Основные направления изучения болот в Тульской области
advertisement
УДК 581.526.33 (470.312) Е. М. Волкова ПОЙМЕННЫЕ БОЛОТА СЕВЕРО-ВОСТОКА СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ E. M. V o l k o v a THE UNUNDATED MIRES OF NORTH-EAST OF THE SREDNERUSSKAYA HILL Тульский педагогический университет им. Л.Н. Толстого 300026, Тула, пр. Ленина, 125 E-mail: convallaria@mail.ru Поступила в редакцию Аннотация. В работе изучено распространение и основные структурнофункциональные характеристики пойменных болот северо-востока Среднерусской возвышенности. Показано, что болота этого типа занимают наибольшие площади и являются самыми древними экосистемами региона. Представлены данные по растительности, строению торфяной залежи и генезису болотных экосистем. К л ю ч е в ы е с л о в а: пойменные болота, растительность, торфяная залежь, генезис, Тульская область. Среднерусская возвышенность располагается в центре Русской равнины, в междуречье верховий рек Дон и Ока. Северо-восточная часть приурочена к границе хвойно-широколиственных, широколиственных лесов и лесостепи, что обуславливает формирование разных типов болот. В соответствии с районированием Н. Я. Кац (1971), эта территория располагается на границе Московско-Верхнеднепровской провинции хвойно-широколиственных лесов, евтрофных и олиготрофных сосново-сфагновых болот и Верхне-Донской провинции лесостепи, тростниковых и крупноосоковых болот. Согласно схеме районирования М.С. Боч и В. В. Мазинга (1971), регион принадлежит 2-м болотным зонам: зоне верховых сосново-сфагновых и низинных травяных болот (восточноевропейская провинция) и зоне низинных осоковых и тростниковых болот (среднерусская провинция). Н.И. Пьявченко (1958) не рассматривает детально болота указанной территории в составе «Русской лесостепи», однако по всем признакам регион близок к выделенному им Торфяно-болотному району Средне-Русской возвышенности. Заболоченность северо-восточной части Среднерусской возвышенности крайне низка и составляет менее 1% (Торфяные ресурсы..., 2000). Это обусловлено климатическими и геолого-геоморфологическими особенностями региона. Климат умеренно-континентальный, за год выпадает 460-568 мм осадков. Коэффициент увлажнения, показывающий соотношение между количеством осадков и испаряемостью, меньше единицы. В направлении с северо-запада на юго-восток наблюдается увеличение среднегодовых температур и уменьшение количества выпадающих осадков. Рельеф территории овражно-балочный с равнинно-волнистой поверхностью разной степени расчленения и небольшим уклоном с юга на север и северо-восток. Высотные отметки – от 200 до 250 и выше метров над уровнем моря. Такая расчлененность рельефа обеспечивает дренаж территории, что снижает вероятность заболачивания. Формирование современного рельефа проходило под воздействием различных факторов. В тектоническом отношении исследуемая территория находится на стыке 2 древнейших структур: северного склона Воронежского массива и южного склона Московской впадины. Тектоническая активность усиливает карстовые процессы и эрозию (Дымов, Сычев и др., 2000). В геологическом отношении северо-восток Среднерусской возвышенности расположен в центральной части Русской платформы. Ее фундамент сложен породами архейского возраста (гнейсы, граниты, сланцы, кварциты), а в осадочном чехле доминируют известьсодержащие породы. Коренные породы перекрыты мезозойскими и четвертичными отложениями, толщина которых также уменьшается с северо-запада на юго-восток. Наличие 2 карбонатсодержащих пород в осадочном чехле усиливает дренаж территории, а при их растворении грунтовыми водами, является причиной карстообразования (Чикишев, 1978). Комплекс рассмотренных физико-географических особенностей региона не способствовал интенсивному болотообразовательному процессу и является причиной его низкой заболоченности. Для детального изучения структурнофункциональных особенностей болот этой территории модельным объектом явилась Тульская область, характеризующаяся низким уровнем изученности болотных экосистем (Торфяные ресурсы.., 2000). Первые этапы изучения болот Тульской области связаны с находками редких видов в конце 19 – начале 20 веков (Розен, 1916; Семенов, 1851; Флеров, 1909; Арсеньев, 1928; Скворцов, 1948; Пряхин, 1960). Вторая «волна» флористических исследований связана с работами И.