Походження та екологічна роль боліт

Болота утворюються в умовах застійного надмірного зволоження - під­ґрунтового або поверхневого (рис. 3.10). Розрізняють два основних типи болото утворення: заболочення суходолів і заторфовування водойм.

Заболочення суходолів має декілька шляхів, але завжди відбувається за умов застійного гідроморфного режиму, який може утворюватись атмосферними, намивними, схиловими і русловими, підґрунтовими та підґрунтово- напірними водами.

Заболочення водами атмосферних опадів має поверхневий характер і спостерігається коли кількість опадів перевищує випаровуваність. Відбувається на вирівняних територіях з недостатньою дренажністю, складених важкими за механічним складом ґрунтами і ґрунтотворними породами, з низькою водопроникністю, за наявності вологоємного органічного покриву на поверхні у вигляді потужної лісової підстилки або мохово-лишайникової рослинності. За таких умов утворюютьсяверхові аліготрофні або мезотрофні болота.

Рис. 3.9. Профіль долини річки з болотами (М.П.Толстой, 1991):

А - верхнє водороздільне болото; Б - болото другої тераси; В - болото центральної частини заплави; Г - заболочений ліс; Д - ліс на дренованій частині другої тераси; Е - притерасне болото; Ж - притерасна річка; З - прируслова незаболочена частина заплави; 1 і 2 –алювіальні відклади першої і другої терас; 3 - постпліоценові алювіальні відклади; 4 – торф

Рис. 3.10. Схема живлення боліт (М.П.Толстой, 1991):

а - намивне; б - грунтове; в - змішане; г - атмосферне; 1 - торф; 2 - пісок; 3 - супісок; 4 - валунні углинки; 5 - джерело живлення

Заболочення намивними схиловими і русловими водами призводить до виникнення перехідних чи низинних боліт біля підніжжя схилів та в річкових долинах. За підґрунтового заболочення формуються низинні болота.

При зволоженні ґрунту атмосферними опадами, бідними на біофільні елементи або м'якими підґрунтовими водами формуються болотні, торфувато-глейові, торфо-глейові, торфові ґрунти і торфовища верхові. При зволоженні ґрунту жорсткими підґрунтовими водами, насиченими гідрокарбонатом кальцію Са(НСО₃)₂, в ґрунті створюються більш сприятливі умови гумусонакопичення завдяки наявності іона кальцію в розчині.В даному випадку формуються дерново-глейові, болотні ґрунти і торфовища низинні.

Утворення боліт на території України внаслідок заболочення суші нетипове. Заторфовування водойм домінує. Тобто значно важливіше значення має водний фактор: процес поступового заростання (розвиток сплавини) водойм(рис. 3.8) з утворенням торфу різного складу відповідно стадії заболочення.

Заростання властиве озерним і старорічищним мілководдям та мілководдям штучних водосховищ. Наростання сплавини має місце на озерах з відносно обривистими берегами.

Генезис торфовищ на місці водойм, озер, старорічищ є своєрідним поєднанням породо і ґрунтотворення. В початковій фазі відбувається розшарування глини, мергелю, піску і органічних решток (планктону і бентосу), тобто породоутворення. Поступово відбувається обміління водоймища та заселення його листяно-стебловими рослинами. Згодом до породоутворення приєднується процес ґрунтотворення, який посилюється із зменшенням глибини водоймища і протікає під впливом бактеріальної мікрофлори, яка використовує кисень органічних речовин та болотної рослинності, пристосованої до без кисневого середовища, вона здатна постачати корені киснем повітря через стебло (травяні болотні рослини) або за допомогою коротких повітряних корінців (мохи).

Заторфовування водойм відбувається як зверху, так і знизу. Поверхню торфової товщі поступово заселяють представники болотної рослинності, що прискорює накопичення торфу, утворюється його потужний шар (1-4 м і більше).

За С.М.Тюремновим,торф – це порода органогенного походження, яка утворилася в результаті нагромадження напіврозкладених решток в умовах надмірної вологості і недостатнього доступу повітря, із вмістом мінеральних речовин до 50% у розрахунку на абсолютно суху речовину. Відкладення, подібні торфу, але із вмістом мінеральних речовин понад 50%, прийнято відносити до мінеральних відкладів.

Екологічна роль боліт. Сучасні болота відіграють певну роль у природі, пов'язану з великим геологічним та малим біологічним кругообігом речовин на Землі. Болота – цегеохімічні бар'єри, в яких нагромаджуються певні елементи.

На болотистих місцевостях, де відносні відмітки поверхні значно коливаються і розвинений поверхневий стік, болота відіграють рольмеханічного бар'єру, затримуючи дрібнозем, що змивається з навколишніх ґрунтів.

Якфізико-хімічні бар'єри болота затримують і нагромаджують ряд цінних речовин, що мігрують у біосфері, і переводять їх з геологічного кругообігу в біологічний завдяки акумулюючій ролі болотної рослинності.

Фізико-хімічне поглинання і нагромадження речовин значною мірою зобов'язане великій абсорбційній здатності торфу. Торф – природний абсорбент, заряджений від'ємно. Він поглинає в болотах, крізь які повільно проходять підґрунтові води або поверхневий стік, мігруючі хімічні елементи у катіонній формі і цим створює умови для нагромадження в торфовій товщі міді, цинку, свинцю та інших катіонів.

