Текст
                    С.Н.ТЮРЕМНОВ
ТОРФЯНЫЕ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ


С.Н.ТЮРКМНОВ ТОРФЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ ПОД ОБЩЕЙ РЕДАКЦИЕЙ ПРОФ., Д-РА ГЕОГР. НАУК А. С. ОЛЕНИНА МОСКВА «НЕДРА» 1976
УДК 622.331 Тюремнов С. Н. Торфяные месторождения. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Недра», 1976. 488 с. В книге рассмотрены факторы, влияющие на процесс образования торфа, приведены сведения о растительном покрове, классификация видов торфа, методика определения ботанического состава торфа, рассмотрены физико-механические свойства сапропелей, изложен гидрологический режим торфяных месторождений, дано определение возраста торфяников, приведена геоморфологическая классификация торфяных месторождений. В отличие от второго в третьем издании дано географическое распределение месторождений в СССР и в зарубежных странах, изложены требования, предъявляемые к торфяному сырью при его использовании и разработке. Книга предназначена для широкого круга инженерно-технических и научных работников торфяной промышленности, занимающихся разведкой и разработкой торфяных месторождений, а также может быть полезна студентам вузов торфяных специальностей. Табл. 41, ил. 221, список лит. — 141 назв. Редакционная коллегия: А. С. Оленин, В. Д. Марков, Е. И. Скобеева, Н. А. Стеклов. Т Пдот1ч 7fi 278~-76 ©Издательство «Недра», 1976 043@1)—76
ОТ РЕДАКЦИОННОЙ КОЛЛЕГИИ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ ТЮРЕМНОВ 1905 — 1971 Профессор, доктор биологических наук С. Н. Тюремнов был крупнейшим ученым болотоведом, одним из основоположников школы советского болотоведения. Всю свою жизнь он посвятил изучению болот. Его научное наследие насчитывает свыше 100 работ, включающих не только общие вопросы ботаники, но и вопросы изучения природы, генезиса, стратиграфии, гидрологии и возраста болот, процессов торфообразования, особенностей четвертичного торфонакопления, исследования структуры и динамики растительного покрова болот, их флористических особенностей. Разработанные С. Н. Тюремновым генетические классификации растительного покрова болот, видов торфа и торфяных залежей, а также геоморфологическая классификация болот до сих пор служат основой для проведения исследований торфяных месторождений как с научными, так и с практическими целями. Большое значение для болотоведов и работников торфодобывающей промышленности имеет «Атлас растительных остатков, 1* 3
встречаемых в торфе», созданный под руководством С. Н. Тю- ремнова A959). Ранее изданная книга С. Н. Тюремнова «Торфяные месторождения и их разведка» A949) уже несколько десятилетий является настольной книгой студентов естестьеввого профиля и производственников, связанных с разведкой и эксплуатацией торфяных месторождений. Сейчас эта книга стала библиографической редкостью. Настоящее издание наиболее полно освещает вопросы образования торфяных месторождений, классификаций растительного покрова, видов торфа и торфяных залежей, качественные особенности торфа и видов залежей, распространение торфяных месторождений на территории СССР и по странам мира. Книга С. Н. Тюремнова «Торфяные месторождения» является результатом его многолетней научно-исследовательской работы, большого педагогического опыта и глубокого творческого обобщения теории и практики. В ней всесторонне отражены природа, генезис, свойства торфяных месторождений, особенности их географического распространения, стратиграфия залежи и история развития растительного покрова. Она может служить руководящим пособием для инженеров-геологов по разведке торфяных месторождений и инженеров торфяной промышленности, учебником для подготовки инженеров-геологов в вузах, геоботаников-болотоведов в университетах, а также справочным пособием для специалистов разных отраслей естественных наук. В связи с тем, что при своей жизни С. Н. Тюремнов не смог довести до конца издание книги «Торфяные месторождения», это было выполнено его учениками и соратниками Н. А. Березиной, Н. Т. Королем, О. Л. Лисе, В. Д. Марковым, А. С. Олениным, Е. И. Скобеевой, Н. А. Стекловым.
ПРЕДИСЛОВИЕ Советский Союз располагает крупнейшими в мире запасами торфа. На территории СССР сосредоточено более 60% мировых торфяных ресурсов. Торфяная промышленность нашей страны превратилась в комплексно-механизированную отрасль и обеспечивает добычу торфа для энергетики, сельского хозяйства, коммунально-бытовых и других нужд. Торфяные месторождения являются важным природным потенциалом нашей страны. Они распространены на значительной территории — от Кольского полуострова на севере до Закавказья на юге, от районов Прибалтики и Белоруссии на западе до Камчатки и Сахалина на востоке. К настоящему времени разведано более 60 тысяч торфяных хместорождений общей площадью около 50 млн. га (в границах промышленной залежи), с запасами торфа 162 млрд. т. Торфяные месторождения в пределах территории СССР залегают преимущественно на отложениях четвертичного периода, гораздо реже на отложениях неогена и палеогена, а в отдельных случаях, например в Карелии, часто непосредственно на кристаллических породах Балтийского щита. Наиболее крупные скопления торфяных запасов сосредоточены на территории обширных аллювиальных равнин. Торфяные месторождения, представляя собой значительную ценность для комплексного использования в биохимическом, энерго- и агрохимическом направлениях, в то же время являются важным резервом потенциально-плодородных земель. Разнообразие торфяных месторождений по типам залежи, видам торфа, их генезису и сырьевым свойствам обусловливает необходимость всесторонних знаний о происхождении и природных особенностях торфа. Решениями нашей партии и правительства поставлены задачи дальнейшего наиболее прогрессивного и комплексного использования торфяных ресурсов. Подчеркнута водоохранная и водорегулирующая роль торфяных месторождений. Таким образом, торфяные ресурсы приобретают все более важное значение для различных отраслей народного хозяйства. В этой связи необходимо совершенствовать и углублять исследования торфяных месторождений, выявляя не только общие запасы торфа, но и, подвергая тщательному анализу стратиграфические особенности торфяной залежи, характер торфообразователей,
виды торфа, содержание микровключений, наличие гуминовых и других кислот, их молекулярной структуры, свойств и т. д. В отличие от других геологических образований торфяное месторождение имеет свою особенность, обусловливающую, с одной стороны — необходимость его исследования как геологического тела (торфяной залежи), возможного к использованию для различных целей (производства топлива, удобрений, химических продуктов), с другой, как участка поверхности — почвы, способной к освоению в качестве плодородной земли для сельскохозяйственной мелиорации и лесомелиорации. Расширение масштабов промышленного торфяного производства, все возрастающие объемы использования торфа в сельском хозяйстве и комплексное освоение новых заторфованных районов страны требуют быстрейшего углубленного проведения геологоразведочных работ на торфяных месторождениях. Возникла необходимость совершенствования методов и повышения научно-технического уровня разведки и картирования торфяных месторождений, более широкого использования материалов аэрофотосъемки, средств механизации и наиболее рациональных схем производства полевых работ при разведке торфяных месторождений и целых торфяных регионов. Чем глубже и всестороннее будут изучены торфяные ресурсы, тем успешнее будут осуществляться задачи широкого вовлечения торфа для нужд народного хозяйства. Крупным вкладом в советскую и мировую науку о торфе является настоящее третье издание книги профессора, доктора биологических наук Сергея Николаевича Тюремнова «Торфяные месторождения». Книга С. Н. Тюремнова является энциклопедическим материалом, создающим возможность ученым, специалистам, студентам получить исчерпывающие данные о торфяных месторождениях для осуществления научных, проектных и производственных задач по наиболее перспективным направлениям использования торфяных богатств страны. В подготовке настоящего посмертного издания участвовали ближайшие ученики Сергея Николаевича Тюремнова. Они выполнили эту задачу с единственной целью достойно оценить труд своего учителя и посвятить эту книгу молодому поколению, которому предстоит в еще более широких масштабах осваивать огромные заболоченные пространства страны и превращать за- торфованные территории в ценнейшие сельскохозяйственные угодья, а торфяные ресурсы использовать в наиболее прогрессивных направлениях, обусловленных решениями исторического XXV съезда нашей партии.
ВВЕДЕНИЕ Громадные богатства торфа до революции почти не использовались. В царской России торф в незначительном количестве потреблялся только на топливо, и единственными способами разработки торфяных массивов были элеваторный и резной. После Великой Октябрьской социалистической революции задача по восстановлению, а затем и расширению промышленности и народного хозяйства в целом требовала создания мощной энергетической базы. По сравнению с 1913 г. в СССР добыча топливного воздушно-сухого торфа увеличилась более чем в 40 раз. Особенно выявилось значение торфа как местного топлива во время Великой Отечественной войны, когда крупные угольные и нефтяные бассейны находились во временной оккупации или были отрезаны от важнейших жизненных центров нашей Родины. По сравнению с дореволюционным временем произошел громадный сдвиг в области механизации добычи торфа: от тяжелого полуручного элеваторного способа перешли полностью к механизированному — фрезерному способу. Фрезерная крошка, получаемая при этом способе добычи, используется не только для непосредственного сжигания и брикетирования, но и в сельском хозяйстве для приготовления удобрений и для химической переработки. Другим видом использования торфа является изготовление фасонной изоляции высокого качества из торфа малой степени разложения, парниково-тепличных грунтов и другой продукции. Из малоразложившегося влагоемкого верхового торфа изготовляется подстилка для скота, являющаяся, после его использования прекрасным удобрением. Сильно минерализованный низинный торф используется на удобрение. В медицинской практике торф применяется при внекурортном грязевом лечении многих заболеваний. Научно-исследовательская мысль продолжает напряженную работу в изучении возможностей всестороннего использования торфа и дальнейшей механизации его добычи. Торфяные месторождения изучаются наряду с другими ландшафтными единицами с целью установления причинной обусловленности их природными факторами. Основным отличием торфяного месторождения является избыточно увлажненный пласт торфа, подстилающий растительный покров, состоящий из взаимно связанных фито- ценозов влаголюбивой растительности. 7
В настоящее время стоит важная задача глубокого и всестороннего изучения причин и условий образования торфа. В области познания генезиса процесса торфообразования сделано особенно много в последние десятилетия и главным образом советскими химиками и биологами в содружестве с болотоведами. В основном сущность его сводится к тому, что органические растительные и животные остатки, поступающие в почву, в условиях избыточного увлажнения и затрудненного доступа воздуха не подвергаются полному распаду и минерализации, а превращаются в результате биохимических и физико-химических процессов в своеобразный комплекс органических соединений, относительно устойчивых против дальнейшего разложения и минерализации» Торф — океаническая горная порода, содержащая не более 50% минеральных веществ1 (от абсолютно сухого вещества торфа), образовавшаяся в результате отмирания и неполного распада болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода. По внешнему виду торф в естественном его состоянии представляет более или менее однородную по составу и окраске массу черного или коричневого цвета различных оттенков. Естественная влажность его составляет 86—95%. Сухое вещество торфа в основном состоит из: 1) не полностью разложившихся растительных остатков; 2) продуктов разложения растительных тканей в виде потерявшего клеточную структуру темного аморфного вещества (гумуса); 3) минеральных веществ, остающихся после сгорания торфа в виде золы. Растительный покров на разных торфяниках и даже на отдельных участках одного и того же торфяника часто различен, различны условия его произрастания и распада (перехода в торф). Вид торфа — первичная таксономическая единица классификации торфов. Он отражает исходную группировку растительности и условия своего образования, характеризуется более или менее определенным ботаническим составом, зольностью, содержанием гумуса и другими свойствами. Торфяная залежь — закономерное вертикальное напластование торфов отдельных видов от поверхности до минерального дна торфяного месторождения или подстилающих озерных отложений. Торфяные залежи послеледникового времени (голоцена) — наиболее молодые геологические отложения земной коры; максимальный возраст их составляет 10—12 тыс. лет2 . Торфяные залежи отличаются от других органических отложений земной коры тем, что процесс торфообразования наблюдается и в настоящее время. Изучая этот процесс, можно восстановить историю растительности для отдельных торфяно-болотных 1 Цифра 50% принята условно Всесоюзной конференцией по болотному кадастру в 1934 г. 2 Возраст межледниковых торфяных отложений исчисляется десятками тысячелетий. 8
районов в связи с изменением климатических условий в голоцене. Поскольку для своего образования торф требует определенных условий, распределение торфяных месторождений на земной поверхности неравномерно. В частности, южная часть СССР имеет сравнительно небольшой процент заторфованностп. Для средней и северной частей Советского Союза процент заторфованностп значительно выше. Основное условие процесса торфообразования — избыточная влажность. Воды, питающие торфяные залежи, различаются по степени минерализованности; атмосферные воды бедны минеральными солями, грунтовые и речные воды богаты ими. В зависимости от характера питающих вод различна растительность торфяного месторождения: на торфяниках преимущественно атмосферного питания произрастают растения олиго- трофного (верхового) типа, не требующие богатого минерального питания, например, сосна, пушица, сфагновые мхи. На торфяниках грунтового и речного питания — растения ев- трофного (н и з и н н о г о) типа, нуждающиеся для своего произрастания в большем количестве минеральных солей, например, береза, ольха, осоки, зеленые мхи. Торфы, отлагаемые в основном верховой растительностью, называются верховыми, низинной растительностью — низинными. Эти же названия, верховой и низинный, присвоены двум основным типам торфяной залежи в зависимости от преобладания в них торфов того или иного типа. Болотом называется избыточно увлажненный участок земной поверхности, покрытый слоем торфа глубиной не менее 30 см в неосушенном виде. Избыточно увлажненные участки земной поверхности, покрытые слоем торфа мощностью менее 30 см в неосушенном состоянии или вовсе лишенные его, называются заболоченными землями. Заболоченность — процентное отношение общей площади всех болот и заболоченных земель к площади территории; заторфован- ность — процентное отношение площади болот в границах промышленной залежи к общей площади территории. Определение болота и заболоченных земель исходит из производственного признака и граница между ними весьма условна. Определение болота как природной единицы остается в болотоведении дискуссионным и граница между болотом и торфяником, болотом и заболоченными лугами или лесами до сих пор не установлена. Как природное образование болото характеризуется обильным и продолжительным увлажнением почвенного слоя застойной водой, растительным покровом из болотной растительности и торфонакоплением. Торфяное месторождение — это геологическое образование, состоящее из напластований видов торфа и характеризующееся в своих естественных границах избыточным увлажнением и специфическим растительным покровом. 9
ГЛАВА I ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК, ИЗУЧЕНИЕ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Интерес к торфяным месторождениям в России возник при Петре L Особым сенатским указом в 1723 г. было дано разрешение одному частному лицу осушать торфяники и использовать торф как топливо, причем сделано было указание использовать только такие торфяники, которые не годятся на пашни и сенные покосы. Применение торфа на топливо начало приобретать в это время определенное значение. Поэтому в XVIII в. некоторые русские академики посвятили специальные работы этому вопросу. В частности, в трудах М. В. Ломоносова имеется много высказываний о природе и ценности торфа и о возможности заменять им дрова для сбережения лесов. Академик Российской Академии наук И. Г. Леман различает пять сортов торфа по степени пригодности их на топливо. При этом пригодность торфа для сжигания он увязывает с массой его и плотностью. Эта классификация построена в основном по потребительским признакам и относится к выработанному и высушенному торфу. В ней приведены описания и таких качеств, как цвет, а для некоторых сортов торфа — содержание растительных остатков. При всем несовершенстве этой классификации, она все-таки была первой среди классификационных работ о топливном торфе. Отдельные заметки и статьи о торфе, о возможностях использования торфа и болот встречаются в научной литературе XVIII в. у акад. Р. В. Зуева, Н. Соколова и др. Член Санкт-Петербургского экономического общества Г. Энгельман A810 г.) выпускает особое руководство к осушению болот с указанием причин чрезмерного увлажнения почв. Торфом он рекомендует заменять дрова и указывает семь пород торфа, различных по степени пригодности их для сжигания. Помещичье-дворянская Россия в XIX в. относилась расточительно к громадным лесным богатствам средней полосы европейской части Союза ССР, к которой главным образом приурочены и торфяники. Поэтому большого значения торф как топливо не приобрел. Интерес к бросовым, как тогда представлялось, болотным землям проявлялся только как к потенциальным лесным, сенокосным и вообще сельскохозяйственным угодьям. Специальные экспедиции И. К. Августиновича, генерал-лейтенанта И. Н. Жилин- ского в 1873—1898 гг. проводили исследовательские и осушительные работы на громадных торфяниках Полесья, в заболоченных районах средней полосы (бывших губерниях: Рязанской, Владимирской, Московской, Тверской,. Ярославской, Петербургской, Новгородской, Вологодской) и в южных районах Западной Сибири (Бараба). Мероприятия этих экспедиций по осушению болот не вполне достигли тех результатов, которые они преследовали. Но экспедициями были собраны ценные материалы об отдельных торфяниках и о мерах по их осушению. К этому времени вышла в свет книга основоположника науки почвоведения проф. В. В. Докучаева «К вопросу об осушении болот вообще и, в частности, Полесья» A874 г.), освещаюшая проблему с естественноисто- рической точки зрения. В XIX в. целый ряд исследователей работал над 10
изучением причин образования болот, их растительного покрова и географического распределения на территории России. С. Г. Навашин в 1887 г. подробно описал торфообразующие растения и торфа б. Московской губернии. Г. И. Танфильев в своих монографиях о болотах б. Петербургской губернии A888, 1889 гг.) и Полесья A895 г.) рассмотрел условия образования болот в этих областях. В ряде других работ он кроме причин возникновения болотообразования осветил строение торфяников (подмосковных). Распределению болот на территории европейской части России была посвящена монография А. В. Фомина A898 г). Он выделил четыре основные торфяно-болотные области: Прибалтийскую низменность, Полесскую котловину, Приволжскую низменность и Московскую котловину. Только в центральных районах России с наиболее развитой промышленностью проявился интерес к торфу, как к дешевому местному топливу. Для этих районов были проведены первые описания отдельных торфяников с точки зрения технологических свойств их торфов как топлива. До революции добыча торфа в основном проводилась резным и частично машинным (элеваторным) способами. В начале XX в. В. Н. Сукачев и В. С. Доктуровский обобщили полученные к тому времени сведения о торфе и торфяниках и уделили основное внимание растительному покрову болот и процессу заболачивания. Великая Октябрьская социалистическая революция совершила коренной перелом в изучении и использовании торфяных богатств нашей страны. Быстро развивающаяся промышленность с ее потребностью в местном топливе явилась мощным стимулом к широкому и углубленному изучению торфяных болот. Если в царской России единственным из машинных способов добычи торфа был элеваторный, трудоемкий и совершенно неэффективный, то после Великой Октябрьской социалистической революции были созданы новые, более совершенные способы добычи торфа: фрезерный, ба- герный и другие с применением сложных механизмов. Это и поставило научную мысль перед необходимостью более глубокого и детального изучения торфа и торфяных залежей. С 1920 г. при Главторфе был создан научный отдел по изучению торфа и торфяных залежей. Впоследствии (в 1926 г.) этот отдел был преобразован в особый Научно-исследовательский институт торфяной промышленности (Инсторф), руководимый И. И. Радченко. Геоботанический кабинет Инсторфа возглавлял В. С. Доктуровский, который еще в 1922 г. опубликовал учебник «Болота и торфяники». При изучении стратиграфии болот он первым в СССР применил пыльцевой метод. Большую работу по изучению торфяных месторождений проводил в 30-е годы крупный ученый болотовед Д. А. Герасимов. На основе огромного опыта изучения торфяных месторождений СССР, научно-исследовательских данных, имеющихся в Инсторфе, и данных зарубежных авторов Д. А. Герасимов в 1932 г. написал книгу «Торф, его происхождение, залегание и распространение», явившуюся в то время значительным вкладом в познание торфа и торфяных месторождений. Большую работу по изучению торфа и торфяников проводила Торфяная часть Наркомзема, впоследствии Центральная торфяная опытная станция (ЦТОС), в целях выявления и изучения объектов пригодных для сельскохозяйственного и промышленного использования. С расширением знаний о торфе и применением его в различных отраслях народного хозяйства кроме Инсторфа и ЦТОС целый ряд научных учреждений проводил в эти годы работу по разностороннему изучению торфяных болот (Луговой, Ботанический и Болотный институты, АН УССР и БССР и организованные в 1929 г. филиалы Инсторфа: Украинский, Белорусский и Ленинградский). В 40—50-х годах кафедрой торфяных месторождений Московского торфяного института, возглавляемой С. Н. Тюремновым, был собран огромный материал, послуживший основой для разработки классификации видов торфяных залежей, которая до настоящего времени применяется производственными организациями и используется в исследовательских работах. И
За последние 25—30 лет в связи со значительным увеличением объема добычи торфа, расширением области его применения и широким использованием торфяных месторождений исследовательские работы по изучению процессов заболачивания и образования торфяных месторождений, стратиграфии залежи, растительного покрова, состава и свойств торфов, а также по совершенствованию методов разведки месторождений и технологии добычи торфа получили особенно большое развитие. Эти работы выполняли научно- исследовательские, геологические и проектные организации: Московский государственный университет — кафедра геоботаники, Государственный гидрологический институт, Институт географии АН СССР, трест «Геолторфраз- ведка», Томский государственный университет, Калининский политехнический институт, Институт торфа Академии наук БССР и др.
ГЛАВА II ФАКТОРЫ БОЛОТООБРАЗОВАНИЯ Торфяное месторождение состоит из живого слоя — современного растительного покрова и свиты торфяных отложений, образовавшихся в результате ежегодного отмирания и неполного разложения растительности в условиях определенного водно-минерального режима. Водный режим торфяника обусловливается факторами гидрологического процесса, т. е. круговорота воды в природе, одним из элементов которого является и растительный покров. В основном растительный покров торфяных месторождений, в особенности верхового типа, состоит из растений, обладающих в силу особенностей своего анатомического строения и роста способностью поддерживать влагонасыщенное состояние в субстрате. В благоприятных геоморфологических и климатических условиях это способствует поднятию уровня грунтовых вод в прилегающих минеральных берегах, и болотная^астительность заселяет их, покрывая сплошным влагонасыщенным ковром. Таким образом, происходит рост торфяника в ширь. По отмирании остатки растений оказываются в условиях того же насыщения застойной влагой. Это затрудняет доступ к ним кислорода воздуха, способствует их полному распаду и переходу в торф в полуразложившемся состоянии. Ежегодное отложение торфа на поверхности торфяника обусловливает рост вверх над его минеральным ложем. Повышение поверхности торфяника вносит изменение в его гидрологический режим, увеличивая значение атмосферного питания в общей сумме питающих его вод и обедняя питание торфяника минеральными солями, в связи с чем происходит смена одних растительных группировок, более требовательных к минеральному питанию, другими, менее требовательными. Таким образом, развитие торфяников складывается из двух процессов: накопления органической массы в живом растительном покрове и разрушения ее, т. е. перехода этой органической массы в торф. Причем отмирающая часть растительной массы разлагается медленнее, чем происходит образование нового, способного разлагаться растительного материала. Торфяные месторождения неравномерно распределены по земной поверхности. Степень заболоченности отдельных районов определяется суммой факторов гидрологического процесса. 13
В основном это — климатические, почвенно-геологические и геоморфологические условия местности и растительный покров. Климатические условия того или иного района находятся в зависимости от его географической широты, расстояния от испаряющей поверхности океанов, морей и динамики воздушных масс (ветер). Географическая широта обусловливает в основном температуру воздуха, почвы и воды, а расстояние от испаряющей Рис. 1. Границы оледенений в европейской части СССР: I — распространение льдов валдайского оледенения; 2 — то же, московской стадии днепровского оледенения; 3 — распространение льдов днепровского оледенения; 4 — различные стадии отступания валдайского ледника; 5 — зандры; 6 — аллювиальные равнины поверхности по направлению господствующих ветров — количество осадков, их распределение и интенсивность. С температурой и осадками тесно связаны для каждой данной местности интенсивность испарения, влажность воздуха и почвы, облачность. На рельефе и почвенно-геологическом строении северной половины европейской части Советского Союза в сильной степени 14
отразилась деятельность ледников и их талых вод. Неоднократное оледенение, направлявшееся от Фенноскандии к юго-востоку, захватывало большую часть Восточно-Европейской равнины (рис. 1). Наиболее мощное днепровское (второе) оледенение в виде двух языков спускалось по долине р. Днепра до широты г. Кременчуга, а по долине р. Дона — до устья р. Медведицы. Границы лихвинского (первого) и валдайского (третьего) оледенений проходили значительно севернее. В результате неоднократных оледенений северная половина европейской части Советского Союза приобрела характерный мягкоравнинный рельеф со сглаженными округлыми повышениями обширными водосборными площадями и часто незначительной разницей в уровнях водоразделов и речных долин. Для южной внеледниковой части Союза характерна, как результат водно- эрозионных процессов, большая расчлененность рельефа при довольно значительной разнице высот водоразделов и речных систем. Ледниковые эпохи на пространстве Восточно-Европейской равнины сопровождались процессами мощной аккумуляции. Ледники несли с собой большое количество обломочного материала, который отлагался при их таянии. Особенно обильно нагромоздили ледники его на периферии при максимальном своем развитии в виде широкого пояса конечноморенных образований, получившего название главного конечноморенного пояса. Последний слагает водораздел между реками, текущими к югу в бассейны Черного и Каспийского морей, — с одной стороны, — и реками, текущими на запад, северо-запад и север в бассейны Балтийского и Белого морей, Ладожского и Онежского озер, — с другой. Ледники отступали с задержками и остановками, во время которых успевали накапливаться конечноморенные отложения, иногда размытые, сыгравшие важную роль в определении направления русел водно-ледниковых потоков, частью использованных долинами современных рек. При надвигании и отступании ледниковых масс у их краев образовывались мощные потоки талых вод, испытывавшие иногда временное или частичное под- пруживание и переотлагавшие перемытый и отсортированный моренный материал в виде песчаных и глинистых флювиогля- циальных отложений, выстилающих местности равнинного характера. К ним приурочены речные долины с более или менее ясной выраженностью уступов — террас. Южная половина европейской части Советского Союза, которая не была подо льдом, оказалась покрытой мощной толщей лёссовых отложений. Сложенные в основном деятельностью ледника рельеф и почвенный покров европейской части Союза в послеледниковое время подвергались воздействию факторов выветривания. Наиболее разрушительное воздействие на почвы и рельеф оказывают текучие воды. К их разрушающему действию в настоящее время 45
применяют термин эрозия. В районах с большим количеством летних осадков ливневого характера и с глубоким местным базисом эрозии г водные потоки, стекающие с водоразделов в реки, глубоко размывают склоны и приводят к образованию сгущенной овражно-балочной сети. Выраженность и густота этой сети определяются комплексом природных факторов местности и различны в отдельных районах. Для европейской части СССР легко установить, что местности с менее расчлененным рельефом являются наиболее заторфо- ванными. Там, где сильно развита овражно-балочная сеть, отводящая избыточную воду, торфяники весьма редки. Другим важным фактором, определяющим заболоченность района, является уровень стояния грунтовых вод. Накопление и распределение влаги в поверхностных слоях земной коры в значительной степени зависят от механического состава почв. С этой точки зрения все породы, слагающие земную кору, делятся на водопроницаемые и водонепроницаемые, более влагоемкие и менее влагоемкие. Взаимное расположение слоев различной влагоемкости и водопроницаемости, мощность этих слоев и условия их залегания определяют передвижение вод в поверхностных слоях земной коры. Атмосферные воды, выпадающие в виде осадков, частью стекают по уклону поверхности, частью испаряются обратно в атмосферу и частью просачиваются в грунт до встречи с водонепроницаемым горизонтом. Скопляясь над ним, частицы воды заполняют на некоторую высоту все поры грунта, образуя водо- насыщенный слой, и дальнейшее передвижение совершают по уклону водонепроницаемого горизонта. Эти грунтовые воды, образованные из атмосферных осадков, при выклинивании водоносных горизонтов вновь выходят на поверхность и дают начало ключам. Залегание водоносных горизонтов во многих случаях определяется глубиной дренирующей их сети речных долин, балок и оврагов, а также частотой эрозионного расчленения. Эти природные явления обусловлены в основном климатическими и поч- венно-геологическими факторами местности и степень их выраженности носит зональный характер. Некоторые исследователи указывают на определенную зональность в размещении грунтовых вод (рис. 2). По В. С. Ильину и А. А. Соколову, одни грунтовые воды распределяются поясами, закономерно сменяющимися с севера на юг в связи со сменой климатических и физических факторов. Это воды зональные. Другие грунтовые воды — азональные — 1 Базисом эрозии называют горизонтальную поверхность, на уровне которой текучая вода теряет свою размывающую силу. Для балок и оврагов местным базисом эрозии является уровень реки там, где в нее впадают овраги и балки. 16
I.Зональные Рис. 2. Карта распределения грунтовых вод (по В. С. Ильину). I. Зональные грунтовые воды: 1 — зона тундровых вод; 2 — зона высоких вод Крайнего Севера; 3 — зона неглубоких оврагов; 4 — зона глубоких оврагов; 5 — зона овражно- балочная; б — зона причерноморских балок; 7 — зона степей II. Азональные грунтовые воды: 1, 2, «?, 4, 6 — области соответственно конечных морен, массивных пород, карста, болот, солончаков; 5 — аллювиальные воды
в своем распределении указанным закономерностям не подчинены. Тундровые воды в своем уровне почти совпадают с поверхностью почвы, слабо минерализованы и богаты органическими веществами. Зона высоких вод Севера лежит непосредственно к югу от предыдущей, занимая верховья крупных рек Печоры, Волги, Камы и распространяясь к юго-западу вплоть до г. Киева. Приурочены грунтовые воды этой зоны главным образом к четвертичным отложениям, залегают на междуречьях на глубине 3—4, реже до 10 м. Минерализация их невысока, но уже ощутима. Количество органических соединений невелико. В зоне неглубоких оврагов грунтовые воды залегают на глубине до 20—25 м. По сравнению с предыдущей зоной они сильнее минерализованы (до 0,5 г/л), но еще мягки. Органических соединений почти не содержат. В оврагах и речных долинах образуют ключи, играющие заметную роль в питании рек. К этой зоне относится значительная часть бассейна рек Волги и Камы. В зоне глубоких оврагов глубина залегания грунтовых вод достигает 25—30 м. Степень минерализации их увеличивается до 0,75 г/л, жесткость воды средняя. Доля участия грунтовых вод в питании рек уменьшается. Зона распространения их включает значительную часть Средне-Русской возвышенности от р. Десны до р. Волги. Зона овражно-балочная простирается полосой от Левобережной Украины до Саратовско-Куйбышевского Поволжья и Заволжья. Грунтовые воды залегают здесь на глубине 50— 60 м; они обычно жестки, иногда солоноваты A г/л и более). В оврагах только местами грунтовые воды выходят на поверхность в виде родников и ключей и не играют особой роли в питании рек. Зона балочная занимает широкую полосу Черноморского и Азовского побережий и простирается на восток до Прикаспийской низменности. Глубина залегания грунтовых вод достигает иногда 100 м. Близко к поверхности находятся они только в балках. Эти воды обычно очень жестки, засолены или солоноваты. Зональность грунтовых вод, особенно отчетливо выраженная в европейской части СССР, нередко нарушается местными условиями, создающими районы с азональными водами. К ним относятся: 1) районы конечных морен с очень разнообразными условиями залегания грунтовых вод; 2) карстовые районы с различной глубиной грунтовых вод в легкокарстующихся породах, например, на Онежско-Двинском междуречье, в отдельных районах Тульской, Горьковской, Владимирской областей, в Литовской ССР и т. д.; 3) болотные районы с поверхностным залеганием грунтовых вод; 4) районы аллювиальных и флювио- 18
гляциальных отложений; 5) районы кристаллических пород (трещинное залегание грунтовых вод); 6) солончаки. Как видно из рис. 2, с распределением зональных вод связан характер заторфованности отдельных районов. Учитывая основные факторы гидрологического процесса, А. Н. Костяков для каждой данной местности вывел формулу водного баланса, построенную на приходных (испарение, сток вод). Коэффициент водного баланса для одних местностей выражается величиной более единицы, т. е. для них поступление воды (осадки) больше расхода (испарение, сток), для других он равен единице, для третьих -— менее единицы. А. Н. Костяков делит европейскую часть Советского Союза на три зоны (рис. 3): избыточного, неустойчивого и недостаточного увлажнений. Расположение зон характеризуется общим направлением с северо-запада на юго-восток, а каждая зона — следующим сочетанием факторов гидрологического режима. Зона избыточного увлажнения: относительная влажность воздуха высокая, почвы богаты водой и бедны воздухом (аэрация почвы слабая), густота гидрографической сети велика, горизонт грунтовых вод лежит высоко. Зона неустойчивого увлажнения характеризуется неустойчивым соотношением прихода и расхода влаги. Зона недостаточного увлажнения: относительная влажность воздуха пониженная: почвы легко размываются, образуя овраги; густота гидрографической сети небольшая, горизонт грунтовых вод лежит глубоко под поверхностью. Наглядное представление о соотношении между испаряемостью, количеством осадков и глубиной залегания грунтовых вод в направлении с севера на юг для европейской части СССР дает рис. 4. 2* 19 элементах ее (осадки) и расходных Рис. 3. Карта климатических коэффициентов европейской части СССР (по А. Н. Костякову). Зоны избыточного (/), неустойчивого G7) и недостаточного (/77) увлажнений
Из рис. 4 видно, что интенсивность испарения возрастает в направлении с севера на юг, т. е. с ростом средних температур. Глубина залегания грунтовых вод в этом направлении увеличивается: на Крайнем Севере в зоне тундр грунтовые воды почти совпадают с поверхностью почвы, на юге они залегают на значительных глубинах. Наибольшее количество осадков E00 мм) относится к средней полосе при падении кривой как к югу, так Рис. 4. Схематический профиль растительного покрова и почв с севера на юг в европейской части СССР с указанием изменения климатических элементов и к северу. В действительности максимум осадков для этой территории не совпадает с осью данной схемы: несколько отклоняется к западу, достигая 650 мм в истоках рек Днепра и Даугавы. Ось понижения уровня стояния грунтовых вод также не совпадает с меридиональным направлением и ориентирована с северо- запада на юго-восток. Суммы этих факторов нашли свое отражение в установленных почвенно-ботанических зонах, особенно хорошо и полно выраженных на европейской территории Советского Союза: зонах тундр, лесов умеренного климата, лесостепи, степей, полупустынь и пустынь. Посмотрим, как развивается процесс торфообразования на фоне природных условий основных зон. В зоне тундр при низких температурах воздуха испарение пониженное. Общее количество осадков не превышает 200—300 мм в год. Летом дожди часты, но незначительны, снего- 20
пад зимой ничтожен. Почва, плохо прикрытая снеговым покровом^ зимой сильно промерзает и не успевает оттаивать за короткий летний период. Уже на небольшой глубине почва в тундрах скована многолетней мерзлотой. Последняя обусловливает высокое стояние грунтовых вод, бедных минеральными соединениями. Растительность в тундре карликовая, древесные породы почти отсутствуют, встречаясь лишь в ее южной части вдоль рек. За короткий вегетационный период общий прирост органической массы в тундре незначителен. Микробиологические процессы разложения ее идут замедленно. По занимаемой площади болота в тундре становятся господствующим элементом ландшафта: громадные пространства затянуты сплошным ковром мхов и лишайников, отлагающих по отмирании маломощные слои торфа. В зоне лесов умеренного климата средняя температура воздуха несколько выше по сравнению с зоной тундр. Лето здесь сравнительно теплое и довольно влажное, зима холодная. Количество осадков значительно выше (до 500 мм). В условиях избыточного увлажнения в почве интенсивно развивается подзолообразовательный процесс, способствующий иногда повышению уровня стояния грунтовых вод. Вегетационный период продолжительнее, чем в тундре, и дает большой прирост растительной массы. Торфонакопление в условиях этой зоны происходит значительно быстрее и мощность торфяных отложений здесь наибольшая, но степень распространения торфяных месторождений по сравнению с тундрой меньшая. В пределах зоны месторождения распределены неравномерно в зависимости от особенностей геоморфологического сложения отдельных ее частей. В зоне лесостепи уровень стояния грунтовых вод пониженный. Рельеф расчленяется сетью оврагов или довольно высокими всхолмлениями. Почвы чаще черноземные, подостланные лёссом. Растительный покров представлен перемежающимися участками лиственных лесов и степи. Условия климата, рельефа и почв зоны в целом не способствуют развитию торфообразова- тельного процесса. Поэтому зона бедна торфяными месторождениями, и последние приурочены преимущественно к условиям пойменного, изредка котловинного залегания на водоразделах. Мощность торфяных отложений в зоне лесостепи невелика. Зона степей относится к зоне недостаточного увлажнения, и коэффициент водного баланса здесь ниже единицы. Рельеф степи чаще сильно расчленен. Почвы — черноземные. Уровень стояния грунтовых вод очень низкий. Воды богаты содержанием растворимых солей. Безлесные пространства покрыты травяной растительностью. Для развития торфяных месторождений условия степи чрезвычайно неблагоприятны; месторождения формируются главным образом в поймах рек. В устьях крупных рек: Днепра, Дона и Кубани, встречается особый вид обширных торфяников, так называемые плавни.
