток воды с окружающей его водосборной площади (площадь бассейна)остается неизменным, и потому уровень воды к озере должен постепенно повышаться, чем и обусловливается медленное и постепенное при-растание торфа и в толщину и но перифе-
Фигура 4. I плоское эвтроф, пизикное болото, II— плоское мезотроф. переходно · болото, III оли-готроф. высокое болото. рии. По мере, однако, выполнения озера и появления слоев из осок и других торфо-образователей, возвышающихся над его уровнем и питающихся уже не непосредственно богатой известью озерной водой, как нижележащие слои камышевого или тростни-
Т. О. т, П.
нового торфа (эвтрофные торфы), а лишь капиллярно подымающейся к поверхности грунтовой, более бедной известью, водой из самого торфяника, из низших его слоев идет и появление торфообразователей, менее требовательных к питательным веществам (ме-зотрофные торфы); наконец, когда уровень болота еще повысится и в питании его начнут принимать участие почти исключительно атмосферные воды, очень бедные питательными веществами, то появляются и торфо-образователи, еще менее требовательные к питательным веществам, к числу которых относятся мхи и другие торфообразователи моховых Б. (олиготрофный торф). Появление последних характеризуется некоторой приподнятостью поверхности Б. в ого середине, которая обусловлена особым свойством сфагновых мхов извлекать и поднимать вверх воду из центральных, обычно наиболее глубоких и насыщенных водою частей Б., а отчасти свойством сфагновых мхов конденсировать в себе влагу воздуха; благодаря этому сфагновые мхи развиваются наилучше в наиболее глубоких частях Б., причем и наибольшая выпуклость на поверхности Б. оказывается также над наиболее глубокими частями торфяника. Идя т. о. по поверхности торфяника (фигура 4) от центрального зарастающего озера к берегам Б., можно констатировать постепенную смену растительности
Пресноводный 1 ° ° "вргель
!i? ii Сапропелит
. ввощевый торф
Осоковый торф
Шейхцеригво -1?I? J сфагновый торф foio i Пушицево Сфагно-HJij Оый торф
Ш
Сапропелев торф
—г Сфагновый торф в Осокоибобый торф TtjL с пнями сосны
3 Тросгников торф з Канышсб. торф
ВЦ
т весной тооф Гипновый торф
|<gp> j
Отложение лужиц на сфагнов ковре
Фигура 5.
и характера торфа, с переходом от низинного, эвтрофного, Б. (I) к высокому, или олиго-трофному (111), через переходный пояс (II) мезотрофного Б., причем у самого берега Б. будет постепенный обратный переход от высокого Б. к мезотрофному и эвтрофнОму вследствие участия в питании прибрежных частей Б. вод, стекающих с береговых склонов Б. и оставляющих свои питательные вещества на некотором протяжении от берега Б. на его поверхности.
Такую же схему заболачивания озер дают проф. В. Сукачев С1] и Б. С. Доктуровский [-] и для болот СССР. На фигуре 5 изображена схема образования сфагново-мохового болота на месте озера, на фигуре 6 -на суходоле, по В. II. Сукачеву, и на фигуре 7—схема образования сфагновых Б. на склонах берегов речных долин, по Г. Шрейберу [·]. Периферическим разрастанием Б. объясняются заболачивание смежных суходолов и лесов и нахождение на дне торфяников иней—остатков прежних лесов, иногда весьма крупных.
20
Случаи нахождения таких погребенных лесов на дне торфяников известны во многих местах и в Союзе ССР, иногда ниже уровня смежных озер (смотрите Г. II. Танфильев [’“] и Е. В. Оппоков [5а]).
!чэТ<5] Луши небо - сфа гм о I 1 вый торф
Осоковый торф
Леской торф
Фигура 6.
Исследования Стенструпа относительно торфяников Дании и работы Блитта, Геера, Сернандера, Л. фон-Поста, Андерсона относительно торфяников Швеции проливают много света на историю послеледниковой эпохи, на изменение климата за это время и на историю развития флоры Скандинавского полуострова (смотрите В. С. Доктуровский [*], Г. Ф. Мирчинк[9]).