С. Шереметьевой (Шереметьева и др., 2008). Промышленный интерес к болотам как источнику торфа появился в 60-70ых годах 20-го века. Это способствовало организации разведки болот, в ходе чего было определено, что площадь болот составляет 1443,7 га с запасами торфа 4472,6 тыс.т. (данные «Росгеолфонда). Начиная с конца 80-ых годов, интенсивность антропогенного пресса на болотные экосистемы снизилась, что обусловлено низкой экономической эффективностью использования болот малой площади, включая пойменные. Материал и методика В ходе исследований 2000-2010 гг. на территории Тульской области выявлено около 300 болот, различающихся по положению в рельефе, характеру подстилающих пород, водно-минеральному питанию, растительности и строению торфяной залежи. Общая площадь болот составляет более 1600 га, что составляет 0,07 %. Болота распределены неравномерно: максимальная 3 заболоченность характерна для центральной и восточной частей, наименее заболоченным является юг области (рис. 1). По геоморфологическому положению на территории Тульской области встречаются разные типы болот: пойменные (собственно-пойменные, старичные), террасные, балочные и водораздельные. В данной статье рассматриваются только пойменные и генетически связанные с поймами балочные болота. При их обследовании было проведено описание растительности (Полевая геоботаника, 1964) и бурение торфяной залежи. Измерение глубин торфяной залежи и отбор образцов торфа из наиболее глубокой точки, являющейся генетическим центром болота, проводили торфяным буром Инсторфа. В отобранных образцах торфа был определен ботанический состав (Атлас.., 1959), на основании чего были построены стратиграфические колонки торфяных залежей каждого болота и реконструированы этапы заболачивания. Результаты и их обсуждение Территория Тульской области принадлежит бассейнам 2-х рек – Оки и Дона. Значительная часть болот относится к бассейну Оки (северная, западная и центральная части области). К бассейну Дона относятся южная и юговосточная части области. На рассмотренной территории именно пойменные болота занимают наибольшие площади и преобладают в количественном отношении. Современный растительный покров большинства болот эвтрофного типа (тростниковые, осоковые, ивовые, черноольховые, березовые формации), редко встречаются мезотрофные болота. Глубина торфяных отложений и особенности развития имеют некоторые отличия. Болотообразовательный процесс активно протекал в долине Дона и его притоков, что подтверждается наибольшей площадью пойменных болот на этой территории (заболоченность - 0,2%) и обусловлено интенсивной разгрузкой 4 грунтовых вод, выходящих в поймы рек (Волкова и др., 2003). Здесь находится самое крупное в регионе Лупишкинское болото площадью 196 га. Болото образовано в обширном озеровидном расширении поймы р. Дон вблизи впадения в него р. Дриска (д. Лупишки, Кимовский район) 11 тыс.лет назад (Спиридонова, 1991). По характеру растительности болото является травяным эвтрофным, поскольку питается как аллювиальными, так и грунтовыми водами. Последние выходят на поверхность, образуя карстовые озера «Бездонное» и «Бездонье», являющиеся памятником природы регионального значения (Красная книга Тульской области, 2007). В современном растительном покрове доминируют тростниковые (Phragmites australis) и осоковые (Carex riparia+C. vesicaria) формации. Однако, еще в конце 19-начале 20 века в центральной части болота близ карстовых озер существовал олиготрофный комплекс видов, включающий Pinus sylvestris, Calluna vulgaris, Ledum palustre, Vaccinium uliginosum, V. myrtillus, V. vitis-idaea, Empetrum nigrum. В структуре растительности были представлены пояса высоких (Cladium mariscus, Phragmites australis) и низких трав (Carex panicea, C. capillaris, C. flava, C. buxbaumii, Triglochin palustre), а также сфагновый участок с болотными кустарничками (Vaccinium uliginosum, V. myrtillus, Empetrum nigrum, Ledum palustre, Oxycoccus palustris, O. microcarpus) и травами (Eriophorum vaginatum, Drosera rotundifolia) (Семенов, 1851; Скворцов, 1948). После осушения, проводимого в 60-70-ые годы 20 века, некоторые виды исчезли (Pinus sylvestris, Calluna vulgaris, Vaccinium myrtillus, Empetrum nigrum, Drosera rotundifoliaя), популяции других видов заметно деградировали (Ledum palustre, Vaccinium uliginosum, Oxycoccus palustris, Cladium mariscus, Sphagnum capillifolium, S. teres и др.). Однако, несмотря на проведенные воздействия, болото до настоящего времени является местообитанием многих редких для региона видов растений (Красная книга Тульской области, 2007), включая Cladium mariscus и Orchis militaris (Красная книга РФ). 