ГЛАВА III ОБРАЗОВАНИЕ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ При изучении генезиса торфяных залежей установлено, что одни торфяные месторождения возникли на месте ранее существовавших здесь водоемов и торфяная залежь их подостлана слоем озерных отложений большей или меньшей мощности; в других торфяная свита лежит непосредственно на минеральном грунте, что свидетельствует об образовании этих торфяных месторождений путем заболачивания минеральных почв. Наблюдения за современным растительным покровом берегов водоемов и за появлением влаголюбивой растительности на обильно увлажняемых минеральных почвах подтверждают данные изучения генезиса торфяных залежей, и показывают, что процессы заторфовывания водоемов и заболачивания минеральных почв имеют место и в настоящее время. § 1. ЗАТОРФОВЫВАНИЕ ВОДОЕМОВ В торфяниках, образовавшихся на месте водоемов, торфяная свита подстилается обычно слоем озерных отложений (сапропелем). Сапропели — современные тонкоструктурные, коллоидальные отложения континентальных водоемов, содержащие не менее 15% органического вещества и структурных остатков микроскопических водных организмов, а также некоторое количество неорганических компонентов биогенного происхождения и минеральных примесей привносного характера. Сапропелевые отложения формируются в озерных котловинах различного генезиса. Большинство озер европейской части СССР образовалось в результате таяния ледника в выработанных им и его талыми водами понижениях рельефа. Разнообразие условий возникновения различных озер, органически связанных с окружающим их ландшафтом, определило целый ряд их природных особенностей, конечным выражением которых является характер сапропелевых отложений. Условия формирования, стратиграфия, состав и свойства сапропелевых отложений определяются, с одной стороны, комплексом физико-географических факторов, а с другой — типологией озер. Озера не оставались неизменными на всем протяжении послеледникового времени. В результате сноса в озеро минеральных частиц с окружающих берегов и отложения на его 22
дне сапропеля происходит постепенное обмеление озера, а отсюда изменение и кислородного его режима и других свойств. Климатические изменения послеледникового времени были дополнительным фактором в изменении режима озер. Поэтому состояние современных озер нужно рассматривать не как неизменное, постоянное во времени, а как известную стадию их развития. Растительное и животное население водоема, очень богатое и разнообразное по своему видовому составу, являет собой целый ряд жизненных форм, начиная от высокоорганизованных высших растений и позвоночных и кончая одноклеточными. Состав этога населения различен для отдельных водоемов. В одном и том же водоеме он разный для мелководной и глубоководной зон, для придонного и верхнего слоев воды. Мельчайшие животные и растительные организмы, взвешенные в толще воды, в своей совокупности носят название планктона. Отмирая и оседая на дно, все растительные и животные организмы подвергаются микробиологическим и биохимическим процессам, причем часть отмерших организмов так же, как и многое растительное и животное население водоема, служит пищей для других организмов и поступает на дно в уже переработанном виде. К этим органическим осадкам водоема примешиваются оседающие из воды минеральные частицы, поступившие в водоем с окружающих берегов, в виде пыли из воздуха, пыльцы древесных пород, опада прибрежной растительности. Из этой оседающей из воды массы на дне водоема образуется сильно разжиженный, рыхлый, легкоподвижный слой так называемого пелогена. П е л о г е н обитаем большим количеством донных животных и растительных организмов. Он служит им и пищей и средой. Они перерабатывают пелоген в пищеварительных органах, измельчая и изменяя его химический состав. Животные организмы при передвижениях содействуют также перемешиванию и измельчению этого слоя и изменению его аэрации. По отмирании донные организмы служат, в свою очередь, материалом для образования сапропеля. В пелогене все отмирающие организмы водоема и поступившие в него извне подвергаются глубокому изменению и переработке и здесь в основном формируются сапропелевые отложения, приобретая большую однородность структуры, но при весьма сложном химическом составе. Вновь образующийся слой пелогена постепенно изолирует сапропелевые отложения от заселенных слоев водоема, которые своей тяжестью уплотняют их. На глубине сапропель приобретает более обезвоженную, плотную, желеобразную консистенцию. Мощность озерных отложений в некоторых глубоководных водоемах достигает нескольких десятков метров. Примером может служить оз. Сомино Ярославской области, где мощность сапропеля достигает 40 м. 23
В мелководных озерах в процессе дальнейшего зарастания и заболачивания сапропель через ряд промежуточных образований сменяется торфяными отложениями, и часто под торфяным пластом залегает слой сапропеля мощностью 6—8 м. Отложение торфянистых сапропелей и зарастание озер с последующим образованием торфяных месторождений происходят по следующей схеме. Количество отложений на дне озера увеличивается с каждым годом, и вследствие этого дно озера постепенно Рис. 5. Схема зарастания озера с пологими берегами: 1 — осоковый торф; 2 — тростниковый торф с примесью камыша; з — торфянистый сапропель; 4 — смешанно-водорослевый сапропель повышается. В озерах с пологими берегами водно-болотные растения, пользуясь сапропелем как почвой, надвигаются на озеро с берегов, окаймляя зеркало воды широким зеленым кольцом. В нем для озер с водой, богатой минеральными солями, установлен ряд поясов, закономерно сменяющихся от берегов к центру озера и связанных главным образом с глубиной водного слоя (рис. 5). В мелководном поясе, глубина которого редко превышает 1 м, произрастает довольно разнообразная по своему составу растительность: осоки (Carex gracilis и др.), стрелолист (Sa- gittaria sagittifolia), частуха (Alisma plantago aquatica) и др. С углублением дна до 2—3 м среди растений, значительно возвышающихся над водой, большое участие принимают тростник (Phragmites communis) и камыш (Scirpus lacustris), нередко хвощ (Equisetum palustre), образуя тростниково-камышовый пояс. В следующем, более глубоком поясе (рис. 6) растут белые кувшинки (Numphaea) и желтые кубышки (Nuphar) с плавающими^ по поверхности воды листьями. На глубине 4—5 м в поясе широколистных рдестов к расте- 24
ниям с плавающими по воде листьями (Potamogeton natans) присоединяются растения, полностью погруженные в воду, за исключением цветков, которые возвышаются над поверхностью воды (Sparganium minimum, S. erectum, Myriophyllum spicatum и др.) В следующем поясе, к цветковым, полностью погруженным в воду растениям — узколистным рдестам, роголистникам (Сега- tophyllum demersum), частично примешиваются споровые: мхи Рис. 6. Зарастание озера белыми кувшинками (Calliergon giganteum) и харовые водоросли (Chara, Nitella) Последние образуют целые подводные луга. Растительность в следующем по глубине поясе состоит уже исключительно из споровых: на более мелких местах преобладают зеленые водоросли (Vaucheria, Cladophora и др.); в более глубоких местах, куда мало проникает света, на дне водоема развиваются главным образом, синезеленые водоросли и некоторые зеленые и диатомовые. В поясе полностью погруженных растений происходит отложение водорослевого сапропеля, но в поясе широколистных рдестов и белых кувшинок донные отложения имеют промежуточный характер между сапропелем и настоящим торфом (торфянистый сапропель), так как, во-первых, остатки высших растений здесь преобладают над остатками планктонных организмов, и, во-вторых, при меньших глубинах доступ кислорода в водоем несколько облегчен и разложение растительных тканей происходит в условиях, близких к условиям отложения торфа, чем 25
к условиям отложения сапропеля. Пояс камышей и мелководный пояс отлагают соответствующие виды торфа. По мере поднятия дна и обмеления водоема отдельные пояса растительности сменяют друг друга, передвигаясь от мелководной к глубоководной части озера, сжимая водное зеркало все €олее тесным кольцом. За продолжительный срок (в зависимости от глубины котловины и площади озера) вместо открытой водной поверхности расстилается болото с характерной для него растительностью. Рис. 7. Зарастание озера сплавинами Так же происходит заторфовывание ручьев и речек при замедленном их течении. При зарастаний озера не всегда в зеленом кольце наблюдается наличие всех поясов растительности: в зависимости от условий среды иногда в нем отсутствует то одна, то другая растительная группировка. На мелеющих озерах можно наблюдать сплавины — островки растительности, оторванные от берегов или непосредственно примыкающие к минеральному берегу (рис. 7). Происхождение этих сплавин установлено исследованиями И. Д. Богдановской-Гиенэф. Отдельные экземпляры гидрофильных травянистых растений и гипновых мхов образуют на слое разжиженного сапропеля топкий, сильно зыблющий под ногами растительный ковер (рис. 8, а). Толщина его увеличивается в процессе роста растений и накопления остатков. На этой более мощной и плотной дернине поселяются некоторые виды осок (С. ros- trata, С. lasiocarpa), связывающих и уплотняющих сплавину 26
своей корневой системой. Сначала сплавины образуют небольшие площади (рис. 8, б), затем по мере дальнейшего обмеления озера разрастаются, соединяются с другими и покрывают озеро сплошным покровом болотной растительности из травяного и мохового ярусов, известным под названием зыбуна. При мощности 0,5—1 м зыбун выдерживает человека. Иногда состав растительности сплавины имеет несколько другой характер, указывающий на большую бедность вод озера минеральными соединениями: а первоначально появляющиеся на разжиженном сапропеле отдельные экземпляры сфагновых мхов (Sph. cuspidatum, Sph. majus) после смыкания заселяются осокой (Carex lasiocar- ра) и (Scheuchzeria palustris), корневые системы которых скрепляют сфагновые мхи в сплавину (рис. 8, в). Вj;дальнейшем господство на ней получают сфагновые мхи: Sph. magellanicum, Sph. angustifolium, Sph. majus. Одновременно с зарастанием озера происходит и размывание его берегов. Это явление наблюдается чаще всего в озерах с большой площадью поверхности и открытых действию ветров. На озерах Прибалтики в зависимости от направления господствующих летом ветров нарастание сплавины на озера происходит с северо-западной подветренной стороны, а в' противоположной юго-восточной стороне под действием ударов волн происходит размывание берега. Там, где площадь озера или окружающие берега не позволяют возникать сильным волнениям, юго-восточный берег, если он и не размывается, обычно обнажен, и омывающие его воды свободны от плавающей растительности. В противовес поверхностному течению воды возникает обратное придонное течение, которым более мелкие частицы, вымытые волной из юго-восточного берега, относятся по направлению к противоположному берегу. Распределение на дне озера взвешенных в воде частиц, уносимых от места прибоя, зависит от фракционного состава, рельефа дна и силы придонного течения. Мелкие отмытые частицы достигают северо-западного берега и отлагаются среди растительности, Рис. 8. Схема образования сплавин 57
надвигающейся с берега, примешиваясь к растительным остаткам на дне озера. Часто в пределах одного и того же водоема в различных его частях можно наблюдать заторфовывание от берегов к центру водоема (зарастание и образование сплавин). На протяжении послеледникового времени процесс заторфо- вывания водоемов шел неравномерно. В первые периоды отступавший ледник оставлял на своем пути большое число глубоких озер — в выработанных им и его талыми водами котловинах, обширных, но мелководных, подпруженных отдельными языками — нагромождениями его отложений. В результате многолетних исследований И. Д. Богдановской- Гиенэф была изучена история развития крупного торфяного массива «Полистовско-Ловатское», находящегося в центре При- ильменской низменности, когда-то неглубоко залитой ледниковыми водами. После спада застойного озера вода продолжала занимать многочисленные понижения на территории равнины. Заторфовывание этих понижений и положило начало образованию болот, в том числе торфяному массиву «Полистовско-Ловатское». В дальнейшем заболачивание охватило и прилегающие суходолы, и теперь участки суходольного заболачивания превышают площадь болот, подостланных сапропелем. Один из крупнейших торфяников в Калининской области «Жарковский мох» по своему образованию также относится к первым периодам послеледникового времени. В результате заторфовывания мелководных водоемов на плоском водоразделе возникли три торфяника, позднее слившихся в один «Жарковский мох». Изучение массивов «Полистовско-Ловатское» и «Жарковский мох» показало, что заторфовывание послеледниковых водоемов протекало по типу заболачивания современных тундровых мелководных водоемов: в придонных слоях наиболее древних торфяников встречаются остатки пушиц, вахты, зеленых мхов (Dre- panocladus revolvens, Galliergon trifarium, Scorpidium scorpioi- des), осок (Carex stans, С chordorrhiza, C. rotundata, C. limosa, С rariflora). Иначе шло заболачивание водоемов в суббореальном периоде среднего голоцена. В условиях относительно теплого и сухого климата уровень вод в неглубоких озерах значительно понизился, зарастание их усилилось и озера перешли в стадию болота. Наряду с изучением озер Н. В. Кордэ были изучены сапропеля: их литологический состав; состав водорослей и животных, а также состав пыльцы древесных пород. Схемы строения донных отложений, альгологические и пыльцевые диаграммы изученных водоемов позволили восстановить не только историю отдельных водоемов, но и выявить общие для всех озер закономерности их развития. Синхронность этих явлений можно объяснить только климатическим фактором. Состав и свойства отложений сапропеля зависят от комплекса 28
EZZN • 2 ilillil // IliiMI 1 1 ф |/? I e [/3 , 0 ! i ' i i ».. 6 Ж. ■ 16 ♦ I/7 1 О Рис. 9. Схематическая карта озерных отложений европейской части СССР:- 1 — районы кремнеземистых сапропелей (диатомитов); г — районы известковистых сапропелей; з — районы железных озерных руд; 4 — районы глинистых озерных сапропелей; 5 — районы песчаных озерных сапропелей; 6 — зона солоноватоводных сапропе- литов и минеральных лечебных грязей; 7 — подзона солонцово-солончаковая с самосадочными озерами; * — тундровая пресноводная зона маломощных желеобразных сапропелей; 9—горная (вертикальная) зона пресноводных сапропелей; ю —северная граница выщелоченных черноземов; и — пресноводные сапропеля; 12 — известковые сапропеля; 13 — кремнеземистые сапропеля; 14 — минеральные лечебные грязи; 15 — глауберова соль; 16 — поваренная соль; 17 — соли магния; 18 — железные озерные руды
физико-географических условий существования водоема и в основном подчиняются географической зональности. На рис. 9 приведена схематическая карта озерных отложений, на которой в зоне пресноводных сапропелей (объединяющей почвенно-бота- нические зоны тундры, тайги и лесостепи) выделено пять районов i преобладания того или иного сапропеля, связанных главным образом с почвенными условиями местности. Закономерности распределения сапропелевых месторождений современных открытых водоемов и формирования их количественных и качественных показателей хорошо увязываются с географическим распределением торфяных месторождений в СССР. В качестве примера приведено районирование месторождений сапропеля в зависимости от физико-географических условий территории для Северо-Западной торфяно-болотной области, разработанное Е. Д. Ильиной (рис. 10). Мощность отложений сапропеля в соответствии с географической зональностью увеличивается с севера на юг, что объясняется более ранней расконсервацией озерных котловин в южных, областях и, следовательно, более длительным периодом осадкона- копления. Например, для Северо-Западной торфяно-болотной области мощность сапропелевых отложений увеличивается с севера на юг от 1,7 до 3,3 м. Такая же закономерность отмечается для зольности отложений сапропеля, показатели которой изменяются в зависимости от климатических условий и рельефа. Так, общая зольность отложений сапропеля уменьшается с севера на юг от возвышенных ландшафтов к низменным. Климатические условия северных возвышенных ландшафтов обеспечивают в холодных хорошо аэрируемых водоемах широкое развитие диатомовых водорослей, отмирание которых ведет к обогащению озерных осадков аморфным и силикатным кремнием. Проточность водоемов, характерная для озер этих ландшафтов, способствует обогащению вод кислородом, а следовательно, к усилению процесса минерализации органического вещества. Пересеченность рельефа возвышенных ландшафтов способствует усилению привноса кластического материала в водоемы с окружающих водосборов. Все это влечет за собой общее увеличение минерализации озерных осадков. По мере продвижения к югу продуктивность озер растет, уменьшается степень минерализации органического вещества в связи с изменением общего окислительно-восстановительного потенциала водоема. Более выположенный, а местами равнинный рельеф территории не способствует увеличению стока, а следовательно, минеральный привнос относительно уменьшается. Таким образом, различие географических условий в основном определяет разнообразие показателей зольности, которые, например, для Северо-Западной торфяно-болотной области изменяются от 60 % для озер возвышенных моренных ландшафтов 30
Рпс. 10. Схема районирования месторождений сапропеля Северо-Западной торфяно-болотной области: возвышенные камово-моренные и моренно-холмистые ландшафты: I — район высокозольных диатомовых и водорослево-глинистых сапропелей; II — район среднезольных глинисто-водорослевых и водорослево-глинистых сапропелей; III — район среднезольных органо-известковистых и водорослевых сапропелей. Повышенные зандровые ландшафты: IV — район мало- и среднезольных водорослевых и песчанисто- водорослевых сапропелей. Низменные моренные ландшафты: V — район разнотипных сапропелей. Низменные болотные ландшафты: VI — район малозольных торфянистых сапропелей. низменные озерно-ледниковые и озерные ланёшафты: VII — район средне- и высокозольных водорослевых и водорослево-песчанистых сапропелей. Возвышенные ландшафты на плато из коренных карбонатных порше: VIII — район малозольных водорослевых и известковистых сапропелей. Географические зоны: А — среднетаеж- нап; Б — южнотаежная; В — подтаежная; Г — границы районов
таежной зоны до 39,}6 для зандровых равнин подтаежной зоны. Минеральный состав сапропеля определяется литологией четвертичных пород окружения. Климат играет подчиненную роль, являясь одним из факторов геохимии ландшафта, поэтому четкой географической зональности в изменении состава минеральной части не наблюдается. Наличие глинистых пород определяет преобладание двуокиси кремния и полуторных окислов железа и алюминия в минеральной части сапропелей. Отложения озер, расположенных на карбонатной морене, имеют в минеральном составе большое количество карбонатов кальция. Это связано, с одной стороны, с наличием исходного материала, с другой — целого комплекса геохимических и биологических условий, необходимых для осаждения кальция и образования известко- вистых отложений. Биологический состав сапропелей, представляемый остатками водорослей, высших растений, животных, пыльцы и спор, в целом увязывается с общей географической зональностью. Как уже указывалось, для отложений озер северных ландшафтов характерно преобладание диатомовых, по мере продвижения к югу растет роль синезеленых, десмидиевых, протококковых и циа- нофицейных водорослей. В йзвестковйстых отложениях встречаются вольвоксовые водоросли. Отмеченная тенденция изменения состава остатков органического происхождения отражает наряду с климатическими условиями общие изменения типологии водоемов. Населенность озер, их растительный и животный мир определяются в основном типом водоема, его трофностью, водообменом. Внутри каждого ландшафта формирование отложений сапропеля различных типов водоемов (бессточных, сточных, проточных) происходит неодинаково. Распределение отложений сапропеля по площади, скорость их накопления и стратиграфия определяются морфометрией озерной котловины и степенью ее связи с окружающим ландшафтом. Так, сапропелевые отложения бессточных и слабосточных водоемов занимают всю площадь котловины, которая в значительной мере превосходит площадь современной акватории. В начальной стадии развития водоема осадки распределяются в неровностях рельефа дна, занимая впадины и котловинки и, таким образом, выполаживая его. В дальнейшем отложения водоема иногда приобретают слоистость. Нарушение водообмена сточных озер ведет к их обмелению и интенсивному зарастанию (рис. 6, 7). В бессточных водоемах образуются малозольные сапропели (рис. 11), минеральная часть их обедненная, зола состоит в основном из двуокиси кремния. Сапропели богаты азотом, мощности их значительные. Поскольку котловины большинства бессточных озер ранее были более тесно связаны с окружающим ландшафтом (имели сток или соединялись с другим водоемом), то в нижних 32
придонных слоях отложения, как правило, представлены средне- зольными сапропелями минерально-органического типа. С нарушением водообмена озер уменьшается поступление кислорода, а следовательно, замедляются процессы минерализации органического вещества, продуктивность озер растет, откладываются водорослевые и торфянистые сапропели (рис. 12). С увеличением водообмена повышается общая минерализация отложений и более четко проявляется соотношение минерального Рис. И. Стратиграфический разрез отложений сапропеля оз. Задельского Ленинградской области Рис. 12. Стратиграфический разрез отложений сапропеля оз. Алтун Псковской области состава сапропеля по отдельным ландшафтам. Наибольший размах колебаний имеет показатель содержания кальция. Встречаются водоемы, отложения которых наполовину или полностью слагаются известковистыми сапропелями, содержащими до 15— 30% окиси кальция. В проточных водоемах поступающие речные воды двояко воздействуют на процессы накопления сапропеля. Они обогащают водоем кислородом, что способствует повышению минерализации органического материала, а также вносят в озеро значительное 3 С. Н. Тюремнов 33
количество минеральных частиц. Отсюда повышенная зольность отложений сапропеля проточных озер. В проточных водоемах сапропелевые отложения располагаются преимущественно в пределах площади зеркала воды, а в отдельных" случаях занимают только часть его. Процессы сапропеле- накоплении наиболее интенсивно протекают в литоральной зоне, а также в отрогах и заливах, т. е. на участках с наименьшим водообменом. По линии динамической оси потока при наличии постоянного водообмена отложения представлены минеральными илами. Поверхностные слои отложений сапропеля в проточных озерах повторяют форму котловины (рис. 13). Проточные озера, как правило, не имеют обильной водной растительно- Рис. 13. Стратиграфический разрез отло- СТИ' п0ДвеРг^ются заражений сапропеля оз. Нелайского Ленин- станию лишь в оереговоп градской области зоне и в современной стадии развития не являются очагом образования торфяных месторождений. Первой классификацией сапропелей следует считать биолого- морфологическую классификацию Лундквиста, разработанную для озерных отложений южной части Швеции и отражающую в названии вида минеральную и органическую части сапропелей. Классификация Е. М. Титова является чисто химической, она подразделяет все многообразие сапропелевых отложений по составу золы на известковистые, кремнеземистые и смешанные. С. Ф. Ефимова за основу приняла классификацию Лундквиста и дополнила ее двумя видами. Большого внимания заслуживает классификация Н. В. Кордэ, которая за основу приняла биологический состав органической массы, как наиболее тесно связанный с типом водоема, с условиями жизни его обитателей. Н. В. Кордэ выделяет диатомовые, хри- зомонадовые, цианофицейные, протококковые, торфянистые, смешанно-водорослевые и зоогеновые сапропели. А. А. Хомнч делит сапропели на органические, органо-минеральные и минеральные. Определенный интерес представляет схема расчленения озерных осадков, разработанная немецким учеными (И. Меркт, Г. Люттинд, Г. Шнееклот, 1971). Озерные осадки понимаются ими в широком смысле и объединяются понятием limnite — осадки пресноводных водоемов. Они разделяются на два типа: озерный минерит и озерный гумит. Озерный минерит делится на два класса: озерный кластит и озерный кальцит. Озерные кластиты подразделяются на глинистые и песчанистые осадки, кальциты — на ракушечник, озерный мергель, известковистый сапропель и пр. 34
~~~ К озерным гумитам отнесены осадки с содержанием органического вещества более 70% с подразделением их на собственно сапропель (с запахом сероводорода), торфянистый, тонко-, средне-, грубодетритовый сапропель. Польский ученый М. Горавски предложил классификацию донных отложений с подразделением их на четыре типа: 1. Минеральные осаждения зольностью свыше 85% — озерный мел, железистые, илистые, песчанистые. Рис. 14. Классификация сапропелевых отложений по Н. А. Стеклову и Е. Д. Ильиной 2. Минеральные сапропели зольностью 50—85% — диатомовая, илистая, ракушечная и известковистая гиттии. 3. Сапропели зольностью менее 50% — грубо-, мелко-детри- товая и водорослевая гиттии. 4. Тюрфопели зольностью менее 50% — темноокрашенные гумусовые отложения; делятся на дыо — подлинный гумусовый озерный осадок и дью-торф с предельно высокой степенью разложения (бесструктурный торфяной гумус). Существует классификация отложений сапропеля, разработанная Н. А. СтекловымиЕ. Д. Ильиной в 1975 г., базирующаяся на генетическом принципе, по которому все природное разнообразие отложений сапропеля подразделяется на три типа: автохтонный, смешанный и аллохтонный (рис. 14). Автохтонный тип отложений сапропеля образуется в бессточных или сточных водоемах с малым водообменом при нормальной минерализации питающих вод. Привнос кластического материала играет подчиненную роль. В зависимости от типологии водоема и физико-географических особенностей окружения автохтонные сапропели подразделяются на четыре класса: органические, органо-кремнеземистые, органо- минеральные и минеральные (табл. 1). Органические сапропели в свою очередь, подразделяются на три вида: смешанно-водорослевый, торфянистый и зоогеновый 3* 35
ТАБЛИЦА 1 Содержание, % Тип Классы Вид Состав органического иещества, % Водоемы золь- ^ л -г, л ность Са0 Fe2°3 Авто- Органи- Смешанно- До 30 До 8 До 5 Детрит 20—25 Бессточные, слабосточ- хтонный ческис подо росло- Остатки водорослей >50 ные низинные и переход- вый Остатки: ные небольшие высших растений <^15 Торфянпс- До 30 До 8 До 5 Детрит 25- 30 Бессточные, дистрофные тый Остатки: небольшие высших растений ".■■•35 водорослей <<35 Зоогеновый До 30 До 8 Ео 5 Детрит 25—30 Все типы бессточных it Остатки: сточных животных >35 водорослей <35 Оргапо- Диатомовый До 05 До 5 До 5 Детрит 15-20 Проточные переходные кремне- Остатки диатомовых >35 крупные земистые Прочие водоросли <<35 . . . _____ . .
I { 1111 1 Авто- Органо- Водоросле- 30—65 8—30 До 5 Детрит 35—40 Слабосточные, сточные хтонный минераль- во-известко- Остатки водорослей >50 низинные, в окружении ные вистый карбонатных пород Водоросле- 30—65 До 8 5—40 Детрит 35—40 Проточные, переходные во-железис- Остатки водорослей >50 бессточные, дистрофные петый большие Минера- I Известно- 65—85 Более До 5 Любые по трофности льные вый 30 и сточности, в окружении I I I I I карбонатных пород Железистый 65—85 До 8 Более 10 Проточные крупные, дистрофные небольшие Смешан- Органо- Водоросле- 30—65 До 8 До 5 Детрит 15—20 Проточные крупные ный класти- во-песча- Остатки водорослей ; >50 ческие ный Водоросле- 30—65 До 8 До 5 Детрит 15—20 То же во-глинис- Остатки водорослей >50 тый Алло- Класти- Песчаный 05—851 До 15 До 10 Проточные крупные хтонный ческие Глинистый 65—85 До 15 До 10 То же Глинисто- 65—85 15—30 До 10 Проточные крупные па нзпестко- ранней стадии, в окруже- вистьтй лип карбонатных но])ол
Чаще всего органическая часть смешанно-водорослевого сапропеля состоит из остатков трех групп водорослей: сине- зеленых, протококковых и диатомей. Зольность их не превышает 30%, содержание окиси кальция до 8%, окиси железа до 5%. В определенных условиях могут откладываться сапропели с абсолютным преобладанием одной группы водорослей. В этом случае могут быть выделены подвиды. Например, в неглубоких, но получающих заметный приток воды водоемах могут откладываться хризомонадовые сапропели. В мелких слабопроточных и сильно заросших макрофитами прудообразных водоемах обычно залегают протококковые сапропели. Озерные отложения, подстилающие торфяники, часто относятся к этому виду сапропеля. Очевидно, в прошлом торфообразование начиналось в неглубоких заросших водоемах. Наиболее типичные цианоцифейные сапропели откладываются в сильно заболоченных непроточных или малопроточных водоемах. Д е с м и д и е в ы е водоросли встречаются в отложениях в небольшом количестве, но в добореальных слоях они могут играть значительную роль. Десмидиевые сапропели откладывались в мелких зарастающих водоемах, питающихся карбонатными водами повышенной минерализации, и наиболее часто встречаются в придонных слоях низинных торфяных месторождений. Торфянистый сапропель формируется при зарастаний водоемов макрофитами и непосредственно подстилает залежь торфяных месторождений (рис. 15). Остатки животных в составе сапропелей обычно не превышают 10%, но бывают случаи, когда они преобладают в органической массе. Это характерно для хорошо аэрируемых водоемов с развитой донной фауной (зоогеновы й вид сапропеля). Класс органо-кремнеземистых сапропелей включает один вид диатомовых сапропелей. Хотя диатомовые сапропели по существу являются органическими, но специфика их образования и свойства диктуют необходимость выделения их в самостоятельный класс. Диатомовые сапропели откладываются в холодных, хорошо аэрируемых водоемах с большим притоком воды. В этих условиях происходит повышенная деструкция органического вещества и от диатомовых остаются кремневые створки. Зольность диатомовых сапропелей достигает 65%. Содержание окиси кальция и железа не превышает 5%. Органо-минеральные сапропели образуются при питании водоема водами повышенной минерализации и при наличии условий для седиментации солей кальция и железа. Зольность органо-ми- неральных сапропелей колеблется от 30 до 65%. Выделяют два вида сапропеля: водорослево-известковистый (содержание окиси кальция 8—30%. окиси железа менее 5%) и водорослево-желе- 38
зистый (содержание окиси кальция менее 8%, окиси железа 5-10%). Минеральные сапропели образуются при питании озера сильнокарбонатными и железистыми водами и при наличии условии для их седиментации. Минеральные сапропели имеют зольность свыше 30%. Здесь выделяются два вида сапропеля: известковистый (содержание окиси кальция более 30% и окиси железа менее 5%) Рис. 15. Вид сапропеля (.микрофотография): 1 — торфянистый; 2 — диатомовый; 3 — водсфоелевыГг. 4 —■ глшшсты/i и железистый с содержанием окиси железа свыше 10%. Железистые сапропели иногда имеют повышенное содержание фосфора (в пересчете на Р205 до 6% на сухое вещество). Аллохтонный тип отложений сапропеля образуется в проточных водоемах при господствующей роли привноса классического 39
материала. Здесь выделяется один класс пластических сапропелем, который делится на два вида: песчанистый и глинистый. Зольность их колеблется от 65 до 85%, содержание окисей кальция и железа до 15%, а для глинисто-известковистого — до 30%. Образование смешанного типа отложений сапропеля в одинаковой мере связано с автохтонными и аллохтонными процессами. Влияние торфности водоема в этом случае прослеживается менее четко, а основную роль в формировании состава и свойств отложений сапропеля играют рельеф и литология четвертичных отложений. Смешанный тип сапропеля подразделяется на один класс органокластических сапропелей, который, в свою очередь, делится на два вида: водорослево-песчанистый и водорослево-гли- нистый. Орган о-к ластпческие сапропели образуются в проточных и слабопроточных водоемах с нормальным солевым режимом, когда автохтонное образование органического вещества и аллохтонный привнос кластического материала по своей интенсивности примерно одинаковы. В зависимости от условий разложения органического вещества в водоеме и характера привноса состав и свойства органо-минеральных сапропелей изменяются в широком диапазоне. Зольность их колеблется от 30 до 65%. Большая минерализация отложений свидетельствует о господствующей роли аллохтонных процессов. Минералогический состав сапропеля определяется характером пород окружения. Распределение кластического материала по площади озерной котловины определяется законами механической дифференциации. В прибрежной зоне происходит оседание песчанистых частиц, далее следуют алевритовые и в центральной части водоема откладываются глинистые частицы. Соответственно откладывается водорослево-песчанистый или водорослево-глишгстый сапропель. В типичных глинистых отложениях бывает несколько повышено содержание алюминия. Содержание окиси кальция и железа для органо-кластпческих сапропелей составляет соответственно не более 8 и 5%. § 2. ЗАБОЛАЧИВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВ Постоянное или периодическое застойное переувлажнение поверхности грунтов является непосредственной причиной заболачивания суши. Заболачивание минеральных почв может возникнуть под воздействием: а) безнапорных грунтовых вод (верховодки) или б) напорных грунтовых вод в местах их выхода на земную поверхность. Поднятие уровня верховодки вызывается целым рядом причин, возникающих или на известных стадиях почвообразовательного процесса (подзолообразовательного в лесах и дернового на лугах), 40
или при нарушении ого естественного течения вырубками лесной растительности, пожарами, подпружпванпем рек и ручьев и т. д. Основная площадь торфяных месторождении, особенно в северной половине европейской части Союза, образовалась в результате заболачивания минеральных почв. При этом остатки пней, обнаруженные в основании некоторых торфяников, свидетельствуют о том, что эти залежи развивались на минеральных почвах, покрытых лесами. Причины заболачивания минеральных почв различны. Целый ряд разносторонних факторов, пока не полностью выявленных и изученных, оказывает как непосредственное, так и косвенное влияние на возникновение болотообразовательного процесса, являющегося одной из стадий развития общего почвообразовательного процесса. Непосредственной причиной болотообразовательного процесса в почвах, покрытых лесной растительностью, является изменение водно-воздушного режима в поверхностных горизонтах почвы, возникающее на известной стадии подзолообразователь- ного процесса в первую очередь в отрицательных Ряс. 16. Заболачивающийся еловый лес формах рельефа. Непременное условие подзолообразования — промывание почвы нисходящими токами атмосферной влаги. На спокойных по рельефу равнинах лесной зоны атмосферная влага, выпадающая на поверхность почвы, в вегетационный период расходуется преимущественно на питание древесной растительности. Поверхностный сток выражен здесь очень слабо, испарение в условиях умеренного климата под пологом леса также сравнительно невелико. Корневая система древесных пород располагается довольно глубоко. Поэтому в почве имеет место преобладание нисходящих токов атмосферной влаги вследствие избытка воды, выпадающей на почву, по сравнению с ее испарением л потреблением растительностью. Лесная растительность дает ежегодно большое количество отпада (рис. 16).
Избыточное увлажнение в верхних горизонтах почвы под лесом задерживает разложение отпада микроорганизмами и способствует накоплению лесной подстилки. В пониженных местах (котловинах) на суглинках подстилка значительную часть года пропитана водой, минерализация ее идет медленно и остающаяся органическая масса, обогащенная органическими кислотами, сообщает просачивающимся атмосферным водам кислую реакцию. Результатом воздействия кислых растворов на верхние минеральные горизонты является оподзоливание последних, которое состоит в вымывании некоторых органических и минеральных коллоидов. В силу этого верхние горизонты почвы как бы обогащаются кварцевым песком, механический состав их становится более грубым, поглотительная способность уменьшается, а выщелачивание подстилки ускоряется. Основная масса растворенных веществ уходит в грунтовые воды. Незначительная часть их задерживается в нижележащем горизонте благодаря накоплению здесь вмываемых сверху коллоидальных частиц. Перераспределение механических элементов и химических соединении приводит к дифференциации генетических горизонтов вымывания и вмывания, отличающихся по своему механическому составу, физическим и химическим свойствам и протекающим в них биологическим процессам. Морфологически этот процесс оподзоливания выражается в развитии белесоватой окраски горизонта вымывания, которая непосредственно под подстилкой может быть принята за гумус. В определенной стадии развития подзолистой почвы горизонт вмывания, приобретая более тяжелый механический состав, становится менее проницаемым для воды (ортштейн) и в периоды обильных атмосферных осадков последние длительно застаиваются на нем, создавая избыточное увлажнение лежащих над ним горизонтов и ухудшая их водно-воздушный режим. Распад органических остатков в условиях избыточного увлажнения сопровождается восстановительными процессами, которые распространяются и на подстилающий минеральный горизонт и приводят к образованию в нижней части почвенного профиля, под горизонтом вмывания или выше его, на уровне залегания застойной грунтовой воды глеевого горизонта с его характерной голубоватой или серовато-зеленой окраской. По мере развития заболачивания увеличивается мощность оглеенного горизонта, вызывающего подъем к поверхности верховодки. В растительном покрове изменение экологических условий вызывает смену растительных группировок, населяющих заболачивающуюся почву. Среди лесных зеленых мхов появляется кукушкин лен (Polytrichum commune). Поселение его в виде сплошных дернин или плотных плоских подушек способствует, в свою очередь, накоплению и длительному задержанию влаги в почве и усилению процессов заболачивания. По отмирании кукушкин лен отлагает слои грубого торфянистого материала, 42
на котором, внедряясь между стеблями живого кукушкиного льна, поселяются сфагновые мхи (Sph. girgensonii, Sph. russo- wii). Сфагновый мох является показателем обеднения почвенного субстрата основаниями и обладает свойством подкислять среду. Нарушение водного режима почвы в заболачивающихся понижениях отражается на водном режиме и в более повышенных точках рельефа. Сфагновые мхи распространяются на пологие склоны котловины, заселяют ровную поверхность и, таким образом, расширяют область заболачивания. На песках (например, в Печорских лесах) в условиях бокового подтока вод, богатых солями железа, образуются песчаные подзолы с горизонтом вмывания, представленным плотно сцементированным водонепроницаемым слоем, так называемым ортзанд ом. Естественное или искусственное запруживание ручьев и рек и подтопление окружающих пространств их водами могут дать толчок к избыточному увлажнению почв под лесами и вызвать их заболачивание. Таким образом, в условиях умеренного климата и в соответствующих формах рельефа подзолообразователь- ный процесс может перерасти в болотообразовательный. Географическое распространение верховых сфагновых болот совпадает с границами распространения почв подзолистого типа. Это подтверждает взаимосвязь почвообразовательных процессов и зависимость их от климата. Глубокие торфяные болота лесной и таежной зон возникли в первые периоды послеледникового времени. В настоящее время процесс перехода почв подзолистого типа в болотные более замедлен. Современные заболоченные почвы — устойчивые со стабильным содержанием органического вещества. В отдельные периоды двух последних столетий в различных областях страны наблюдались явления катастрофически быстрого разрастания площадей отдельных болот и надвигание болотной растительности на суходолы. В тех случаях, когда торфяник расположен в низине с пологими склонами, наступление его на периферию осуществляется крайне медленно. Временное или периодическое заболачивание широко распространено в лесной зоне и теперь. Это происходит в результате внутривековых колебаний климата: переувлажнения атмосферной и отчасти поверхностно-сточной водой мелких понижений на водоупоре, на бортовых террасах рек и отчасти на водоразделах, зарастание их болотной растительностью, а затем пересыхание с наступлением более сухого периода. К периодическому заболачиванию относится и заболачивание лесных вырубок и гарей. Изучению избыточного увлажнения почв на вырубках и гарях и появлению на них болотной растительности исследователи посвящали свои работы в течение почти столетия, и только изыскания последнего двадцатилетия позволили Н. И. Пьявченко сделать вывод, что временное заболачи- 43
ванио лесных вырубок и гарей может происходить только в местностях с влажным климатом, преимущественно с близким к поверхности уровнем почвенно-грунтовой воды, тогда как в других условиях концентрированные рубки леса на больших площадях и лесные пожары не вызывают заболачивания. Временное заболачивание вырубок, по данным А. Л. Кощеева, происходит в результате нарушения баланса влаги в верхних горизонтах почвы. Абсолютное количество воды в почве с уничтожением леса — главного потребителя почвенной влаги — увеличивается. Происходит перераспределение поверхностной воды по площади вырубки, и отрицательные элементы рельефа становятся очагами наибольшего скопления длительно застаивающейся воды, в результате чего здесь ухудшается воздушный режим почвы и меняется растительный покров. Появляется кукушкин лен, затягивающий постепенно лесосеку сплошным ковром. На третий-четвертый год после вырубки к гипновым мхам присоединяются сфагновые, отдельные подушки которых с течением времени сливаются в сплошной сфагновый покров. Иногда лесосека зарастает вейником (Calamagrostis), за которым следуют осока (Carex rostrata), сабельник (Comarum palustre) и даже Sghagnum. Заболачивание вырубок длится 20—30 лет и прекращается под влиянием усиленной транспирации влаги возобновившимся на вырубке молодым лесом. Причины заболачивания почв под луговой растительностью, долгое время оставались во многом неясными, только благодаря работам акад. В. Р. Вильямса получили четкое освещение. Внедрение болотных растений в луговые группировки и заболачивание лугов наблюдается как на суходольных лугах, питаемых атмосферными водами (уровень грунтовых вод залегает здесь глубоко и в увлажнении почв значения не имеет), так и на низинных лугах, находящихся в сфере воздействия грунтовых и ключевых вод, а также и на пойменных лугах, в режиме водного питания которых преобладают речные и полые воды. Переход лугов в болото следует за нарушением водно-воздушного режима почвы (пересыщение почвы застойной влагой и вытеснение почвенного воздуха — анаэробиозис). Академик В. Р. Вильяме в жизни суходольного луга в связи с ходом почвообразовательного процесса различает три стадии: корневищную, рыхлокустовую и плотнокустовую. У таких злаков, как вейник, пырей, костер, корневища отходят от материнского растения иод прямым углом и новые побеги развиваются в заметном удалении от первичного. Эта первая стадия луга отражает богатую почву с хорошей аэрацией. Разложение отмирающей органической массы на поверхности и в почве в условиях осеннего перенасыщения почвы и самой органической массы влагой не достигает стадии полной минерализации. С годами происходит накопление в почве органо-минеральных соединений в виде гумуса и обеднение почвы легкодоступными питательными 44
веществами. Это ведет к угнетению требовательных к среде корневищных растений и к смене их рыхл оку стовыми. Рыхлокустовые используют более глубокие слои почвы. Однако накопление в почве органических соединений, обладающих свойствами коллоидов, продолжается и ведет к увеличению влагоемкостн почвы и усилению анаэробиозиса. Тогда вымирают рыхлокустовые и на смену им приходят плотнокустовые, узел кущения которых расположен у самой поверхности почвы, почему на их росте не отражается недостаток в почве кислорода. К плотнокустовым относятся: щучка (Deschampsia caespitosa), белоус (Nardus stricta), овсяница (Festuca ovina). При кущении молодой побег плотнокустовых злаков чаще совершенно не выходит из листового влагалища старшего побега и растет, плотно прижавшись к нему. В результате такого кущения образуются очень плотные дерновые кочки. Плотные дернины белоуса и щучки и внедряющиеся между ними низинные сфагновые мхи задерживают атмосферные осадки на поверхности почвы в дерновом горизонте, затрудняют этим доступ воздуха в почву и приводят к поверхностному заболачиванию и превращению суходольных лугов в болото. Низинные луга, обильно увлажняемые грунтовыми водами, подвержены заболачиванию в силу своего положения по рельефу (при основании склонов). Находясь в условиях постоянного притока вод, обогащенных минеральными соединениями, низинные луга часто через стадию заболоченного луга, отображаемую в растительном покрове внедрением в травостой зеленых мхов, переходят в низинные болота. Пойменные луга по своему положению над урезом воды и отсюда — по своему водно-минеральному режиму весьма различны в долине одной и той же реки. Наиболее подвержены заболачиванию участки поймы в местах замедленного течения реки. Так, в Полесье с его медленно текущими в низких берегах реками русла рек местами почти вовсе теряются среди болот и долины их заболочены от истоков до устья. В поймах развиваются только низинные болота. На лугах, расположенных в поймах, несколько приподнятых над уровнем реки, заболачивание наблюдается реже, чем на суходольных лугах. Это объясняется отложением здесь при затоплении полыми водами большого количества богатых минеральными веществами илистых наносов, способствующих обогащению пойменных почв минеральными удобрениями, а также тем, что близость речного русла, дренирующего прилегающие участки поймы, поддерживает благоприятное состояние водного, а следовательно, и воздушного режимов. Развитие низинных болот в таких поймах наблюдается лишь иногда в бессточных понижениях, где надолго застаиваются полые воды в достаточно большом количестве. Такому задержанию 45
полых вод на довольно больших площадях поймы способствует местами прирусловой вал, образующийся иногда в пойме вдоль реки, ближе к руслу. Переходу лугов в болото способствует нерациональная пастьба скота, вызывающая ухудшение физических свойств почвы и порчу поверхности луга. Обтоптанные кочки задерживают влагу в сильно уплотненных с поверхности понижениях и подготовляют благоприятные условия для поселения здесь мхов и последующего заболачивания. Выклинивание напорных грунтовых вод в форме ключей или выходов на земную поверхность широких водоносных горизонтов в районе ледниковых отложений наблюдается чаще всего в склонах речных террас. При этом обильное увлажнение вызывает появление влаголюбивой растительности, а неполный ее распад в анаэробных условиях по отмирании способствует накоплению торфяного пласта. Грунтовые напорные воды несут большое количество растворенных минеральных соединений (различных по качеству в зависимости от почвенно-геологических условий местности) и тем самым благоприятствуют низинному заболачиванию. Причем постоянство водно-минерального режима для каждого отдельного торфяника напорно-грунтового питания отражается большой однородностью залежи по всей мощности торфяного пласта, а богатство питающих вод минеральными солями — наличием в торфах соединений окиси и закиси железа или иногда прослоек извести (при питании торфяника жесткими известковистыми водами).