Глубина торфа в Б. обычно но превышает 13 .it (Галиция, Ирландия); в СССР—не более 12—13 ,н (в б. Полтавской и Витебской
Фигура 7. А-верхний живой покров. Б—СЛОЙ МОЛОДОГО мохового торфа, В-предельный горизонт (молодой лесной торф), Г -слой старого мохового торфа, Л слой старого древесного торфа, К—луговой торф, Ж—первичная порода. губ.); в исключительных случаях их глубина доходила до 20 метров (Шештедт на канале Вильгельма в Германии) и даже до 24,5 метров (Пент-лак в В. Пруссии, по Енчу) [Vя].
Прирост молодого сфагнового торфа в Б. выше т. н. пограничного горизонта, залегающего, по Веберу, у г. Гамбурга на глубине
1— 1,5 .и, длится со времени римской эпохи: в Лайбахе в торфе на глубине 1,2 метров найдены римская дорога и монета с изображением Тиберия Клавдия, 41 г. нашей эры. Т. о. прирост 1,2 метров торфа соответствует 1 800 годам, а в 100 лет всего 7 сантиметров (смотрите Е. Оппоков [5в], стр. 45—51). Другие данные дают тоже скорость прироста торфа всего 8—9 сантиметров в 100 лет([6й], стр. 51), хотя прирост сфагнума в самом верхнем слое составляет около
2— 3 сантиметров в год (в Германии и в Полесьи, см. Доктуровский [*], стр. 113).
Что касается пригодности различных Б. для сельскохозяйственной культуры, то о ней дает некоторое представление следующая таблица, показывающая содержание различных питательных веществ в разных типах болот (на 100 частей),поФлейшеру [м]:
| Типы Б. | Фос форной
K-TU |
Ка лия | Из вести | Азо та | Золы |
| Мохопое Б. Переходное Б. Низинное Б. | 0,05
0,20 0,25 |
0,03
0,10 0,10 |
0,25
1,0 •4,0 |
0,8
2.0 2,5 |
2,0
5,0 10,0 |
Из таблицы видно, что в низинных Б. в несколько раз больше золы, извести и фосфорной кислоты, чем в моховых. Нообще говоря, даже в низинных Б. для культуры нет достаточно калия и фосфорной кислоты, и при культуре Б. необходимо добавлять эти вещества в виде искусственных удобрений (калий в виде каинита или калийной соли, а фосфорную к-ту—в виде томасшлака). При внесении удобрений урожай сена на таких осушенных и культивируемых Б. может доходить до 4,5—0,0 тонн на 1 га. Что лее касается Б. переходных и особенно моховых, то культура их (обращение в с.-х. угодья) дорога и затруднительна. Эти болота используются после осушки под залесение (идущее успешно и естественным путем в лесных местностях) или—при залежах торфа—для топлива (смотрите Торф).
Ф и з и ч е с к и е и гидрологическ и е свойства Б. Торфяные почвы в мало разложившихся торфяных Б. имеют удельный вес всего 0,18—0,27, в гипновых и осоковых торфах—0,25—0,34, причем в верхних слоях удельный вес меньше, чем в нижних. Обладая малым удельным весом, почвы болот отличаются пористостью, гигроскопичностью и влагоемкостью; некоторые виды мхов поглощают в 17—20 раз больше воды, чем они весят в сухом состоянии; однако, раз высохнув, торфы теряют свойство впитывать и поглощать влагу. Торфяные почвы болот, особенно моховых, обладая большой влагоемкостью, жадно удерживают и с трудом отдают путем стока поглощенную воду, относясь в насыщенном состоянии к дальнейшему поглощению влаги (стекающей со склонов) как водоупорные почвы (Г. Шрейбер [в]), и отдают поглощенную воду главн. образом путем испарения в атмосферу. Так как у торфяных почв Б. очень велика не только наибольшая (или полная), но и наименьшая (или абсолютная) влагоемкость (по Майеру), то при сравнении их с почвами песчаными оказывается, что последние почвы отдают путем стока в несколько раз больше воды, при одном и том же количестве поглощенной воды, чем почвы торфяные (см.
Е. Оппоков [5V“]).