5 Образование болота началось в наиболее глубокой части понижения поймы, где в настоящее время располагаются карстовые озера. Бурение показало, что максимальная глубина торфяных отложений - более 4,3 м (рис. 2А). В структуре профиля выявлены 2 слоя аллювиальной глины, перекрывающих торф на глубине 330-340 см и 400-428 см. Наличие этих слоев свидетельствует об обширном и продолжительном разливе Дона. Торфяные отложения представлены тростниковым, гипновым, сфагновым и тростниковосфагновым низинными видами торфа, которые последовательно сменяют друг друга, что позволило реконструировать этапы развития болота. Результаты показали, что в процессе развития болото неоднократно испытывало интенсивное обводнение, которое сменялось периодами «подсушивания». Так, придонный слой образован низинным тростниковосфагновым торфом. После перекрытия аллювием, отлагался тростниковый торф, содержащий остатки сфагновых (Sphagnum capillifolium, S. teres – 1020%) и гипновых (Drepanocladus sp.) мхов, трав (включая Cladium mariscus) и древесных лиственных пород (не более 15%). В дальнейшем, видовой состав растительных сообществ становится более разнообразным – появляются осоки (Carex lasiocarpa, C. vesicaria, C. acuta), Typha, Calla palustris, папоротники. После нового перекрытия (330-340 см) сформировалось мелководное озерко, зарастающее Calliergon cordifolum, который образовал слои гипнового торфа (310-330 см). Последовавшее обмеление возникшего озера обеспечило внедрение тростника, образовавшего соответствующий вид торфа, а затем – поселение сфагновых мхов (Sphagnum teres, S. squarrosum, другие виды сек. Acutifolia), образовавших слой сфагнового торфа на глубине 240-290 см. С глубины 240 см и до 205 см вновь появляется тростниковый торф, свидетельствующий о повторном обводнении территории. Как и в предыдущем случае, он также сменяется вначале гипновым (глубина 200-205 см), а затем и сфагновым низинным (140-200 см). Новый слой тростникового торфа 6 появляется на глубине 140 см (и до 115 см). В составе растительных сообществ этого периода отмечено появление Eriophorum angustifolium, Menyanthes trifoliata, Filipendula ulmaria, увеличивает обилие Cladium mariscus (растительные остатки составляют 3-5%). С глубины 115 см и до поверхности тростниковый торф вновь перекрыт сфагновым низинным торфом. Следует отметить, что постепенно обилие Phragmites australis и гипновых мхов снижается, исчезает Typha, доля других трав не превышает 15%. В верхнем 0-20 см слое обнаружены корни Oxycoccus palustris и кора Pinus sylvestris (5%). Это подтверждает существование в данной части болота бореального комплекса с сосной, клюквой и сфагновыми мхами, ныне практически исчезнувшего. В настоящее время о существовании бореального комплекса видов напоминают сфагновые кочки (Sphagnum teres и S. capillifolium), по которым растет Oxycoccus palustris низкой жизненности. В других частях болота глубина торфа варьирует в пределах 1,3-1,6 м. Залежь образована древесно-тростниковым и тростниковым торфами с участием Scirpus sylvaticus, Calla palustris, Carex, Equisetum, Betula, Salix, гипновых и, реже, сфагновых мхов. Столь однородное строение залежи свидетельствует о более стабильных условиях развития окраинных частей болота. Таким образом, анализ стратиграфических колонок Лупишкинского болота свидетельствует о смене растительности на разных этапах его развития и о влиянии на этот процесс периодического заливания аллювиальными водами. Иногда такое увлажнение было застойным и продолжительным, что способствовало отложению глинистых частиц и образованию соответствующих прослоек в торфяной залежи центральной части болота. Но даже при отсутствии столь длительных периодов обводнения, болото заливалось водами, что обеспечивало формирование мелководных озерков, в которых доминировал тростник. Образование торфяных отложений способствовало обмелению таких 7 озерков и расселению сфагновых мхов, образовавших слои сфагнового низинного торфа. Подобное зарастание последнего озерка обеспечило формирование 115-см слоя сфагнового торфа и некоторое повышение поверхности болота в центральной части, что способствовало лучшему дренажу и поселению ряда бореальных видов. Увлажнение окраек, хотя и менее обильное, обеспечило горизонтальный рост болота и