«Болото как экосистема»

Болота – это особый мир, отдельный,
живущий своей особой жизнью,
имеющий постоянных обитателей и временных гостей,
свои голоса, свои шумы и, главное, свою тайну.
Ги де Мопассан

1. Введение

Одной из задач экологического образования школьников является формирование экосистемного мышления. Наиболее успешно данная задача может быть решена непосредственно в природе, для чего необходимо проводить экскурсии в экосистемы. Программами биологии и экологии (Чернова Н.М., 1995) в старшей школе предусмотрено изучение биогеоценозов леса и пресного водоема, в программе «Экология России» (Миркин Б.М., Наумова Л.Г., 1999) уделяется некоторое внимание экосистемам болот. На уроках биологии и экологии учителя, как правило, разъясняют учащимся, в чем различия биогеноценоза и экосистемы.

Болото – отличная модель для преподавания не только курса экологии, но и всех разделов биологии, а также многих других наук – естественных, гуманитарных и технических. Огромна, уникальна геологическая роль болот в прошлом и настоящем нашей планеты – в развитии ее атмосферы, гидросферы, литосферы, самых разных ландшафтов. Поразительно необычны генетически наследуемые адаптации грибов, растений и животных к удивительным физико-химическим условиям. Программы по освоению болот поддерживаются огромными финансовыми вложениями, они породили множество интересных технических изобретений. Во многом этот путь оказался порочным, ибо болота – «сердце» биосферы. Однако осваивать болота надо – и во время экспедиций, и в процессе природопользования.

В связи с вышесказанным болота представляют огромный интерес как пример изучения экосистемы. В данной статье группа биологов – учителей и методистов – предлагает содержание и методику экскурсии «Болото как экосистема» на конкретном маршруте. Немалую роль в зарождении этой идеи сыграло участие авторов в семинаре «Разнообразие болотных экосистем и их охрана», организованном Центрально-лесным государственным биосферным заповедником.
Подходы, примененные при разработке данной экскурсии, могут быть использованы и для экскурсий в другие наземные экосистемы.

Экскурсия может проводиться для учащихся 10–11-х классов при изучении экологии – и как самостоятельного предмета, и в составе общей биологии (в разделе «Основы экологии»). Ботанический и зоологический модули (разделы 4 и 5 предлагаемой методики) могут быть взяты за основу и при проведении экскурсий в курсах биологии растений и животных.
После экскурсии целесообразно провести в классе семинар, посвященный биосферной функции болотной экосистемы и использованию болот человеком.
Особенность предлагаемой методики – это сочетание и чередование рассказа учителя с выполнением детьми практических заданий.
Болото, на которое была совершена экскурсия, относится к категории верховых. Протяженность минимального маршрута по болоту составляет 200 м, а продолжительность экскурсии 3–4 ч.

Экскурсия начинается от края болота, откуда открывается хорошая панорама. Задача первого этапа – сформировать общее представление о болотах, их классификации и особенностях болота верхового типа. Экскурсовод просит учащихся выразить собственное отношение к болоту. Скорее всего, оно будет отрицательным: дети вспомнят, что в русском фольклоре болота – это места обитания нечистой силы (ведьм, кикимор, леших и водяных, а в озерках – и русалок). Известны пугающие людей явления: огоньки, вспыхивающие над болотами; удушающие выделения болотного газа; исчезновения людей в топи болот... Над болотами часто ощущаются дурманящие запахи, исходящие от растений (особенно от багульника). В болотистых местностях у людей чаще возникали различные болезни (малярия). Но надо обратить внимание школьников на то, что, несмотря на это, болота по-своему красивы. При этом можно показать репродукции некоторых картин Ф.А. Васильева «Болото в лесу. Осень», «Болото в лесу. Туман», «Сосновая роща у болота», «Вечер над болотом», А.И. Куинджи «Лесное болото», Е.Е. Волкова «Болото осенью». После этого учитель обосновывает важность изучения болот: они имеют огромное, исключительное биосферное значение. Демонстрируя схему взаимодействия компонентов в экосистеме (рис. 1), учитель говорит о том, что болото можно рассматривать как пример устойчивой экосистемы, а затем формулирует задачи экскурсии.

Рис. 1. Схема экосистемы

2. Общая характеристика болот

Приступая к характеристике болот, учитель дает следующее определение: «Болото – это часть земной поверхности. Его характеристики: 1) обильное застойное или слабопроточное увлажнение верхних горизонтов почвогрунтов; 2) специфическая болотная растительность с господством видов, приспособленных к условиям обильного увлажнения и недостатка кислорода в почвенном субстрате; 3) процесс накопления торфа и толщина отложившегося торфа такова, что живые корни основной массы растений не достигают подстилающего минерального грунта» (Новиков, 2000).

По характеру растительности, местоположению и режиму питания различают болота низинные (эвтрофные), верховые (олиготрофные) и переходные (мезотрофные).

Низинные болота обычно располагаются по долинам рек, берегам озер; к ним близко подходят грунтовые воды, богатые минеральными солями; растительность на них, как правило, богатая (разные виды осок, рогоз широколистный, тростник обыкновенный, белокрыльник болотный, зеленые мхи, ольха серая и другие виды).

Верховые болота на территории нашей страны по площади и запасам торфа преобладают над всеми другими типами болот (40% всех торфяных болот мира). На верховых болотах растительность отделена от почвы уже накопившимся слоем торфа; скудное минеральное питание она получает только с атмосферными осадками, причем осадки преобладают над испарением; вода удерживается и накапливается сфагновыми мхами; грунтовые воды располагаются близко к поверхности. Мощность торфяного слоя на верховом болоте может достигать 3–4 м и даже больше. Обычно по мере накопления торфа низинное болото постепенно превращается в верховое. При этом торфяная залежь растет медленно – в среднем на 1 мм в год.

Целый ряд промежуточных болотных форм, встречающихся в природе, получил общее название переходных болот.

Продолжение следует