Насколько трудно Б. отдают свою влагу рекам, видно из того, что скорость перемещения воды в почве Б. так же ничтожно мала, как и в глинистых почвах (по Тольк-миту): в первых она составляет 40—60 миллиметров в час, во вторых 10—20 .и.и; по Раману, химический состав воды в разных частях одного и того же болота вследствие ничтожной циркуляции воды бывает разный. Проф. Крюгер в Кединском моховом Б. нашел скорость перемещения воды равной 136 миллиметров в час, или 3,27 метров в сутки.
Отсюда становится понятным, что прежние взгляды на роль болота как источника питания рек совершенно неправильны;
такими источниками являются не торфяные почвы болот, а песчаные почвы, имеющие обыкновенно и гораздо большее распространение и гораздо большую мощность в бассейнах наших рек, чем почвы торфяные (смотрите Е. Огшоков [, 1"])·
Лит.: ) Сукачев В. Н., Болота, их образование. развитие и свойства. 3 изд., Л. 1926; ‘I Д о κι у р о в с к и и В. Болота и торфмииии, развитие и строение их. М., 1922 (указ, лит.); ’) Т а н ф и л ь-,· н г. и., Болота и торфнникп Полесья, С11Б, 1895; з«) ,· г о н< с. Болота и торфяники. Полкан знинклопе-дин рус. сел. оз. Девриена. СПБ. 1903; зи) е г о ж е, Пределы лесов в покорной России, гл. VIII- Одесса, 19 И;·) Фомин А. В.,Болота Европ. России, СПБ, 1X98; *) <р л е р о в А. <Р. Изучение и исслед. болот,
• Вести, торф. дРла»,1.СПБ, 1914; е г о ж е. О русских болотах, «Пзв. Н.-эксп. торф. инст,», 2, 1922, и -5 4.
1923; оппоков Е. В. Болота, Техник. Энциклопедия Т-ва Просвещение, СПБ. т. 1, стр. 571 576 (подроб ный указ, литературы); м) его ж е, Происхождение, строение и типы болот-торфяников, глубина и древность нх. Киев, 1917; его же, «Труды совещания но торфу и бурому углю», Киев, 1917, ч. 2, стр. 70 1>2, и «Зап.по свекло-сах.промышл.»,т.47, Киев. 1917;
его же, Фязич. свойства п грунт, воды торфяников. «Почвоведение».т. 7. 2, 1905: 6“) его ж е, О гидрологической роли болот, «Сельск. хоз. и лесов.», 1909, септ.; ·) 111 р е и б е р Г. и Окно к о в К., Служат ли болота регуляторами стока вод и прочие,
• Библиотека хозяина», 1904. апрель; Т) Оппоков Е.
Болота-торфовища, Киев, 1926 (указана литература); *) К у д р я ш о в В. В. К вопросу о пограничном горизонте срсдне-русск. торфяников, «Вести, торфяи. дела». 4. 1918; >“) его же. О фитопалеонт. находках в торфе, там же, 1923; ·) М и р ч и н к Г. Ф-. Послетрет. история равнины Европ. России и геолог, условии образовании торфиииков, «Работы торфяи. акад.», вып. 1, Москва. 1920; “) II e р е слег и и а-Гребенча О., История, обзор литературы о торфе и болотах. «Изв. Н,-зксп. торф, мет.», 1922, .1 4, стр. 64 -100; “) НотоиьеГ. Сапропелита,II.,
1920; ч") Pot on i С Н., Die rezenlen Kaustobio-111ho und llire Lagerstatten. В. 1—2. 1908—12; “) Переводные статьи К. В e б е р а (перевод (Эпископа К.); «Почвоведение», 1908. 4. 343 365; «Землеве дение», 1908, т. 15, ни. 1, етр. 38—59; «Ежегодник по геологии и минералогии России», И. Александрия. 1906, т. 8. вып. 3—4, и 1908. т. 10, вып. 3- 4; ") 11 и л ь я м с В. Р. Общее земледелие, ч. И—Естественно-исторические основы луговодства, М., 1922; 11) ф л е и ш е р м. Устройство лугов и пастбищ на болоте и уход за ними. Москва, 1922; “) А б о-.1 и н Р. Опыт зпигенологической классификации болот, «Болотоведение», Минск, 1914. 3; “1 «Болотове-1СНИС, 1912 15. Е. Оппоков.