формирование тростниковых ценозов. Изучение генезиса Лупишкинского болота позволяет рассматривать его как одну из древнейших и уникальных экосистем верховий Дона, которая, несмотря на антропогенное воздействие, до настоящего времени остается центром биологического разнообразия региона, поскольку здесь произрастает 32 охраняемых растений Тульской области и 2 вида Красной книги РФ. К бассейну Дона относятся и другие болота, сформированные в поймах его притоков. Одним из таковых является болото Большеберезовское (д. Березовка, Богородицкий район), образованное в старице правобережной части поймы р. Непрядва 6310 (+/– 80) лет назад (данные Ин-та Географии РАН) и являющееся охраняемой природной территорией (Красная книга.., 2007). Болото занимает площадь около 3 га и окружено гигрофильными луговыми ценозами. Питание болота осуществляется аллювиальными водами р. Непрядва и грунтовыми водами, выходящими на поверхность в основании коренного берега. Современный растительный покров представлен сообществами Betula pubescens-Phragmites australis и Salix cinerea-Carex vesicaria+Filipendula ulmaria в центральной невыработанной части, сообществами Scirpus sylvaticus-Equisetum fluviatile, Filipendula ulmaria-Lysimachia vulgaris, Filipendula ulmaria-Carex cespitosa по окраинам. Как и большинство болот региона, было осушено для выработки торфа 40 лет назад. Образовавшееся после этого понижение сильно 8 обводнено и зарастает осокой сближенной (Carex appropinquata - редкий для области вид). Торфяная залежь имеет максимальную глубину 2,3 м у южного края болота, расположенного тростниковая и вблизи подстилается коренного берега озерными (рис. 2-Б). глинами. Залежь Доминирование тростникового торфа свидетельствует о стабильном водно-минеральном режиме на всех этапах развития болота. Радиоуглеродные датировки торфяной залежи на разных глубинах свидетельствуют о приросте торфа со скоростью 0,4 мм/год, варьируя от 0,16 до 1,2 мм/год. В составе палеосообществ произрастали Betula, Salix, Equisetum, Calamagrostis, Calla palustris, Carex cespitosa, папоротники и гипновые мхи (5-10%). Верхний слой залежи образован травяным низинным торфом с участием не только тростника (30%), но и хвоща, папоротников, разнотравья, ивы, редко – березы, что связано с дренажом верхних горизонтов в ходе осушения болота. Такое строение торфяного профиля свидетельствует о том, что болото на протяжении всех этапов его развития было безлесным. Поселение березы стало возможным после осушительных мероприятий на участках с невыбранной залежью. В целом, значительная часть болот, сформированных в поймах притоков Дона, осушена. Как показывают данные Росгеолфонда, такие болота были мелкозалежными (1-1,5 м). После осушения их торфяные залежи полностью минерализовались и сегодня какие-либо признаки болотообразовательного процесса отсутствуют. По нашим сведениям столь полной деградации подверглись более 15 болот площадью от 2 до 10 га. Примером ненарушенных болот юго-восточной части Тульской области является болото Подкосьмово, расположенное в понижении тыловой части поймы по левому берегу р. Непрядва (Богородицкий район) и занимающее площадь 1,2 га. Радиоуглеродное датирование показало, что образование 9 болота началось 4405 (+/–168) л.н. (калиброванный возраст – 5042 л.н.). Этому способствовало застаивание выклинивающихся грунтовых вод, а также участие аллювиальных вод, что подтверждается равномерной встречаемостью раковин моллюсков по всему профилю залежи. Растительный покров представлен сообществами Equisetum fluviatile+E. palustre, Equisetum fluviatile+Carex rostrata, Carex acuta+C. appropinquata (с участием Eriophorum latifolium - редкий вид), Filipendula ulmaria+Carex acuta, Filipendula ulmaria+Equisetum fluviatile, Scirpus sylvaticus+Lysimachia vulgaris+Equisetum fluviatile. Единично встречаются особи Salix cinerea. Глубина торфяной залежи 120 см, она сформирована осоковым низинным торфом (рис. 2-В). В составе таких палеосообществ произрастали Phragmites australis (до глубины 30 см), Scirpus sylvaticus, Carex cespitosa, C. rostrata, Equisetum. Однородное строение залежи свидетельствует о стабильном гидрологическом режиме болота и равномерном торфонакоплении. Имеющиеся датировки разных горизонтов торфяной залежи позволили рассчитать скорость прироста торфа, которая составляет 0,17-0,19 мм/год. Полученные значения обусловлены активным разложением растительных остатков в условиях климата юго-востока Тульской области. Болота южной части области также принадлежат бассейну Дона. Комплекс физико-географических факторов (геологическое строение, рельеф, климат, др.) обуславливают низкую заболоченность и потому болота встречаются редко, занимают небольшую площадь и являются мелкозалежными. Одно из таких болот обнаружено у д. Новгородское (Воловский район). Оно образовано в балке, впадающей в реку Филипповка (приток Непрядвы), занимает площадь 0,4 га и имеет торфяные отложения глубиной 0,7 м, образованные древесным низинным торфом. Растительность представлена ивово-травяными ценозами с участием березы. 