ГЛАВА IV РАСТЕНИЯ-ТОРФООБРАЗОВАТЕЛИ Широкое географическое распространение является характерной особенностью почти всех представителей болотной флоры. Ареал некоторых из них охватывает таежную зону и тундру не только Европейского и Азиатского материков и прилегающих к ним островов, но иногда распространяется на те же зоны в Северной и Южной Америке. Географическое распространение растешш-торфообразователей свидетельствует о древности элементов болотной флоры, относящейся по исследованиям И. Д. Бог- дановской-Гиензф к плиоцену. Значительный удельный вес в растительном покрове болот имеют низшие растения, преимущественно мхи и особенно сфагновые, являющиеся эдификаторами большого числа растительных сообществ. Среди высших основными ценозообразователями являются травянистые растения (осоки, пушицы, хвощи, некоторые из двудольных) и немногочисленные представители кустарничков. Анатомическое строение надземных и подземных органов многолетних однодольных трав характеризуется сильным развитием системы межклетников и воздухоносных полостей и наряду с этим (для многих видов) ксероморфным обликом их узких жестковатых листьев с сильно развитой кутикулой и углубленными устьицами. Болотные травянистые растения объединяет ряд общих мор- фолого-биологических признаков: все болотные травы являются многолетними. Они обладают хорошо развитыми длинными, симподиально ветвящимися корневищами; у всех хорошо выражена приспособленность к обитанию в условиях недостаточной аэрации субстрата (наличие в их листьях, стеблях, корневищах и корнях системы межклетников и воздушных полостей). К общим чертам, характерным для болотных травянистых растений, принадлежат также преимущественно вегетативное размножение и положение перезимовывающих органов с почками возобновления почти у всех под поверхностью субстрата. Болотные кустарнички относятся или к вечнозеленым ксероморфным плосколистным или к вечнозеленым ксероморфным кустарничкам с мелкими листьями (эрокоидного типа), свернутыми нижней стороной внутрь. В строении листьев кустарничков обоих типов ксероморфные черты сочетаются с гигроморфными. Листопадные кустарнички с листьями мезоморфного строения 47
(солнечные растения) представлены на болотах низкорослыми видами ивы Salix и голубики Vaccinium uliginosum. У кустарничков в их наземных и подземных органах отсутствует или слабо выражена система межклетников и воздушных полостей. Поэтому на болотах живая часть их корневой системы расположена в хорошо аэрируемых повышениях микрорельефа над уровнем грунтовых вод. Таким образом, корневая система болотных кустарничков является очень поверхностной. Состоит она из придаточных корней, которые все время образуются вновь по мере нарастания вверх сфагновой дернины. Способность мириться с субстратом бедным питательными веществами, и с его сильно выраженной кислотностью — характерная черта болотных кустарничков. Во флоре болот имеются и другие группы жизненных форм: лиственные и хвойные деревья, кустарники, лишайники, водоросли, грибы и микроорганизмы. Из древесных пород и кустарников ни одна порода не приурочена только к болотам: эти же породы слагают лесные массивы на минеральных почвах — сухих и увлажненных. Только для сосны выделены четыре экологические болотные формы: f. uliginosa, f. litwinowii, f. willkommii, f. pumila. Однако остатки древесных растений иногда нацело слагают довольно мощные слои торфа. Роль кустарников и кустарничков как торфообразояателей незначительна и остатки их (фрагменты корней) встречаются в торфе в небольших количествах. Торфяная залежь болот состоит главным образом из остатков отмерших трав и мхов. Растительность болот по видовому составу довольно богата. Все представители (каждый по-своему) участвуют в жизни и развитии болота: одни преобладают в растительном покрове, иногда вытесняя другие виды и покрывая участки болота сплошным ковром (мхи, осоки и пр.). Эти растения принимают преимущественное участие и в сложении торфяных толщ. Другие виды встречаются па болоте часто, но единично. Они интересны как индикаторы среды и их присутствие в торфе указывает на первичные условия отложения торфа. Все эти растения называются растениям и-т орфообразователям и. После отмирания растення-торфообразователи в условиях повышенной влажности болота не подвергаются полному распаду и в большей или меньшей степени разложения переходят в состав торфа. В анаэробных условиях они более или менее сохраняют особенности своего анатомического строения. Болотная растительность наших широт не подвергалась значительным изменениям в своем видовом составе за период с начала образования болот до настоящего времени. Одни очень немногие растения, встреченные в ископаемом состоянии в торфяных залежах болот, исчезли из их живого растительного покрова; другие, встречаемые повсеместно в ископаемом состоянии, в современном растительном покрове значительно сузили границы 48
своего распространения; третьи наоборот, оказались приспособленными к различным условиям произрастания и широко распространены во всех типах болотной растительности. Но в целом видовой состав болотной растительности изменился мало. В торфяной залежи встречаются остатки тех же болотных растений, которые слагают сейчас растительный покров болот наших шпрот. Чтобы по ископаемым остаткам составить представление об исходной группировке каждого данного вида торфа и условиях его отложения, необходимо хорошо изучить анатомическое строение отдельных тканей живых растений-торфооб- разователей и условия их произрастания. Среда местообитания растений представляет многообразный комплекс, состоящий из ряда факторов (климат, почва, влажность, свет и др.)- На торфяных болотах по сравнению с условиями произрастания в других средах (леса, степи, луга той же географической широты) особенно резко выступает фактор повышенной влажности. Избыток влаги на болоте определяет ряд других факторов среды. Наиболее важные среди них — это слабая аэрация и пониженная теплопроводность субстрата. Вода, особенно грунтовая и застойная поверхностная, бедна кислородом или даже лишена его. Поэтому вытесняя и замещая собой почвенный воздух, она создает в субстрате анаэробные условия. Неполный распад в этих условиях отмерших растительных тканей и приводит к накоплению торфа. Слабая теплопроводность торфяного субстрата создает несоответствие в тепловом режиме надземной и подземной (корневой) систем растений. Так как скорость восприятия воды корнями и скорость испарения ее листьями зависят от температуры окружающей среды, и на болоте оба эти явления происходят при разной температуре, они имеют и различную интенсивность. На верховых сфагновых болотах плотный моховой покров, в свою очередь, является изолирующей средой, предохраняющей субстрат от прогревания. В жаркие летние дни при высокой температуре воздуха и поверхности мохового покрова всегда особенно резко ощущается прохлада в глубине мохового ковра. По наблюдениям на верховом болоте в период июнь — август разница температур поверхности мохового покрова и отмершего слоя мха на глубине 30 см в 13 ч составила от 9 до 15°С. Таким образом, в то время как верхние части растущих среди мхов травянистых и кустарниковых растений сильно нагреваются, нижние, находящиеся в сфагнуме и торфе, испытывают влияние более низких температур. В весеннее и осеннее время слабая теплопроводность торфяного субстрата обусловливает разновременность начала и конца вегетационного периода для надземной и подземной частей растений. Весной корни в промерзшем субстрате долго не оттаивают, и надземная часть растений начинает рост за счет своего запаса питательных веществ. Осенью, наоборот, 4 С. Н. Тюремнов 49
насыщенная водой почва на болоте остывает медленно, дольше сохраняя для корневой системы растений тепловой режим вегетационного периода, в то время как в надземной их части жизненные процессы уже замерли. В противоречии с обилием воды в субстрате испаряющие органы (листья) некоторых болотных растений имеют ксеро- морфное строение: мелкие, кожистые, иногда свернутые листья с волосками, восковым налетом или чешуйками, как у кустарничков семейства вересковых (Ericaceae), на верховых болотах, и узкие, иногда нитевидные или свернутые листья (как у осок на низинных болотах), свойственные обычно растительности сухих мест. Это противоречие объясняли ранее физиологической сухостью болотных почв. Физиологически сухими называют почвы, в которых вода при достаточном ее обилии является слабодоступной корням растений. Растения физиологически сухих местообитаний для приведения в равновесие водного баланса вырабатывают защитные приспособления, снижающие интенсивность транспирации воды листьями (ксероморфия листа). Слабую доступность воды болота корням растений объясняли низкой температурой субстрата, снижающей интенсивность восприятия воды корнями, коллоидальными свойствами торфа, прочно связывающими часть воды, анаэробностью среды и т. д. В последнее время ксероморфию листьев растений сфагновых болот объясняют солевым и особенно азотным голоданием, т. е. бедностью субстрата верховых болот минеральными солями вообще, и в частности, нитратами. На некоторых верховых болотах в летний период наблюдается опускание уровня грунтовых вод и временное пересыхание субстрата, которое создает для растительности условия настоящей физической сухости. Поэтому объяснение ксероморфии листьев некоторых болотных растений физиологической сухостью среды или азотным голоданием в настоящее время ставят под сомнение и относят ее за счет летнего подсыхания поверхности болот. Среда местообитания растений на болоте имеет еще один фактор, не встречающийся в других условиях и особенно резко выраженный на верховых болотах: это ежегодный прирост вверх мохового покрова. В силу этого, во-первых, поверхность субстрата непрерывно повышается над минеральным ложем и уровнем грунтовых вод, отчего меняется и характер среды, т. е. происходит обеднение поверхностного слоя, питающего корни растений, минеральными веществами. Во-вторых, корни многолетних растений постепенно погребаются ежегодным приростом сфагнового покрова. Поэтому болотная среда создает угнетенные формы растений (сосны, березы) или обусловливает выработку растениями таких средств приспособления, которые позволяют им бороться с нарастанием вверх мохового покрова. Например, ветви отдельных кустарничков обладают способностью давать придаточные корни выше того уровня, где сфагновый ковер 50
погребает их под своей поверхностью. У некоторых травянистых растений корневища располагаются наклонно или вертикально и нарастают ежегодно, следуя ежегодному приросту сфагнового покрова, например, у Сагех lasiocarpa и Eriophorum vaginatum. § 3. МХИ К мхам относятся низкие (высотой до 10—20 см) растения, состоящие из одного или нескольких стебельков со спирально расположенными на них листьями. Корней мхи не имеют: у некоторых из них корни заменяются волосковидными многоклеточными образованиями, так называемыми ризоидами. Размножаются мхи вегетативно или спорами, созревающими в коробочках. Спора, прорастая, образует предросток, или протонему, в виде сплетения зеленых нитей или в виде пластинки. Предросток развивает многочисленные ризоиды, прикрепляющие его к почве, и почку, из которой вырастает потом молодое растеньице. Вегетативное размножение у мхов происходит путем ежегодного возникновения в их головках ветви, развивающейся в новый стебель, принимающий в процессе роста направление главного стебля. Растение кажется вильчато-разделенным до тех пор, пока при постепенном отмирании стебля в нижней его части молодой стебель не обособится от старого в отдельное растение. На болотах встречаются мхи двух порядков: зеленые (бурые) мхи (Bryales) и сфагновые (белые торфяные) мхи (Sphagnales). Зеленые (бурые) мхи (Bryales). В порядок зеленых мхов входит несколько семейств. Название одного из этих семейств Нур- пасеае часто относят ко всему порядку зеленых мхов, называя его порядком г и п н о в ы х мхов. Это — большая, богатая видами группа мхов. Зеленые мхи встречаются на минеральных и торфяных почвах, где они образуют сплошные дернины в виде зеленых или бурых ковров или подушек. По окраске и строению зеленые мхи весьма разнообразны. Высота растения обычно около 10 см, но у отдельных видов она достигает иногда 15—35 см (кукушкин лен). Стебельков чаще несколько и они иногда ветвисты. Форма стебля округлая или (редко) трехгранная. Ризоиды в виде войлока опушают нижнюю часть стебля. Ими растение укрепляется в почве и поглощает воду и растворенные в ней вещества. На стебельках спирально располагаются листья различных оттенков (зеленые, желто-золотистые и бронзовые). Форма листьев для разных семейств и родов довольно разнообразна: от круглой до заостренной, иногда заостренной с загнутой верхушкой. Строение листа довольно простое: пластина его на большей площади однослойна и состоит из вытянутых, округлых или многогранных клеток. В середине пластинки нередко встречается пучок более сближенных, многослойно расположенных клеток — 4* 51
это так называемая жилка. У некоторых родов зеленых мхов эта жилка занимает большую часть пластинки (например, у Ро- lytrichum). У многих родов в углах при основании листа округлые прозрачные клетки образуют в совокупности так называемые у ш к и. В растительном покрове торфяных месторождений находится целый ряд семейств, принадлежащих к порядку зеленых мхов. Главнейшие из них: Hypnaceae, Meesiaceae и Polytrichaceae (рис. 17). Из наиболее часто встречающихся на торфяных месторождениях видов к семейству Hypnaceae относятся: Drepanocladus verni- cosus, D. sendtneri, D. aduncus, D. fluitans, Calliergon giganteum, С stramineum, C. cordifolium, Calliergonella cuspidata, To- menthypnum nitens; к семейству Meesiaceae относятся виды Palu- della squarrosa, Meesia triquetra, к семейству Polytrichaceae — Polytrichum strictum, P. commune. Основным систематическим отличием между отдельными родами и видами зеленых мхов являются форма и характер строения листовой пластинки. Для Drepanocladus характерны вытянутые и загнутые вверху листья с ясно выраженной посередине жилкой (рис. 18, а—г), для Calliergon — сердцевидно-яйцевидная или продолговато-язы- ковидная форма листа (рис. 18, д—ж). Жилка и ушки выражены у Calliergon giganteum, С. stramineum и С. cordifolium; у Calliergonella cuspidata жилка почти не выражена (рис. 18, з). Для Tomenthypnum характерны вытянутые узкие, заостренные листья с продольными складками (рис. 18, н). Из семейства Meesiaceae роды Meesia и Paludella имеют язы- ковидно-ланцетные листья, отогнутые назад, с отчетливым килем, по которому лист сложен, и пильчатым краем. Отличие Meesia от Paludella выражается наличием в клетках верхней части листа Paludella выростов (сосочков), отсутствующих у Meesia (рис. 18, и, м). Для мхов семейства Polytrichaceae характерна линейно-ланцетная листовая пластинка, почти на всем протяжении многослойная (рис. 18, к, л). Зеленые мхи весьма требовательны к условиям минерального питания, поэтому в растительном покрове они встречаются главным образом на низинных болотах, где грунтовые воды несут повышенное содержание минеральных соединений. На верховых болотах встречаются менее прихотливые к условиям минерального питания Drepanocladus fluitans и Polytrichum strictum. Зеленые мхи принимают большое участие в заболачивании минеральных почз. В прошлые эпохи зеленые мхи играли значительно большую роль как в растительном покрове, так и в сложении торфяных залежей. Об этом свидетельствуют довольно мощные слои гип- нового торфа в основании низинных и верховых торфяников 52
\ / >о. "^^МЦ^ТГ^ > z rrfcu. Ф a о Ф со t^ о 15 Сч fct 3 о CvJ U§5 . « I 60 I •e •-( l ад x» 3 О CvJ I
и слои межледникового торфа, почти нацело сложенные зелеными мхами. Сфагновые (торфяные) мхи (Sphagnales). Все сфагновые мхи (в СССР встречается около 40 разновидностей) принадлежат к одному семейству Sphagnaceae, объединяющему один только род Sphagnum. Сфагновые мхи наиболее распространены на торфяных субстратах, которые они часто затягивают сплошными Рпс. 19. Внешний вид сфагновых мхов: 1 — Sph. angustifolium; 2 — Sph. magellanicum; 3 — Sph. fuscum; 4 — Sph. majus; 5 — Sph. obtusum; 6 — Sph. subsecundum плотными коврами беловатого цвета с различными оттенками: буроватым, зеленоватым, розоватым. Этот ковер состоит из сближенных, сцепленных своими веточками стебельков многих экземпляров растений. Выделенное из дернины растеньице сфагнового мха состоит из прямого тонкого олиственного стебелька, лишенного корневых волосков и ризоидов и несущего вверху растрепанную головку из кучно сближенных на стебле веточек. 55
В процессе роста стебля вверх расстояние между веточками по стеблю увеличивается, веточки разветвляются у основания и образуют пучки ветвей, расположенных по стеблю спирально, всегда рядом с каждым четвертым стеблевым листом. Каждый пучок состоит из 2—6, иногда до 13, веточек двух видов: торчащих и свисающих. Торчащие, более мощные веточки отстоят от стебля в различных направлениях и способствуют сцеплению отдельных стебельков в дернине. Более слабые, свисающие прилегают к стеблю и служат для проведения воды вверх по стеблю. Веточки сплошь покрыты черепитчаторасположенными листочками, лучше развитыми и гуще растущими на торчащих веточках и более слабыми, бледными и реже растущими — на свисающих (рис. 19). Стебелек сфагнума состоит из тканей трех видов: коры, центрального цилиндра и сердцевины. Кора стебля (гиалодермис) состоит из одного или нескольких слоев бесцветных пустых тонкостенных (с широкими просветами в плане) клеток, в оболочках которых у отдельных видов можно наблюдать округлые отверстия (поры), а у мхов секции Sphagnum, кроме того, нежные спиральные утолщения. Центральный цилиндр образован толстостенными (с узким просветом в плане) продольно вытянутыми прозенхимными клетками, стенки которых окрашены в розовый, желтый или бурый цвет. Сердцевина стебля состоит из тонкостенных бесцветных паренхимпых клеток. Строение веточек такое же, как стебля, но кора их однослойна, реже двзгхслойна. Веточные листья у разных видов сфагновых мхов по форме различны: от ланцетной до яйцевидно-округлой, и отличаются от стеблевых листьев, имеющих большей частью также различную форму, постоянную и характерную для каждого вида: от треугольной до языковидной. Веточные и стеблевые листья однослойны, лишены жилки и состоят из двух видов клеток: живых хлорофиллоносных, ассимилирующих углерод, и мертвых гиалиновых, лишенных плазматического содержимого и хлорофилла. Хлорофиллоносные клетки имеют узкую удлиненную, несколько извилистую форму и, соприкасаясь своими концами, образуют сетку, ячейки которой заполнены бесцветными гиалиновыми широкими клетками, червеобразной или ромбической: формы. Спиральные и кольчатые утолщения в тонких стенках гиалиновых клеток позволяют им сохранить форму при высыхании. Почти всегда оболочки гиалиновых клеток листьев обнаруживают отверстия (поры) различной формы и расположения. Род Sphagnum подразделяется на секции, которые отличаются по внешнему виду объединяемых ими мхов, форме стеблевых и веточных листьев и анатомическому строению: форме и положению хлорофиллоносных клеток на поперечном срезе листа и расположению и форме пор в стенках гиалиновых клеток. Каждая секция объединяет ряд более или менее близких между собой видов. Главнейшие секции — это Sphagnum, Squarrosa, 56
Subsecunda, Cuspidata и Acutifolia. Мхи этих секции отличаются следующими систематическими признаками. Секция Sphagnum — веточные листья вогнутые, тупые, округло-яйцевидные. Гиалиновые клетки короткие и широкие. Поры круглые (по две-три), располагаются в углах гиалиновых клеток на наружной стороне листа (рис. 20). Секция Squarrosa — веточные листья яйцевидно- ланцетной формы, иногда с отогнутой назад верхушкой. Крупные округлые поры в большом числе с обеих сторон листа (рис. 21). Рис. 20. Секция Sphagnum. Вид Sph. magellanicum: 1 — стеблевый лист; 2 — веточный лист; 3 — поперечный! срез веточного листа; 4 — клетки стеблевого листа; 5 — клетки ветвяного листа; 6 — поперечный срез стебля; 7 — наружные клетки гиалодермиса стебля с порами и волокнами Секция Subsecunda — веточные листья округло- овальные или продолговато-яйцевидные. Мелкие поры в большом числе располагаются в виде цепочек вдоль комиссур по наружной стороне листа. Секция Cuspidata — веточные листья ланцетные или ланцетно-линейные. Гиалиновые клетки узкие и длинные (рис. 22 и 23). Секция Acutifolia — веточные листья мелкие ланцетные или овально-ланцетные. Комиссуральные поры гиалиновых клеток на наружной стороне листа имеют округлую или полуэллиптическую форму. В отдельные секции входят следующие главнейшие виды: секция Sphagnum — Sph. magellanicum {Sph. medium), Sph. .
Рис. 21. Секция Squarrosa. Вид Sph. squarrosum: I — стеблевый лист; 2, 2а — веточный лист; 3, За — поперечные срезы веточного листа в верхней и нижней головках; 4, 4а— клетки ветвяного листа; 5 — поперечный срез стебля U Рис. оо Секция Cuspidata. Вид Sph. angustifolium: l — стеблевые листья; 2 — веточные листья; 3 — поперечный срез веточного листа; 4 — клетки стеблевого листа; «5, 5а — клетки ветвяного листа; 6 — поперечный срез стебля
centrale, Sph. papillosum, Sph. palustre, Sph. imbricatum; секция^ Squarrosa — Sph. squarrosum, Sph. teres; секция Subse- cunda — Sph. subsecundum, Sph. contortum, Sph. platyphyllum, Sph. orientale; секция Cuspiclata — Sph. lindbergii, Sph. obtusum, Sph. ma jus (Sph. dusenii), Sph. balticum, Sph. fallax (Sph. apt- culatum), Sph. angustifolium, Sph. cuspidatum, Sph. lenense, Sph. riparium; секция Acutifolia — Sph. girgensohnii, Sph. fuscum, Sph. rubellum, Sph. warnstorfii, Sph. nemoreum (Sph. acuti- folium), Sph. russowii. Рис. 23. Секция Cuspidata. Вид Sph. majus: 1 — стеблевый лист; 2 — веточный лист; 3 — поперечный срез веточного листа; 4 — клетки стеблевого листа; 5, 5а — клетки веточного листа; 6 — поперечный срез стебля Сфагновые мхи наиболее распространены на торфяных субстратах с низким содержанием минеральных веществ. Малая потребность в минеральном питании дает им преимущество в борьбе с более требовательными к минеральному режиму растениями и обеспечивает им господство в растительном покрове. Засасывая воду через поры гиалиновых клеток своих листьев и коры стебля, они в состоянии поглотить ее примерно в 20 раз больше собственной массы в воздушно-сухом состоянии. Произрастание сплошными коврами, состоящими из сближенных стебельков многих экземпляров растений, позволяет сфагновым мхам свести испарение воды к минимуму и удерживать ее на долгое время. При подсыхании гиалиновые клетки отдают воду 59
и остаются пустыми, но растение не теряет из-за этого своей жизнеспособности. Различные виды сфагновых мхов расселяются в разных условиях местообитания. Такие виды, как Sph. fuscum, Sph. magellanicum, Sph. rubellum, Sph. angustifolium, Sph. balticum, Sph. ma jus, Sph. cuspi datum, в массовых количествах заселяют верховые болота, питаемые в основном бедными атмосферными водами. Другие виды сфагновых мхов произрастают в условиях более богатого минерального питания — на переходных и низинных болотах. Сюда относятся: Sph. warnstorfii, Sph. teres, Sph. squarrosum, Sph. obtusum, Sph. subsecundum, Sph. con- tortum, Sph. centrale, Sph. papillosum. Требовательность различных видов сфагновых мхов к влажности среды также неодинакова: Sph. cuspidatum, Sph. majus растут погруженными в воду; Sph. angustifolium, Sph. obtusum и Sph. subsecundum, произрастая обычно на сильно обводненных участках, встречаются иногда н в условиях пониженной влажности; Sph. warnstorfii, Sph. centrale, Sph. magellanicum, Sph. fuscum, Sph. palustre обычно значительно приподняты над уровнем воды, образуя кочки и бугры; Sph. squarrosum, Sph. nemo- reum, Sph. girgensohnii заселяют преимущественно слабо увлажненные участки на лесных заболачивающихся минеральных почвах. Для местообитаний сфагновых мхов, особенно верхового типа, характерна повышенная кислотность; они обладают способностью сами подкислять среду. Сфагновые мхи верхового типа не переносят даже незначительного количества углекислого кальция — Sph. rubellum отмирает при содержании в воде 77 мг углекислого кальция на 1 л, Sph. magellanicum — при 134 мг. § 4. ТРАВЯНИСТЫЕ РАСТЕНИЯ Из семейства хвощевых (Equisetaceae) на торфяных болотах встречаются чаще всего два вида: хвощ болотный (Equisetum palustre) и хвощ иловатый (Е. fluviatile). Стебли у обоих видов зеленые, бороздчатые, высотой до 50—80 см, с кольцами сросшихся внизу редуцированных чешуевидных листьев. Колосок на верхушке стебля состоит из шестиугольных щитков, несущих спорангии. Корневище темно-бурое. Анатомическое строение корневища и корней характеризуется наличием в них крупных воздушных ходов и полостей. На корнях имеются обильные корневые волоски. Ежегодно у хвощей отмирает и разрушается лишь находящаяся в аэробных условиях надземная часть. Подземная — в анаэробных условиях сохраняется неопределенно долгое время и верхняя часть корнеобитаемого слоя под зарослями хвоща представляет собой систему остатков ряда предшествующих его поколений. 60
Хвощи имеют сравнительно небольшой удельный вес среди растений-торфообразователей и встречаются главным образом в условиях богатого питания речными (полыми) водами или (в большом количестве) по берегам озер, способствуя их зарастанию. Так же как и зеленые мхи, хвощи в первые эпохи послеледникового периода играли значительную роль при заболачивании минеральных почв. По стратиграфическим данным в самом основании (в придонном слое) многих болот находятся маломощные слои хвощевого торфа или остатки корневищ хвоща в подстилающем минеральном грунте. Это указывает на богатые минеральные условия при первичном заболачивании суши, освобождаемой ледником и его талыми водами. Из семейства многоножковых (Polypadiaceae) на болотах наиболее часто встречаются два вида папоротников — щитовник болотный (Thelypteris palustris) и щитовник гребенчатый (Dryop- teris cristata) высотой до 50—60 см. Пластинка листа у обоих видов перисто-раздельная, спорангии расположены вдоль боковых нервов листа. Корневище тонкое, ползучее. Папоротники образуют сплошной фон в растительном покрове, но на незначительных по площади участках низинных болот, чаще облесенных, с богатым водно-минеральным питанием. Из встречающихся на болотах травянистых цветковых растений наибольшее число видов приходится на класс однодольных. Этот класс растений характеризуется следующими признаками: а) семена у большинства растений состоят из одной семядоли; б) жилкование листьев параллельное. Из класса однодольных среди растений-торфообразователей большое значение имеет богатое видами семейство осоковых (Сурегасеае). Это — многолетники с характерным стеблем без узлов. В цветке околоцветник отсутствует или редуцирован, тычинок три, завязь состоит из одного-трех плодолистиков. К этому семейству принадлежат роды: осок (Сагех), очеретников (Rhynchospora), пушиц (Eriophorum), пухоносов (Trichophorum), камышей (Scirpus). Осоки (Сагех). Стебель обычно трехгранный, нередко с режущим краем. Листья выходят из нижней части стебля, чаще неширокие, по краям шероховатые. У основания стебли покрыты влагалищами и остатками прошлогодних листьев. Колоски чаще у одного и того же растения разнополые: верхние — мужские, нижние — женские. Корневище у разных видов различной длины. Плоды (орешки) различной формы — от трехгранной до сплюснутой. Главнейшие (преимущественно для низинных болот) расте- ния-торфообразователи из рода осок (рис. 24) — это осоки: то- пяная (С. limosa). плетевидная (С. chordorrhiza), волосистонлод- ная (С. lasiocarpa), вздутая (С. rostrata), двутычиночная (С. di~ andra), сближенная (С. appropinquata), дернистая (С. caespitosa), омская (С. omskiana), острая (С. acuta), двудомная (С. dioica)^ 61
лошносытевидная (С. pseudocyperus), черная (С. nigra), мелкоцветная (С.' pauciflora), шаровидная (С. globularis), миддендорфа (С. middendorfii) и др. Из этих видов осок одни (С. chordorrhiza, С. limosa, С. dioica) достигают едва 20—30 см, другие имеют значительную высоту стебля, и особенно крупными среди этих видов осок являются С. omskiana и С. acuta, достигающие 100—125 см. Рис. 24. Разновидности осок: 1 — вздутая (С. rostrata); 2 — топяная (С. limosa); 3 — волосистоплодная (С. lasiocarpa); 4 — сближенная (С. appropinquata); 5 — дернистая (С. caespitosa). Корневая система осок С. limosa, С. chordorrhiza, С. lasiocarpa, С. diandra, С. rostrata, С. middendorfii имеет вид корневища с более или менее разветвленными корешками; все корневище легко извлекается из торфяного субстрата. Корневая система осок С. appropinquata, С. caespitosa, С. omskiana образует мощные плотные кочки, поднимающиеся на 20—50 см над поверхностью болота и состоящие из сплетения корней и укороченных корневищ. Эти кочки уменьшаются в диаметре к основанию и покрыты с боков свисающими отмершими побегами. Верхушка кочки увенчана широким пучком живых побегов. Большинство осок требовательны к количеству минеральных солей в субстрате и произрастают главным образом на низинных болотах. С. limosa, G. middendorfii, G. rotundata, С. 62
globularis менее требовательны к минеральному питанию и поселяются в основном иа олиготрофных (в растительных сообществах с моховым покровом из Sph. jensenii, Sph. ma jus, Sph. cuspi- datum, Sph. balticum) и мезотрофных (в растительных сообществах с моховым покровом из Sph. obtusum, Sph. fallax) болотах, встречаясь реже и на евтрофных болотах в растительных сообществах с моховым покровом из гипновых и сфагновых мхов (Sph. subsecundum). Часто эти осоки окаймляют озерки в гря- дово-озерном и грядово-мочажшшом комплексах. На олиготрофных болотах на кочках из Sph. fuscum нередко встречаются С. pauciflora, С. globularis (Западная Сибирь) и С. middendorfii (о. Сахалин и Камчатка). Carex lasiocarpa занимает большие пространства на травяных и травяно-моховых болотах евтрофного и мезотрофного типов. Анатомическое строение этой осоки свидетельствует о большой пластичности по отношению к внешней среде: в условиях сильного увлажнения сосудисто-волокнистые пучки центрального цилиндра чередуются с довольно крупными воздухоносными полостями, одна из которых находится в центре стебля; в условиях менее сильного увлажнения воздухоносные полости осоки сокращаются до узких просветов. В условиях обильного увлажнения корневище и корни осоки находятся близко к поверхности, располагаясь преимущественно в горизонтальной плоскости на глубине 10—20 см. При менее сильном увлажнении местообитаний, на которых имеется хорошо развитый сфагновый покров, корневище и корни С. lasiocarpa всегда залегают глубже D0—50 см) и корневище имеет косо восходящее или вертикальное направление роста. С. lasiocarpa в прошлом образовывала почти чистые ассоциации и оставила слои лазиокарпа — вида торфа, залегающего чаще всего на водоразделах в условиях обильного увлажнения бедными минеральным содержанием водами. С. rostrata преобладает в растительном покрове переходных и низинных (чаще безлесных) болот, где она на местообитаниях с высоким стоянием уровня грунтовых вод покрывает нередко обширные площади. Осока вздутая имеет хорошо развитое длинное корневище и глубокую корневую систему. В центре корневища имеется один крупный воздушный ход, а в коре его многочисленные B5—30) воздушные ходы меньших размеров. Направление роста корневищных побегов горизонтальное. Подземные органы, разрушаясь очень медленно, хорошо сохраняются в торфе. Благодаря своей глубокой корневой системе осока вздутая дольше других компонентов удерживается в составе растительного покрова после того, как экологические условия его сменились в направлении обеднения минеральными солями. С. chordorrhiza, С. dioica и С. diandra встречаются на низинных безлесных и слабо облесенных торфяных месторождениях, С. appropinquata и С. caespitosa — на низинных, чаще 03
