Геоэкологические исследования болот

Геоэкология ведет поиск разумных и приемлемых компромиссов между природой, населением и производством, интересы которых находятся в постоянном противоречии. Если раньше изучение функционирования и развития болот определялось развитием перерабатывающих отраслей промышленности, то в последнее время оно включает и ресурсный, и экологический, и культурный аспекты.
Общие геоэкологические особенности торфяно-болотных систем позволяют систематизировать представления об этих объектах, установить их индивидуальные особенности, культурное и хозяйственное значение и определить параметры и оптимальный способ их использования.
Существуют различные концепции развития болотных систем. Среди геоботаников и геологов наиболее распространена седиментационная модель развития болот. Она базируется на экологической дифференциации видов растений и эволюции водно-минерального питания, совершающейся в соответствии с изменением формы торфяника. Основной функцией торфяных болот в естественном состоянии чаще всего считается образование и аккумуляция торфа.
С торфяными отложениями связаны две основные проблемы генезиса болот: генезис и классификация торфа в целях его использования и районирование торфяных отложений как части эпигеосферы. В табл. 1 представлена идеальная схема генезиса торфа.

Таблица 1. Идеальная схема формирования современного торфа

Использование торфа чрезвычайно широко. Это топливо, продукция для сельского хозяйства: (органоминеральные удобрения (NPK), питательные смеси с навозом и т.п., мелиоранты для улучшения структуры почв, биостимуляторы роста, бактериальные препараты, кормовые дрожжи и добавки, микропарники). Торф широко используется как сорбент загрязнителей газовой и водной сред, краситель кож, волокон, древесины, в антикоррозийных средствах, в производстве косметических и лекарственных препаратов, в буровой практике, в металлургии в качестве кокса или форм литья, в строительстве в качестве легкого заполнителя и теплоизолятора и т.д.
Субстратная идея доминировала на протяжении всего XX в. благодаря сырьевому значению болот.
Среди географов в настоящее время наиболее распространена гидрологическая модель развития болот. Сложность рельефа болотной поверхности дает основание для выделения внутренних водосборов болота, взаимодействие между которыми определяет регуляцию роста болота.
И, наконец, в последнее десятилетие получила развитие гидромеханическая модель генезиса болот, которая рассматривает их как регуляторы газового баланса Земли или как объекты регенерации. Исследования показали, что болота обладают механизмами саморегуляции не только деятельного слоя (верхней части торфяника), а всей торфяной залежи. Торфяник как растущее тело реагирует на изменение внешних условий своей внутренней перестройкой. Важным фактором развития болот является сезонный водообмен в глубоких слоях торфяника. Саморегулирование роста торфяника происходит благодаря его гидростатической системе, подобно плавающему телу, стремящемуся к равновесию.
На рис. 1 представлены основные аспекты исследования торфяно-болотных биогеосистем в: почвоведении, геоботанике, геохимии, литологии, каждый из которых имеет многочисленные разветвления по масштабу и спецификации исследований.

Рис. 1. Основные аспекты исследования болот

Главной проблемой экологии в настоящее время является формирование оптимальных условий интеграции биогеосферы и техносферы в целостную самоорганизующуюся систему.
Трансформированная антропогенным воздействием система названа экосферой. На рис. 2 представлена модель ее развития.

Рис. 2. Принципиальная модель развития объектов геоэкологии

Торфяно-болотная система может находиться в естественном, нарушенном или восстанавливающемся (восстановленном) состояниях. Они отражают эволюционный ход развития конкретного болота в экосфере. Экосферная классификация болот представлена на рис. 3.

Рис. 3. Экосферная классификация болот

Естественная болотная система — это серия болот, связанных единой гидрохимической системой (рис. 4, а), либо болотный массив, сформированный слиянием болот в единую гидроморфологическую систему (рис. 4, b), либо это территориально ограниченная совокупность болот, имеющих подобный ход развития в сходных условиях (рис. 4, с). В результате практически все болота являются развивающимися болотными системами.

Рис. 4. Принципиальные схемы болотных систем

Устойчивые естественные болота пока не испытывают местных воздействий, способных резко изменить характер их существования. Лишь аэрозольные воздействия могут вызывать относительно быстрые изменения растительности или открытой поверхности торфа – и возникают меняющиеся болотные биогеосистемы.
Управляемые природные экосистемы можно разделить на прежде нарушенные (регенерируемые) и вновь создаваемые (генерируемые). Регенерируемые экосистемы меняют направление своего развития под техногенным воздействием, но сохраняют способность к самовосстановлению.
Под регенерацией болот подразумевается совокупность естественных процессов и искусственных мероприятий, влияющих на возобновление болотообразования и торфообразования.
Проблема искусственных или управляемых ландшафтов стала особенно актуальной в последние 30 лет. Дисбаланс нарушенных и естественных болот вблизи крупных городов, в агломерациях и Московском мегаполисе подтверждает актуальность этой проблемы.
Большинство нарушенных торфяников представляют собой поля добычи торфа или регенерируемые естественным путем участки его добычи. Болото восстанавливается естественным путем, но оставшаяся структура техносистемы направляет развитие болотной экосистемы.

Продолжение следует

ЭКОЛОГИЯ