10 Другие болота образуются в поймах мелких рек, впадающих в Красивую Мечу – один из наиболее крупных притоков Дона. Примером является болото Ручей (д. Алексеевка, Тепло-Огаревский район). Болото образовано в бывшем русле р. Мутная, которая пересохла в результате постройки плотины. В растительном покрове доминируют камышовые (Scirpus sylvaticus) сообщества. Торфяная залежь глубиной 0,5 м образована осоковым и хвощовым низинными видами торфа (рис. 2-Г). В целом, такие экосистемы крайне редки в этой части области. Чаще встречаются заболоченные понижения (глубина торфа – менее 30 см), характеризующиеся травяными, реже - камышовыми и тростниковыми ценозами. Большая часть области принадлежит бассейну р. Ока. Пойменные болота этой территории также разнообразны. Они образуются в поймах рек Упа, Иста, Тростна, Вязовна, Бобрик, Луна, Черепеть, Черепетка, являющихся притоками Оки. Непосредственно в пойме Оки болота образуются редко (за исключением некоторых заболоченных балок). В растительном покрове пойменных болот преобладают эвтрофные сообщества. Торфяные залежи, в основном, низинного типа. Свойства торфяных отложений этих болот (глубина, степень разложения, химический состав торфа) обусловили активную их разработку, поэтому в естественном состоянии сохранились немногие экосистемы. Среди болот, сохранившихся в естественном состоянии, заслуживает внимания болото Большое Моховое (д. Семеновское, Белевский район), сформированное в пойме ручья, впадающего в р. Туша (один из притоков Оки) и занимающее площадь более 15 га. Это болото характеризуется комплексным растительным покровом. Мезотрофные сообщества, являющиеся редкими для региона, сформированы у северного края болота и в его центральной части. Они представлены ассоциациями Betula pubescens – Eriophorum vaginatum – Sphagnum magellanicum+S. angustifolium и Betula pubescens – Carex rostrata - 11 Sphagnum angustifolium. По окрайкам болота распространены сообщества Betula pubescens- Calamagrostis canescens – Sphagnum girgensohnii, Betula pubescens - Phragmites australis – S. angustifolium, Betula pubescens – Carex rostrata - S. angustifolium, а также осоково-сфагновая (Carex rostrata - S. angustifolium) и тростниковая топи с Comarum palustre и Sphagnum warnstorfii. Среди обнаруженных видов Eriophorum vaginatum, Oxycoccus palustris, Vaccinium vtis-idaea, V. myrtillus, Sphagnum magellanicum, S. balticum, S. warnstorfii, S. russowii, S. girgensohnii являются редкими в регионе и подлежат охране. Максимальная глубина торфяной залежи отмечена у северного края, где она составляет 90 см и образована травяным, березовым, березово-травяным низинными и сфагновым переходным торфами (рис. 2-Д). Как показало строение торфяных отложений, заболачивание началось с формирования травянистых фитоценозов в условиях благоприятного водно-минерального питания аллювиальными и поверхностными водами в субатлантический период. На этом этапе в растительном сообществе произрастала сосна, что диагностируется по отложению на глубине 80-90 см травяного низинного торфа с кусочками коры и древесины Pinus sylvestris. Постепенно участие этой древесной породы снижалось вследствие обильного увлажнения субстрата, и растительный покров был представлен только эвтрофными травянистыми ценозами. На таком травяном низинном торфе начала поселяться Betula pubescens, сообщества с которой доминировали длительное время. В составе таких фитоценозов произрастали тростник, некоторые осоки, гипновые и, редко, сфагновые мхи. Это способствовало образованию березового торфа толщиной 40 см. Изменение водно-минерального питания вызвало вначале исчезновение тростника и поселение пушицы (слой березово-травяного низинного торфа), а затем и смену эвтрофной растительности мезотрофной. Об этом 12 свидетельствует