облесенных торфяниках, питаемых богатыми намывными водами, и образуют большие кочки. С. omskiana и С. acuta нередко сплошь покрывают низинные болота или отдельные участки торфяников, затопляемые весенними разливами рек. Из рода очеретников (Rhynchospora) чаще один вид — оче- ретнлк белый (Rhynchospora alba) — встречается на торфяниках Рис. 25. Пушица (Eriophorum): а — влагалищная (Е. vaginatum); б — широколистная (Е. latifolium) преимущественно на севере Советского Союза. Это невысокое (до 20—30 см) растение с узкими листьями, образующее редкий дерн; характерно главным образом для верховых болот, но иногда встречается и на переходных. В грядово-озерных комплексах Rhynchospora alba образует сплошной пояс вокруг озер. Пушицы (Eriophorum) — травянистые растения (рис. 25) высотой до 30—50 см, несущие по отцветании колоски в виде блестяще-белых пуховок (одну или несколько). На торфяных месторождениях встречаются главным образом четыре вида пушиц: влагалищная (Eriophorum vaginatum), широколистная (Е. latifolium), многоколосковая (Е. polystachyon) и тонкая (Е. gra- cile). Eriophorum vaginatum (рис. 25, а) имеет длинные узкие желобчатые прикорневые листья; стеблевые листья со вздутыми 64
влагалищами. Стебли несут вверху по одному округлому колоску. Живые корни пушицы имеют белый или желтоватый цвет, отмершие становятся черными. Е. vaginatum является постоянным растением верховых торфяников. Она обильно населяет как сильно обводненные участки болот, так и подвергавшиеся дренированию или пожарам. Не любит пушица сильного затенения и сравнительно немного ее на облесенных участках болот. Цикл развития побегов пушицы влагалищной продолжается несколько лет. Только на третий-четвертый год ее побеги переходят к образованию соцветия и плодоношению, после чего развитие их заканчивается и они полностью отмирают. У молодых корней во внутренней коре имеются межклетные пространства различной величины, у более старых корней — тангентальные межклетники в шести радиальных рядах. Пушица влагалищная обладает целым рядом важных биологических свойств: обильным плодоношением, хорошим рассеиванием семян, прекрасной их всхожестью, в особенности на пятнах гарей, выживаемостью молодых растеньиц и интенсивным вегетативным размножением и возобновлением. Все эти свойства обусловили широкое распространение пушицы по сфагновым болотам. Отмершие части этого растения, в особенности волокнистые влагалища листьев и основания побегов, разрушаются крайне медленно и хорошо сохраняются в торфе. О широком распространении пушицы на болотах в прошлом свидетельствуют пласты пушицевого торфа с содержанием 40—60% остатков пушицы. Следует отметить, что остатки пушицы влагалищной начинают встречаться в большом количестве лишь при смене низинных и переходных торфов верховыми. Три других вида в отличие от Е. vaginatum несут на верхнем конце стебля от 3 до 12 колосков, имеют более широкие листья и не имеют у основания таких мощных плотных прикорневых влагалищ. Е. qracile, E. latifolium и Е. polystachyon (рис. 25, 6} являются торфообразователями низинных болот, встречаясь главным образом на безлесных, обводненных участках. Из рода пухоносов (Trichophorum) на торфяниках северных районов Советского Союза распространены два вида: пухонос дернистый (Т. caespitosum) и пухонос альпийский (Т. alpinum). Т. caespitosum — небольшое растение высотой до 10—40 см. образующее густые дернины. Стебли многочисленные, голые, при основании прикрытые чешуевидными гладкими влагалищами. Колоски продолговато-яйцевидные. Встречается пухонос дернистый на олиготрофных и мезотрофных болотах. Т. alpinum — невысокое дернистое растение с одиночными верхушечными колосками и многочисленными стеблями, при основании покрытыми влагалищами, из которых только верхние с маленькой листовой пластинкой. Встречается на эвтрофных болотах. о С. Н. Тюремной 65
Из рода камышей (Scirpus) камыш озерный (S. laeus- tris) — темно-зеленое растение с толстым ползучим корневищем и цилиндрическим (высотой до 3 м) стеблем, несущим соцветие из многочисленных колосков с прицветниками, — играет большую роль при зарастании озер и речных протоков. Из семейства рогозовых (Typhaceae) широко распространен на низинных болотах в поймах рек рогоз широколистный (Typha latifolia). Это растение высотой до 1—2 м с широколинейными серо- зелеными листьями длиннее соцветия. Пестичная часть соцветия — утолщенный цилиндрический початок черно-бурого цвета. Т. angustifolia — рогоз узколистный с более узкими (до 0,5 — 1 см) желобчатыми листьями встречается в плавнях. Из семейства злаков (Cramineae) на болотах встречается тростник обыкновенный (Phragmites communis). Это крупное растение со средней высотой 2 м, иногда достигает вы- Рнс. 26. Заросли тростника (Phragmites com- соты 4—5 м. Имеет мощ- mums) ное корневище толщиной 3—4 см, с богатой системой корней. Корни значительно (до 1 м) углубляются в торф. Стебли высокие, прямые. Листья плоские, вытянутые. Цветки собраны в виде мощной метелки длиной до 20—30 см (рис. 26). Растение весьма характерно для низинных болот. Образует чистые заросли на болотах, расположенных в низовьях рек Днепра, Кубани и Волги, в так называемых плавнях, или по берегам зарастающих озер. Встречается тростник и на переходных болотах. Для него характерно интенсивное вегетативное размножение, обеспечивающее развитие почти чистых ассоциаций, густых и занимающих ^большие площади. В корневищах и корнях тростника сильно развиты воздушные полости и межклетники, а на корнях всех ^порядков — обильные корневые волоски. К тому же семейству относится в е й н и к (Calamagrostis). Это — корневищный злак, узколистный, слабо олиственный. Три вида Calamagrostis встречаются довольно часто на низинных болотах: вейник незамечаемый (С. neglecta) с тонкой метелкой, 66
до и после цветения сильно сжатой, колосковидной; вейник сероватый (С. canescens) со слабой метелкой, после цветения раскидистой и поникающей, и вейник Лангсдорфа (С. purpurea) с довольно длинными шипиками на колосковых чешуях, встречающийся чаще на низинных болотах азиатской части СССР. К тому же семейству относится м о л и н и я (Molinia coeru- lea), образующая более или менее густые дернины. Стебель прямостоячий, без узлов. Метелки обычно сжатые. Встречается на низинных и переходных болотах. Из семейства шейхцериевых (Scheuchzeriaceae) на верховых болотах широко распространена шейхцерия болотная (Scheuchzeria palustris) — небольшое травянистое растение высотой до 25 см с довольно мощным вытянутым золотисто-желтым корневищем, покрытым пленками разрушенных влагалищ (рис. 27). Стебель — зеленый, округлый. Листья гладкие, матово-зеленые, желобчатые. Цветки в редкой кисти немногочисленные. Вовремя цветения растение легко может остаться незамеченным, по отцветании становится заметным по крупным желто-зеленым плодам. Для верховых болот это очень характерное растение, особенно для сильно обводненных участков. Изредка встречается на торфяниках переходного и низинного типов. В корнеобитаемом слое корневище шейхцерии всегда залегает выше летнего уровня грунтовых вод. Корневища шейхцерии образуют большей частью очень рыхлые сплетения, по отмирании они быстро разрушаются и распадаются на короткие отрезки. Поэтому связность сильно обводненных шейхцериево-сфагновых торфов ничтожна. На протяжении послеледникового времени произошла эволюция шейхцерии в сторону олиготрофии: в глубоких слоях торфяной залежи остатки шейхцерии встречаются вместе с остатками Рис. 27. Шейхцерия болотная (Scheuchzeria palustris) 67
евтрофных растений, в более молодых слоях залежи и в современном растительном покрове она сопутствует главным образом олп- готрофной растительности. Из травянистых двудольных растений лишь небольшое число видов является растениями-торфообразователями. Сюда относятся единичные травянистые растения из семейств: росянковых (Droseraceae), розоцветных (Rosaceae), рогульниковых (Тга- расеае) и др. В основном эти растения хорошо выражены в растительном покрове болот. В торфах же остатки их встречаются очень редко. Из рода росянок (D rose га) встречаются на верховых болотах два вида: росянка круглолистная (Drosera rotundifolia) и росянка английская (D. anglica). Росянка круглолистная — растение высотой до 20 см с округлыми листьями, собранными в прикорневую розетку, и длинной цветочной стрелкой. Пластинка листа сверху и по краям покрыта железистыми волосками. Растение насекомоядное. Росянка английская отличается от предыдущего вида формой листьев, постепенно суживающихся в черешок; встречается этот вид росянки и на переходных болотах. Из семейства розоцветных (Rosaceae) на болотах встречаются морошка (Rubus chamaemorus), княженика, или поленика (Rubus arcticus), сабельник болотный (Comarum palustre) и лабазник вязолистныц (Filipendula ulmaria). Морошка — невысокое (до 20 см) растение с пятилопа- <утными листьями. Плод — ягода, сначала красная, впоследствии рыжеватая. Встречается главным образом на верховых болотах. Княженика, или поленика, — низкое растение A0— 15 см) с тройчатыми ромбически-яйцевидными листьями и красными плодами — ягодами. Встречается чаще на низинных болотах. Сабельник болотный — растение с одревесневающим стеблем высотой до 30—40 см. Корневище длинное, ползучее. Лист сложный — пять-семь листочков. Цветки темно-красные. Встречается на низинных болотах в различных условиях местообитания. Удлинение главной осп надземных побегов сабельника и его боковых ветвей обусловливает частичное их полегание, образование в узлах полегшей части стебля многочисленных корней и превращение надземных побегов в подземные, укореняющиеся в поверхностном слое субстрата. У надземных побегов сабельника осенью листья отмирают, чернеют, но не опадают и под их защитой перезимовывают почки возобновления. Роль сабельника как торфообразователя невелика: остатки его встречаются в низинных торфах в небольшом количестве. Лабазник вязолпстный (Filipendula ulmaria) — высокое растение (до 1—2 м). Стебель хорошо олпственный. Край листа двоякозубчатый. Соцветие метельчатое, крупное. Встречается часто на низинных болотах. В торфе остатки его встречаются в очень небольших количествах. 68
Водяной орех (Trapa natans) — растение из семейства Тгарасеае, обитающее в озерах, с тонким ветвистым стеблем, супротивными листьями, белыми цветками и бурыми плодами. Trapa natans чаще встречается в озерах южных районов европейской части Советского Союза. В ископаемом состоянии его характерные плоды с двумя-тремя рожками хорошо сохраняются и встречаются в залежах на контакте между озерными отложениями и торфом. Судя по этим находкам, ареал Trapa natans, сместился к югу. Низинные болота, находящиеся в условиях богатого грунтового питания, обильно покрывает невысокое мясистое зеленое растение высотой до 30 см, с довольно мощным толстым ползучим голым стеблем, сложными тройчатыми листьями и светло-розовыми цветками — вахта (Menyanthes trifoliata) из •семейства вахтовых (Мепуап — thaceae). Обитает она преимущественно на торфяных месторождениях низинного и переходного типов. Корневище ее характеризуется наличием воздухоносных полостей, составляющих до 52,6% площади корневища. Воздухоносные ходы хорошо развиты в корнях, стеблях и листьях. В корнеобита- емом слое корневище вахты всегда находится близ уровня воды. Вахта (рис. 28) относится к числу важнейших торфообразователей. Ее остатки образуют вахтовый торф и составляют постоянную, иногда значительную (до 30%) примесь в составе гипновых, осоковых, осоково-лесных торфов. Наличие остатков вахты в каком-либо слое торфяной залежи может служить руководящим признаком водно-минерального режима этого участка болота на определенном отрезке послеледникового времени. Б е л о к р ы л ь н и к (Calla palustris) из семейства ароидных с широкими овально-сердцевидными листьями и характерным белым листом у основания соцветия. Цветки его малозаметны, но ярко-красные плоды его, собранные в початок, резко выделяются на зеленом фоне. Приурочен белокрыльник к сильно обводненным местообитаниям с относительно богатым минеральным питанием — главным образом к низинным лесным болотам. Центральный цилиндр толстого мясистого корневища белокрыльника Рис. 28. Вахта трехлистная (Menyanthes trifoliata) 69
ника образован основной паренхимой, пронизанной крупными воздухоносными ходами, которые хорошо развиты в листьях и корнях. Встречаются в растительном покрове болот и многие другие травянистые растения из семейств: частуховых (Alismataceae), сусаковых (Butomaceae), лютиковых (Ranunculaceae), сложноцветных (Compositae), зонтичных (Umbelliferae), первоцветных (Primulaceae), норичниковых (Scrophulariaceae) и др. В сложении торфов эти растения, встречающиеся на болотах единичными экземплярами, не играют значительной роли и не дают руководящей нити для установления торфообразующей растительной группировки. § 5. КУСТАРНИЧКИ В растительном покрове торфяных месторождений кустарнички (рис. 29) представлены в основном семействами: вересковых (Ericaceae), водяниковых (Empetraceae), брусничных (Vaccini- асеае). Эти растения невысокие (от 20 до 100 см) с деревянистыми стеблями и кожистыми листьями. Признаки ксероморфного строения кожистых листьев — толстая кутукула, столбчатая ткань, жесткость, у одних опушенность, у других сильный восковой налет — сочетаются с признаками гигроморфного строения — наличием в них губчатой ткани с широкими полостями. Характерной чертой анатомического строения корней болотных кустарничков является отсутствие системы межклетников и воздушных полостей. Эта особенность определяет возможные условия их жизни на болоте только там, где имеется достаточная аэрация корнеобитаемого слоя. Обрастание кустарничков мхами вызывает образование обильных придаточных корней, которые обычно в небольшом количестве сосредоточены в поверхностном слое. Поэтому кустарнички поселяются там, где на слабо обводненных участках мощный моховой ковер создает возможности свободной циркуляции воздуха и в моховом покрове ив поверхностной части корнеобитаемого слоя. У болотных кустарничков различаются два типа корневой системы. У одних она состоит из старого корневища, молодых корневищных побегов и погребенной части оснований надземных побегов, несущих придаточные корни; у других — из погребенного стволика, несущего придаточные корни. Большая часть погребенного стволика с системой корней, находящихся ниже уровня грунтовых вод, отмирает, но разрушается крайне медленно. Корешки кустарничков часто встречаются в волокне соответствующих видов торфа и остатки их составляют иногда до 20-30%. Семейство вересковых (Ericaceae) объединяет кустарничковыс растения высотой до 20—50 см с ясно выраженными деревянистыми стеблями. Для большинства вересковых кустарничков 70
характерны вечнозеленые кожистые цельные листья, не опадающие на зиму. На болотах из семейства Ericaceae встречаются преимущественно следующие виды. Багульник болотный (Ledum palustre) — мутовчато ветвящийся кустарничек с кроной, образованной сравнительно небольшим числом побегов. Его линейные кожистые короткочереш- Рис. 29. Разновидности вересковых: 1 — багульник болотный (Ledum palustre); 2 — подбел-белолистник (Andromeda poli- folia); г — болотный мирт (Ghamaedaphne calyculata); 4—вереск (Calluna vulgaris); J— клюква (Oxycoceus quadripetalus) ковые вечнозеленые листья с завернутыми краями с нижней стороны густо опушены. Опушена всегда и та часть многолетней ветки багульника, которая сформировалась в текущем вегетационном периоде. К ней несколько прижаты ее столь же густо опушенные листья. Перезимовавшие листья всегда сильно отклонены от оси ветки, частично потерявшей свое опушение. Цветки в щитковой кисти белые. Цветочная почка образуется на побегах в возрасте 3—4 лет. Все растение богато эфирными маслами и издает сильный запах ледола. 71
Наиболее обильно багульник разрастается на кислых почвах в условиях умеренного увлажнения. В сосново-кустарничковых фитоценозах стволики его достигают иногда высоты 100—150 см. При интенсивном обрастании сфагновыми мхами надземных стволиков багульника на них образуются обильные тонкие сильно ветвящиеся придаточные корни коричневого цвета. Таким образом, корневая система багульника постоянно находится в наиболее прогреваемой и хорошо аэрируемой части корнеобитаемого слоя. Подбел-белолистник (Andromeda polifolia) — кустарничек с тонкими красно-бурыми стеблями, с кожистыми цельнокрайними продолговато-ланцетными или ланцетно-линей- ными листьями, зимующими в зеленом состоянии. Края листьев сильно завернуты книзу, нижняя их поверхность голубовато- белая от воскового налета. Ярко-розовые цветки подбела собраны в верхушечные соцветия. Корневищные побеги образуются у подбела под поверхностью мохового покрова не глубже 10—15 см. Приспособленность подбела к обитанию на сильно обедненных субстратах с различной степенью увлажнения, способность развивать обильно ветвящиеся придаточные корни в борьбе с нарастанием сфагновых мхов, интенсивное размножение с помощью корневищ определили роль этого кустарничка как одного из основных и очень устойчивых компонентов растительного покрова обводненных сфагновых, преимущественно олиготрофных болото Болотный мирт (Chamaedaphne calyculata) — симпо- диально ветвящийся кустарничек с крупными продолговатыми мелкозубчатыми кожистыми листьями. Мелкие белые цветки его собраны в густые верхушечные соцветия. Новые побеги он образует ежегодно преимущественно из пазушных почек возобновления на верхушках прошлогодних побегов. Поэтому длина надземной части его особей постепенно увеличивается, а нижняя часть подземных его стволиков также постепенно погребается нарастающим сфагновым покровом. Ярко выраженное свойство быстро образовывать новые придаточные корни по мере обрастания сфагновым ковром поставило болотный мирт в ряды основных компонентов фитоценозов олиготрофных болот. Хорошо выражена у этого кустарничка способность к образованию порослевых побегов после поломки, обгорашгя и т. п. Поэтому всходы и подрост болотного мирта довольно часто встречаются в моховом покрове из Polytrichum strictum на обгоревших участках болот.ч. Вереск (Calluna vulgaris) — сильно ветвистый кустарник с деревянистыми стеблями и тесно черепитчато расположенными мелкими кожистыми вечнозелеными супротивными листьями и мелкими лиловыми цветками, собранными в однобокие кисти. На болотах, главным образом верховых, встречается на Севере, Северо- 72
Западе и в Прибалтике, на сухих песчаных почвах — в районах средней полосы страны. Кустарнички вересковые (Ericaceae) являются характерными растениями верховых сфагновых болот, но встречаются и на переходных. Из вересковых кустарничков (кроме перечисленных выше) на болотах Сахалина и Камчатки можно встретить: рододендрон мелколистный (Rhododendron parvifolium), рододендрон камчатский (Rhododendron kamtschaticum), арктоус (Arctous japo- nica), багульник крупнолистный (Ledum macrophyllum), багульник стелющийся (Ledum decumbens). Из семейства водянпковых (Empetraceae) на верховых болотах севера и в тундре широко распространена вороника (Empetrum nigrum) — вечнозеленый кустарничек высотой до 30—40 см с лежачим стеблем и приподнимающимися густолиственными ветвями, с мелкими очередными, тесно расположенными линейными листьями на коротких черешках. Плод шаровидный, черный. В о - р о н и к а — растение, очень нетребовательное к условиям минерального питания и реакции среды, но ей свойственна сухо- и светолюбивость. Поэтому на болотах она развивается только в условиях умеренного увлажнения: на высоких кочках, буграх и грядах, на открытых хорошо освещенных участках. В слабо облесенных центральных частях резко выпуклых болот вороника наиболее обильна на повышениях микрорельефа с моховым покровом из Sph. fuscum. Вороника встречается на болотах Камчатки. К семейству брусничных (Vacciniaceae) относятся голубика и клюква. Голубика (Vaccinium uliginosum) — сильно ветвистый кустарничек с цилиндрическими ветвями. Листья обратно-яйцевидные, цельнокрайние, на зиму опадающие. Цветки белые или розовые. Форма куста, листьев и плодов у голубики в различных условиях произрастания сильно изменяется: от кустика с довольно густой сильноветвистой кроной до единственного низкорослого слабоветвящегося побега. Голубика очень нетребовательна к условиям среды и обитает на олиготрофных болотах на субстратах с незначительным содержанием питательных веществ и очень кислой реакцией. Более требовательна она к условиям увлажнения. Особенно обильно разрастается голубика по относительно хорошо дренированным краевым склонам резко выпуклых олиготрофных болот. Уступает она в обилии другим болотным кустарничкам на повышениях микрорельефа в центральной части болота. На облесенных сосной участках она вместе с багульником и болотным миртом образует довольно высокие C0—40 см) заросли. Но на открытых участках с сильнонарастающпм сфагновым ковром слабоветвящпеся побеги голубики достигают длины от 3—5 до 10—15 см. Такой стелющийся побег голубики часто полностью находится в слое живого мха. Зато длина его погребенной части может быть очень значительной и в несколько раз 73
превышать длину надземной части. Обрастание надземных стволиков голубики сфагновыми мхами сопровождается образованием на них довольно обильных сильноветвящихся корней белого цвета. Они составляют корневую систему голубики. Придаточные корни этот кустарничек может образовать на любом отрезке его надземной части при условии плотного соприкосновения его с поверхностью мохового ковра. Клюква четырехлепестная, или болотная (Oxycoccus quad- ripetalus), — стелющийся по моховому покрову кустарничек с нитевидными ползучими побегами. Листья кожистые, мелкие, длиной 6—12 мм с загнутыми краями, сверху темно- зеленые, снизу сизо-серые от воскового налета; размер ягод до 12 мм. Клюква болотная встречается на мезотрофных и олиготрофных местообитаниях с различным увлажнением, начиная от умеренно увлажненных повышений микрорельефа и кончая увлажненными топями. У клюквы мелкоплодной (Oxycoccus microcarpus) листья мельче, чем у предыдущего вида (до 2—3 мм), сильно заостренные. Ягоды до 4—6 мм в диаметре. Клюква мелкоплодная растет только на умеренно увлажненных открытых или слабо облесенных участках олиготрофных болот с моховым покровом из Sph. fuscum. § 6. КУСТАРНИКИ В растительном покрове торфяных месторождений кустарники представлены в основном различными семействами. Мелкие кустарники семейства ивовых (Salicaceae): ива лапландская (Salix lapponum) — кустарник высотой до 2 м с листьями густо беловойлочными снизу; ива черниковидная (Salix myrtilloi- des) — кустарник высотой до 1 м с мелкими (до 0,4 см) тусклыми, голыми и только слегка опушенными верхними листьями и ива розмаринолистная (S. rosmarinifolia) — кустарник высотой до 1,5 м с узколанцетными цельнокрайними листьями, опушенными серебристыми волосками; встречается главным образом на низинных и переходных болотах в сильно обводненных участках. Ива пепельная (S. cinerea) — кустарник высотой до 2—4 м с крупными (до 10 см) продолговатыми, обратно-ланцетными выемчато- пильчатыми листьями. Встречается преимущественно на низинных пойменных болотах, на которых встречаются также ивы: трехтычинковая (S. triandra), пятитычинковая (S. pentandra) и ломкая (S. fragilis). В подлеске низинных облесенных болот встречаются иногда кустарники или деревья: черемуха обыкновенная (Padus race- mosa), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia) и крушина ломкая (Frangula alnus). 74
§ 7. ДРЕВЕСНЫЕ ПОРОДЫ Древесные породы в растительном покрове болот как торфооб- разователи играют значительную роль. Из хвойных (голосеменных) пород — это сосна, кедр, ель и лиственница, а из лиственных (покрытосеменных) главным образом береза и ольха. Рис. 30. Экологические формы сосны (Pinus silvestris), произрастающей на болоте: 1 — f, pumila; 2 — f, willkommii; 3 — f, litwinowii; 4 -* f. uliginosa Семейство сосновых (Pinaceae). Сосна обыкновенная (Pinus silvestris) — одно из наиболее характерных растений древесного яруса на верховых болотах. Ряд угнетенных форм болотной сосны (f. uliginosa, f. litwinowii, f. willkommii и f. pumila), описан P. И. Аболиным и В. Н. Сукачевым (рис. 30). Эти формы сосны различаются по высоте, характеру кроны, длине и ширине шишек (табл. 2). Лучший рост дает сосна f. uliginosa. Это дерево высотой до 10—12 м с более или менее прямым стволом и шаровидной кроной на верхушке ствола. Сравнительно густые насаждения она дает по окрайкам болот или на участках, значительно дренируемых. Сосна f. litwinowii — дерево высотой 2—4 м с яйцевидной, реже шаровидной кроной в верхней половине или трети ствола. Встречается она на верховых болотах довольно часто в границах распространения болот этого типа. 75
ТАБЛИЦА 2 £ Хиоя о Шишки п~ ft ~ £ ой н 5 ; мй i as Форма сосны к и л Крона £ s в „р Сосна па минеральной Дерево 35—40 Шаровидная 4,5—6 1,5—2 8—10 Обильное 4,5 2—2,5 — почве Болотная f. uliginosa Тоже 10—12 Шаровидная в верхней 4,5—5 1,5—2 12—15 Почти 3,5—4 2—2,5 120—150 (8—15) половипе или трети ство- не идола доносит f.litwinowii 2—4 Овальная или яйце- 2,5—3 1,5 18—22 Тоже 2,5—3 1—1,5 80—100 @,75—6) видная в верхней половине или трети ствола f. willkommii 1—3 Конусообразная: ниж- 2,5-3 1,5 18—22 » 2,5 1,5 70—80 иие ветви лежат на мху f. pumila Кустар- 0,75—1 Ветви погребены в 1,5—2 1 11 — 15 » 2,5—3 1,5 G0—70 ник торфе 76
Сосна f. willkommii — дерево высотой 1—3 м с прямым стволом и тупоконусовидной кроной. Ветвление густое, всестороннее; ветви отходят от ствола под прямым углом, начиная почти от корневой шейки. Растет она при несколько большем оводненип, чем сосна f. litwinowii, но в условиях лучшего освещения. Сосна f. pumila — кустарник высотой 0,75—1,5 м. Эта угнетенная сосна встречается в центральных частях сильно обводненных участков болот в северо-западных и западных районах европейской части Советского Союза. Она имеет облик чахлого кустарника, иногда почти полностью погребенного под сфагновым покровом, над которым поднимаются только верхушки его ветвей. Болотные формы сосны нельзя считать самостоятельными разновидностями, так как самые сильно угнетенные болотные формы после осушения болота начинают давать лучший годичный прирост, а кроме того, по наблюдениям В. Н. Сукачева, сосны на болотах плохо плодоносят, и, следовательно, обсеменение их происходит семенами, занесенными с окружающих берегов от нормальных форм сосны. Корневая система сосны на минеральных и торфяных почвах различна: на песчаных почвах характерно наличие большого стержневого корня, который глубоко опускается в землю; сосна на торфяниках применительно к условиям аэрации имеет горизонтальное расположение корней на глубине 30—50 см от поверхности болота. Горизонтальное протяжение ее корневой системы бывает нередко весьма значительным. Корневая система сосны в возрасте 30—50 лет на верховом болоте простирается по радиусу до 5 м и тончайшие окончания корешков поднимаются к поверхности субстрата. Кедр сибирски й (Pinus sibirica) распространен на верховых болотах Западной и Восточной Сибири, а на Урале растет по окраинам крупных низинных болот в елово-кедровых сограх. В сравнении с сосной кедр лучше приспособлен к росту на сфагновых болотах, так как по мере нарастания торфяного пласта он дает придаточные корни в нижней части ствола, выше корневой шейки. Поэтому кедр встречается даже на глубоких сфагновых болотах Сибири, но в этих неблагоприятных для него условиях он выглядит чахлым невысоким деревом. Ель обыкновенная Picea abies (P. excelsa) — теневыносливое влаголюбивое растение, плохо переносящее лишь избыток воды, особенно застойной. Поэтому, как правило, она не растет на верховых болотах и встречается чаще вместе с ольхой на таких участках низинных болот, где имеется проточная вода. На болотистых и на умеренно влажных почвах ель способна в самом поверхностном горизонте почвы образовать придаточные корни, начиная с 3—4-летнего возраста. Но здесь она имеет угнетенный вид и достигает лишь 8—10 м роста. 71
Лиственницы (Larix). На болотах азиатской части Советского Союза встречаются два вида лиственниц: лиственница сибирская (L. sibirica) и лиственница даурская (L. dahurica). Вторая ограничена в своем распространении Восточной Сибирью, Дальним Востоком, Сахалином и Камчаткой. Лиственница, как и кедр, приспособлена к борьбе с нарастанием торфяной толщи на болотах и обладает способностью развивать в нижней части ствола придаточные корни, заменяющие ей первичные. Последние оказываются все глубже погребенными в слое многолетней мерзлоты, поднимающейся по мере роста вверх торфяника, и постепенно отмирают. Эта способность давать придаточные корни (выраженная лучше у даурской, чем у сибирской, лиственницы) является причиной того, что она в условиях болота хотя и имеет облик, напоминающий болотную сосну, т. е. высоту ствола 5— 6 м и диаметр 10—12 см, но не гибнет преждевременно, как сосна, и достигает своего предельного возраста C00—400 лет). Семейство березовых (Betulaceae). Из рода берез (Betula) на болотах встречается несколько видов: карликовая, приземистая и пушистая. Они различаются по высоте ствола и форме листьев. На болотах Сахалина и Камчатки распространены: береза мпдден- дорфа и береза тощая — ерник. Береза карликовая (Betula nana) — кустарник высотой 0,2—0,8 м с восходящими ветвями. Листья мелкие, округлые. Произрастает главным образом на верховых болотах северных (тундровых) районов, образуя нередко сплошной кустарниковый ярус; реже встречается на низинных болотах. Береза приземиста fl^(Betula humilis) — высокий, сильноветвистый кустарник высотой до 1—2 м. Листья с четырь- мя-пятыо, реже шестью парами боковых жилок, яйцевидно-округлые, зубчатые. Встречается на низинных, часто сильнотопких ключевых осоково-гипновых болотах. Береза пушистая (Betula pubescens) — мощное дерево высотой до 20 м. Основание листа округлое или клиновидное. С нижней стороны листья пушистые. Наибольшее распространение имеет на низинных и переходных торфяниках. Придаточные корни березы распространяются не только в самом поверхностном горизонте, они могут проникать и глубже в связи с большей приспособленностью березы к условиям слабой аэрации почвы. Береза миддендорфа (Betula middendorfii) — раскидистый кустарник высотой от 0,5 до 2,5 м с почти округлыми зубчатыми листьями, встречается на верховых и переходных моховых болотах. Береза тощая (В. exilis) — небольшой кустарник с приподнимающимися ветвями, закругленной верхушкой и тупо- зубчатыми мелкими листочками. Растет на верховых и переходных болотах. 78
Ольха (Alnus). На болотах встречаются два вида ольхи: клейкая (Alnus glutinosa) и серая (Alnus incana). Они различаются по окраске коры и форме листьев. Ольха клейкая (Alnus glutinosa) — это чаще мощное дерево высотой до 20 м; молодые ветви его голые, со смолистыми пахучими железками. Листья округлые или округло-яйцевидные, тупые или с выемкой наверху. Кора серовато-бурая. Встречается главным образом на низинных торфяниках в условиях богатого грунтового или речного питания. Ольха серая (Alnus incana) — дерево высотой до 15 м. Листья яйцевидные, заостренные. Кора блестяще-серебристая. Встречается чаще по окрайкам низинных болот. На корнях ольхи обоих видов существуют многократно разветвленные коралловидные образования (микориза), являющиеся азотособирателями, поэтому ольха играет большую роль в обогащении почвы азотом в местах своего произрастания.