Болота, що виникли у місцях розвитку елювіальних процесів, які надають рухомості ряду хімічних елементів у ґрунтах та загалом у корі звітрювання, стають перешкодою на шляху міграції речовин у геологічному кругообігу і цим запобігають збідненню ландшафтів на цінні геохімічні елементи і преш за все біогенні.

Зміна параметрів окислювально-відновного та кислотно-лужного середовища в торфах змінює склад та кількість його мінеральної частини. З підвищенням рН осаджаються фосфати, так в анаеробних умовах фосфат заліза випадає в осад при рН середовища 4,1-4,2, а фосфат кальцію – при рН 7,0-7,5. При рН>3,5 двохвалентне залізо переходить у хімічно нерухомий стан, тривалентне втрачає рухомість при рН>5,5.При формуванні торфовищ, їх наростанні в товщину і ширину, йде плошнний розвиток боліт, які нівелюють мезо і мікрорельєф місцевості і поступово призводять до підвищення загального рівня підґрунтових вод. За таких мов збільшується зволоження мінеральних ґрунтів, що за певних умов викликає затухання процесів водної та вітрової ерозії, сприяє закріпленню дефлюючих пісків.

Болота затримують продукти водної та вітрової ерозії, що запобігає замулюванню ними річок і водойм, мінералізації і евтрофікації води у водоймах, виносу мінеральних речовин в океан. Розвиток боліт призводить до збільшення обводненості території. До певних меж це позитивне явище, бо надає змогу рослинності споживати капілярну вологу і нагромаджувати біомасу. Проте коли рівень підґрунтових вод піднімається вище критичного на значній площі відбувається оглеєння мінераільних ґрунтів, продуктивність яких знижується. Виникає необхідність в осушувальній меліорації ґрунтів.

Позитивна чи негативна роль боліт залежить від ступеня заболоченості території. В Українському Поліссі оптимальна заболоченість території ставить 16-18%.

Велика екологічна роль боліт полягає і в втому, що вони є місцем поселення і розмноження цінних представників тваринного світу, а також ареалами цінних ягідних, лікарських та рідкісних видів рослинності. На болотах Українського Полісся росте близько 300 видів вищих рослин, або 20% флори регіону. Зокрема такі рослини, як лепеха звичайна, багно звичайне, сухоцвіт драбинний, росичка, бобівник, чорниця, журавлина, валеріана болотна та інші. Важливе екологічне значення болота мають як місця заселення фауною болотного і водно-болотного комплексів. На самих болотах і по їх краях гніздяться чайки і крячки, пастушкові птахи (лисуха, очеретянка); всі види болотних курочок, качки (крижень, шилохвіст, червоноголовий та білоклювий нурець), деякі види куликів (бекас, дулель та інші). Екологічну цінність мають лелеки і чайки, особливо чорний лелека і сірий журавель, занесені в «Червону книгу України».

Болота відіграють велику кліматоутворюючу роль. За певної заболоченості території вони виступають як природні утворення, що зумовлюють зволоження місцевості і пом'якшення клімату. Болота впливають на тепловий і радіаційний баланс місцевості, кругообіг води у природі, величину випаровування, температуру і вологість повітря, частоту та інтенсивність приморозків та ряд інших явищ.

Болота створюють підвищену відносну вологість повітря на прилеглих територіях, зайнятих полями, лісами і луками, сприяють утворенню туманів, роси. Останнє особливо важливе у посушливі періоди літа. Проте за великої заболоченості території погіршується мікроклімат – він стає вологим і сирим.

З боліт протягом року повільно й рівномірно витікають численні струмки, живлять річки та озера. З невеликого болота на Валдайській височині бере початок Дніпро, більшість річок Українського Полісся починається в болотних місцевостях.

Більшість боліт регулюють і підтримують рівень підґрунтових вод на великих площах прилеглих територій, особливо з піщаними та супіщаними ґрунтами. Глибоке осушення боліт припиняє виконання болотами функцій акумуляторів вологи, регуляторів стоку і водного режиму прилеглих територій, що позначається на кліматичних умовах району.

Кожне болото має свій водозбірний басейн поверхневого і підґрунтового стоків, у тому числі хімічного стоку органічних і мінеральних речовин, які переважно нагромаджуються в болотах завдяки фізико-хімічній вбирній здатності торфів і значній біологічній поглинальній властивості рослин.

Болотні води переважно утворюють єдиний горизонт з підґрунтовими водами прилеглих територій, а найчастіше водозбірного басейну великої річки. З розвитком боліт рівень підґрунтових вод на прилеглих до болота мінеральних землях підвищується. Після досягнення критичного рівня, починається заболочення суходолів, наростає оглеєння ґрунтів, які втрачають родючість. Тому оптимізація рівня підґрунтових вод на болотах і екологічного підпорядкованих прилеглих землях повинна бути основним завданням осушувальної меліорації.

Що стосується верхових боліт, то в останні роки спеціалісти дійшли висновку, що їх не слід рекомендувати під сільськогосподарське освоєння. Адже тільки добре розкладені (гуміфіковані) та багатозольні торфоболотні ґрунти, що перебувають чи тривалий час перебували під залуженням і достатньо зволожені, більш менш довговічні в сільськогосподарській культурі. Інші різновиди торфовищ, особливо за недостатнього зволоження, поступово деградують.

На сьогоднішній день екологічна роль боліт ще недостатньо вивчена, тому ще немає критеріїв їх позитивної ролі в ландшафтах взагалі чи у межах певних заболочених територій.