доминирование в верхнем 20-см слое торфа сфагновых мхов (Sphagnum magellanicum, S. angustifolium, S. russowii, S. warnstorfii), а также значительное участие Eriophorum vaginatum, Carex rostrata и Oxycoccus palustris. В центральной части глубина торфа составляет 40-45 см. Строение торфяной залежи свидетельствует о том, что заболачивание началось непосредственно с березовой формации. Однако удаленность от русла ручья снижала поступление минеральных веществ с аллювиальными водами, что обеспечило смену березового торфа сначала березово-пушицевым, а затем – пушицевым. Слой сфагнового переходного торфа в этой части болота имеет меньшую толщину (10 см). Таким образом, образование болота началось вдоль русла ручья, а затем, благодаря горизонтальному росту, распространилось по пойме. Среди разработанных болот следует указать Стрикинское и Колодезинское болота по Исте (Арсеньевский р-н), Зяброво и Коммуна по Черепети (Суворовский р-н), Клюквец или Бакино по р. Вырка (Белевский район), Кочки по р. Марковка (Новомосковский район). Данные болота, несмотря на частичную выработку торфяной залежи, потенциально способны к восстановлению болотообразовательного процесса или характеризуются его начальными этапами, что позволяет рассматривать их в категории «объектов, способных к восстановлению». Наиболее сохранившимся является болото Коммуна (около 100 га), поскольку значительная его часть характеризуется естественным растительным покровом (Alnus glutinosa-Filipendula ulmaria, Alnus glutinosa-Urtica dioica) и ненарушенной торфяной залежью глубиной 3,7 м, образованной древесным (черноольховым), древесно-тростниковым и тростниковым видами торфа (рис. 2-Е). Это свидетельствует о том, что понижение в пойме Черепети изначально было достаточно обводненным, что обеспечило произрастание Alnus glutinosa, 13 Salix, Phragmites australis, Carex cespitosa и гипновых мЕхов. Постепенно увеличивалось обилие Phragmites australis, появились Equisetum, Calla palustris, образовавшие слои древесно-тростникового (1,0-3,5 м) и тростникового (0-1,0 м) торфов. Сходный генезис характерен для болота Стрикинское (26 га). В 70-ые годы болото было осушено сетью каналов, однако полная разработка залежи не проводилась. Сегодня торфяные отложения имеют глубину более 4 м, которые образованы древесным, древесно-тростниковым, тростниковым, травяным, тростниково-гипновым и гипновым видами торфа (рис. 2-Ж). В растительном покрове влияние осушения проявляется более четко, поскольку доминируют березово-крапивные ценозы. Тем не менее, на болоте обнаружены дерновины редкого Sphagnum fimbriatum. В мелкозалежных болотах торфяные отложения более однородны, обычно образованы травяными видами торфа. Например, стабильный режим р. Марковка обеспечил доминирование в залежи болота Кочки (площадь 1,8 га, глубина 0,6 м) тростника (рис. 2-З). Соответствующим видом торфа образована нижняя часть залежи (0,3-0,6 м). Верхний корнеобитаемый горизонт, испытавший влияние осушения, несмотря на присутствие тростника, характеризуется обилием хвоща, злаков и других трав. В растительном покрове болота доминируют сообщества Salix cinerea-Equisetum fluviatile. Влияние осушения проявляется в обилии рудеральных видов (Urtica dioica, Cirsium arvense, др.). Как видно, в долине Оки пойменные болота характеризуются чаще эвтрофной (при осушении – с участием рудеральных видов), реже – мезотрофной растительностью и разнообразием в строении торфяных отложений. Следует отметить, что часть болот по рр. Упа, Бобрик, Рука является «исчезнувшими», что связано с осушением, способствовавшим быстрой минерализации торфяной залежи небольшой глубины. Этапы такой 14 деградации изучены на примере болота у д. Маслово (окр. Тулы), образованного в пойме Упы. После антропогенного воздействия торфяная залежь активно минерализуется, что появляется в высокой степени разложения черноольхового торфа (около 90%) и «сработке» залежи до 0,8-1,0 м по глубине (по свидетельству местных жителей до осушения глубина торфа была 2-3 м). Ряд пойменных болот прекратил свое существование в результате естественного перекрытия их поверхности различными по происхождению отложениями. Это способствовало формированию «погребенных торфяников», характерных для пойм лесостепи (Пьявченко, 1958). Такие торфяники обнаружены в поймах Оки, Вырки, Упы, Тулицы. Их торфяные отложения перекрыты как аллювиальными наносами голоценового возраста, так и