ГЛАВА V РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ § 8. ПОНЯТИЕ О РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ Всюду в природе даже на небольшом протяжении наблюдается большое разнообразие ландшафтов: леса сменяются лугами, луга — болотами и т. д. Каждый из этих ландшафтов имеет свой растительный покров, т. е. сочетание растений, обладающее известной спецификой и определенным, различным для каждого ландшафта, флористическим составом. Экологические условия на болоте резко отличны от таковых же в других ландшафтных единицах и прежде всего по степени увлажнения. Избыточное увлажнение и обусловленные им анаэробиозис субстрата и его температурный режим создают своеобразную среду не только для развития на болоте растительного покрова, но и для разложения растительного отпада (отмерших надземных и подземных частей растений). Последний не разлагается до полной минерализации, а частично отор- фовывается, т. е. соли, поглощенные растительным покровом на болоте, возвращаются субстрату по отмирании не полностью, а лишь частично. Значительная доля минеральных солей остается в торфе в неусвояемой или слабо доступной для усвоения форме. С течением времени на поверхности накапливается пласт торфа настолько мощный, что корни растений теряют связь с минеральной почвой. В зависимости от рельефа местности вода на болото поступает или в виде осадков (дождь, снег, роса, иней и т. п.), или дополнительно к атмосферной влаге добавляются воды, стекающие с окружающих берегов (поверхностно-сточные), или грунтовые воды, выклинивающиеся из водоносных горизонтов, или воды рек, озер. В водном режиме некоторых торфяников участвуют в тех или иных сочетаниях несколько источников питания. Все эти воды несут различное по составу и количеству минеральное содержание. Качественно воды, питающие торфяники, изучены пока слабо. По количественному содержанию минеральных солей наиболее резко различаются между собой воды атмосферные (слабо минерализованные, бедные) и грунтовые (сильно минерализованные, богатые). В зависимости от степени минерализации питающих вод на болотах создаются различные по минеральному питанию условия роста растительного покрова. Количество вод, поступающих .в торфяники (т. е. степень обводненности субстрата), и распреде- S0
. ленке их в течение года на различных торфяниках также неодинаковы. Сочетание минерального и водного питания — водно-минеральный режим торфяника — является решающим фактором среды для его растительного покрова. Последний и сам оказывает известное воздействие на водно-минеральный режим: например, сфагновые мхи в силу особенностей своего анатомического строения и произрастания плотными дернинами поддерживают и увеличивают в субстрате режим избыточной влажности. Тому же способствуют подушки зеленых мхов и плотные дернины некоторых травянистых растений пушицы (Eriophorum vaginal urn) и осоки (Garex caespitosa). Оторфовываясь по отмирании, растительный покров обедняет субстрат минеральными солями. Необходимо добавить, что в зависимости от видового состава растительного покрова отпад несет различное количество зольных элементов. Так, более богат золой отпад облесенных низинных болот, беднее отпад облесенных верховых и наиболее беден отпад сфагнового верхового болота. В этом же направлении уменьшается и требовательность группировок растительности к минеральному питанию. В стратиграфии верховых торфяников пла- корного залегания особенно ясно можно наблюдать постепенную (по мере обеднения субстрата) смену во времени более требовательных к минеральному режиму растительных группировок менее требовательными. Такую же смену растительных группировок по мере обеднения среды в живом растительном покрове можно наблюдать на том же верховом болоте плакорного залегания, передвигаясь от периферии болота к центру, или на притеррасных торфяниках грунтового питания в направлении от питающего берега в глубь торфяника. Таким образом, за исключением отдельных случаев, растительный покров на каждом данном участке не является постоянным по своему видовому составу по времени. Видовой состав растительной группировки относительно постоянен для того или иного сочетания факторов среды, в числе которых и сам растительный покров. Такое постоянное сочетание растений, сложившееся в результате взаимодействия со средой и между отдельными компонентами, обладающее определенной физиономией и повторяющееся в сходных экологических условиях, называется фитоценозом. Фитоценозом можно называть как растительный покров, например, лесного болота в целом, так и сочетание расте- ний-торфообразователей отдельно на кочках и в мочажинах на верховом болоте. Структура фитоценозов может быть различна, встречаются чистые заросли, состоящие, например, из одного только тростника (Phragmites communis) или хвоща (Equisetum palustre) или других видов растений, — это одноярусные наиболее просто построенные растительные группировки. Встречаются они редко. Чаще фито- ценозы построены более сложно и состоят из нескольких ярусов растительности. Так, в растительном покрове верхового болота б С . Н. Тюрсмиов 81
строение трехъярусное: древесный ярус + кустарничково-тра- вяной 4- моховой. Поскольку факторы среды в их взаимном сочетании различны на отдельных болотах и на разных участках одного и того же болота, в растительном покрове можно наблюдать большое количество разнообразных группировок болотной растительности. Для научных и практических целей все это разнообразие фитоценозов необходимо ввести в некоторую систему. В Западной Европе типы болот и растительные комплексы разделяются на олиготрофные — малотребовательные к питательным веществам сообщества, евтрофные — очень требовательные к большому содержанию их в почве и мезотрофные группировки растений, занимающие по питанию промежуточное положение. Исходя из этого, болота делятся на: верховые (водораздельные) моховые, выпуклые — олиготрофные; низинные (главным образом прмречные) — евтрофные травяные и древесные, плоские, ровные; переходные — мезотрофные. В советской болотоведческой литературе также принято деление торфяных месторождений и растительного покрова на олиготроф- ный (верховой), мезотрофный (переходный), евтрофный (низинный) типы, хотя по растительному покрову, геоморфологическому положению и условиям водно-минерального питания они рассматриваются шире. Нередко моховые болота, питаемые бедными (атмосферными) водами, расположены ниже, чем травяные с их богатым водно-минеральным питанием. При дальнейшем изучении растительности болот в пределах каждого из типов начинают выделять все более мелкие единицы, и появляются классификации, делящие все болота на несколько групп по признаку водно-минерального питания. Первую классификацию болот как растительно-ландшафтную единицу по этому признаку дал Г. И. Танфйльев. Он разделил болота на два типа: А — подводные, или жестководные, и Б — надводные, или мягководные. Первый тип (А) он делил на два подтипа: I — низовые и II — ключевые болота и торфяники. К типу Б Г. И. Танфйльев относил все верховые торфяники. Эти основные типы болот он делил затем на более мелкие единицы уже по признаку растительного покрова. Классификация болот с учетом характера питания и степени обводненности создана Р. И. Аболиным для северо-западной части Советского Союза (табл. 3). Помимо характера питания болота и степени обводненности классификация отражает состав и характер растительного покрова. Всю болотную растительность Н. Я. Кац подразделяет на четыре типа, которым присваивает следующие названия: евтрофные фитоценозы намывного питания; евтрофные моховые фитоценозы грунтового питания; мезотрофные сфагновые фитоценозы; олиготрофные фитоценозы. 82
Т Л Г) Л II ПАЗ Тип I. Заиливаемые намывного питания II. Жестководные грунтового питания III. Мягководные грунтового питания IV. Дождевые атмосферного питания А. Чрезмерно увлажненные Топи травяные Буромошники травяные Беломошники травяные Красномошники травяные Группа Б. Среднеувлажнен- ные Топи кустарниковые Буромошники кустарниковые Беломошники кустарниковые Красномошники кустарниковые В. Умеренно увлажненные Топи лесные Буромошники лесные Беломошники лесные Красномошники лесные Названия евтрофный, мезотрофный и олиготрофный применяются в геоботанике для характеристики требовательности растительности к условиям минерального питания и в переводе на русский язык означают: евтрофный тип растительности, требовательный к содержанию питательных веществ в субстрате; олиготрофный тип растительности, малотребовательный к содержанию питательных веществ в субстрате, а мезотрофный занимает промежуточное положение между евтрофным и олиготрофным типами. Каждый из этих четырех типов Н. Я. Кац делит в дальнейшем на лесную, кустарниковую и травянистую группы и каждую из этих последних — на болотные ценозы по преобладающим растениям. Особенно дробное деление он дает для растительности оли- готрофного типа. Разработкой классификации у нас и за рубежом занимались И. Д. Богдановская-Гиенэф, Д. А. Герасимов, Ю. Д. Цинзерлинг, Е. М. Брадис, С. Толпа и др. Под растительной ассоциацией понимают наиболее мелкую единицу растительного покрова, хорошо улавливаемую физиономически и объединяемую по признакам однородности: флористического состава, структуры фитоценозов и характера среды. Ассоциации, сходные между собой, принято объединять в группы ассоциаций. Комплексом ассоциаций называют сочетание двух или более ассоциаций, когда они мозаично чередуются друг б* 83
ТА Б Л И ЦЛ 4 Подтип лесной (слабоувлаш- / лссо-тошшои тониной (силыюувлажнепный) ненный) (срсднеувлажисиныи) Кислот- ■ ■ > ■ ■ Тми расти- Зольность ц0сть Группа тельпости субстра- субстра- и та> % та (рН) i i j j j древесная древеспо- древеспо- травяная травяно- моховая травяная моховая моховая Фитоценоз ы Ольшаники Древеспо- Древеспо- Хвощовые Осоково- Гипиовые осоковые осоково- гипиовые низинные гипиовые низинные Березняки Древесно- Древеспо- Тростни- Осоково- тростниковые осоково- новые сфагновые Сфагновые сфагновые низинные низинные Низинный 5 — 18 5,5—7 Ельники Древеспо- Тростнико- (евтрофный) хвощовые во-осоковые Сосняки Осоковые низинные Вахтовые Ивняки низинные Переходный /к— 5 4,5—5,5 Древесные Древеспо- Древеспо- Шсйхцерпе- Осоково- Гипиовые (мезотроф- переходные осоковые сфагновые вые сфагновые переходные, иын) переходные переходные переходные, переходные сфагновые осоковые Пушицево- переходные переходные сфагновые Верховой до 4 Л,5—4,5 Соспово- Сосново- Соспово- Пушпцевые Шейхцериево- Апгустифолиум, (олиготроф- кустарпич- пушицевые сфагновые * сфагновые фускум, ный) ковыс магелланикум грядово- мочажинные, грядово- озерные, мозаично- сфагновые, озерно- деиудационпые
с другом, создавая при этом своеобразный пятнистый ландшафт. Например, на верховых торфяниках в грядово-мочажпнном комплексе чередуются ассоциации гряд и мочажин. Растительный покров торфяников пока не изучен детально, поэтому не представляется возможным построить вполне разработанную классификацию. В классификации торфяно-болотных фитоценозов подразделение растительного покрова дано на довольно крупные единицы, которые нашли отражение в единицах классификации торфов — пластообразующих видах торфа (табл. 4). Каждому фитоценозу свойственна среда с определенным режимом влажности, аэрации, минерального питания и других факторов, и нет никаких оснований предполагать, что один и тот же фитоценоз отлагает различные виды торфа. Наоборот, судя по растительным остаткам, каждому виду торфа соответствует в различных болотах один и тот же определенный видовой состав растений-торфообразователей, обусловливающий не только одинаковый ботанический состав отлагаемого торфа, но и тождественность его физико-химических свойств. Фитоценозы, отражаемые видами торфа, приняты за единицу растительного покрова. Дальнейшее изучение торфяников в целом создаст более дифференцированную классификацию как растительного покрова, так и соответствующих видов торфа. Так, при построении классификации не учитывались те фитоценозы, которые имеют недостаточную пространственную выраженность и как целое не находят отражения в торфообразователь- ном процессе. Все фитоценозы современной растительности болот встречаются в классификации видов торфа. Последняя даже несколько обширнее классификации растительности за счет видов торфа, отложенных теми фитоценозами, которые играли когда-то большую роль в растительном покрове болот, а теперь встречаются только изредка и незначительными площадями. Классификация растительного покрова построена в основном на материалах исследования болот среднего, западного и северо-западного районов европейской части Союза и Урала, данные о которых отличаются богатством и полнотой. Вся растительность болот подразделяется на три типа: низинный (евтрофный), переходный (мезотрофный) и верховой (олиготрофный). Низинный тип растительности встречается в условиях богатого грунтового или намывного питания. Зольность субстрата от 5 до 18%. Реакция среды слабокислая или нейтральная, или даже щелочная. Переходный — в условиях питания бедными грунтовыми водами; зольность субстрата от 4 до 5%. Реакция среды слабокислая. Верховой — в условиях питания бедными, преимущественно атмосферными водами. Зольность субстрата до 4%. Реакция среды кислая. Как видно, евтрофный тип имеет большую амплитуду зольности среды (в зависимости от различных источников питания), поэтому имеет довольно богатый видовой состав и большое разнообразие фитоценозов. У мезотроф- 85
ного и олиготрофного типов амплитуда зольности среды невелика. Поэтому небогат и видовой состав растительности этих типов, подразделяемый на небольшое число фитоценозов. По степени обводненности болота делятся на: обильно и постоянно увлажняемые топи, где вода стоит над поверхностью или вровень с моховым ковром, и периодически увлажняемые участки, где в периоды наибольшего подсыхания вода не прожимается под ногой. Эта разница в экологических условиях в отношении степени обводнения отражается в растительном покрове преобладанием тех или иных жизненных форм: в наименее обводненных фитоценозах главная роль принадлежит древесным породам, с увеличением степени увлажнения основными эдифика- торами фитоценозов становятся травянистые растения и в условиях максимального обводнения роль эдификаторов переходит ко мхам. Поэтому растительность в пределах каждого из трех типов деляг на группы: древесную, древесно-травяную, древесно-мохо- вую, травяную, травяно-моховую и моховую. В низинном (евтрофном) типе растительности главная роль древесных пород в слабо обводненных фитоценозах, трав и мхов в сильно обводненных выражается резче, чем в верховом (оли- готрофном). Древостой в фитоценозах древесной группы евтроф- ноготипа плотнее, чем в одноименной группе олиготрофного типа, зато в сильно обводненных фитоценозах травяной, травяно-мохо- вой и моховой групп евтрофного типа древесная растительность полностью отсутствует, и эти фитоценозы имеют ясно выраженный характер безлесных топей, тогда как в олиготрофном типе древесные породы встречаются даже в фитоценозах моховой группы, только в более угнетенных формах. Перечисленные выше шесть групп объединяют в три подтипа: лесной, лесо-топяной и топяной. К лесному относят древесную группу фитоценозов, к лесо-топяному — древесно-травяную и дре- весно-моховую группы, а топяной подтип объединяет фитоценозы трех остальных групп: травяной, травяно-моховой и моховой. § 9. НИЗИННЫЙ (ЕВТРОФНЫЙ) ТИП РАСТИТЕЛЬНОСТИ Условия водно-минерального питания растительности евтрофного типа, наиболее разнообразные по качеству питающих вод, благоприятствуют развитию богатого видами растительного покрова и общее количество встречающихся в нем растений значительно больше, чем в каждом из двух других типов. В древесном ярусе встречаются: береза пушистая (Betula pubescens), ольха клейкая (Alnus glutinosa), ель (Picea abies), сосна (Pinus silvestris); в кустарниковом: береза приземистая (Betula humilis), ива черниковидная (Salix myrtilloides), ива пепельная (S. cinerea), ива лапландская (S. lapponum), ива розма- ринолистная (S. rosmarinifolia); в травяном: осока волосистоплод- ная (С. lasiocarpa), осока вздутая (С. rostrata), осока сближенная 86
(С. appropinquata), осока двутычинковая (С. diandra), осока плетевидная (С. chordorrhiza), осока дернистая (С. caespitosa), осока омская (С. omskiana), осока ложносытевидная (С. pseudocyperus), осока острая (С. acuta), тростник обыкновенный (Phragmites communis), вейник (Calamagrostis), хвощ (Equisetum), сабельник болотный (Comarum palustre), вахта (Menyanthes trifoliata), лабазник (Filipendula ulmaria), щитовник (Thelypteris palustris); в моховом покрове: зеленые мхи (Drepanocladus verrucosus, D. sendtneri, D. aduncus, Calliergon giganteum, Calliergonella cuspidatum, Tomenthypnum nitens, Meesia triquetra), и сфагновые мхи (Sph. centrale, Sph. warnstorfii, Sph. obtusum, Sph. subsecundum, Sph. teres). Низинный тип растительности подразделяется на три подтипа: лесной, лесотопяной и топяной, объединяющие группы: древесную, древесно-травяную, древесно-моховую, травяную, травяно-мохо- вую и моховую. Фитоценозы древесной группы окаймляют крупные низинные месторождения или нацело покрывают небольшие торфяники притеррасного залегания и находятся обычно в условиях периодического подтопления и некоторого последующего дренажа (влажность субстрата 87—89%). Вследствие богатого минерального питания зольность субстрата древесной группы повышена до 10—18%. Ольха, береза и ель достигают здесь роста 10— 14 м при большой полноте насаждения. Значительное затенение мало благоприятствует развитию кустарников. В травяном покрове большая насыщенность видами, но плотность этого яруса невелика. Крупные кочкарные осоки образуют сильнокочковатый микрорельеф. Моховой ярус приурочен к положительным элементам микрорельефа. Фитоценозы древесно-травяной группы располагаются обычно на контакте между участками растительности травяной и древесной групп и занимают промежуточное положение между ними по показателям влажности (80—90%) и зольности G—9%). Ясно выражен кочковатый характер микрорельефа: моховые и осоковые кочки занимают менее 50% площади. Древесный ярус, хотя и сильно угнетенный и разреженный, отмечается для всех ф.итоценозов: береза и (реже) сосна достигают высоты 4—6 м. Кустарниковый ярус выражен несколько лучше, чем в древесной группе: беднее по видовому составу по сравнению с древесной группой, но более плотен травяной покров. В древесно-моховой группе сильное подтопление грунтовыми водами угнетающе действует на древесный ярус, и рост березы и соснйфхостигает здесь, как и в древесно-травяных фитоценозах, 4—6 м при значительной разреженности древесного насаждения. Береза приземистая образует довольно густой подлесок. Пышный моховой покров вытесняет травянистые растения и осоки (С. appropinquata и С. caespitosa) разреженно среди мхов заселяют верхушки кочек. 87
Фйтоценозы травяной группы располагаются обычно в центральных частях крупных евтрофных месторождений. Они характеризуются повышенной влажностью субстрата (90—91%) и относительно пониженной зольностью F—10%). Только осоковая (С. omskiana) и тростниковая ассоциации выступают из этих пределов зольности в сторону ее увеличения. Это чаще участки с почти полным отсутствием древесного яруса и пышным травяным покровом. Кустарник встречается редко. Рис. 31. Схемы фитоцеиозов низинного типа: I — осоково-гипновый; II — осоковый; III — тростниковый; IV — древес] го-осоково- гипновый; V — березняковый; VI — ольшагшиковый Травяно-моховая группа. Центральные части крупных евтрофных месторождений в условиях более повышенного увлажнения (91—92%) занимают фйтоценозы, в которых корневищные осоки составляют основной фон. Условия увлажнения благоприятствуют здесь развитию мхов и дернинки последних плотно внедряются в травяной ярус. Участки растительности этой группы характеризуются спокойным микрорельефом с редко выступающими невысокими плоскими подушками мхов. Моховая группа. В центральных, обильно обводненных участках евтрофных торфяников и на периферийных участках, подтопляемых грунтовыми водами (влажность субстрата 92—94%),-. пышно развивается ковер из зеленых или сфагновых низинных 88
мхов. Травяной ярус на таких участках угнетен, сильно разрежен и представлен главным образом низкорослыми корневищными осоками. Вода нередко стоит на поверхности и разжижает верхний слой торфа (рис. 31). Древесная группа. Ольшаники чаще располагаются в условиях грунтового или намывного питания на притеррасных торфяниках или по окраинам крупных водораздельных низинных месторождений. Древесный ярус состоит из ольхи клейкой высо- Рлс. 32. Ольшаники Рис. 33. Березняки той до 10—14 м (рис. 32). В подлеске — рябина, крушина. Для богатого по видовому составу травяного покрова характерны осоки: дернистая, сближенная, ложносытевидная, небольшая примесь тростника и разнотравье: белокрыльник, вахта, лабазник, щитовник, вейник. В ольшаниках осоки С. appropinguata и С. caespitosa образуют мощные кочки высотой до 50—70 см. Заливаемые периодически междукочечные понижения после спада воды имеют сначала открытую торфяную поверхность и только через некоторое время покрываются растительностью. Моховой покров отсутствует или встречается небольшими участками. Ольшаники довольно широко распространены в южной и средней частях Союза. Березняк и (рис. 33) находятся в условиях периодического затопления полыми водами с последующим значительным дренажем. В их древесном ярусе господствует мощная береза (В. pubescens) высотой до 10—12 м, иногда с примесью ольхи и ели. В травяном ярусе те же виды кочкарных осок, что и 89-
в ольшаниках (С. caespitosa и С. appropinquata), u разнотравье: лабазник, тростник, вахта, белокрыльник, хвощ. Моховой покров угнетен: Climacium dendroides и Pieurozium schreberi встречаются только изредка на осоковых кочках. В районах средней полосы Союза березняки окаймляют крупные низинные топяные торфяники или нацело покрывают небольшие болота в высоких поймах рек или на склонах террас. Рис. 34. Древесно-осоковый фитоценоз Ельники располагаются чаще неширокой полосой по окраинам торфяников в условиях притока богатых вод: грунтовых или поверхностного стока. В хорошо развитом древесном ярусе преобладает ель (Picea abies), нередко с примесью ольхи (Alnus glutinosa) и березы (Betula pubescens). В травяном ярусе постоянно наличие кочкарных осок (С. caespitosa, С. appropinquata и С. globularis), тростника (Phragmites communis) и большого количества разнотравья: белокрыльника (Calla palustris), вахты (Menyan- thes trifoliata), лабазника (Filipendula ulmaria); в моховом ярусе небольшое количество гипновых и сфагновых (низинных) мхов. Нередко в растительности ельников, особенно на кочках, встречается ряд растений, характерных для еловых заболачивающихся лесов. В районах средней полосы Союза ельники встречаются редко. В северной половине Союза и на восточном склоне Урала они часто широко окаймляют крупные низинные болота (еловые согры). Сосняки низинные. К тем же районам приурочены и сосняки низинные, называемые на Урале сосновыми сограми. 90
Для их местоположения характерна несколько большая дрениро- ванность. В древесном ярусе наряду с сосной встречаются береза и ель; в травяном — кочкарные осоки и разнотравье. Значительное участие в наземном покрове гипновых и сфагновых низинных (Sph. warnstorfii) мхов придает этому фитоценозу большое своеобразие. Ивняки низинные. В соврвхменном растительном покрове ивняки встречаются сравнительно небольшими площадями по окраинам болот в условиях подтопления грунтовыми и речными водами. На этих участках в древесном ярусе в качестве примеси к ивнякам встречаются береза и ольха. В травяном покрове некрупные кочки образованы осоками (С. omskiana, С. appropin- quata и С. gracilis). Межкочечные понижения заросли тростником, вейником, вахтой и хвощом. Относительно обширные пространства занимают они также на пойменных торфяниках южной половины европейской части Союза. Периодические затопления полыми водами, несущими большое количество минеральных примесей, и некоторое подсыхание субстрата в летние и осенние месяцы благоприятствуют развитию пышного травяного покрова из осок и разнотравья. Кустарники представлены преимущественно ивовыми (S. cinerea) высотой до 2—3 м. Древесно-травяная группа. Древесно-осоковые ф и т о ц е н о з ы. В условиях несильного увлажнения грунтовыми и поверхностно-сточными водами, по окраинам болот или в их центральных частях, на границе между лесными и топяными участками развиваются древесно-осоковые фитоценозы с разреженным древостоем из березы высотой 4—6 м, иногда с примесью сосны и ели и с пышным подлеском из ивы, рябины и крушины. В мелкокочковатом микрорельефе кочки образованы осоками (С. аррго- pinquata и С. caespitosa). Междукочечные понижения обильно заросли корневищными осоками (С. lasiocarpa и С. rostrata) и разнотравьем: вахтой, тростником, хвощом, раковыми шейками (Polygonum bistorta), щитовником (Thelypteris palustris). Вследствие затенения пшновые и сфагновые низинные мхи заметно угнетены (рис. 34). Древесно-тростниковые фитоценозы в средней полосе европейской части Союза встречаются значительно чаще в ископаемом состоянии, в виде древесно-тростникового торфа, чем в современном растительном покрове. В западных районах, особенно в районах Белоруссии, они произрастают обычно по окраинам низинных болот на отложениях тростниковых торфов. Смена чистых тростниковых зарослей древесно-трост- никовыми фитоценозами свидетельствует о постепенно увеличивающемся дренаже. Делювиальные сносы с приподнятых берегов обеспечивают этим фитоценозам обогащенное минеральное питание. Древесные породы в них имеют тот же характер, что и в предыдущих древесно-осоковых фитоценозах. В травянистом ярусе 91
господствует тростник высотой до 1 —1,5 м (рис. 35). Кочкариые и корневищные осоки и моховой покров угнетены и разрежеггы. Древесно-хвощовый фитоценоз встречается часто, но не покрывает больших площадей. Древесный ярус пз Betula pubescens с небольшой примесью Pinus silvestris разрежен. Микрорельеф мелкокочковатый с преобладанием обширных меж- кочечных понижений. Кочки образованы осокамп (С. appropin- quata и С. caespitosa) с не- большим количеством заселяющих эти кочки низинных сфагновых мхов (Sph. warns- torfii, Sph. centrale). Меж- кочечные пространства заняты почти чистыми зарослями Equisetum fluvia- tile с небольшой примесью вахты, сабельника, Sph. ob- tusum и Sph. subsecundum. Древесно-моховая группа. Древесно-осоково- гипновые фитоценоз ы. Повышенное увлажнение за счет притока грунтовых вод сказывается в древесно-осоково-гипновых фитоценозах на характере древесного яруса: он здесь довольно сильно разрежен и угнетен. Состоит он чаще из березы (В. pubescens), иногда с примесью сосны (P. silvestris) высотой 4— 6 м. Подлесок хорошо выражен березой приземистой (В. humilis) и мелкими ивами (S. rosmarinifolia, S. lapponum). Кочки высотой до 30—40 см, образованные осокамп (С. appropinquaba и С. diandra), занимают около половины площади. Моховой покров на них сложен из Aulaconmium palustre и Helodinm lanatum. Междукочечные понижения сплошь покрыты зелено-золотистым ковром из Tomenthypnum nitens и Drepanocladus vernicosus, по которому равномерно рассеяны С. lasiocarpa, вахта (Menyanthes trHoliata), сабельник (Comarum palustre), раковые шейки (Polygonum bistorta), тростник (Phra- gmites communis) и др. Древесно-осоково-гипновые фптоценозы располагаются чаще на контакте между участками растительности лесного и топяного 92 Рис. 35. Древесно-тростшгковый ценоз фито-
подтипов. Они распространены в средних и восточных районах европейской части Союза. Древесно-осоково-сфагновые фитоценоз ы встречаются в условиях питания более бедными грунтовыми водами. По видовому составу древесного и травяного ярусов они весьма близки к предыдущим древесно-осоково-гипновым фитоценозам. И здесь древесный ярус сложен сосной (P. silvestris) и березой (В. pubescens) высотой до 4—6 м, но уже с преобладанием первой. В кустарниковом покрове береза приземистая (В. humills). В травяном ярусе преобладают осоки (С. appropinquata, С. lasiocarpa, С. ch.ordorrh.iza) с примесью вахты (Menyanth.es trifoliata), сабельника (Comarum palustre). Моховой покров сложен менее требовательными к минеральному питанию растениями. Сфагновые мхи (Sph. warnstorfii, Sph. centrale) образуют сближенные кочки-бугры высотой до 20—30 см. Между кочками встречается изредка Sph. subsecundum. Эти фитоценозы широко распространены на низинных торфяниках грунтового питания, занимая более приподнятые участки. Травяная группа. Хвощовые фитоценозы довольно часто встречаются на сильно подтопляемых участках в притеррасной части пойменных болот у выхода сильно минерализованных, иногда железистых грунтовых вод. В состав фитоценоза кроме хвоща приречного (Equisetum fluviatile) иногда с примесью хвоща болотного (Е. palustre) входят осоки (С. lasiocarpa, С. rostrata, С omskiana, С. acuta), тростник (Phragmites communis), вахта (Menyanthes trifoliata), сабельник (Comarum palustre). На восточном склоне Урала небольшие торфяники среди приподнятых берегов имеют сплошной растительный покров из хвощовых фитоценозов и залежь, нацело сложенную хвощовым торфом. Тростниковые фитоценозы наиболее распространены в южной половине Союза в низовьях и дельтах крупных рек Днестра, Днепра, Кубани, Волги в так называемых «плавнях». Здесь периодически заливаемые участки покрыты густыми почти сплошными зарослями тростника высотою до 4—5 м с небольшой примесью осок (С. omskiana, С. riparia). Полые воды приносят сюда большое количество минеральных и органических взвесей и часто застаиваются на продолжительное время. Поэтому зольность субстрата тростниковых фитоценозов в плавнях сильно повышена. Небольшие участки тростниковых зарослей встречаются в средней полосе СССР по мелким рекам и берегам озер (рис. 36). Здесь высота тростника составляет 2—3 м. Питаются они чаще полыми водами, и тростник является в них фоновым растением, дающим до 65, 80 и даже до 100% покрытия. Сопутствующие ему растения составляют небольшую примесь. Чаще всего это осоки (С. riparia и С. omskiana), иногда щитовник (Dryopteris thelypteris) пли хвощ (Equisetum fluviatile), причем в тростниковом фитоценозе 93
Рис. 36. Тростниковый фитоценоз Рис. 37. Вахтовый фитоценоз
сопутствующие растения располагаются пятнами и это придает фитоценозу мозаичный характер. В прошлом тростниковые фитоценозы имели более широкое распространение. Об этом свидетельствуют слои тростникового торфа, залегающие в глубоких слоях залежи многих торфяников, в частности пойменных торфяников Украины. В южных районах Западной Сибири тростниковые фитоценозы окаймляют верховые болота (рямы) и носят название займищ. Тростниково-осоковые фитоценозы. В условиях переменного увлажнения на торфяниках в поймах рек небольшие площади занимают тростниково-осоковые фитоценозы. Высота и плотность зарослей тростника здесь меньше, чем в чисто тростниковых фитоценозах, и в травяном ярусе отмечается примесь осок (С. omskiana, G. appropinquata, С. riparia, G.lasiocarpa) и большое количество разнотравья: хвощ (Equisetum fluviatile), сабельник (Comarum palustre), вахта (Menyanthes trifoliata), щитовник (Dryopteris thelipteris). Довольно значительными куртин- ками растут гипновые мхи: Drepanocladus aduncus, D. sendtneri, Calliergonella cuspidata. Вахтовые фитоценозы. Вахта (Menyanthes trifoliata) участвует в качестве компонента во многих фитоценозах низинного типа. Но чистые заросли вахты образуют небольшие площади в условиях повышенного увлажнения проточными водами или по берегам озер, или на сплавинах. В вахтовый травостой вкраплены иногда отдельными экземплярами или небольшими куртинками С. lasiocarpa, С. rostrata, Comarum palustre, Cala- magrostis neglecta, Equisetum fluviatile или гипновые мхи (рис. 37) Осоковые фитоценозы встречаются в различных условиях увлажнения: при постоянном грунтовом питании и при периодических затоплениях речными (полыми) водами. Повышенное увлажнение препятствует развитию здесь древесного и кустарникового ярусов. В травяном ярусе на основном фоне из осок довольно большое количество разнотравья. Моховой покров отсутствует или сильно угнетен. В зависимости от условий увлажнения и минерального питания осоковые фитоценозы имеют различный видовой состав: а) травяной покров сложен из корневищных осок (С. lasiocarpa и С. rostrata) с примесью подмаренника болотного (Galium palustre) и подмаренника топяного (G. uliginosum), пушицы многоколосковой (Eriophorum polystrachyon), вахты (Menyanthes trifoliata) Phragmites communis (рис. 38). Эти фитоценозы произрастают небольшими площадями по окрайкам болот' в условиях повышенного грунтового питания не сильно минерализованными водами (зольность субстрата 5—8%); б) травяной покров сложен из кочкарных осок (С. omskiana, С. appropinquata, С. gracilis, реже С. caespitosa), образующих большие кочки-бугры с заселяющими их в небольшом количестве 95
Рис. 38. Осоковый фитоценоз из корневищных осок Рис. 39. Осоковый фитоценоз из кочкарных
зелеными мхами (рис. 39). Среди осок диффузно рассеяно большое количество разнотравья. Эти фитоценозы располагаются главным образом в поймах рек. Зольность субстрата (8—20%) повышена здесь вследствие оседания из полых вод минеральных наносов. В современном растительном покрове болот первые фитоценозы не имеют значительного распространения и встречаются главным образом в северо-западных районах европейской части Союза. Рис. 40. Осоково-сфагновый низинный фитоценоз Вторые фитоценозы произрастают на торфяниках пойменного залегания и занимают значительные площади, особенно в южной половине Союза. Травяно-моховая группа. Осоково-гипновые ни. зинные фитоценозы развиваются в условиях повышенного увлажнения грунтовыми водами. Зольность субстрата составляет 6—8%, но в отдельных случаях сильно превышает этот показатель. Древесный ярус отсутствует. Кустарниковый сильно угнетен и разрежен: береза карликовая (В. папа) и реже береза приземистая (В. humilis) растут по редким кочкам, образованным зелеными мхами. Разрежен и травянистый ярус, состоящий из осок (С. diandra, С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa, C. chordorrhiza, С. appropinquata) с вкраплением вахты (Мепуап- thes trifoliata) и сабельника (Comarum palustre). Сплошной моховой ковер состоит из зеленых мхов: Drepanocladus vernicosus, D. aduncus, Calliergonella cuspidatum, Calliergon giganteum, Meesia triquetra и др. Поверхность мохового покрова, сложенного этими 7 С. Н. Тюреметов 97
мхами, ровная, чаще сильнотопкая. Но с появлением в нем Aula- comnium palustre и Sph. warnstorfii (при некотором обеднении субстрата) микрорельеф меняется: появляются кочки-бугры, образованные этими мхами. Осоково-гшгаовые низинные фитоценозы нередко занимают большие площади на отдельных массивах по склонам террас. Особенно часто встречаются они на восточных склонах Урала, в южной половине европейской части Союза и в Западной Сибири. Осоково-сфагновые низинные фитоценозы (рис. 40) обитают в условиях обильного питания слабо минерализованными грунтовыми водами. Отсюда повышенная влажность субстрата (92—93%) и несколько пониженная зольность D—5%), неблагоприятствующие разнообразию видового состава. Древесный ярус здесь отсутствует, кустарниковый угнетен и представлен немногими видами мелких ив (S. lapponum, S. myrtilloides); осоки (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. chordorrhiza, С. limosa) составляют в основном разреженный травяной ярус; встречаются в нем единично вахта (Menyanthes trifoliata), хвощ (Equisetum fluviatile), шейхцерия (Scheuchzeria palustris), тростник (Phragmites communis). Почти ровный светло-зеленый ковер из сфагновых мхов (Sph. centrale, Sph. obtusum, Sph. subsecundum и Sph. contortum) с примесью Sph. teres сплошь покрывает почву. Верхний слой субстрата сильно разжижен. Осоково-сфагновые низинные фитоценозы не имеют широкого распространения. Они покрывают отдельные небольшие подтопляемые участки по окрайкам крупных олиготрофных месторождений и реже нацело слагают растительный покров торфяников, расположенных по склонам и питаемых бедными грунтовыми водами. Моховая группа. Гипновые низинные фитоценозы развиваются на торфяных месторождениях склонов террас, на водоразделах, в проточных котловинах староречий и на небольших подтопляемых болотах южных районов европейской части Союза, Украины, восточных склонов Урала и Западной Сибири. Сильное обводнение (вода стоит в уровень с моховым покровом) создает эти безлесные ровные бронзово-золотистые ковры: Dre- panocladus vernicosus и Calliergon giganteum составляют основной фон этого ковра. Сильно разреженный угнетенный травостой представлен в виде С. limosa, С. chordorrhiza, С. dioica, С. lasio- сагра, С. rostrata и камнеломки (Saxifraga hirculus). Редкие вытянутые бугры-валы (веретья) из Sph. warnstorfii кое-где пересекают ровную поверхность топей. Высота валов составляет 20—40 см, ширина 2—4 м, длина достигает несколько десятков метров. Занимают они до 20% площади гшшовых болот и вытянуты перпендикулярно к их уклону. По ним разреженно растут березы (Betula pubescens и В. humilis). Сфагновые низинные фитоценозы. При столь 98
же сильном обводнении, но обеднении грунтовыми водами возникают сфагновые низинные фитоценозы. Плоский рельеф, густой светло-зеленый моховой ковер из Sph. obtusum, Sph. teres с примесью Sph. subsecundum и Sph. fallax, кое-где выступающие над моховым покровом осоки (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa), единичные экземпляры малозаметной шепхцерии (Scheuchzeria palustris) и изредка крупные сложные тройчатые листья вахты (Menyanthes trifoliata) создают характерную картину этих фитоценозов. § 10. ПЕРЕХОДНЫЙ (МЕЗОТРОФНЫЙ) ТИП РАСТИТЕЛЬНОСТИ Переходный тип растительности представлен участками, располагающимися чаще на контакте между евтрофной и олиготроф- ной растительностью и состоящими из растений того и другого типов и более или менее близкими по видовому составу то к олиго- трофному, то к евтрофному типам в зависимости от характера питающих вод. Древесный ярус образован сосной и березой примерно в равных количествах. Среди кустарников: багульник (Ledum palustre), голубика (Vaccinium uliginosum), клюква (Oxycoccus quadripe- talus). Из травянистых: пушица (Eriophorum vaginatum) и осоки (С. lasiocarpa и С. rostrata). В моховом покрове сфагновые мхи, типичные для олиготрофных болот Sph. magellanicum, Sph. angustifolium, Sph. papillosum (на кочках) и типично евтрофные Sph. obtusum, Sph. subsecundum (между кочками). Также между кочками встречаются и зеленые мхи: Aulacomnium, Drepanocla- dus и др. Древесная группа. Древесные переходные фитоценозы на торфяниках, находящихся в фазе перехода от грунтового к атмосферному питанию, в условиях сильного дренажа (вблизи водоприемников — озер и рек — или по окраинам болота) развиваются древесные переходные фитоценозы. Довольно плотный древесный ярус из березы и сосны достигает высоты 8—10 м. Слабоволнистый микрорельеф создается кочками из Sph. magellanicum, Sph. centrale, Sph. angustifolium. Между- кочечные понижения затянуты ковром из Sph. subsecundum, Sph. obtusum. Пышно развиваются кустарнички: багульник (Ledum palustre), болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), голубика (Vaccinium uliginosum). Травостой из осок (С. lasiocarpa и С. rostrata) и пушицы (Eriophorum vaginatum) сильно разрежен (рис. 41). Древесно-травяная группа. Древесно-осоковые переходные фитоценозы. На торфяниках переходного типа в условиях более сильного обводнения на контакте между участками евтрофной и олиготрофной растительности развиваются древесно-осоковые переходные фитоценозы. Древесный ярус, 7* 99
представленный березой и сосной, разрежен, высота древостоя составляет 4—6 м. Пышно развиваются кустарнички: багульник (Ledum palustre), болотный мирт (Chamaedaphne calyculata). Кочки- бугры высотой до 30—40 см покрыты Sph. magellanicum и Sph. angustifolium с редким травостоем из Eriophorum vaginatum. Понижения между ними затянуты ровным ковром из Sph. obtu- sum и Sph. subsecundum с диффузно рассеянными по нему осоками Рис. 41. Древесный переходный Рис. 42. Древесно-осоковый пе- фитоценоз реходный фитоценоз (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa) и шейхцерией (Scheuchzeria palustris). Древесно-осоковые переходные фитоценозы (рис. 42) распространены довольно широко в северо-западных районах, реже встречаются в средней полосе. Древесно-моховая группа. Древесно-моховые переходные фитоценозы развиваются в условиях более сильного обводнения и отличаются разреженным и низкорослым древостоем из сосны и березы. Признаки угнетения заметны и на кустарничковой и травяной растительности. Зато плотнее и пышнее становится здесь моховой ковер из Sph. magellanicum, Sph. angusti folium и Sph. cent rale — на кочках и из Sph. subsecundum — между кочками. В междукочечных понижениях растут осоки (С. lasiocarpa, С. rostrata) и шейхцерия (Scheuchzeria palustris). Эти фитоценозы наиболее широко распространены по переходным торфяникам северо-западных районов. 100
Травяная группа. Осоковые переходные фито- ценозы занимают увлажненные участки (влажность 92—93%), расположенные на склонах болот, находящихся в условиях обильного питания слабо минерализованными грунтовыми водами, или на контакте между участками евтрофной и олиготрофной растительности. Для этих фитоценозов характерно отсутствие древесного яруса и незначительное количество кустарничков (Ericaceae). В травяном ярусе осоки (С. lasiocarpa и С. rostrata) составляют основной фон, в котором вкраплена пушица (Eriophorum vagi- natum). Микрорельеф слабоволнистый с колебаниями высоты в пределах 10—15 см; кочки образованы Sph. magellanicum и Sph. angustifolium. Междукочечные понижения покрыты Sph. majus, Sph. fallax и Sph. obtusum. Осоковые переходные фитоценозы встречаются во всех районах Советского Союза. Шейхцериевые переходные фитоценозы. На сильно обводненных окраинах крупных болот развиваются относительно небольшие участки открытых безлесных шейхцериевых топей, где в растительном покрове отсутствуют даже кустарнички. Травостой из шейхцерии (S^heuchzeria palustris), пушицы (Eriophorum vaginatum) и корневищных осок (С. lasiocarpa и С. rostrata) разрежен. В моховом покрове заметен уклон в сторону обогащения видового состава более гидрофильными сфагнами (Sph. papillosum). Сильная обводненность этих участков делает их труднопроходимыми. Травяно-моховая группа. Осоково-сфагновые переходные фитоценозы. Преобладающую роль в этих фитоценозах играет моховой покров — густой и пышный, состоящий из гидрофильных сфагновых мхов: Sph. obtusum, Sph. majus, Sph. fallax, Sph. angustifolium. Разреженный травостой из осок (С. rostrata, С. lasiocarpa, С. limosa) в отличие от осоковых переходных фитоценозов намечается лишь по небольшим западинкам. Древесные насаждения и кустарнички отсутствуют. Участки этих фитоценозов, нередко значительные по площади, окаймляют крупные олиготрофные торфяники в северо-западных и восточных районах страны, формируются в условиях высокого обводнения. И. Д. Богдановская-Гиенэф отмечает их в растительном покрове на участках залежи, покрывающей «глухие речки». Моховая группа. Гипновые переходные фитоценозы. Появление в растительном покрове болота сильно обводненных участков гипновых переходных фитоценозов знаменует первые стадии перехода низинных торфяников в фазу атмосферного питания. На ровном открытом гипновом ковре из Callier- gon cordifolium, Drepanocladus exannulatus, D. fluitans кое-где разбросаны приподнятые площадки Sph. magellanicum, Sph. centrale, Sph. obtusum и Sph. subsecundum. В разреженном травостое из С. lasiocarpa, С. rostrata и разнотравья (Menyanthes 101
rifoliata, Phragmites communis, «Eriophorum polystachyon, Scheu- chzeria palustris) встречаются куртинки кустарничков: березы карликовой (В. папа) и болотного мирта (Chamaedaphne calycu- lata). Сфагновые перехо-дные фитоценоз ы. Открытые сильно обводненные сфагновые переходные топи являются следующей стадиен перехода торфяников в верховой тип. Зеленые Рис. 43. Аапа-комплекс мхи в моховом покрове постепенно вытесняются сфагновыми, образующими хорошо развитый сплошной ковер из Sph. subse- cundum, Sph. jensenii, Sph. majus, Sph. fallax, Sph. obtusum, Sph. magellanicum, Sph. angustifolium. В травостое осоки (С. chor- dorrhiza, С. limosa, С. lasiocarpa, С. rostrata) и разнотравье — шейхцерия (Scheuchzeria palustris) и очеретник (Rhynchospora alba). Сфагновые переходные топи занимают значительные площади на сильно подтопляемых окрайках верховых болот. Аапа-комплекс располагается в центральных частях крупных низинных торфяников с вогнутой поверхностью и характеризуется многократным чередованием в рельефе больших приподнятых участков олиготрофной растительности и пониженных 102
участков евтрофной растительности (рис. 43). Распространен в*северных районах Карелии, на Кольском полуострове, в районе Печоры и в Западной Сибири. § 11. ВЕРХОВОЙ (ОЛИГОТРОФНЫЙ) ТИП РАСТИТЕЛЬНОСТИ В растительности верхового типа древесный ярус представлен сосной различных болотных форм (в районах Западной Сибири — сибирским кедром; Восточной Сибири, Камчатки и Сахалина — лиственницей); кустарничковый покров составляют: болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), подбел (Andromeda palifolia), багульник (Ledum palustre), голубика (Vaccinium uliginosum), водяника (Empetrum nigrum), клюква четырех- лепестная, или болотная (Oxycoccus quadripetalus); клюква мелкоплодная (О. microcarpus); травяной ярус состоит из пушицы (Eriophorum vaginatum), очеретника (Rhynchospora alba), шейх- церйй (Scheuchzeria palustris), иногда осоки топяной (С. limosa) и осоки малоцветковой (С. pauciflora); в моховом покрове основной фон составляют сфагновые мхи: Sph. fuscum, Sph. magel- lanicum, Sph. rubellum, Sph. angustifolium, Sph. balticum, Sph. ma jus, Sph. fallax и Sph. cuspi datum. Общее количество растений олиготрофного типа невелико (около 20 видов), тогда как в евтрофном типе оно составляет более 100 видов. В зависимости от степени увлажнения растения верхового типа образуют немногие фитоценозы с характерными для них формами микрорельефа (рис. 44). Древесная группа. Сосново-кустарниковые фитоценозы не занимают больших площадей и редко достигают нескольких сотен гектаров. Они располагаются на сильно дренированных склонах болот близ водоприемников или нацело слагают растительный покров небольших верховых торфяников среди песчаных почв. Влажность субстрата небольшая (87—89%), и это создает благоприятные условия для развития древесного и кустарнйчкового ярусов. Древесный ярус состоит из сосны f. uliginosa высотой до 10—12 м. Характерно для этих фитоцено- зов наличие густого соснового подроста. Кустарничковый ярус развит хорошо, высота составляет до 40—60 см, площадь покрытия до 60—80%, состоит он главным образом из багульника (Ledum palustre), болотного мирта (Chamaedaphne calyculata) и голубики (Vaccinium uliginosum). Мощное развитие древесного и кустарнйчкового ярусов создает довольно сильное затенение, которое вместе с сухостью субстрата действует угнетающе на сфагновый ковер. Число встречающихся здесь видов сфагнов невелико: Sph. magellanicum (с примесью Pleurozium schreberi) образует невысокие кочки, междукочечные понижения заняты Sph. angustifolium. 103
Рис. 44. Схема фитоценозов Г — грядово-озерный; II —• грядово-мочажинный; III — фускум
верхового типа: фитоценоз; IV — сосново-сфагновый; У — сосново-кустарничковый