отложениями ледникового происхождения (по Оке). Самый крупный погребенный торфяник образован в пойме Упы у д. Гремячее (Ленинский район). Он занимает площадь 261 га и погребен под слоем аллювиального песчанистого наноса (до 1-1,5 м) голоценового возраста (рис. 3-А). До «погребения» растительность болота была представлена березовой формацией, что диагностируется по соответствующему виду торфа (максимальная глубина 3,5 м). В настоящее время торфяник осушен и используется в качестве сенокосного угодья и под выпас. В пойме р. Вырка (приток Оки) Белевского района обнаружено 3 погребенных торфяника. Один из них у д. Мишенское (22,5 га) образован в старице и ныне погребен под 15-см слоем аллювиального глинистого наноса с примесью песчанистых частиц. Многократное бурение в разных частях болота свидетельствует о неоднократном погребении болота под слоями аллювиальной глины. Функционирующее болото имело максимальную глубину торфяной залежи около 3-х м, которая образована древесным, древесно-травяным и травяным низинными торфами (рис. 3-Б). Возможность использования такого торфа обусловила осушение торфяника с последующим вскрытием глинистого 15 наноса для добычи торфа. Сходный торфяник был обнаружен в пойме р. Тулица (Ленинский район): тростниковый торф перекрыт аллювиальными отложениями (рис. 3-В) и в настоящее время разрабатывается. Близ урочища Каменка (Белевский район) погребенный торфяник обнаружен у русла р. Вырка. Торфяные отложения (древесно-тростниковый и тростниковый торфа) имеют толщину 45 см и перекрыты 9-метровым слоем суглинистых отложений (рис. 3-Г). У д. Ретюнь погребенные торфяные отложения обнаружены на дне 10-метровой по глубине балки, приуроченной к пойме Вырки. Толщина отложений около 1,5 м и они образованы черноольховым торфом (рис. 3-Д). Следует отметить, что указанные торфяники располагаются в границах распространения ледниковых отложений. Болотообразовательный процесс отмечен также в балках, которые распространены в долине Оки. Занимая разные площади и различаясь по глубине торфяной залежи (1-3 м), они развиваются однотипно, о чем свидетельствует наличие в залежи только черноольхового торфа. При сильном обводнении балки заболачивание начинается с формирования травяных сообществ. Одним из наиболее крупных балочных болот долины Оки является Черноольшаник у д. Холм (Белевский район). Оно образовалось 1300 лет назад и занимает площадь 12 га. Богатое питание грунтовыми водами впадающего ручья, а также поверхностный смыв со склонов, способствовали повышенному увлажнению (УБВ=+30-40 см) и формированию черноольховой формации, которая представлена следующими ценозами: Alnus glutinosa-Filipendula ulmaria, Alnus glutinosa-Urtica dioica, Alnus glutinosa-Matteuccia struthiopteris, Alnus glutinosa-Solanum dulcamara+Impatiens noli-tangere. Торфяная залежь, образованная черноольховым торфом, имеют максимальную глубину 2,8 м в верховьях балки (рис. 2-И). Строение залежи свидетельствует о стабильном водно-минеральном питании на протяжении всего периода развития болота. 16 Столь активный прирост торфа (2,1 мм/год) обусловлен смывом со склонов балки. Выводы Пойменные и генетически связанные с поймами балочные болота занимают наибольшие площади на территории северо-востока Среднерусской возвышенности. Они характеризуются эвтрофной, реже - мезотрофной, растительностью и торфяными залежами низинного типа глубиной до 4-5 м. По строению залежей можно выделить 2 группы болот: 1. с гомогенной залежью, образованной только одним видом торфа (осоковая, тростниковая, березовая и др. залежи), что свидетельствует о стабильном гидрологическом режиме на всех этапах развития, 2. с гетерогенной залежью, образованной разными видами/типами торфа, что свидетельствует об изменении гидрологического режима болота. Наибольшее количество болот приурочено к поймам рек, являющихся притоками Оки. Достаточно высокая заболоченность восточной части области (верховья Дона) обусловлена глубоко врезанной и разработанной системой долин Дона и его притоков, вскрывающих разновозрастные водоносные горизонты, способствующие заболачиванию пойм. В южной части региона болота встречаются крайне редко, за исключением небольших по площади мелкозалежных пойменных болот. Причиной низкой заболоченности юга являются общее поднятие территории (самая высокая точка Среднерусской возвышенности – 293 м), расчлененный рельеф, выход на поверхность известняков. Таким Среднерусской образом, изучение возвышенности пойменных показало, что, болот несмотря северо-востока на сходное геоморфологическое положение, эти экосистемы различаются по возрасту, особенностям генезиса и строению торфяных отложений. 