Сосново-кустарничковые фитоценозы (рис. 45) встречаются главным образом в средней полосе Советского Союза до южной границы распространения верховых болот. В современном растительном покрове сосново-кустарничковые фитоценозы занимают небольшие площади: они покрывают некрупные верховые болота по южной границе их распространения и образуют отдельные участки на крупных болотах обычно вблизи озер, водоприемников или на достаточно дренированных окрайках. На торфяных месторождениях Сахалина подобные фитоценозы сложены в древесном ярусе лиственницей (Larix dahurica); в кустарничковом — багульником крупнолистным (Ledum macro- hyllum); кочки — Sph. fuscum. В Западной Сибири сосново- кустарничковый фитоценоз образует вариант с моховым покровом из Sph. fuscum, Sph. angustifo- lium и Sph. magellanicum на рямах. Древесно-травяная группа» Сосново - пушицевые фитоценозы. По окрай- кам крупных верховых торфяников или на небольших хорошо дренируемых верховых болотцах развиваются сосново-пушицевые фитоценозы. Над всеми компонентами в них явно преобладает пушица (Eriophorum vaginatum). Она покрывает поверхность торфяника сплошным ковром, образуя местами подобие кочек. Древесный ярус из сосны (f. litwinowii) высотой 4—8 м заметно угнетен и сильно разрежен. Изредка встречаются кустарнички вересковых: болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), подбел (Andromeda polifolia). В моховом ковре преобладает Sph. angusti- folium, в меньшем количестве встречается Sph. magellanicum. Древесно-моховая группа. Сосново-сфагновые фитоценозы (рис. 46) занимают краевые зоны крупных верховых торфяников в северо-западных, северных и восточных районах европейской части Союза, находящихся в условиях некоторого дренажа (влажность верхнего слоя 89—90%), или нацело слагают растительный покров некрупных болот в районах песчаных отложений. Здесь растет сосна f. litwinowii высотой до 4—6 м с довольно большим количеством кустарничков. Среди последних: багульник (Ledum palustre), болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), голубика (Vaccinium uliginosum). Травяной ярус Рис. 45. Сосново-кустарничковый фитоценоз 106
^#ш!',' «5%|^ ■'.*„ /tfX . J|>*r>-~f вйй '^■- ЩЩ \, :, ::*■■:■? 'x• ■-■■■■ ■■■■■ ■■ :■: • / ■. .:^v :S *«Шг^дш&1ж«ШЙ«Йй.?^ Рис. 46. Сосново-сфагновый фитоценоз Рис. 47. Пушицевый фитоценоз
состоит из пушицы (Eriophorum vaginatum). Микрорельеф слабоволнистый при высоте кочек до 15—25 см. Кочки, занимающие до половины площади, образованы Sph. magellanicum, нередко с небольшой примесью Polytrichum strictum. Междукочечные понижения покрыты Sph. angustifolium. Травяная группа. Пушицевые фитоценоз ы. На хорошо дренированных окрайках верховых болот в районах средней полосы европейской части Союза развиваются иногда небольшими участками пушицевые кочкарники (рис. 47). Плотные кочки пушицы высотой до 20—30 см и диаметром до 30 см занимают на них около 50% площади. Торфяной пласт в междукочечных понижениях сильно уплотнен с поверхности, поэтому талые и дождевые воды подолгу задерживаются в этих понижениях. По высыхании воды они покрываются сильно разреженным моховым ковром из Sph. magellanicum и Sph. angustifolium, едва прикрывающим почву; местами торфяной пласт остается обнаженным. Эти участки часто безлесны. Кустарнички вересковых изредка встречаются на кочках. Травяно-моховая группа. Пушицево-сфагновые топи. В периферических сильно обводненных частях крупных верховых выпуклых торфяников нередко встречаются обширные безлесные участки с плоским ровным рельефом, покрытые рыхлым ковром мочажинных сфагновых мхов: Sph. balticum, Sph. angustifolium, Sph. majus, Sph. cuspidatum, Sph. fallax. Над моховым ковром поднимается травяной ярус, в котором преобладает пушица с примесью очеретника. Из кустарничков встречаются подбел (Andromeda polifolia) и клюква (Oxycoccus quadripetalus). Шейхцериево-сфагновые топи. С усилением обводненности пушицево-сфагновых топей в травяном ярусе на смену пушице появляется шейхцерия и тогда возникает новая группировка растительности: над плоским рыхлым ковром мочажинных сфагнов (Sph. balticum, Sph. angustifolium, Sph. majus, Sph. cuspidatum, Sph. fallax) в травостое господствует Scheuchzeria palustris в сопровождении очеретника (Rhyncho- spora alba) и осоки топяной (С. limosa). Среди кустарничков — подбел (Andromeda polifolia) и клюква (Oxycoccus quadripetalus). Растительность шейхцериево-сфагновых топей кроме плоских сильно обводненных окрайков крупных верховых выпуклых торфяников занимает также небольшие участки в грядово-моча- жинном комплексе растительности в тех же условиях избыточного увлажнения. Моховая группа. Ангустифолиум-фитоценоз произрастает в условиях повышенного увлажнения на безлесных окрап- ковых участках верховых болот. Здесь в рыхлом ковре из Sph. angustifolium, Sph. fallax, иногда с незначительной примесью Sph. magellanicum поднимаются редкие кочки из Polytrichum 10S
strictum высотой до 50—60 см, диаметром 1,5—2 м. В моховом покрове рассеяны травянистые растения и кустарнички: шейх- церия, пушица, подбел, в небольшом количестве клюква четырех- лепестная. Встречаются иногда отдельные редкие стволы отмершей сосны. Магелланикум-фитоценоз широко распространен в центральных частях крупных верховых торфяников в районах средней полосы Советского Союза. Влажность субстрата здесь относительно повышена (90—91%), поэтому древесный ярус несколько изрежен и угнетен: сосна f. litwinowii достигает высоты 2—4 м. В кустарнйчковом ярусе встречаются болотный мирт (Chamaedaphne calyculata) и подбел (Andromeda polifolia); в травяном — обильная пушица (Eriophorum vaginatum). Кочки высотой 30 см, занимающие более 50% площади, образованы Sph. magellanicum, в междукочечных понижениях — Sph. angu- stifolium. Относительно обширные участки (иногда до 50% всей площади торфяника) занимает магелланикум-фитоценоз среди сосново- пушицевого и сосново-сфагнового растительного покрова болот, образуя кочковатый микрорельеф и откладывая магелланикум- торф. Более мощные кочки из магелланикум-торфа с магеллани- кум-фитоценозом на поверхности характерны для грядово-моча- жинного комплекса растительности (рис. 48). Фускум-фитоценозы отличаются повышенной влажностью субстрата (92—93%). Sph. fuscum образует крупные дернины, покрывающие поверхность болота большими плоскими подушками высотой до 30 см, обладающими большой влагоемкостью. Повышенная влажность и плотность мохового ковра не благоприятствуют росту древесного яруса, и здесь растет разреженная, чаще сильно угнетенная сосна f. pumila или f. willkommii высотой до 1—3 м. Слабо развит и кустарничковый покров из голубики (Vaccinium uliginosum), иногда водяники (Empetrum nigrum), подбела (Andromeda polifolia), клюквы четырехлепестной (Oxucoccus quadripetalus), а чаще клюквы мелкоплодной (Охи- coccus microcarpus). В травяном ярусе обильна пушица (Eriophorum vaginatum), нередко морошка (Rubus chamaemorus). Моховой покров почти на 100% состоит из Sph. fuscum с небольшой примесью Sph. angustifolium и Sph. magellanicum у основания кочек. Эти фитоценозы сосредоточены главным образом в Северных районах, на восточном склоне Урала и в Западной Сибири. На северо-западе европейской части СССР они встречаются небольшими площадями (рис. 49). Мозаичные сфагновые фитоценозы распространены преимущественно в центральных частях крупных торфяных массивов Полесья (Белорусская ССР). Обильное питание бедными минеральными водами обусловливает их сильную обводненность, значительную угнетенность и разреженность кустарничкового и травяного ярусов и очень бедный их состав. 109
Рис. 48. Магелланикум-фитоценоз Рис. 49. Фускум-фитоценоз
Разбросанно и редко растут здесь Ledum 'palustre, Chamaedaphne calyculata, Andromeda polifolia, Scheuchzeria palustris, Carex limosa, Rhynchospora alba. Обильна только Oxycoccus quadri- petalus. Зато богат по видовому составу и разнообразен сфагновый покров из Sph. fuscum, Sph. magellanicum, Sph. angustifolium, Sph. rubellum, Sph. balticum, Sph. cuspidatum, Sph. papillosum, Sph. fallax. Микрорельеф на этих yqacTKax почти не выражен и мхи представляют пеструю мозаику в своем размещений, только Sph. rubellum проявляет некоторое тяготение к едва намеченным повышениям в микрорельефе. Эти фитоценозы встречены только в БССР. Для грядово-мочажинного комплекса характерны повышенная влажность субстрата (92—93%) и сильно расчлененный микрорельеф, состоящий из удлиненных бугров или гряд и разделенных ими вытянутых межбугровых понижений мочажин с открытой водной поверхностью или разреженным покровом из сфагновых мхов. Размеры как положительных, так и отрицательных элементов микрорельефа сильно колеблются. Среда не способствует росту древесного яруса, и сосна здесь угнетенная, редкая (/. willkommii и f. litwinowii) со средней высотой до 2—4 м. Располагается она на кочках-буграх. Невелико и число кустарничков. Среди них: болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), подбел (Andromeda polifolia), клюква (Oxycoccus quadri- petalus), водяника (Empetrum nigrum), вереск (Calluna vulgaris). В травяном покрове встречаются пушица (Eriophorum vaginatum) на буграх и грядах, а также по их склонам, шейхцерия (Scheuchzeria palustris) и очеретник (Rhynchospora alba) — в мочажинах. Сильная расчлененность микрорельефа в грядово-мочажинном комплексе и разнообразие степени влажности создают большое видовое богатство сфагнового покрова: Sph. fuscum и Sph. magellanicum образуют кочки-бугры; склоны кочек и понижения между ними покрывают Sph. angustifolium, Sph. balticum, Sph. rubellum, наиболее обводненные понижения — мочажины занимают Sph. majus и иногда Sph. cuspidatum (рис. 50). Расчлененность и формы микрорельефа в грядово-мочажинном комплексе имеют в отдельных случаях различный характер. Грядово-мочажинным комплексом называют участки, где положительные элементы микрорельефа в виде вытянутых гряд составляют от 40 до 60% площади. Участки, где на долю положительных элементов рельефа приходится свыше 65% площади, относятся к мочажинно-г рядовому комплексу. Участки, в микрорельефе которых от 15 до 40% общей площади составляют положительные элементы, но имеющие вид не параллельно вытянутых гряд, а скорее представляющие собой цепи разорванных длинных бугров, называют бугристо- м о ч а ж и н н ы м комплексом. 111
Рис. 50. Грядово-мочажинный комплекс ^^^^^шш^ш % Рис. 51. Грядово-озерный комплекс
Грядово-мочажинный комплекс обычно располагается по склонам в центральных сильно обводненных частях крупных верховых ^месторождений в северо-западном и западном районах европейской части Союза, а также в Западной Сибири. В микрорельефе грядово-озерного комплекса (рис. 51) длинные вытянутые гряды, расположенные перпендикулярно к общему уклону болота, чередуются с озерами. Над уровнем воды в них гряды поднимаются на 30—40 см. Рис. 52. Озерно-денудационный комплекс Сильная обводненность грядово-озерного комплекса угнетает растения древесного и кустарникового ярусов, и для раститель-' ности характерно господство мохового покрова из Sph. fuscum с небольшой примесью Sph. magellanicum и Sph. angustifolium. Сосна на грядах редкая, сильно угнетенная (f. pumila), высотой до 0,5—0,7 м, нередко полностью погруженная в моховом покрове, так что над поверхностью поднимаются лишь верхушки ветвей. Кустарнички почти отсутствуют: единично встречаются водяника (Empetrum nigrum), вереск (Calluna vulgaris), клюква (Oxycoccus quadripetalus и О. microcarpus). В травяном ярусе — пушица (Eriophorum vaginatum), шейхцерия (Scheuchzeria palustris), очеретник (Rhynchospora alba). Моховой покров по склонам гряд и бугров слагает Sph. balticum и ближе к воде — Sph. majus и Sph. cuspidatum. По краям озерков у моховых берегов в воде много очеретника и иногда единично встречается кувшинка (Nymphaea Candida). 8 с. Н. Тюремнов из
Грядово-озерный комплекс располагается в особых гидрологических условиях: по окрайкам выпуклых верховых торфяников- с большим подпором вод с вышележащих участков, или (редко) большими площадями в несколько тысяч гектаров в центральных плоских частях крупных верховых торфяников. В первом случае некоторый дренаж благоприятствует росту древесного яруса, и сосна (f. litwinowii) достигает иногда 4—6 м. Наиболее часто этот комплекс встречается в северо-западных районах (особенно в Прибалтике), но общие размеры его участков* по сравнению с участками других фитоценозов верхового типа невелики. Озерно-денудационный комплекс покрывает центральные части торфяных месторождений верхового типа (рис. 52). Этот комплекс описан И. Д. Богдановской-Гиенэф на примере Полистовско-Ловатского массива. Располагается' он в особых гидрологических условиях; верхний пласт залежи пронизан жилами медленно текущей воды при значительном содержании в залежи метана. Микрорельеф в озерно-денудационном комплексе грядовый; лишь ничтожная часть гряд занята типичным для этого района фитоценозом из Calluna vulgaris, Eriophorum vaginatum* Rubus chamaemorus, Sph. fuscum с постоянной примесью Sph* rubellum. Большинство гряд и бугров покрывают фитоценозы Calluna vulgaris, Cladonia и Calluna vulgaris, Sph. fuscum и Sph. rubellum. На грядах встречается редкая сосна f. willkommii высотой до 1 м и f. pumila, широкие куртины которой возвышаются над моховым покровом на 20—40 см. Кроме них единично растут тонкие березы (В. pendula) высотой до 2,5 м. Мочажины могут быть разделены на четыре группы: сфагновые, юнгерманиевые или черные, денудированные и мочажины с растительностью, не типичной для верхового болота» Возникновение черных мочажин И. Д. Богдановская-Гиенэф объясняет выходом на поверхность метана, отравляющего растительность. Озерки рассеяны неравномерно, часто сгруппированы полосами. Кроме описанных выше трех типов растительности (евтрофного, мезотрофного и олиготрофного) Д. К. Зеров для Украинской ССР выделяет еще один тип — алкалитрофный, близкий по видовому составу к евтрофному типу растительности, но отличающийся от него характером водно-минерального питания: более повышенным содержанием в питающих водах минеральных веществ, в частности кальция, и реакцией среды — нейтральной или щелочной (рН = 7—8). Алкалитрофный тип растительности приурочен к лёссовым отложениям; он известен для западной части Украины, Башкирской АССР и Западной Сибири. В районах средней полосы европейской части Советского Союза алкалитрофный тип растительности встречается редко. 114
В алкалитрофном типе растительности Украины Д. К. Зеров различает четыре основные группировки: ольховую, тростниковую, осоковую и гипново-осоковую. Алкалитрофные группировки Д. Е. Зерова Е. М. Брадис относит к евтрофному типу растительности. В сложений растительного покрова торфяного месторождения участвуют несколько фитоценозов и часто не одного, а двух или даже всех трех типов растительности. Объясняется это тем, что условия водно-минерального питания в отдельных частях одного и того же торфяника различны. Рассмотрим план растительности двух торфяников (один низинного, другой верхового типа). Низинное торфяное месторождение Озерецко-Неплюевское Калининской области расположено в водораздельной сточной котловине. Периферическая его часть наиболее приподнятая, питается грунтовыми водами вскрытого котловиной водоносного горизонта и поверхностно-сточными водами, стекающими со склонов высокого северного берега. Подпор грунтовых вод отражается и на всей центральной части торфяника. В южной его части сказывается дренирующее влияние водоприемника. Соответственно изменению гидрологического режима меняется и растительный покров на отдельных его участках: северный участок торфяника покрыт ольшаниками. К югу древесный ярус становится реже, и ольшаники в центре торфяника переходят в древесно-осоково- гипновые фитоценозы, а в южной части — в безлесные осоково- гипновые топи. Верховое торфяное месторождение «Святинский мох» Калининской области лежит в плоской впадине на зандровой равнине. Северо-восточная часть торфяника аккумулирует большое количество сточных вод, а юго-западная окраинная часть отдает избыточные воды в водоприемник. Средний участок находится в условиях двустороннего воздействия: подпора и стока вод из северовосточного участка и дренажа в водоприемник, постепенно убывающего к центру. В зависимости от гидрологического режима центральная часть торфяника занята сильно обводненным грядово- мочажинным комплексом. В северо-восточной части торфяник покрыт магелланикум-фитоценозом, переходящим в сосново-ку- старничковый фитоценоз, а к дренируемому берегу растительный покров сложен сосново-пушицевым фитоценозом.
ГЛАВА VI ПРОЦЕСС ТОРФООБРАЗОВАНИЯ Возраст наиболее древних каустобиолитов (горючих ископаемых — углей и сланцев) относят к каменноугольному и девонскому периодам. Находятся угли и сланцы в ископаемом состоянии под минеральной кровлей. Начало образования торфов и са- пропелей относится к четвертичному периоду. Из них межледниковые торфы, более древние, отлагались в межледниковые эпохи и погребены наслоениями морены. Процесс торфонакопления на них закончен. На тех из них, которые сохранили свой естественный растительный покров, процесс торфонакопления продолжается, замедляясь или совершенно прекращаясь после осушения верхнего слоя торфяного месторождения или его выгорания. Торфообразование — весьма сложный процесс, который может быть подразделен на два момента: 1) ежегодный прирост расте- ний-торфообразователей — накопление живой органической массы; 2) отмирание растений-торфообразователей — их неполный распад в условиях избыточного застойного увлажнения и недостатка кислорода и накопление отмершей органической массы в виде торфа. § 12. ПРИРОСТ ТОРФЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И МЕТОДЫ ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ Линейный прирост вверх растительного покрова изучен в основном для верховых торфяников. Он может быть определен по: 1) росянке и другим травянистым растениям; 2) зеленой хлорофилл оносной части сфагнума. Росянка (D rose га rotundi folia — росянка круглолистная и D. anglica — росянка английская) — насекомоядное растение высотой до 10—20 см с округлыми у первого вида и удлиненными у второго вида листьями, собранными в прикорневую розетку, и длинной цветочной стрелкой. Пластинка листа сверху и по краям покрыта многочисленными красноватыми железистыми волосками, выделяющими на кончиках блестящие капельки липкого секрета. Мелкие насекомые, севшие на лист, прилипают к нему, перевариваются и служат добавочным питанием для этого растения, поселяющегося обычно на верховых болотах, бедных азотистыми соединениями и минеральными солями. В течение вегетационного периода нижняя часть этого растения и розетка его листьев погребаются быстро нарастающим сфагно- 116
вым ковром. На следующий год весной росянка^развивает новую розетку листьев, расположенную по стеблю выше, на уровне поднявшейся поверхности мохового покрова. Старая розетка листьев росянки, а иногда и две-три розетки прошлых лет сохраняются в отмершем мхе (рис. 53). Измеряя расстояние между Рис. 53. Определение линейного прироста мохового покрова по росянке (D rose га rotundifolia) ними, можно судить о приросте сфагнового мха за последние один- два года. Средний ежегодный прирост мха, определяемый по росянке, равняется приблизительно 20—25 мм. Линейный прирост мохового покрова на верховых и низинных торфяных месторождениях можно изучать также по корневым системам Polygonum bistorta, Molinia coerulea, Carex lasiocarpa 117
(рис. 54). Эти растения имеют многолетние, расположенные вертикально или наклонно корневища, следующие в своем росте за приростом сфагнового покрова и долго сохраняющиеся в торфе. По годичным удлинениям корневища можно определить ежегодный прирост мохового покрова за ряд лет. Цифры прироста, определенные по корневищам этих растений, близки к цифрам, полученным по росянке. Рис. 54. Определение линейного прироста мохового покрова по: 1 *—"роковой^ шейке (Polygonum bistorta); 2 — молинии (Molinia coerulea); 3 — осоке шершавоплодной (Сагех lasiocarpa) Прирост по зеленой хлорофиллоносной части сфагнума определяется перевязкой (на отдельных площадках) стебля сфагнума петлями ниток на расстоянии 10—20 мм от головки сфагнового мха. Нарастание сфагнового мха происходит в верхней части стебля (головке), поэтому, измерив через определенный промежуток времени расстояние от нитяной петли до головки, можно судить о приросте сфагнума за этот период. Моховой покров при наложении этих петель на стебельки почти не получает каких-либо нарушений. Расхождение в приросте между отдельными стебельками на однородных площадях составляет ±3 мм. При сравнении цифр прироста Н. Я. Кац, М. М. Кириллович, и Н. В. Лебедева пришли к выводу, что прирост, определяемый по росянке, несколько меньше прироста, определяемого по зеленой части сфагнума; объясняют это тем, что стебельки сфагнума в дернине стоят не всегда отвесно и прирост всей дернины несколько меньше прироста по длине каждого стебелька, росянка же следует за приростом всей дернины, а не отдельных стебельков сфагнума. 118
По приросту живого сфагнового покрова нельзя судить о приросте торфяника в целом. Слой мха при разложении дает слой торфа меньшей толщины, но и эта толщина по мере погребения его новыми слоями уменьшается за счет естественной осадки (уплотнения). По сосне также можно определить прирост торфяника в целом за несколько десятилетий в зависимости от возраста сосны. При определении нужно измерить высоту погребенной мхом части ствола сосны от поверхности мохового покрова вниз до корневой шейки и по поперечному срезу ствола сосны у корневой шейки определить ее возраст (рис. 55). Местонахождение в торфе корневой шейки сосны есть показатель уровня поверхности торфяника к моменту прорастания семечка сосны. Измеренная высота погребенной части ствола дает прирост торфяника за весь период роста сосны, определенный по ее поперечному срезу, a h/t = = и даст средний годовой прирост торфяника за период роста сосны. Данные многократных проверок этого метода по соснам различного возраста показали, что цифры среднего годового прироста торфяника в целом, определенные по более молодым соснам, выше цифр, полученных по относительно старым соснам, т. е. за более длительные периоды существования торфяника. Это явление объясняется осадкой (уплотнением) торфа и уменьшением толщины слоя мха при переходе его в торф. Прирост торфяника в верхних его слоях определяют также с помощью постоянных реперов, установленных в залежи, которые погребаются залежью в процессе нарастания торфа. Периодически измеряя укорачивающийся конец репера над поверхностью залежи, можно судить о быстроте нарастания верхнего слоя торфяной толщи. Определить средний годовой прирост торфяной залежи за многие столетия помогает археология: при находках в торфяных залежах так называемых культурных слоев, т. е. слоев, сохранивших следы стоянок древнего человека, археология достаточно точно определяет период, к которому относится обнаруженный культурный слой. Разделив толщу залежи над культурным слоем на показатель давности его отложений, получим искомую цифру годового прироста залежи. ТХГНЯГТ Рис. 55. Схема определения прироста верхнего слоя торфяной залежи по сосне: а — корневая шейка сосны; h — высота прироста торфа за период роста сосны 119
В некоторых верховых торфяниках на глубине 2—3 м находится ясно выраженный слой хорошо разложившегося торфа с пнями сосны (пограничный горизонт). Отложение этого слоя относят ко времени общего потепления климата, когда большинство болот пересохло и покрылось сосновыми лесами. Последовавшее затем начало нового похолодания относят приблизительно к 500—800-м годам до н. э. Разделив цифру мощности торфа над уровнем пограничного горизонта на два с половиной тысячелетия, прошедших со времени образования его, получим приблизительно 1 мм среднего за этот период годового прироста торфяной залежи. Число деревьев 1 10 27 26 32 Возраст сосны, год . . . . 11—20 21—30 31—40 41—50 51—60 Ежегодный прирост, мм . . 15,5 13,3 9,7 9,5 6,8 Число деревьев 24 9 14 6 3 Возраст сосны, год . . . . 61—70 71—80 81—90 91—100 Свыше:100 Ежегодный прирост, мм . . . 6,3 5,7 5,3 4,9 3,6 Но эта величина для различных торфяников не остается одинаковой: она зависит от условий влажности, в которых происходит процесс торфонакопления. Торфяники сильно увлажненные, питаемые напорными грунтовыми водами, обнаруживают большой прирост залежи. Метод пыльцы, позволяющий определять возраст торфяников, показывает, что скорость нарастания торфа находится в прямой зависимости от степени обводнения торфяника, и в различных торфяниках средний годовой прирост торфа колеблется от 0,5 до 2,5 мм. Разработка метода определения годового линейного прироста по сфагнуму позволила перейти к учету и весового прироста растительной массы (урожая) за год. Для этого собирают урожай мха текущего года с площадки 1 м2 и взвешивают при абсолютно сухом состоянии. Дополнительно на этой площадке собирают и взвешивают растения, сопутствующие мху: пушицу и кустарнички, причем у кустарничков собирают только побеги текущего года. На основании этих данных подсчитывают общий урожай данного года с опытной площадки и определяют путем пересчета урожай о площади в 1 га. Годичный урожай растений-торфообразователей верхового торфяника (сосново-сфагновые фитоценозы) на 1 га, по данным Д. А. Бегак, составляет в среднем 2 т, причем основную массу от урожая составляют сфагновые мхи. Вопрос прироста важен и интересен для познания процесса торфообразования и в последнее время ему уделялось много внимания, особенно советскими болотоведами. Возможность определять прирост по самому сфагнуму позволяет сравнивать прирост разных видов в одних и тех же условиях, прирост одного итого же вида в различных экологических условиях, линейный прирост и весовой прирост одного и того же урожая и др. Линейный и весо- 120
ТАБЛИЦ А^> Мох Sph. fuscum Sph. magellanicum Sph. papillosum Sph. angustifolium Sph. majus Sph. cuspidatum Кислотность, pll 4,38 4,18 4,08 4,17 3,75 3,70 Глубина стояния грунтовых вод, см ОТ — ДО 23—30 14-26 9—16 5-16 1-4 средняя 25 23 13 И 2 0,5 Линейный прирост, см от — до 0,5-0,9 1,1—1,3 1,0—2,0 2,4-3,5 2,8—5,4 4,1-10,7 средний 0,7 1,2 1,4 3,3 4,2 7,1 Весовой прирост с площадки ЮхЮ см2, г от—до 2,0—3,2 2,0—2,7 1,8-3,3 2,7-3,5 2,3—2,8 1,1-2,1 средний 2,40 2,30 2,65 3,00 2,50 1,80 вой прирост сфагновых мхов на верховом торфяном месторождении, по А. А. Гребенщиковой, приведен в табл. 5. Из табл. 5 видно, что линейный прирост мохового покрова в отрицательных элементах микрорельефа выше, в положительных — ниже, а весовой прирост дает близкие значения для отрицательных и положительных форм микрорельефа; это кажущееся несоответствие объясняется тем, что в междукочечных понижениях при большом линейном приросте плотность мохового покрова меньшая, чем на кочках. § 13, ПРОЦЕСС РАЗЛОЖЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ Отмирание органической массы растений-торфообразователей и переход ее в торф для одних и тех же растений происходит различно в их надземных и подземных частях. Надземные части травянистых растений подвергаются более сильному разрушению, подземная (корневая) часть имеет в торфе лучшую сохранность. При макроскопическом рассмотрении низинных торфов бросается в глаза большое количество хорошо сохранившихся подземных частей осок — тонких серых корешков, образующих своеобразный войлок, и наблюдается почти полное отсутствие надземных частей осок: от мощных стеблей и листьев остаются лишь изредка встречающиеся, трудноопределимые отдельные обрывки. Надземные части осок подверглись полному распаду до перехода в гумус и исходные минеральные соединения. Гумус — темное бесструктурное вещество, которое придает торфу его коричневую или черную окраску, сообщает ему пластичность и определяет его коллоидальные свойства. Он весьма сложен по своему химическому составу, который обусловлен исходным матерргалом и условиями образования торфа и постоянно меняется в процессе дальнейшего разложения. 121
Вопрос о природе образования гумуса — одна из сложнейших глав современного почвоведения и химии. Вокруг этого вопроса на протяжении многих лет ведется полемика. Теория происхождения гумуса только из клетчатки (целлюлозная теория) опровергнута рядом новых теорий. Одни исследователи считают, что гу- миновые вещества состоят из специфических гуминовых кислот, подразделяемых по растворимости, содержанию углерода; другие рядом химических и биологических факторов обосновали теорию образования гуминовых веществ из лигнина и протеина. Распад растительных остатков и образование гумуса происходят различно не только для подземных и надземных частей одного и того же растения, но по-разному и у различных видов растений и в разных условиях водно-минерального питания торфяников. Поэтому одни торфы имеют войлочно-соломистую структуру лишь при небольшой примеси гумуса, у других, напротив, в темной пластичной бесструктурной массе гумуса лишь единично встречаются отдельные обрывки растительных тканей, т. е. соотношение между гумусом и растительными остатками в различных торфах различно. $*ц Проведенные опыты по разложению растений-торфообразова- телей в лабораторных и непосредственно в природных условиях торфяной залежи показывают, что выход гуминовых кислот из растений-торфообразователей целиком зависит от вида растения. Очевидно, не только процесс ароматизации (образование лигнина или синтез дубильных веществ), но и начало процесса гумификации заложено в самих растениях. Иначе невозможно объяснить отсутствие фактического накопления гуминовых веществ в процессе микробиологического разрушения растений-торфообразователей. Без микроорганизмов невозможен торфообразова- тельный процесс, однако роль микроорганизмов в основном сводится к разрушению легко- и трудногидролизуемого комплекса растительного материала. Это соотношение определяет одно из основных качеств торфа — степень его разложения. Степень разложения в морфологическом смысле — это процентное содержание в торфе бесструктурной массы, заключающей наряду с гуминовыми веществами также и мелкие частицы негумифяцированных остатков. Она связана главным образом с интенсивностью биохимического распада растительных тканей и в меньшей степени зависит от возраста торфа. Прежде считали, что степень разложения находится в прямой зависимости от возраста торфа, т. е., что в торфянике степень разложения с глубиной увеличивается. Накопленное в последнее время большое количество материалов по стратиграфии торфяников опровергает это представление. В залежах низинного типа, в которых послойное колебание степени разложения вообще выражено менее резко, удается иногда констатировать равномерное увеличение ко дну степени разложения. В залежах верхового типа послойное распределение степени разложения отличается резко выраженной скач- 122
кообразностью. В верхнем двухметровом слое верховых залежей наблюдается часто залегание двух-трех прослоек сильно разложившегося торфа со степенью разложения, превышающей степень разложения самых нижних слоев этой же залежи. Прослойки разделены слоями торфа пониженной степени разложения (рис. 56). Это свидетельствует о том, что степень разложения торфа не зависит от его возраста. И действительно, более поздние исследования в этой области показали, что основные свойства торфа, в том числе и степень разложения, приобретаются в верхнем так называемом тор- фогенном (торфообразующем) слое залежи и с глубиной торф в течение тысячелетий подвергается лишь незначительным морфологическим изменениям. В чем же сущность процесса торфообразования и от чего зависят наблюдаемые изменения степени разложения в вертикальном разрезе верховых залежей? Раньше считали, что в основном это процесс химический, и в противоположность процессу гумификации на минеральных почвах с микробиологическими процессами он не связан. Несовершенство методов микробиологических исследований торфяной залежи того времени не давало возможности выявить ту богатую микрофлору, которая обнаруже- Т АБ Л И ЦА 6 Глубина, см 25 50 75 100 150 200 Количество бактерий на 1 г естественно- влажного торфа, млн. 247,3 144,6 137,0 68,5 68,5 49,4 Глубина, см 250 300 350 400 450 Количество бактерий на 1 г естественно-влажного торфа, млн. 26,6 39,9 22,8 13,3 13,9 123 Н.м о го 60 во 100 о го 40 60 80 100 •J^.-^ 5 ~~5 20^. ^^2Jub^J^--zo~-~-Z.-~ ZJ°~~&5=i 20- 0 20 40\ 60 60 WO }ог£*^=ь^Щ _~25- •20- '-Z5~ 3-°-~ ------30/5 ~ tJ^^^/H^ 0 20 40 60 80] WO Рис. 56. Разрезы верхнего слоя торфяной залежи верхового типа с прослойками хорошо разложившегося торфа (торфяное месторождение «Святинский мох» Калининской обл., по С. Ф. Ефимовой)
ТАБЛИЦА 7 ГлуОина, см Поверхностный слой 0,2 7—10 15—20 45-50 80-90 100-110 120—125 О £ лаж К 78 86 95 91 84 84 82 92 ^ , 5 £ разло л о о О 10 20 20 35 50 75 80 — Характеристика пробы Листья березы, хвоя сосны Торф: осоковый низинный сфагновый низинный То же дрзвэсно-тростнико- вый То же » Песок Количество низмов в 1 венно S £ Сч р rl 1250 952 702 876 224 67 91 17 «икроорга- г естест- -влажного торфа, млн. S х о Е* 3 3 4 — — — — — Другие грибы 5 X 1,0 0,5 0,5 — — — — — о S а ь 1,5 0,5 0,5 — 1,0 2,3 0,5 —■ на в ней в последнее время советскими микробиологами методом окрашивания торфа и непосредственного подсчета выявляемых таким образом микроорганизмов (по С. Н. Виноградскому). По результатам исследований Н. М. Беликовой торфяные залежи весьма богаты микроорганизмами G00—800 млн. на 1 г торфа-сырца) и приближаются к разряду наиболее плодородных почв. Среда торфяных залежэй специфична в отношении распределения в ней влаги: высокое стояние уровня грунтовых вод приводит к полному анаэробиозису, т. е. отсутствию кислорода в нижних горизонтах, пересыщенных неподвижной (застойной) влагой. С распределением влаги в залежи связано и распределение по глубине микрофлоры (бактериальной и грибной). Наибольшее количество микроорганизмов относится к верхнему аэрируемому слою сильно разложившегося торфа. Здесь же — средоточие и дрожжевых микроорганизмов. Глубже в залежи встречаются лишь анаэробные бактерии. Содержание микроорганизмов в сфагновой низинной залежи (по Д. А. Бегак и Н. М. Беликовой) приведено в табл. 6, в топяно-лесной залежи — в табл. 7 и в ма- гелланикум-залежи — в табл. 8. Таблицы 6 и 7 дают представление об общем распределении микроорганизмов в залежах низинного типа. По-другому распределяются микроорганизмы в верховых залежах (см. табл. 8). 124
ТАБЛИЦА 8 бы в за- Глубина про лежи, см 0-14 9-9,5 10-14 18-19 20-22 23-24 25-26 27-30 35-40 70—84 88—106 140—164 168-196 210—230 280-300 312—350 430-450 466-468 g о t= го ев 0 4 2 4 30 60 45 20 15 10 55 15 55 10 1 60 15 15 Характеристика и ботанический состав пробы Живой покров Отмерший мох » » Мало разложившийся сфагновый торф Первая прослойка повышенной степени разложения: верхний слой средний » нижний » Среднеразложившийся сфагновый торф То же » Вторая прослойка повышенной степени разложения Мало разложившийся сфагно- , вый торф Мощная прослойка с пнями Мало разложившийся сфагно- 1 вый торф Пограничный горизонт Мало разложившийся сфагновый торф Низинный сфагновый торф Минеральный грунт Количество микроорганизмов в 1 г естественно- влажного торфа, млн. Общее количество бактерий 101 128 84 260 188 482 471 256 280 ! 337 209 191 90 214 93 180 52 8 Дрожжи 46 225 243 61 1 А US + + 2 5 2 + 1 3 9 3 6 2 22 1 + Споры грибные 2 13 2 23 18 18 9 24 | 44 2 17 7 22 17 2 Послойное распределение степени разложения отличается характерной для магелланикум-залежи скачкообразностью. На глубинах 22, 90 и 170 см ясно выражены три прослойки сильно разложившегося торфа степенью разложения 50—60%. Как видно из табл. 8, в торфяной залежи верхового типа богатство микрофлоры наблюдается в верхнем 0,5-м слое залежи. Здесь наиболее интенсивно протекает процесс размножения бактерий (признак их активности). В верхних слоях бактерии скапливаются в виде колоний, а в нижних (глубже 0,5 м) они встречаются единично или небольшими группами. В самых верхних слоях залежи сосредоточено большое количество живых грибных организмов. Отмершие гифы грибов в виде тонких нитей довольно хорошо сохраняются, и приурочены к слоям сильно разложившихся торфов, которые они пронизывают во всех 125
направлениях. Максимум дрожжей находится в первой прослойке- сильно разложившегося торфа и слоях торфа, непосредственна к ней прилегающих. Дрожжи не обладают способностью сами разрушать растительные остатки и живут за счет продуктов разрушения этих остатков другими микроорганизмами. Эти продукты распада приурочены к первой прослойке, почему она и служит средоточием дрожжей. Выше первой прослойки, в слоях неразложившихся растительных остатков, дрожжи не находят для себя подходящих питательных веществ, поэтому здесь они встречаются лишь изредка и небольшими колониями. В слое слабо разложившегося торфа между первой и второй прослойками с ухудшением аэрации и понижением температуры дрожжи почти не встречаются. Во второй прослойке они полностью отсутствуют. Наличие и распределение микроорганизмов в торфяной залежи служит доказательством того, что торфообразование не является чисто химическим процессом, а связано с жизнедеятельностью грибов и бактерий. Н. М. Беликовой в лабораторных условиях проверено воздействие грибов на живые растения-торфообразователи (сфагновые мхи, пушицу и др.). Ей удалось живой сфагновый мох заразить грибком Merulius lacrymans, и по прошествии трех-четырех месяцев из исходного торфообразователя была получена полуразрушенная масса, морфологически сходная с торфами средней и высокой степени разложения. Полученный в результате заражения Sph. magellanicum грибком Merulius lacrymans торфоподобный продукт был подвергнут И. М. Курбатовым химическому исследованию, результаты которого приведены в табл. 9. Полученные карбонатораство- римые лигнины по внешнему виду и по реакции осаждения неотличимы от торфяного гумуса. Исследования химического состава сфагновых мхов показали, что целлюлоза и гемицеллюлоза их имеют специфический химический состав, более устойчивый против воздействия микроорганизмов, чем целлюлоза и гемицеллюлоза высших растений. Из всех групп микроорганизмов только грибы способны начать разрушение мхов. Бактерии и дрожжи поселяются на продуктах разрушения ТА БЛИ ЦА 9 Химический состав Битумы Гемицеллюлозы Клетчатка Лигнин Содержание контрольного волокна на 100 г мха, г 1,45 15,07 11,32 7,97 Содержание разрушенного волокна на 100 г мха, г 0,96 5,38 3,50 6,64 12$
:мхов грибами и, используя эти продукты, подвергают их дальнейшему разложению. Чтобы доказать значение микрофлоры в разложений торфо- образующих остатков Лаборатория микологии Ленинградского университета в течение трех лет проводила изучение микрофлоры верхового торфяника и выявление роли грибных компонентов в оторфовании мхов. В микрофлоре верхового болота обнаружено 74 вида микроскопических плесневых грибов. Из них 11 видов являются новыми для науки: по-видимому, специфичность среды и специфический состав целлюлозы и гемицеллюлозы сфагнов явились стимулом видообразования и в процессе борьбы за существование выработался комплекс грибов, приспособленный к жизни в условиях верховой залежи. При анализе проб сфагнума, отобранных послойно из залежи, оказалось, что уже в верхнем слое ткани мха пронизаны гифами. Прежде всего начинают разрушаться листья, затем и стебли. Они целиком мацерируются и в дальнейшем под воздействием грибов и бактерий частично гумифицируются. Опыт искусственной гумификации биологическим воздействием на растения-торфообразователи доказал верность гипотезы о микробиологическом характере процесса торфообразования. Таким образом, торфообразование — это биохимический процесс, который энергично происходит в верхнем торфогенном слое и весьма замедленно — в более глубоких слоях залежи, откуда со значительной глубины D—6 м) выделяется метан (СН4), свидетельствующий о происходящих в глубине залежи анаэробных процессах. В залежи верхового типа содержание битумов и гумуса повышается с увеличением степени разложения. Распад углеводов {гемицеллюлоз и клетчатки) сопровождается увеличением гумино- вых веществ. При этом гемицеллюлозы, как правило, легче подвергаются распаду, чем клетчатка. Увел-йчение общего содержания лигнина, очевидно, есть результат накопления его по мере распада углеводного комплекса. Дальнейшему анаэробному бактериальному разрушению оставшейся нерасщепленной клетчатки препятствует, по-видимому, кислая реакция среды. Распределение степени разложения в низинных залежах не имеет того скачкообразного характера, как в верховых, — колебания климата на ней меньше отразились. Реакция среды нейтральная или слабощелочная, достаточное богатство минеральным питанием благоприятствует развитию в низинных залежах разнообразной микрофлоры, причем максимум микроорганизмов приходится здесь на самый верхний слой залежи. По данным Т. А. Шинкаревой, наибольшее количество микроорганизмов в разрушающейся растительной массе в низинном торфе развивалось в первые два месяца. За этот период растительные ткани распадались, приобретали коричневый цвет. Потеря сухого вещества достигала примерно 50%. В дальнейшем 127
разложение торфообразователей продолжалось в очень замедленном темпе. И. М. Курбатовым отмечено, что углеводы (гемицеллюлозы и клетчатка) подвергаются очень быстрому разрушению и частью расщепляются нацело до минеральных продуктов, а частью ассимилируются бактериями, которые после своего отмирания служат источниками богатого азотом гумуса низинных торфов. Полученные в результате гуминовые вещества и более стойкий против разрушения лигнин от дальнейшего распада предохраняются вступающими в силу анаэробными условиями. Деятельность анаэробных микроорганизмов в низинных залежах почти не отмечается ввиду того, что углеводы оказываются почти полностью расщепленными еще в аэробных условиях. Таким образом, торфогенный слой в низинных залежах находится у самой поверхности торфяника; мощность его незначительна. Аэробные процессы в этом слое, так же как и в верховых торфяниках, являются основными, а анаэробные второстепенными. Жизнедеятельность аэробных бактерий развивается интенсивнее в благоприятные, т. е. более сухие и теплые, периоды, в течение которых откладываются торфы с повышенной степенью разложения. С наступлением влажного периода уровень грунтовых вод повышается и понижается жизнедеятельность бактерий. К этому периоду приурочиваются отложения торфов пониженной степени разложения. Новая смена климатических условий в сторону потепления и сухости вызывает образование новых слоев более разложившегося торфа, которые прикрывают предыдущий слой слабо разложившегося торфа и предохраняют его от дальнейших изменений. По метеорологическим данным для средней полосы Советского Союза отмечены три потепления климата, относимые к 20, 60 и 80-м годам прошлого столетия. 3. Ф. Руофф A934 г.), использовав возраст сосен, растущих на болоте и связанных своими корнями с прослойками повышенной степени разложения, установила, что эти прослойки по времени своего образования как раз совпадают с периодами потепления климата, отмеченными в метеорологических записях! Таким образом, pi морфологические данные о строении залежи подтверждают, что скачкообразность торфообра- зовательного процесса в верховых залежах вызывается потеплениями климата, повышающими жизнедеятельность микроорганизмов, В пределах каждого типа торфообразования деятельность аэробных бактерий развивается различно не только во времени, но и в пространстве: она протекает интенсивнее в фитоценозах, наименее увлажняемых, и замедленнее — в фитоценозах, обильно увлажняемых. Поэтому в пределах каждого типа в зависимости от условий увлажнения фитоценозов откладывался всегда ряд разностей торфа, отличающихся по степени разложения. 128
§ 14. СТЕПЕНЬ РАЗЛОЖЕНИЯ ТОРФА Под степенью разложения торфа, как уже было отмечено, понимается процентное содержание в нем бесструктурной массы, заключающей наряду с гуминовыми веществами также и мелкие частицы негумифицированных остатков. Целый ряд физических и химических свойств торфа связан со степенью разложения; с ее увеличением более ярко выступают в торфе его коллоидальные свойства необратимости: высушенный торф сильно сокращается в объеме и после этого даже при продолжительном пребывании в воде не набухает до своего исходного состояния. Указанное обстоятельство весьма важно, так как позволяет сохранять высушенные торфяные кирпичи на открытом воздухе. Связаны со степенью разложения и такие свойства торфа, как теплота сгорания, плотность, связность, прочность, вязкость и др. Существует несколько методов определения степени разложения торфа: глазомерный, глазомерно-процентвый макро- и микроскопический, метод центрифугирования и др. При определении степени разложения глазомерным методом принимались во внимание пластичность торфа, количество и сохранность растительного волокна, количество и степень окрашенности отжимаемой воды. Пользуясь им, торф подразделяли на: слабо разложившийся — торфяная масса не продавливается между пальцами при сжатии в руке; после сжатия поверхность торфа шероховата от остатков растений; вода прозрачная или желтого цвета, отжимается в большом количестве; средне разложившийся — масса почти не продавливается в руке; остатки растений заметны; вода коричневой или светло-коричневой окраски, отжимается немного; сильно разложившийся — масса продавливается между пальцами; в торфе заметны лишь некоторые растительные остатки; вода темно-коричневого цвета, отжимается в небольшом количестве или совсем не отжимается. Метод этот сугубо субъективный, и показатели степени разложения одного и того же торфа у разных авторов дают иногда значительные расхождения. Макроскопический метод определения степени разложения торфа предложен П. Д. Варлыгиным. Он рекомендует определять степень разложения непосредственно в челноке бура, не нарушая структуры образца торфа. Рассматривая торф, можно различить в нем сохранившиеся растительные остатки и темное вещество — торфяной гумус. Определяя макроскопически степень разложения, устанавливают одновременно тип торфа, руководствуясь при этом главным образом его окраской, структурой (при высокой степени разложения) и наличием характерных растительных остатков. 9 С. Н Тюремнов 129
В окраске низинных торфов преобладают серые оттенки, переходящие в землисто-черный цвет при высокой степени разложения торфа; в окраске верховых торфов — оттенки от желтого (при малой степени разложения) до темно-коричневого (при высокой степени разложения торфа). Структура низинного торфа высокой степени разложения зернисто-комковатая, верховой торф в свежем виде на ощупь пластичен или имеет тонкозернистую структуру. Для низинного торфа характерно присутствие в нем каких- либо растительных остатков: нитевидных светлых корешков осок, блестящих черных пленок хвоща, бронзово-коричневых стеблей и листочков гипновых мхов, оливковых остатков корневищ тростника, чечевицеобразных семян вахты и белых остатков коры березы. В верховом торфе могут различаться на глаз следующие характерные растительные остатки: стебли и листочки сфагновых мхов, волокна и корешки пушицы, блестящие пленки шейхцерии, корешки кустарников, нередко остатки древесины и коры сосны. Торф разной степени разложения кроме объемного соотношения гумуса и неразложившихся растительных остатков отличается целым рядом других внешних признаков (степень сохранности растительных остатков, окраска и прозрачность отжимаемой воды и легкость отжатия ее из торфа и др.). Все эти макроскопические признаки верховых и низинных торфов различной степени разложения объединены в табл. 10. Микроскопический метод заключается в определений в поле зрения под микроскопом площади, занятой темным веществом (гумусом), по отношению к общей площади поля зрения, занятой частицами торфа. На микрофотографиях, приведенных на рис. 57 и 58, ясно видны обрывки сохранившихся растительных остатков и различные по площади включения темного вещества — гумуса. Чтобы определить степень разложения одного образца торфа, следует произвести по десяти отсчетов в отдельных полях зрения для трех'препаратов данной пробы1. Из всех 30 определений для данного образца торфа выводится среднее арифметическое с округлением до 5, которое и дает среднюю степень разложения торфа. Определение степени разложения под микроскопом нужно проводить при увеличении в 100—140 раз. Этим методом лучше определять степень разложения торфа-сырца. Если торф подсушен, его необходимо предварительно разварить в 5%-ном растворе щелочи (КОН или NaOH) до получения кашицеобразной консистенции средней густоты. Точность определения для подсушенного торфа будет значительно меньше. Глазомерно-процентный метод определения степени разложения торфа — новый этап в разработке точного 1 Имеется в виду пользование предметными стеклами размером 10X10 см. 130.