17 Особенности водно-минерального питания пойменных болот являются причиной формирования продуктивного растительного покрова и торфяных отложений, богатых элементами питания. Это обеспечило активную антропогенную трансформацию болот, включающую их использование в качестве сенокосных и пастбищных угодий, а также разработку залежей. Последнее привело к деградации ряда болотных экосистем как в долине Оки, так и в долине Дона. Тем не менее, сохранившиеся болота представляют собой уникальные экосистемы, являющиеся центрами флористического и фитоценотического разнообразия региона. Благодарности: Выражаю благодарность Штефану Вайзе (Центр изучения окружающей среды им. Гельмгольца, Германия) и Новенко Е.Ю. (Институт Географии РАН, Москва) за проведние радиоуглеродного анализа торфа; Зацаринной Д.В. и Лакомову А.Ф. за помощь в полевых работах; Юрковской Т.К. за консультации при написании статьи. 18 Список литературы Арсеньев В.Н. Новые растения, найденные в Тульской губернии // Тул. край, 1928, № 5 (12). С. 64-65. Атлас растительных остатков (под ред. С.Н. Тюремнова). Москва-Ленинград, 1959. 228 с. Боч М.С. Мазинг В.В. Экосистемы болот СССР. Л., 1979. 188 с. Волкова Е.М., Бурова О. В., Вислогузова Д. В. Принципы районирования болот Тульской области // «Естественные и технические науки», 2003, № 4, С. 34-38. Дымов В.С, Сычев А.И., Гуркин В.В., Ваулин Л.Л., Никулин В.Я., Пристягин А.Н. Недра Тульской области, 2000. 124 с. Кац Н. Я. Болота Земного шара. М., 1971. 294 с. Красная книга: Особо охраняемые природные территории Тульской области (под ред. Л.Ф. Тарариной и др.). – Тула: Гриф и К. 2007, 316 с. Красная книга Российской Федерации Полевая геоботаника (под ред. М.Е. Лавренко, А.А. Корчагин). Ленинград, 1964. 530 с. Пряхин И.П. Тульские засеки. М., 1960. 125 с. Пьявченко Н.И. Торфяники Русской лесостепи. М., 1958. 191 с. Розен В.В. Список растений, найденных в Тульской губернии до 1916 года // Изв. Тул. о-ва любителей естествознания. - Тула, 1916, Вып. 4. с. 1-282. Семёнов П.П. Придонская флора в её отношениях с географическим распределением растений в Европейской России. – СПб. – 1851. – 148с. Скворцов А.К. О растительности реликтового болота близ г. Епифани // Бюлл. МОИП. Отд. биол. – 1948.- Т.53, вып. 7. – С.101-104. Спиридонова Е.А. Эволюция растительного покрова бассейна Дона в верхнем плейстоцене – голоцене. – М.: Наука, 1991 – 221 с. Торфяные болота России: к анализу отраслевой информации / Под ред. А.А. Сирина и Т.Ю. Минаевой. М., 2001.190 с. 19 Флеров А.Ф. К флоре долине Дона // Изв. Санкт-Птербургского Ботан. Сада. Т.9, вып. 1. СПб., 1909. С. 1-9. Чикишев А.Г. Карст Русской равнины. М. 1978. Шереметьева И.С., Хорун Л.В., Щербаков А.В. Конспект флоры сосудистых растений Тульской области. Тула, 2008. 273 с. 20 Условные обозначения: Типы болот по геоморфологическому положению: Типы болот по водно-минеральному питанию: - водораздельные - эвтрофные - пойменные - мезотрофные - террасные - олиготрофные рис. 1 21 рис. 2. 22 рис. 3. 23 подписи к рисункам рис. 1. Распространение различных типов болот на территории Тульской области рис. 2. Стратиграфические колонки торфяных отложений пойменных и балочных болот Тульской области Пойменные болота: А - Лупишкинское болото, Б - БольшеБерезовкое, В - Подкосьмово, Г Ручей, Д - Большое Моховое, Е - Коммуна, Ж - Стрикинское, З - Кочки. Балочные болота: И - Холм Условные обозначения: Низинные виды торфа: 1 - черноольховый, 2 - березовый, 3 - древесный, 4 - древесно-тростниковый, 5 - древесно-травяной, 6 - осоковый, 7 - тростниковый, 8 хвощовый, 9 - гипновый, 10 - травяной, 11 - тростниково-гипновый, 12 - тростниковосфагновый, 13 - сфагновый; Переходные виды торфа: 14 - сфагновый; 15 - глина. рис. 3. Стратиграфические колонки торфяных отложений и перекрывающих их наносов погребенных торфяников Тульской области А – Гремячее, Б – Мишенское; В – Тулица, Г – Каменка, Д – Ретюнь Условные обозначения: Низинные виды торфа: 1 – черноольховый, 2 – березовый, 3 – древесный, 4 – древеснотравяной, 5 – древесно-тростниковый, 6 – травяной, 7 – тростниковый; 8 – отложения, перекрывающие торфяник; 9 – глина, 10 – песок, 11 – переотложенный органогенный известняк. 24