ТАБЛИЦА 10 Внешние признаки Торф низинного типа Светло-серо-коричневый торф представляет спутанный войлок нитевидных корешков осок, иногда с примесью сфагновых и гип- новых мхов. Торф с преобладанием гипнума имеет бронзовый оттенок. Вода светлая, иногда мутная, отжимается легко Темно-серо-коричневый торф. Корешки осок ясно выражены на изломе в темной массе торфа. Остатки мхов различимы при внимательном рассмотрении. Вода отжимается мутная, светло-серая или коричневая. Темно-серо-коричневый торф. Растительные остатки трудноразличимы; нередко встречаются кусочки древесины и коры. Вода отжимается с трудом, мутная, темно-серая, с заметными взвешенными частицами При степени разложения 35% торф начинает слабо пачкать руку при размазывании. При степени разложения около 50% торф начинает продавливаться между пальцами. В отжатом торфе упругость незаметна Торф землисто-черный, иногда с коричневым оттенком. Из растительных остатков нередко встречаются мелкие кусочки коры и древесины. Вода не отжимается, торф легко проходит между пальцами. Сильно пачкает руку при размазывании Торф верхового типа Светло-коричневый, иногда почти желтый торф. Отчетливо видны стебельки сфагновых мхов с веточками; на веточках сохранились листочки. Прозрачная, светло-желтая вода отжимается, как из губки. Отжатый торф пружинит, упруго возвращается к первоначальному объему Светло-коричневый торф, редко темно-желтый. Стебельки сфагновых мхов голые, без веточек и листочков, длина стебельков около 1 см или несколько более. Желтая вода слегка мутная, отжимается очень легко. Упругость в отжатом торфе заметна Торф коричневый. Встречаются обрывки стебельков сфагновых мхов (до 1 см); нередко видны волокна и черные плоские корешки пушицы. Вода отжимается мутная, коричневая. Упругость в отжатом торфе слабо заметна Темно-коричневый торф. На изломе торфа заметны тонкие волоконца пушицы. Темно-коричневая, кофейного цвета вода отжимается с усилием, каплями. При степени разложения 40% торф начинает пачкать руку при размазывании между пальцами. Отжатый торф пластичен Торф темно-коричневый, иногда (при более высокой степени разложения) с пепельным оттенком. Из растительных остатков заметны волоконца пушицы, кусочки древесины и коры сосны. Вода не отжимается, торф продавливается между пальцами. При размазывании между пальцами торф сильно пачкает руку; весьма пластичен 9* 131
метода определения степени разложения и значительно более совершенен. Оба глазомерно-процентных метода П. Д. Варлыгина — макроскопический и микроскопический — хорошо увязаны между собой. Микроскопический метод всегда служит контролем проведенного в поле макроскопического определения степени разложения. Правда, они имеют тот недостаток, что при определении по ним степени разложения неизбежна доля субъективизма. Но Рис. 57. Верховые виды торфа различной степени разложения: а — мочажинный, R = 5%; б — фускум-торф, R = 20%; в — пушицево-сфагновый, r = 35%; г — сосново-пушицевый верховой, R = 55% при достаточной практике вырабатывается навыки, позволяющие вести определения с достаточной точностью. В СССР пользуются в основном процентными методами, что обеспечивает сравнимость получаемых цифр. Применение 132
различных методов привело бы к значительным расхождениям в качественной оценке торфа у разных авторов. Метод отмучивания предложен Центральной торфяной опытной станцией и применим для торфа-сырца. Сущность метода заключается в том, что из пробы торфа отмывается мелкодисперсная часть и о степени разложения судят по количеству этого отмытого вещества. Рис. 58. Низинные виды торфа различной степени разложения: ■а — ольховый, R = 50%; б — осоково-гипновый, Л = 35%; в, г — осоковый, R = З5°п и R = 25% Предварительно удалив из торфа-сырца крупные древесные остатки, образец торфа весом 100 г делят на две равные половины. Для одной половины торфа определяют естественную влажность высушиванием. Другую подвергают отмучиванию в сите струей 133
воды из водопровода, осторожно перебирая шпателем торфяную массу. Отмучивание ведется до тех пор, пока стекающая через сито вода не будет совсем прозрачной. Отмучивание производится через сито с отверстиями 0,25 мм. Затем определяют влажность оставшегося в сите растительного волокна. Вес сухого волокна, отнесенный к весу сухого торфа, дает процентное содержание волокна; вычитанием его из 100 устанавливается степень разложения торфа. Как правило, определение методом отмучивания на сите с отверстиями 0,25 мм дает повышение степени разложения по сравнению с микроскопическим методом в 1,5—2 раза вследствие того, что частицы растительного волокна в процессе отмучивания подвергаются измельчению и проходят через отверстия сита. П. Д. Варлыгин и Ц. И. Минкина рекомендуют вести отмучивание через сито с отверстиями 0,1—0,15 мм, что дает более точные результаты в параллельных определениях. Для определения степени гумификации существует ряд химических методов. Более точным из них является аммиачный метод, который заключается в экстрагировании гуминовых веществ и последующем весовом определении их количества. При применении этого метода необходима предварительная обработка пробы торфа эфиром для удаления смолы, обволакивающей частицы торфа, и холодной кислотой для удаления железа. Обработанная таким образом проба торфа подвергается действию аммиака, который в соединении с гуминовыми кислотами дает растворенные, проходящие через фильтр, гуматы; из них действием кислот можно осадить гуминовые кислоты в виде геля и взвешиванием определить их количество. Метод мазков состоит в следующем: комочек торфа размером в горошину помещается на страницу полевого журнала рядом со стратиграфическим разрезом залежи и быстрым движением пальца размазывается по бумаге. На ней остается широкая полоска — след размазанного торфа. В зависимости от клеящей способности гумуса торф высокой степени разложения оставляет густой плотный темноокрашенный мазок. Мазок слабо разложившегося торфа — рыхлый, слабоокрашенный. К достоинствам метода мазков относится быстрота определения степени разложения и фиксация в полевом журнале мазков, сохраняющихся долгое время. Серия мазков в полевом журнале рядом со стратиграфическим разрезом залежи дает наглядную иллюстрацию общего хода изменения степени разложения в толще торфяной залежи. Постраничный обзор полевого стратиграфического журнала позволяет легко выявить прослойки повышенной степени разложения и, в частности, пограничный горизонт, установить границы участков с иным послойным распределением степени разложения торфа. Недостатком метода является необходимость предварительного изготовления для сопоставления шкалы мазков. Поскольку гумус верховых и низинных торфов обладает различной клеящей спо- 134
собностыо, гаммы мазков для тех и других торфов несопоставимы, и возникает необходимость создания двух шкал; мазки слабо разложившихся торфов почти не оставляют следа на бумаге. В поисках объективного метода определения степени разложения торфа исследовательская мысль обратилась к вещественному разделению торфа на составляющие компоненты и строгому количественному их учету, т. е. к разделению торфа на две фракции: разложившуюся и неразложившуюся. Но при одном и том же количественном соотношении между ними, т. е. при одной и той же степени разложения, максимум содержания в пределах разложившейся фракции может быть в одном случае сдвинут в сторону частиц меньшего размера, в другом — в сторону частиц большего размера. Производственное поведение двух таких разностей торфов будет различно. Неразложившаяся структурная фракция торфа также может состоять из частиц различного размера при одной и той же общей их массе, и это не может не сказаться на технических свойствах торфа (влагоемкости, пористости, усадке, прочности). К числу косвенных объективных методов относится объемно-весовой метод, исходящий из твердо установленной в науке и практике прямой корреляционной связи между показателями объемной массы торфа и его степени разложения. Метод состоит в определении объемного (насыпного) веса измельченного сухого торфа и нахождении по специально отработанной шкале (номограмме) или же по расчету (формуле) соответствующего показателя степени разложения торфа. Разработкой этого метода независимо друг от друга занимались Н. И. Пьявченко и Г. С. Дьячков. В последнее время Геолторфразведкой и Государственной инспекцией по качеству торфа разработан стандарт, устанавливающий степень разложения торфа-сырца с содержанием влаги свыше 65% (ГОСТ 10650—72). Сущность метода заключается в отделении гумуса торфа от волокна в водной среде центрифугированием с последующим определением степени разложения торфа с помощью номограммы (рис. 59). При определении применяются: центрифуга электрическая ЦЛК-1, в которой заводской пробиркодержатель заменен специальным пробиркодержателем; пробирки большие (рис. 60, а) и малые (рис. 60, б) с градуировкой до 1,5 мл и ценой деления шкалы 0,01 мл; стаканчики стеклянные с ситами размером отверстий 0,25 X 0,25 мм (рис. 60, в); пробоотборник с поршеньком, нижний конец которого является режущей частью. Пробу торфа весом 100—200 г отобранного от испытуемого образца, расплющивают ровным слоем (толщиной 3—4 мм и просекают пробоотборником на всю глубину в 10—12 точках, равномерно расположенных по площади. Отобранную порцию торфа выталкивают из пробоотборника поршеньком, помещают в малую пробирку, заливают водой и взбалтывают встряхиванием до 135
Рис. 59. Номограмма для определения степени разложения
получения однородной суспензии. Затем для коагуляции гумуса в пробирку добавляют одну-две капли 10%-ного хлорного железа и несколько раз встряхивают ее. Пробирку с содержимым вставляют в центрифугу и в течение 2 мин вращают со скоростью 1000 об/мин» После полной остановки центрифуги пробирку вынимают и заме- ряют объем образовавшегося осадка по шкале с точностью до 0,01 мл. Если поверхность осадка негоризонтальна, отсчет Ряс. 60. Пробирки и пробоотборник: а — большая; б — малая; в — стаканчик с ситом к центрифуге ЦЛК-1; 1 — пробоотборник; 2 — поршень производят по средней линии между верхней и нижней точками поверхности. Осадок должен быть четко ограничен, жидкость над ним не должна иметь взвеси. Содержимое малой пробирки взбалтывают и переносят в стаканчик с ситом, который держат над большой пробиркой. Частицы торфа, оставшиеся на стенках малой пробирки, переносят также в стаканчик, смывая пробирку водой. Большую пробирку с содержимым вставляют в центрифугу и в течение 2 мин вращают со скоростью 1000 об/мин. После полной остановки центрифуги стаканчик с ситом вынимают из большой пробирки и замеряют объем осадки подситовой фракции с точностью 0,01 мл. По каждой пробе торфа надо проводить четыре параллельных испытания. Для подсчета результатов испытания ведется журнал, где должны быть записаны номера пробирок, объем осадков в малой и большой пробирках и степень разложения торфа. При этом степень разложения определяют по графику, где на оси абсцисс откладывают значение осадка в малой пробирке и на оси ординат — значение осадка в большой пробирке. По прямой графика находят значение степени разложения торфа. Ш
Для торфа с зольностью более 20% в полученные значения вносят следующие поправки: Зольность, % 20—25 25—35 35—45 45—50 Поправка, %•• 2 3 4 5 Точность определения степени разложения следующая: Степень разложения торфа, % 15 16—30 31—50 Более 50 Точность определения, % . . ±1,5 ±2 ±3 ±5 Расхождения между максимальным и минимальным значениями степени разложения торфа в четырех параллельных определениях не должны превышать: 4, 6, 9 и 15% для торфа со степенью разложения соответственно до 15, от 16 до 30, от 31 до 50 и более 50%. При превышении указанных пределов испытания повторяются.
ГЛАВА VII КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРФА § 15. ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ Широкое разнообразие природных экологических условий создает большое богатство растительных группировок, которые в зависимости от интенсивности микробиологического процесса образуют в торфогенном слое разнообразные по физико-химическим свойствам торфы. Получив в торфогенном слое свои основные качества, торфы в нижележащих слоях подвергаются лишь небольшим вторичным изменениям. Чтобы облегчить изучение и практическое использование всего разнообразия встречающихся в природе торфов, необходимо классифицировать изучаемые объекты в такие группы, которые объединили бы их по возможно большему числу признаков. Чем совершеннее построена классификация, тем легче выявляется место отдельного объекта в классификационной системе и его родство с другими, находящимися в той же системе объектами, тем определеннее и точнее границы каждого объекта. Научно построенная классификация суммирует все накопленные о данном предмете знания и способна к дальнейшему развитию и совершенствованию по мере углубления знаний о предмете. В болотоведении такой классификацией является генетическая классификация, группирующая все разнообразие торфов по их происхождению. Еще в 1766 г. И. Г. Леман, как уже указывалось, различал пять сортов торфа по их пригодности на топливо. При описании он давал для каждого характеристику его природных свойств: плотности, цвета, пластичности и иногда указывал на заметные в торфе на глаз растительные остатки. Г. Энгельман A810 г.) различает в торфе уже семь пород. Описание этих пород он дает для высушенного кускового торфа, но отмечает для каждой из пород кроме цвета и плотности после высушивания возможную глубину залегания в торфянике. Таким образом, оба автора характеризуют единицы своих классификаций не только со стороны их топливных качеств, но и как природ- лые образования. Г. И. Танфильев A900 г.) при изучении подмосковных торфяников выделяет стратиграфические пласты на разрезах —- стенках карьеров и, связывая образование отдельных торфяных гори- 139
зонтов со сменой растительного покрова, дает для каждого из них описание исходной растительной группировки» К. Вебер A908 г.) в своей классификации торфов выделяет три группы торфов по содержанию в них питательных веществ. Внутри групп он выделяет разности торфов в зависмости от их ботанического состава (точнее по преобладающему торфообразо- вателю), реже по исходной группировке: а) богатые питательными веществами (евтрофные) торфы: тростниковый, осоковый, камышовый (из Cladium mariscus), гипно- вый, трясинный (или ольховый) и лесной; б) более бедные питательными веществами (мезотрофные) торфы: торф из мха Polytrichum, торф из соснового леса, вересковый; в) бедные питательными веществами (олиготрофные) торфы: пушицевый, шейхцериевый, сфагновый. Для своего времени эта классификация была громадным шагом вперед в вопросе познания природы торфа и послужила отправной точкой при создании ряда более подробных классификаций другими авторами. В 1911 г. появляются две классификации видов торфа (По- тонье и Романна), в основу которых заложен ботанический принцип и условия питания. Впервые у Романна выделены мергелистые торфы, а у Потонье — группа сильно минерализованных полуторфов. Г. Варен и Г. Андерсен A924 г.) разработали классификации по ботанико-систематическому принципу, в основу которого были положены систематические группы растений. Л. Ф. Пост A926 г.) рекомендует при выделении вида торфа пользоваться материнскими растительными формациями, т. е. совокупностью характерных торфообразующих растений (генетический принцип). В его классификации торфы делятся на два класса или серии по потребности материнских формаций в питательных веществах: класс евтрофных торфов и класс олиготрофных торфов. Химически эти два класса торфов, по его мнению, отличаются по содержанию азота. В торфах евтрофного класса содержание азота 1%, чаще 2,0—2,5%, в торфах олиготрофного класса оно большей частью меньше 1%. Оба класса торфов Л. Ф. Пост делит на ступени по степени увлажнения материнских формаций. Для евтрофных торфов этих ступеней четыре: водная (торфы отлагаются под водой) — тростниковый торф; водно-болотная (средняя между водной и болотной) — хвощовый торф, торф из Cladium mariscus, Thelypteris-торф, Iris-торф, Glyceria-торф; болотная (место образования торфа находится под водой лишь периодически) — крупноосоковый торф, буромоховой торф; наземная (место образования торфа находится выше уровня воды) — мелкоосоковый торф, торф болотистого леса. Одна часть олиготрофных торфов дана вместе для водной и болотной ступеней: cuspidatum-торф (торф из сфагновых мхов 140
секции Guspidata), Scheuchzeria-торф, осоковый торф, торф из пушицы со Sph. magellanicum, Sph. cuspi datum. Другая часть олиготрофных торфов объединена в наземную и омброгенную ступени (омброгенная ступень — ступень атмосферного питания) — кустарниковый торф, торф болотистого березового леса, торф болотистого соснового леса, торф болотистого елового леса, фускум-торф, магелланикум-торф. В конце 20-х годов были разработаны еще две классификации видов торфа — Шрейбера A929 г.) и Бюлова A930 г.), основанные на ботаническом принципе, причем Бюлов проводит разделение торфа на 19 единиц, а Шрейбер различает 24 вида торфа. На ботанической основе построено разделение на виды торфа в классификации Гакке A933 г.), который, кроме того, различает торфы и по содержанию питательных веществ. В Финляндии (Е. Кивинен, 1954 г.) классификация видов торфа построена на ботанических признаках остатков торфообразо- вателей. В ней различаются следующие виды торфа: моховой торф — сфагновый, осоково-моховой, древесно-моховой; луговой торф — осоково-моховой; евтрофный торф — осоково-моховой, осоковый, гипново-осоковый. В. С. Доктуровский A915, 1922 гг.) и В. Н. Сукачев A915, 1926 гг.) дают весьма близкие между собой классификации, в которых выделение видов торфа основано на микроскопических признаках и главным образом на составе растительного волокна. В. Н. Сукачев объединяет 11 выделенных им торфов в три группы: евтрофных, мезотрофных и олиготрофных торфов. Евтрофные торфы: тростниковый, камышовый, хвощовый, осоковый, олыиа- никовый; мезотрофные торфы: лесной, политрихум-торф; олито- трофные торфы: сфагновый (старый и молодой), сосново-сфагно- вый, смоляк. В. С. Доктуровский кроме 11, общих с классификацией В. Н. Сукачева, торфов выделяет еще четыре вида торфа: сланцевый, вересковый, березовый и еловый, из которых два первых весьма редки. Классификацию видов торфа для Московской области дал П. Д. Варлыгин A922 г.). Он выделил более 60 видов, давая наименование каждому торфу в зависимости от преобладания в его составе растительных остатков основных торфообразователей (по родам), например осоково-гипново-сфагновый, сфагново-осо- ково-гипновый и т. д. В случае, если в двух пробах торфа, состоящих из одних и тех же растений-торфообразователей, например сфагновых мхов и осок, в одной пробе преобладают сфагны над осоками, в другой — осоки над сфагнами, по классификации П. Д. Варлыгина это будут различные торфы. М. Я. Короткина A939 г.) выделяет девять видов торфа: сфагновый, шейхцериево-сфагновый, пушицевый, гипновый, осоковый, тростниковый, хвощовый и березовый. Эти виды торфа подразделяются на неограниченное число единиц по количественным 141
соотношениям торфообразующих растений, исходя из следующих принципов. В название торфа входят только те торфообразователи, количество которых в данном образце составляет не менее 20%. В случае, когда торф образован не одним, а несколькими торфообразо- вателями в количестве не менее 20% каждый, все эти торфообразователи входят в название торфа, причем количественно преобладающий ставится в названий на последнее место, а имеющий самый меньший процент — на первое. Одно и то же название торфа может иметь место при различных количественных соотношениях главнейших торфообразователей. Например, в первом случае сфагнума 70%, пушицы 20%, древесных остатков 10%, во втором — сфагнума 50%, пушицы 40%, древесных остатков 10%. В обоих случаях название торфа будет пушицево-сфагновый. Ботанический анализ торфа доводится обычно до определения рода растений. Принцип наименования торфа остается тот же, если это определение растительных остатков доводится и до вида растения. Как видно из рассмотренной классификаций, общее число единиц торфа в ней не установлено и границы между отдельными видами торфа определяются процентом растительных остатков главнейших торфообразователей, отмеченных при анализе. Автором в 1940 г. разработана классификация видов торфа, в основу которой положена классификация Московского торфяного института (МТИ), исправленная и переработанная в соответствии с большим количеством нового фактического материала Торфяного института и Гипроторфа с учетом основных соображений по классификации отдельных болотоведов. Новые варианты классификации видов торфа, основанные на классификации МТИ, но с некоторым дополнением, разработали М. И. Нейштадт, А. А. Ниценко, А. Ф. Бачурина, М. Н. Никонов и др. В классификации М. И. Нейштадта вместо подтипов вводится новый термин «класс», который объединяет роды по принципу объединения торфов, имеющих сходные главные компоненты (класс сфагновый, пушицево-сфагновый, шейхцериево-сфагно- вый и другие роды торфов и т. д.). Кроме того, автор предлагает в классификации виды торфа подразделять на подвиды по степени разложения, золе, географическому положению. По генезису (условиям питания) автор предлагает кроме существующих в классификации типов торфа (верховой, переходной, низинный) ввести минерализованный (гипертрофный) тип торфа, где в основном вид торфа будет определять характер минеральных примесей, а не ботанический состав. Не изменяя по существу структуру и таксоны классификации, М. Н. Никонов, как и М. И. Нейштадт, выделяет дополнительно высокозольные A2—50%) торфы всех видов, разделенные далее на группы торфов: песчано-глинистые с рН 3—6, известковые 142
с рН 6—7,9; вивианитовые с рН 4,4—5,8; охристые с рН 4,4— 5,4; сернистые с рН 3,5—5. Г. Ф. Бачурина A969 г.) в соответствии с классификацией болотной растительности Е. М. Брадис разработала классификацию торфов для Украинской ССР. Торфяники Украины (по данным Д. К. Зерова и др.) богаты торфами низинного типа, часто существенно отличными по ботаническому составу от торфов средней полосы европейской части Союза. В классификаций Г. Ф. Бачуриной число видов торфа в евтрофном типе составляет 46, в мезотрофном 17 и в олитотроф- ном 14 таксономических единиц. В основу классификаций Украины положены принципы классификаций Д. К. Зерова, С. Н. Тюремнова и б. Московского торфяного института. Большое участие в сложении видов торфа Украины принимают растения-торфообразователи, такие, как рогоз, папоротник, меч- трава, тростник, вахта, водные кувшинки, кубышки, телелорез и др. Для Белорусской ССР разработана классификация видов торфов А. П. Пидопличко A961 г.) включающая 39 видов торфа, из которых 20 видов низинного, 8 — переходного и 11 верхового типов. Работы над созданием классификаций торфов в последние годы проводятся во многих странах. Работами б. Московского торфяного института в области изучения процесса торфообразования установлено, что основные свойства торфа приобретаются им в торфогенном слое и зависят они от растительной группировки, отложившей торф, и от водно- минерального режима верхнего слоя торфяника, определяющих видовой состав растительной группировки, интенсивность торфо- образовательного процесса и его биохимический характер. ^ Институтом было проработано большое число детальных видовых ботанических анализов торфа, которые позволили установить растительные группировки, послужившие исходным материалом для различных торфов. Оказалось, что по своему видовому составу эти исходные фитоценозы близки к фитоценозам, слагающим современный растительный покров торфяников. Следует отметить, что некоторые найденные в ископаемом состоянии группировки не имеют аналога в современном растительном покрове. Но в основном болотная среда в силу специфичности своих условий сохранила почти в неприкосновенности растительный покров болот за небольшой (с точки зрения геологии) период со времени начала образования современных торфяных отложений. Растительные группировки являются чутким реагентом среды, поэтому определив для какого-либо вида торфа его исходный фитоценоз, можно с большей уверенностью экстраполировать на прошлое современную среду произрастания аналогичного фитоценоза на болоте и тем самым установить и водно-минеральные условия процесса отложения этого вида торфа. Конечно, видовой 143
ботанический состав торфа не будет процентно-тождественным видовому составу исходного фитоценоза. Различные растения и даже отдельные части одного и того же растения в различной степени противостоят разложению в условиях болотной среды. В низинных торфах невысокой степени разложения иногда трудно найти структурные остатки надземных частей осок, тогда как корешки их определимы даже в торфах высокой степени разложения. В верховых торфах малой степени разложения сохраняются целые веточки сфагновых мхов, а при высокой степени разложения верхового торфа, в исходном фитоценозе которого сфагновые мхи играли большую роль, растительное волокно содержит лишь единичные обрывки листочков сфагнума. В верховых торфах дольше всего противостоят разрушению кора (пробка) древесных пород и волокна пушицы. Таким образом, только по совокупному сочетанию всех ископаемых тканей с учетом степени разложения торфа и его зольности можно установить исходный фитоценоз и условия образования того или иного вида торфа, т. е. выяснить его генезис. Для того чтобы определить вид торфа, необходимо установить его ботанический состав, степень разложения и зольность и сопоставить полученные данные с таблицей диагнозов классификации. Определение ботанического состава торфа, или так называемый ботанический анализ его, немыслим без твердого знания анатомических особенностей ископаемых растительных остатков. § 16. ИСКОПАЕМЫЕ РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ У отдельных растений-торфообразователей в надземных и подземных частях процесс распада происходит неодинаково: сфагновые и гипновые мхи хорошо сохраняются в торфе. Структурные остатки их стебельков и листьев легко различимы даже в довольно сильно разложившихся торфах; у большинства травянистых растений — осок, шейхцерии, пушицы — сохраняются остатки их подземных частей, корней и корневищ; у вахты, шейхцерии и пушицы — эпидермис листьев и корневищ. Чтобы узнавать их в ископаемом состояний даже по небольшим обрывкам тканей, необходимы твердые знания анатомического строения живых растений-торфообразователей. Для определения растительных остатков в торфе существует ряд специальных атласов и руководств (В. П. Матюшенко, А. П. Пидопличко, Н. Я. и С. В. Кац, С. Н. Тюремнов, Е. С. Истомина и М. М. Овсяникова, М. И. Нейштадт, М. Я. Короткина, А. В. Домбровская, М. М. Коренева и др.). Краткое описание и микрофото наиболее характерных остатков основных торфообразователей приводятся ниже. Зеленые мхи сохраняются в торфе иногда целыми веточками, чаще отдельными стебельками, листочками или даже обрывками листочков. На стеблях зеленых мхов сохраняются основа- 1 '«-4
ния листовых пластинок в виде сучков. Сам стебель непрозрачный, темно-коричневый, остатки листочков прозрачны. Отличия между отдельными видами зеленых мхов устанавливаются по форме листа, форме клеток пластинки листа, характеру края листа, форме ушков и длине жилки. Рис. 61. Стеблевые листья зеленых мхов: 1 —^Meesia~triquetra; la — клетки из середины и края стеблевого листа; 2 — Tomenthyp- num nitens; 3 — Drepanocladus sendtneri; 4 — Drepanocladus exannulatus; 5 — Milium seligeri; 5a — клетки листа; 6 — Calliergonella cuspidatum; 6a — клетки листа; 7 — СаШег- gon stramineum "У видов рода Drepanocladus даже в ископаемом состоянии ясно выражена загнутость листа. Листья Drepanocladus sendtneri отличаются от листьев D. vernicosus по степени выраженности жилки: у D. sendtneri мощная жилка ясно выражена по всей длине листа (рис. 61—5), у D. vernicosus она доходит лишь до половины его. К) с. Н, Тюремной 14")
Округло-удлиненные листья рода Calliergon сохраняют в ископаемом состоянии характерные для них ушки и жилку: у Calliergon giganteum ушки выражены ясно и жилка доходит до конца пластинки листа, у Calliergonella cuspidatum ушки по размерам меньше, а жилка выражена в виде зачатка лишь у основания листа (рис. 61 — 6). Для узких листьев Tomenthypnum nitens характерна продольная складчатость, сохраняющаяся и в ископаемом состоянии (рис. 61-2). Листья Meesia triquetra— яйцевидные у основания и ланцентно- отогнутые у верхушки. В обрывках отличаемы по их характерно зазубренному краю и по крупным клеткам, продолговато-прямоугольным у основания и квадратным вверху листа (рис. 61 — 1 и 1а). Сфагновые мхи встречаются в торфе или в виде отдельных листочков или небольших обрывков листочков в несколько клеток или кусочков стебельков. Листочки сфагновых мхов менее прочно держатся на стеблях, которые в торфе представляют собой светло-бурые стерженьки, одетые как-бы муфточкой из прозрачных клеток гиалодермиса, иногда частично или полностью потерявшие их. Поэтому нужно очень хорошо знать анатомическое строение их листа, форму клеток, расположение и характер пор. Поры клеток сфагновых мхов особенно резко выступают при окрашивании их анилиновой краской. У Sph. warnstorfii (секция Acutifolia) характерны яйцевидно-ланцетные веточные листья с маленькими сильно окаймленными круглыми порами в углах гиалиновых клеток в верхней части листа. Для Sph. fuscum в торфе характерна довольно хорошая сохранность веточных листьев яйцевидно-ланцетной формы с мало вытянутой верхушкой и полуэллиптическими порами в оболочках гиалиновых клеток с наружной стороны листа (рис. 62 — 6 и 6а). Веточные листья Sph. teres (секция Squarrosa) яйцевидно- ланцетной формы просматриваются в торфе по их крупным округлым порам, которые в виде сквозных просветов занимают большую часть листовой пластинки (рис. 62 — 2). Крупные широколанцетовидные веточные листья Sph. obtusum (секция Cuspi data) или их обрывки выделяются в торфе по мелким, еле просвечивающим порам, Sph. angustifolium — по небольшим ланцетной формы листьям, а неполностью сохранившиеся листочки— по округлым верхушечным порам гиалиновых клеток (рис. 62— 5 и 5а). Sph. majus — по крупным ланцетным листьям с большим числом резко очерченных пор. Последние служат диагностическим признаком при определении обрывков листьев этого вида (рис. 62 — 4 и 4а). У Sph. subsecundum (секция Subsecunda) даже в ископаемом состоянии ясно выделяются на наружной стороне ряды пор, 146
mm т Рис* 62, Форма и анатомические особенности веточных листьев сфагновых мхов: 1 — Sph. magellanicum (общая форма листа); 1а — клетки из верхней части листа; 2 — Sph. teres (общая форма листа); 3 — Sph. subsecundum (общая форма листа); за — клетки из верхней части листа; 4 — Sph. majus (общая форма листа); 4а — клетки из средней части листа; J — Sph. angustifolium; «5a — клетки из верхней участи листа; 6 — Sph. fuscum; 6a — клетки в нижней части листа
яйцевидно-ложковидных веточных листьев, расположенных вдоль стенок клеток непрерывными цепочками (рис. 62 — 3 it За). Sph. magellanicum (секция Sphagnum) определяется по хорошо сохраняющимся в торфах крупным ложковидным листьям и по характерным для этого вида коротким фигурным гиалиновым клеткам с крупными округлыми порами (рис. 61 — 7 и 1а). Рис. 63. Корешки осок (по В. П. Матюшенко): 1 — омской (С. omskiana); 2 — бутыльчатой (С. rostrata); 3 — дернистой (С. caespitosa); 4 — сближенной (С. appropinquate); 5 — эпидермис влагалища осок; 6 — нитевидной (С. lasiocarpa) Надземные части травянистых растений — стебли и листья — разрушаются почти полностью, и присутствие травянистых растений в торфе определяется главным образом по остаткам тонких корешков или остаткам эпидермиса корневищ и влагалищ листьев. 148
Корешки о с о к (Сагех) ясно заметны в торфе даже при макроскопическом рассмотрении. Они пронизывают низинный торф во всех направлениях в виде многочисленных тонких изогнутых серых нитей, переплетающихся друг с другом. Различные виды осок определяются по форме клеток эпидермиса корешков. Большинство осок имеет в эпидермисе корешков одноклеточные выступы, причем форма этих выступающих клеток довольно разнообразна у отдельных видов и постоянна для каждого . ^^^^. ^^. вида (рис. 63). Корешки С. lasiocar- ра имеют край с непрерывающимися выступами (рис. 63). У корешков С. го- strata край прерывисто- волнистый из-за выступающих и отстоящих друг от друга прямоугольных или квадратных клеток с притуплёнными углами (рис. 63 — 2). У С. appropinquata корешки без выступов, гладкие. Клетки эпидермиса прямоугольные, продольно вытянутые, имеют утолщенные поперечные стенки (рис. 63— 4). У С. caespitosa] край буроватого корешка остробугорчатыы. Стенки выступающих клеток утолщенные, вздутия имеют в плане маленькие просветы (рис. 63—3). Тупобугорчатый корешок С. omskiana (рис. 63 — 1) усеян выступами неправильной формы. Стенки выступающих клеток тонкие и в плане имеют просветы, большие, чем у С. caespitosa. Из пушиц (Eriophorum) в переходных и верховых торфах (особенно в последних) в большом количестве встречаются остатки пушицы влагалищной (Eriophorum vaginatum). Наиболее хорошо в торфе сохраняются эпидермис листовых влагалищ и корни этого растения. Корни Eriophorum имеют вид длинных плоских тесемок с резко выраженной темной окраской, гладких, эластичных и довольно прочных. Механические пучки имеют вид узких длинных тяжей, проходящих через все поле зрения микроскопа, с очень узкими, трудноразличимыми клетками. Кроме корней и механических пучков от пушицы в большом количестве Рис. 64. Пушица влагалищная (Eriophorum vaginatum): J — эпидермис листа; 2 — то же, с тяжами сосудисто-волокнистых пучков 149
сохраняется эпидермис листьев. Его легкая прозрачная бесцветная ткань состоит из узких длинных прямоугольных клеток с тонкой зазубренностью оболочки (рис. 64). В сильно разложившихся торфах от волокнистой массы, остающейся от листовых влагалищ, сохраняются лишь тонкие прямые нити — механические элементы сосудисто-волокнистых пучков пушицы. От шейхцерии (Scheuchzeria palustris) в торфе сохраняются блестящие соломенно-желтые корневища и корешки. Под микроскопом в прозрачной бесцветной ткани эпидермиса ясно заметны узкие удлиненные клетки с косыми перегородками. Корешки имеют ясно коленчатую форму (рис. 65 — 1 и 1а). Рис. 65. Анатомические особенности тканей травянистых растений-торфо- образователен. Шейхцерии (Scheuchzeria polustris): l — эпидермис влагалища листа; 1а — корешок; тростник (Phragmites communis): 2 — эпидермис корневища; 2а — корешок; хвощ (Equi- setum sp.): з — эпидермис корневища; За — корешок 450
Мощные корневища тростника (Phragmites communis) в торфе легко определяются на глаз. Под микроскопом эпидермис корневища и корневищных листьев состоит из вытянутых узких клеток с волнистым краем и чередующихся с ними коротких округлых клеток. Корешки — желтовато-зеленого цвета с прямоугольными вздутиями, вытянутыми по длине корешка (рис. 65 — 2 и 2а). Хвощ хорошо сохраняет в торфе своп жесткие на ощупь прямые черные корешки и относительно широкие ленты корневищ. Тонкая черная пленка ткани (эпидермис), снятая с корневища, просвечивает красным цветом. В поле зрения микроскопа коричнево-бурые клетки корешков хвоща довольно крупные, прямоугольные, с гладкими толстыми оболочками. Эпидермис корневища Рис. 66. Анатомические особенности корешков вересковых кустарничков (по Я. Е. Элленгорну): 1 — клюква (Oxycoccus quadripetalus); 2 — подбел (Andromeda polifolia); 3 — багульник (Ledum palustre) хвоща состоит из клеток той же формы, но их кирпично-красные оболочки грубо зазубрены (рис. 65 — 5 и За). Остатки корневищ вахты (Menyanthes trifoliata) встречаются в торфе в виде светлых прозрачных пленок, легко определимых на глаз. Клетки эпидермиса корневища округло-удлиненной формы с как бы заходящими друг за друга перегородками* (рис. 65 — 4). В торфе встречаются иногда блестящие светло-коричневые округлые семена вахты. От кустарничков сохраняются лучше всего темноокрашенные остатки корешков и отдельные кусочки коры и древесины. Диагностическим признаком при определении кустарничков в торфа служит различие в строении корешков: у подбела (Andromeda polifolia) клетки корешка прямоугольные и вытянутые, округлые полости их заполнены темно-бурым веществом (рис. 66—2)г 151
У болотного мирта (Chamaedaphne calyculata) толстостенные клетки кожицы корешка одноцветны, но различны по форме: более крупные, сильно вытянутые в длину, чередуются с мелкими, округлыми. У багульника (Ledum palustre) темный по середине корешок к краям имеет более светлую окраску и характерные прямоугольные клетки, наружная стенка которых утолщена (рис. 66 — 3). У клюквы (Oxycoccus quadripetalus) среди темнобурых клеток кожицы, вытянутых по длине корешка, встречаются более мелкие, Рпс. 67. Строение коры (пробки) древесных пород: 1 — ель (Picea abies); 2 — сосна (Pinus silvestris); з — береза (Betula pubescens); 4 — ольха (Alnus glutinosa) по форме близкие к квадратным со светло-желтыми стенками (рис. 66 — 1). У Empetrum nigrum клетки верхнего слоя неправильной шестиугольной формы, несколько вытянутые по длине, с тонкими стенками. От древесных пород в торфах всех типов в большей степени сохраняется кора, частично древесина, пни. Сохранность хвойных пород (сосны и ели) лучшая, чем лиственных пород. В торфяной залежи часто встречаются пни сосны с довольно хорошо сохранившейся корневой системой (лапами) и основанием ствола; ■сравнительно редко в залежи встречаются стволы сосны. Корневые системы березы и ольхи сохраняются значительно хуже. Ш
От березы очень хорошо сохраняется кора, которую по ее белой окраске легко определить в торфе на глаз. Кора (пробка) сосны и ели состоит из клеток с извилистыми и утолщенными оболочками, при этом клетки у сосны удлиненные (рис. 67— 2), а у ели — более короткие (рис. 67 —-1). У лиственных пород — березы и ольхи — кора имеет более мелкие клетки, чем у хвойных, стенки клеток ровные. У березы клетки с острыми углами вытянуты в одном направлении (рис. 67 — 5). У ольхи Рис. 68. Анатомические особенности древесины древесных пород (радиальный разрез): I — сосна (Pinus silvestris): a — внешние клетки сердцевинного луча с зубчатыми стенками изнутри, б — внутренние клетки сердцевинного луча, соединяющиеся с вертикальными трахеидами, с одной большой порой; 2 — ель (Picea abies): a — внешние клетки сердцевинного луча с гладкими стенками; б — внутренние клетки луча с мелкими простыми порами; з — береза (Betula pubescens); сосуд с лестничной перфорацией; 4 — ольха (Alnus glutinosa): a — сосуд с листничной перфорацией, б — сердцевинные лучи 15»
тклетки коры имеют четырех- или шестиугольную форму (рис. 67—4). Древесина сосны и ели определяется по форме внешних и внутренних клеток сердцевинного луча. У сосны внешние клетки сердцевинного луча с волнистым или зубчатым краем, в внутренние — каждая с одной крупной порой. У ели внешние клетки сердцевинного луча гладкие, а внутренние клетки с мелкими порами (рис. 68—7, 2). У лиственных пород — ольхи и березы — древесина состоит из волокон, сосудов и древесной паренхимы. Различие между строением древесины у березы и ольхи состоит и в толщине лестничных перекладин: у березы 1— 3 м (рис. 68—3), у ольхи около 1 м (рис. 68—4), и размерах пор в стенках сосудов: у березы поры мельче, чем у ольхи. § 17. МЕТОДИКА БОТАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ТОРФА Ботанический анализ торфа производится по Рис. 69. Микрофотография subsecundum- следующей методике. В об- торфа. Поле зрения разделено окуляр- разце торфа сначала опре- ными нитями деляется степень разложения торфа. Затем торф отмучивается на сите с отверстиями диаметром 0,25 мм, при этом с водой уходят гумифи- цированная часть и мелкие частицы тканей, на сите остаются крупные остатки растений и семена. Если образец сырой, то никакой обработки перед отмучиванием не требуется: сухой торф предварительно разваривают в 5%-ном растворе едкой щелочи (КОН и NaOH). По промытому волокну под микроскопом ведется определение ботанического состава торфа. Принадлежность растительного остатка к тому или иному виду растения устанавливается по определителям-атласам. При достаточном опыте атласами приходится пользоваться в редких случаях. При оценке количественных соотношений между растительными остатками все торфяное волокно принимается за 100%, и по площади, занимаемой отдельными растительными остатками в поле зрения микроскопа, определяется процентное соотношение между ними. На микрофотографии (рис. 69) изображен subsecundum-торф. В поле зрения микроскопа остатки Sph. subsecundum занимают 454
75% площади, остатки осоки волосистоплодной — корешки и эпидермис — 25%. Просматривая целый ряд (до 10) полей зрения в микроскопе и записывая остатки всех встречающихся растений в процентах, подсчитывают средний процент для каждого из них, округляя до 5%. Определив ботанический состав торфа и степень его разложения, находят его место в классификации торфов. § 18. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРФОВ В классификации торфов б. Московского торфяного института все природное разнообразие торфов было подразделено на 23 единицы (вида), объединявшихся в три типа: низинный, переходный и верховой. Эта классификация являлась практически удовлетворительной и была принята промышленностью для оценки торфяного сырья. Она не являлась совершенной, и работа над ее уточнением непрерывно продолжалась. Вновь переработанная и откорректированная классификация б. Московского торфяного института, была принята Главторффондом РСФСР как единая для использования при геологоразведочных работах на торф. Все разнообразие торфов, встречающихся в пределах европейской части Союза, по видовому составу, отражающему исходный фитоценоз, и по основным качественным показателям — производным среды произрастания фитоценоза и одновременно среды отложения торфа — распадается на 40 наиболее ярко выраженных и часто встречающихся видов. Генетическая классификация торфов охватывает эти 40 единиц (рис. 70). В главе V было отмечено, что вся болотная растительность в своем минеральном режиме зависит исключительно от питающих торфяник вод, степень минерализации которых и является причиной объединения болотной растительности в три типа. Степень минерализации питающих вод определяет также и биохимический характер торфообразова- тельного процесса и в дальнейшем амплитуду зольности отложившихся торфов. Поэтому в зависимости от ботанического состава, отражающего тип исходной растительности, и от амплитуды зольности торфы объединяются в три типа: Амплитуда зольности, % низинный 6—18 переходный 4—6 верховой до 4 В основу взяты показатели первичной или так называемой конституционной зольности, средней по каждому типу. Торфы сильно минерализованные являются обычно вторично зазоленными и должны рассматриваться особо, но все же следует отметить, что таковыми могут быть любые торфы и не только низинного, но также и верхового типов. Каждый тип торфа разделяется на три подтипа: лесной, лесо-топяной и топяной. Различие 155
*QU 7IЯн in я а. i ) 7]/()ННП1Пг hiqgoi-tun i nogoxohj -DHxgcdi л/янилспн ril9Q0H2V$K ■ -ogowojo П/ЯННПСПк 'л/ядонипг '-одохозо 11 тияннпспи тиядзпй -злхпзц] m гиядохозд Ш tivuugvdi [ п/ядошхпд л/ядояозо ' - одой -DHLUOOdl 55551 ш fr\V?\ л/ядо» -nHLuoodi л/ядэглоду л'/ядонгофз '- онээдэау У X П1ядонип2 •'онэддзAу \ \ \ч: ' ч'~ ч"' \ \ гиядоноэо -онээдэйу Л\\ЧЧ Л\\'\\ .\\\\\ ,\\\\V ■Д\\\\ тиядодн • "* • • • • • • в • тяннпспн 'тп/ядонзоп •1 '•; ;• ;•■ 1*, •! !•! !• п/ядои] «з зт- <з < < < О < < < таяд -осэизд л/ядохж/д о ' '6 о о с о о о о о □ а а □ □ а □ а □ □ Т11ЯН \) ) )\ -HDkDhOH 1 | { . гичдонгпФз\\ t i\ mgoxdag U- > 4 П19НЗ | f фйош w/wr t | -пнтю'эгпци ^ 0douj И fin IT00 j -пшзбгну фс/ош тядонгяфз -ogand -9Г)ХПЭ[1] иг/доком грядой -HnHdVLUOnA - ogoHjoi 7? i94gOX5d2U Ълдснгпфз :■'/ л/яндохзс/з^ ' niqgoHunj Щ uvgoxQH -onygvdi л/яндохзс/зиН^^Ы "л/ядоигпфз^ - одонозд ев (=3 а. §
^между торфами этих подтипов определяется процентом древесных остатков в растительном волокне и объясняется условиями обводненности субстрата, определяющей степень облесенности торфяника. § 19. НИЗИННЫЙ ТИП ТОРФА Торфы низинного типа отлагаются в условиях богатого минерального питания, в разнообразных условиях увлажнения, начиная от сильно обводненных безлесных топей и кончая периодически увлажняемыми заболоченными лесами. Большая амплитуда водно-минерального питания торфяных месторождений низинного типа дает большое разнообразие фитоценозов, а отсюда и разнообразие видов торфа. Все они характеризуются повышенной вольностью F—18%), нейтральной или щелочной реакцией среды и большим разнообразием других физико-химических свойств для отдельных групп и видов торфа. Основными торфообразователями в торфах низинного типа являются: зеленые мхи: Drepanocladus vernicosus, D. sendtneri, D. aduncus, Scorpidium scorpioides, Galliergon giganteum, C. €ordiiolium, C. trifarium, Calliergonella cuspidatum, Tomenthyp- num nites, Meesia triquetra, Paludella squarrosa; низинные сфагновые мхи: Sph. subsecundum, Sph. contortum, Sph. teres, Sph. warnstorfii, Sph. centrale; Sph. obtusum; травянистые растения: С. lasiocarpa, С. rostrata, С. appropinquata, С. caespitosa, С. limosa, G. omskiana, С. diandra, G. chordorrhiza, С. acuta, С. dioica, С. pseudocyperus, С. middendorfii, С. rotundata, Scheu- clizeria palustris, Phragmites communis, Calamagrostis, Equise- lum, Menyanthes trifoliata; кустарники: Betula humilis, B. nana, Salix lapponum, S. myrtilloides, S. rosmarinifolia, S. cinerea, S. triandra. S. pentandra, Frangula alnus; древесные породы: Betula pubescens, Sorbus aucuparia, Alnus glutinosa, Pinus sil- vestris, Picea abies, Larix (о. Сахалин). Приводим характеристику групп торфов низинного тина. Древесная группа. Торфы этой группы отлагаются в условиях пониженного (переменного или намывного) увлажнения, поэтому степень разложения их большая. Наиболее повышена по сравнению с другими группами и зольность древесных торфов A0—18%). Для группы характерно содержание в торфах более 40% древесных остатков березы, ольхи, ели, сосны. Меньшее количество составляют травянистые остатки С. appropinquata, С. caespitosa и др. Древесно-травяная группа. Торфы отлагаются в условиях периодического затопления грунтовыми или речными водами, поэтому степень разложения торфов древесно-травяной группы меньше по сравнению с торфами древесной. И зольность их по сравнению с торфами предыдущей группы несколько понижена. В торфах этой группы содержится 15—35% древесных остатков обычно с преобладанием среди них остатков березы. Травянистые 157
остатки составляют довольно большой процент. Нередко отмечается примесь зеленых и сфагновых (низинных) мхов. Древесно-моховая группа. Торфы древесно- моховой группы отлагаются в условиях обильного питания грунтовыми водами. Зольность их близка к зольности торфов предыдущей группы. Остатки гипновых и сфагновых (низинных) мхов составляют не менее одной трети общего количества волокна. Травяная группа торфов отлагается в условиях богатого водно-минерального режима, иногда при периодическом затоплении речными водами. Средняя степень разложения торфов этой группы 25—40%, зольность 5—10%. Основную массу волокна торфа составляют остатки корней, корневищ и эпидермиса влагалищ травянистых растений (осок Phragmites communis, Scheuchzeria palustris). Остатки зеленых и сфагновых (низинных) мхов входят в состав волокна в объеме не более 5%. Травяно-моховая группа. Торфы этой группы отлагаются чаще в условиях богатого и обильного грунтового, иногда намывного питания. Средняя степень разложения торфов 30%, зольность 5—6%. Основную массу волокна торфа составляют остатки корешков корневищных осок (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. diandra, С. limosa), с примесью остатков Phragmites communis, Menyanthes trifoliata. От 10 до 35% растительного волокна торфа составляют остатки зеленых и сфагновых (низинных) мхов. Моховая группа. Торфы моховой группы отлагаются в условиях обильного грунтового питания. Степень разложения их наименьшая среди торфов низинного типа B0—30%). Зольность колеблется от 5 до 6,5%. Остатки зеленых (Drepanocladus, Cal- iiergon, Tomenthypnum, Meesia) и сфагновых (низинных) мхов (Sph. warnstorfii, Sph. teres, Sph. subsecundum, иногда Sph, contortum) составляют более 40% растительного волокна. Из травянистых встречаются остатки осок (Carex lasiocarpa, С. limosa. С. rostrata, С. chordorrhiza), Scheuchzeria palustris. Древесные и кустарниковые остатки встречаются в объеме не более 5%. Приводим описания отдельных видов торфа низинного типа. Древесная группа. В эту группу входят пять видов торфа: ольховый, березовый, еловый, сосновый низинный, ивовый. Ольховый торф. В свежем виде это красновато- коричневый торф, обычно сильно мажущий, без ясно заметных на глаз растительных остатков. При микроскопическом анализе в нем отмечается значительное количество остатков древесины и коры ольхи с примесью остатков тех же тканей березы и довольно большое количество травянистых остатков: корешки осок (С. ар- propinquata, С. caespitosa, С. pseudocyperus), остатки Menyanthes, Phragmites, Equisetum и трудноопределимые остатки эпидермиса и корешков других травянистых растений: Calla, Fili- pendula, Calamagrostis, Lysimachia. Единично встречаются иногда обрывки зеленых и сфагновых (низинных) мхов. Исходная группировка ольхового торфа — ольшаники — весьма богата по видо- 158
вому составу, поэтому и в торфе встречается видовое разнообразие растительных остатков. Ольховый торф отлагается в условиях богатого водно-минерального питания у склонов террас или по окраинам болот в местах выхода грунтовых или стока делювиальных вод. Эти участки сильно дренируются, в результате чего ольховый торф имеет пониженную влажность (86—89%) и довольно высокую степень разложения D0—60%). Зольность ольхового торфа вследствие сильной минерализации намывных питающих вод повышена. Березовый торф в естественно-влажном состоянии по окраске очень темного, почти черного цвета с вкрапленными белыми небольшими кусочками коры березы. Под микроскопом в торфе обнаруживается значительное количество остатков древесины и коры березы (нередко с примесью остатков ольхи и ели), составляющих более 40% общего количества различных растительных остатков. Характерны для этого торфа корешки осок: С. appropinquata, С. caespitosa. Из других травянистых в большом количестве отмечаются остатки Menyanthes, Phragmites, Equisetum, Calla. Березовый торф образуется на низинных торфяниках, близ дренирующих водоприемников, что позволяет развиваться здесь довольно мощному древесному ярусу березы (березняковые фито- ценозы). Влажность отлагаемого в этих условиях торфа составляет 88—89%, а степень разложения 40—60%. Повышенная зольность F—18%) березового торфа объясняется периодическими затоплениями участков. Еловый торф. В естественно-влажном состоянии цвет торфа темно-коричневый; довольно хорошо сохранившиеся остатки заметны на глаз. При микроскопическом анализе преобладающими оказываются древесина и кора ели. С примесью остатков березы, ольхи и нередко ивы они составляют более 40% волокна. Из травянистых остатков встречаются корешки С. appropinquata, С. caespitosa и С. globularis, остатки Menyanthes, Phragmites. В небольшом количестве присутствуют обрывки низинных сфагновых и гипновых мхов. В районах средней полосы Союза еловый торф отлагается чаще по окраинам притеррасных торфяников близ питающих берегов, а на северо-востоке европейской части Советского Союза — в заболачивающихся еловых лесах, окаймляющих крупные торфяные месторождения. По сравнению с ольшаниками и березняками ельники обильнее увлажняются поверхностно-сточными и отчасти грунтовыми водами. В связи с этим влажность елового торфа несколько повышена, а степень разложения понижена. Сосновый низинный торф залегает обычно небольшими площадями по окраинам болот в условиях грунтового и поверхностно-сточного питания. Влажность торфа относительно невысока. Зольность F—12%) наиболее понижена среди других низинных торфов древесной группы. Степень разложения 159
колеблется от 30 до 50%. В естественно-влажном состоянии это пластичный коричневого цвета торф с заметными на глаз включениями кусочков красноватой коры сосны и прожилками беловатых тонких корешков осок. Микроскопический анализ обнаруживает в растительном волокне более 40% остатков коры и древесины сосны. Примесь остатков березы постоянная, но незначительна. II травянистых присутствуют корешки осок и остатки большого числа других травянистых растений. Незначительную примесь к волокну составляют обрывки Sph. warnstorfii. Исходная группировка — сосняки низинные. Ивовый торф в естественно-влажном состоянии может иметь окраску от темно-коричневой до черной. Микроскопический анализ его показывает преобладание в растительном волокне (до 50%) остатков древесины, коры и фрагментов листочков из Salix. Из других древесных остатков встречается береза и реже ольха. Из травянистых остатков присутствуют корешки осок (С. ар- popinquata, С. omskiana, С. gracilis), довольно значительное количество остатков Phragmites, изредка остатки Calamagrostis, Equisetum, Menyanthes. Единично встречаются в растительном волокне обрывки мхов — сфагновых (низинных) и гипновых. В нижних слоях торфяных залежей ивовый торф слагает толщи мощностью до 1,5—-2 м и свидетельствует о том, что в давние периоды ивовые заросли имели большую распространенность. В настоящее время ивовый торф отлагается небольшими участками по окрайкам болот, в условиях подтопления с окружающих берегов, или на пойменных торфяниках, преимущественно в южных районах. Питающие его воды богаты минеральным содержанием. Влажность ивового торфа довольно высокая, степень разложения по сравнению с другими торфами древесной группы пониженная. Древесно-травяная группа. К ней относятся древесно-осоко- вый, древесно-тростниковый и древесно-хвощовый виды торфа. Древесно-осоковый торф. Большое количество корешков осок придает этому торфу несколько сероватый оттенок. Вкрапленные остатки коры березы легко заметны на глаз. Микроскопический анализ обнаруживает в растительном волокне корешки осок (С. appropinquata, С. lasiocarpa, С. caespitosa, С. rost- rata), составлющие более 50% волокна торфа. Нередко встречаются остатки Phragmites, Equisetum и Menyanthes. Обрывки зеленых мхов и низинных сфагновых единичны. От 10 до 35% растительного волокна падает на древесные остатки, главным образом березы, нередко с примесью остатков сосны, иногда ивы (рис. 71—7). Древесно-осоковый торф отлагается в древесно-осоковых фито- ценозах на торфяниках, расположенных чаще в условиях грунтового питания с периодическим понижением уровня стояния вод. Несмотря на некоторый периодический дренаж, естественная 160
влажность торфообразующего слоя выше, чем в торфах древесной группы, поэтому по сравнению с ними степень разложения дре- весно-осокового торфа несколько понижена C0—50%), зольность составляет 4—16%, влажность 80—90%. Древес но-тростнй к овый торф по внешнему виду в естественном состоянии близок к древесно-осоковому, но отличается от него значительным (до 40—60%) содержанием остатков тростника, вахты, хвоща; обрывки эпидермиса корневищ Рис. 71. Микрофотографии видов торфа низинного типа: 1 — древссно-осоковый торф: а — кора березы, б — кора сосны, в — трахеиды папор- ника, в центре — корешки осок (С. caespitosa); 2 — хвощовый торф: а — корешки хвоща; б — корешки осоки (С. lasiocarpa) тростника и самих корневищ заметны на глаз. Отлагался древесно- тростниковып торф в древесно-тростниковых фитоценозах, в настоящее время встречающихся редко и небольшими площадями. Влажность торфа невысокая. Степень разложения колеблется от 35 до 50% при довольно высокой зольности F—17%) и пониженной влажности (80—89%). Древесно-хвощовый торф. В волокнистой массе среди светлых моховых остатков и сероватых корешков осок преобладают черные корешки хвоща и широкие плоские ленты его корневищ. При микроскопическом анализе торфа выделяются остатки коры и древесины березы и сосны (более 20%), корешки осок (С. appropinquata и С. caespitosa) и фрагменты стебельков и листочков низинных и переходных сфагновых мхов (Sph. warnstorfii, Sph. subsecundum, Sph. obtusum). Остатки хвоща составляют до 40%. И CH. Тюремнов 161
Степень разложения древесно-хвощового торфа 40—45%, зольность 8—10%. Древесно-моховая группа. В эту группу входят два вида торфа: древесно-гипновый и древесно-сфагновый низинный. Д р е в е с н о - г и п н о в ы п торф по окраске в естественно-влажном состоянии сходен с древесно-осоковым торфом, но отличается от него наличием заметных на глаз остатков зеленых мхов. Под микроскопом выявляется в растительном волокне до 35% древесных остатков (сосны и березы). Часть остатков березы иногда принадлежит Betula humilis. В остатках травянистых преобладают корешки осок (С. appropinquata, С. lasiocarpa, С. diandra), остатки Menyanthes trifoliata, Phragmites communis. Зеленые мхи представлены родами Tomenthypnum, Drepano- cladus, Calliergon, Aulacomnium. Их остатки в общем количестве волокна составляют не менее 20%. Древесно-гипновый торф отлагается в древесно-осоково-гип- новых фитоценозах под влиянием некоторого обеднения грунтового питания. Зольность торфа невысока E—12%). Степень разложения колеблется от 25 до 45%, влажность от 86 до 90%. Древесно-сфагновый низинный торф по окраске и внешнему виду также очень сходен с древесно-осоковым торфом. Отличается от него заметными на глаз обрывками сфагновых мхов. Микроскопический анализ дает следующие признаки: из осок преобладают С. lasiocarpa, С. appropinquata. Содержание мхов превышает 35%, среди них преобладают Sph. obtusum, Sph. warnstorfii, Sph. centrale с примесью Sph. subsecundum. Среди древесных остатков встречаются кора и древесина сосны и березы. Древесно-сфагновый низинный торф отлагается в древесно-осоково- сфагновых фитоценозах и залегает на низинных участках довольно обильного питания, но обедненными грунтовыми водами, что отражается появлением в растительном волокне остатков низинных сфагновых мхов. По степени разложения древесно-сфагновый низинный торф отличается от древесно-гипнового торфа B0—40%). Зольность его колеблется от 4 до 15%, влажность — от 86 до 89%. Травяная группа. К ней относятся следующие виды торфа: хвощовый, тростниковый, тростниково-осоковый, вахтовый, осоковый и шейхцериевый низинный. Хвощовый торф. В грубоволокнистом хвощовом торфе большая доля волокна состоит из черных прямых, жестких на ощупь корешков хвоща и широких уплощенных черных лент его корневищ. Эти остатки хвоща (рис. 71—2) занимают до 50% поля зрения микроскопа, а остальную часть волокна составляют корешки осок (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. omskiana) с довольно большой примесью остатков других травянистых растений, часто тростника и вахты. Степень разложения торфа 40—45%, зольность 7 — 15%, влажность 84—89%. 162
Отложение хвощового торфа происходит в чистых зарослях хвоща в условиях богатого питания речными или озерными водами. В настоящее время чистые хвощовые ассоциации занимают небольшие площади в растительном покрове, в ископаемом состоянии они находят довольно большое отражение в стрэении низинных торфяных залежей в виде хвощового торфа, расположенного чаще непосредственно на озерных отложениях. В условиях постоянного обильного питания грунтовыми железистыми водами среди всхолмлений на восточном склоне Среднего Урала небольшие водораздельные понижения заняты торфяниками мощностью до 2—3 м, периферические части которых иногда на всю глубину сложены хвощовым торфом. Тростниковый торф. В естественно-влажном состоянии отличается на глаз грубоволокнистым строением и ленточно- сложной структурой: в массе более тонкого волокна выступают крупные включения желтых широких легко отслаиваемых лент. Этот характер приобретают корневища тростника под давлением вышележащих толщ торфа. При микроскопическом анализе в первую очередь обнаружит ваются эти же остатки тростника: они составляют более 60% общей массы волокна. Остальную часть его слагают в основном корешки осок (С. omskiana, С. riparia) с примесью тканей других травянистых растений. По исследованиям в плавнях р. Кубани тростниковый торф здесь сильно минерализован: зольность его составляет от 18 до 40, иногда 70%. Степень разложения его колеблется от 50 до 60%; рН составляет 5,7—6,7. Мощность залежи 0,4—0,7 м, в отдельных случаях 1,5—2 м. В условиях пойменных болот тростниковый торф характеризуется сравнительно невысокой влажностью (84—89%), так как тростниковые фитоценозы со спадом паводковых вод хорошо дренируются. Периодические подсыхания торфообразующего слоя приводят к несколько повышенной (против других торфов травяной группы) степени разложения тростникового торфа — 40%. Временные затопления приносят с собой довольно большое количество органо-минеральных примесей, повышающих общую зольность до 12—15%о. Пласт тростникового торфа мощностью до 0,5 м встречен в торфяниках старой дельты р. Даугавы под довольно мощными C—4 м) отложениями сфагнового торфа. Тростниковые торфа небольшой мощности и высокой зольности характерны для торфяных месторождений лесо-степной зоны Западной Сибири, района займищно- рямовых торфяников. Т р о с т н и к о в о - о с о к о в ы и торф. В этом торфе примесь корешков осок (С. rostrata, С. lasiocarpa, С. omskiana, С. appropinquata) увеличивается по сравнению с предыдущим видом торфа соответственно уменьшению в растительном волокне остатков тростника, процент которых снижается до 40—60. 11* 163
количество буровато-желтых широких лентообразных корневищ и корешков тростника довольно значительно. Сероватые корешки осок пронизывают массу торфа довольно густым войлоком. Иногда к травянистым примешиваются остатки мхов. В небольшом количестве встречаются остатки кустарников (ив). Отлагается тростниково-осоковый торф в одноименных фитоценозах часто непосредственно на слое тростникового торфа, знаменуя Рис. 72. Микрофотографии видов торфа низинного типа: 1 — вахтовый торф: а — эпидермис корневища, б — корешок осоки (С. lasiocarpa); 2 — шиповый низинный торф: а — листочки Callicrgon gigantcum, б — корешки С. 1 :siocarpa; 3 — осоковый низинный торф; в поле зрения преимущественно корешки осок: а —'С. lasiocarpa, б — С. diandra, в — С. limosa, г — эпидермис листового влагалища осок; 4 — осоково-сфагновый низипный торф: а — листочки Sph. subsccundum, б — корешки С. lasiocarpa, в — эппцерлше тканей Mcnyanthes IrifoHnla IS4
переход торфяника из плавневой фазы в фазу пойменного питания. Степень разложения и зольность тростниково-осокового торфа ниже, чем у тростникового, но выше по сравнению с этими показателями у других торфов травяной группы. Вахтовый торф (рис. 12—1). Корневище вахты характеризуется наличием воздухоносных полостей, составляющих на поперечном сечении корневища до половины его площади. Поэтому оно легко деформируется и в волокне торфа имеет вид широких и плоских лент со слабо выраженным зеленоватым оттенком. По частым включениям корневищ вахты и блестящих красновато- желтых округло-плоских ее семян вахтовый торф легко отличим на глаз. Семена вахты хорошо противостоят разрушению и в отдельных случаях составляют (по весу) до 20% от растительных остатков. По микроскопическому анализу остаткам вахты сопутствуют остатки осок (С. rostrata,С. lasiocarpa, С. appropinquata), Equi- setum fluviatile Comarum palustre, в незначительном количестве Calla palustris. Примесь зеленых мхов невелика. Древесные остатки единичны. Степень разложения торфа 25—40%, зольность средняя 8%, влажность 86—90%, Осоковый торф (рис. 12—3). Резко выступающие на общем темном фоне серые корешки осок, пронизывающие торф во всех направлениях и придающие ему буровато-серую окраску, выделяют осоковый торф среди остальных видов торфа. Микроскопическая картина торфа представляет сеть корешков осок (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. appropinquata, С. omskiana), составляющих нередко до 60—80% общего количества растительного волокна. Примесь остатков других травянистых растений (Menyanthes trifoliata, Phragmites communis) невелика. Отмечается небольшая примесь остатков зеленых и низинных сфагновых мхов: Drepanocladus, Meesia, Calliergon, Sph. subsecun- dum. Единичны остатки Salix. Древесные остатки, как правило, отсутствуют. Осоковый фитоценоз мало распространен в современном растительном покрове. В торфяных залежах он оставил мощные толщи осокового торфа. Степень разложения торфа в среднем 30% B0— 45%), зольность 6—12%, влажность 86—92%. Осоковый торф подразделяется на три подвида в зависимости от преобладания в волокне торфа корешков различных осок: в одном случае — С. lasiocarpa, С. rostrata, в другом — С. omskiana и в третьем — С. caespitosa. Лазиокарпа-торф залегает чаще всего на водоразделах в условиях усиленного увлажнения бедными минеральным содержанием водами. Естественная влажность торфа этого подвида повышена до 90—93%, степень разложения невысокая B5—35%) и зольность пониженная E—7%). Омсктша-торф залегает чаще всего в поймах рек в условиях пптатгя, богатого минеральным содержанием, н^дноргаясь 1G.
периодическому затоплению. Зольность этого подвида выше зольности лазиокарпа-торфа (8—20%). Цаеспитоза-торф распространен в поймах рек Украины и особенно широко на Южном Урале и в Западной Сибири (Барабин- ская низменность). Шейхцериевыи низинный торф. В нем на глаз заметно большое количество корешков и хорошо сохранившихся соломенно-желтых корневищ шейхцерии, одетых блестящими пленками остатков влагалищ. При микроскопическом анализе в растительном волокне по количеству выступают на первый план остатки Soheuchzeria palustris в виде обрывков эпидермиса корневища и корешков (более 40%) и остатки корешков осок; С. lasiocarpa, G. rostrata, С. limosa. Примесь сфагновых и гипно- вых мхов (Sph. obtusum, Sph. subsecundum, Sph. contortum, Drepanocladus verrucosus) невелика, Шейхцериевыи низинный торф от остальных торфов травяной группы отличается пониженными степенью разложения B5—35%) и зольностью D—6%). Влажность торфа колеблется от 88 до 91%. Откладывался он в фитоценозах, состоящих из преобладающей по количеству Scheuchzeria palustris с примесью осок (С. lasiocarpa, С. rostrata), сфагновых и гшшовых мхов. Судя по мощности отложенных пластов шейхцериевого низинного торфа, эти фитоценозы в древние периоды играли большую роль в растительном покрове торфяных месторождений. Эволюция шейхцерии в сторону олиготрофии произошла в среднем голоцене, и в современном растительном покрове шейхцериевые низинные фитоценозы встречаются редко и небольшими площадями, главным образом по наиболее приподнятым окрайкам торфяных месторождений низинного типа в условиях значительного подтопления бедными грунтовыми водами. В массовом количестве Scheuchzeria palustris как торфообразователь в настоящее время встречается в фитоценозах верхового и переходного типов. Травяно-моховая группа. К этой группе низинных торфов относятся два вида: осоково-гипновый низинный и осоково-сфаг- новый низинный. Осоково-гипновый низинный торф — серовато-коричневый в естественно-влажном состоянии. Под микроскопом представляет картину преобладания в растительном волокно корешков корневищных осок (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. cho- rdorrhiza, С. limosa,,С. ornskiana) и значительной примеси бронзо- во-коричневых стебельков и листочков зеленых мхов — Drepanocladus, Calliergon, Tomenthypnum, Calliergonella cuspidatum Meesia (до 35%). Примесь остатков цветкового разнотравья (Menyanthes и др.) незначительна. Возможны единичные остатки сосны, березы и ольхи. Степень разложения торфа колеблется в довольно широких пределах A5—35%), зольность в среднем составляет 6%, влажность торфа — 86—91%. Осоково-гипновый низинный торф откладывается в осоково- 166
гипновых фитоценозах в условиях обильного увлажнения грунтовыми и поверхностно-сточными водами. Осоково-сфагновый низинный (рис. 72—4) торф по окраске светло-серый с заметными включениями хорошо сохранившихся стебельков сфагнума. В поле зрения микроскопа преобладание корешков осок: С. lasiocarpa, С. rostrata, G. limosa, С. chordorrhiza). Отмечаются остатки Menyanthes trifoliata, изредка Scheuchzeria palustris, Equisetum sp., Phragmites communis. Мхи представлены остатками низинных сфагнов (Sph. sub- secundum, Sph. teres, Sph. obtusum, Sph. centrale). Степень разложения торфа в среднем составляет 25%, зольность около 5%. Влажность колеблется от 85 до 93%. Этот торф отлагается в осоково-сфагновых фитоценозах в услових обильного питания слабоминерализованными грунтовыми водами. Моховая группа. В моховую группу входят два вида торфа: гипновый низинный и сфагновый низинный. Гипновый низинный торф (рис. 72—2). Гипновые мхи составляют основную массу растительного волокна гипнового низинного торфа. Они хорошо сохраняются в торфе и их листочки и стебельки легко различимы на глаз. Свежевзятый из глубины залежи гипновый низинный торф имеет характерную коричнево- бронзовую окраску, быстро темнеющую при окислении на воздухе. Микроскопический анализ обнаруживает в гипновом низинном торфе наличие остатков целого ряда зеленых мхов: Drepanoc- ladus, Meesia, Calliergan, Tomenthypnum, составляющих нередко до 80% общей массы растительного волокна. Следует отметить постоянное присутствие корешков С. lasiocarpa, С. limosa, С. rostrata, С. chordorrhiza, G. diandra, реже С. dioica. Единично встречаются остатки вахты, тростника, кустарников (ив). Гипновый низинный торф отлагается в гипновых фитоценозах на притеррасных или водораздельных торфяниках, староречий, обильно увлажняемых грунтовыми водами. Естественная влажность его высокая (86—93%). Степень разложения пониженная B0—30%), зольность колеблется от 6 до 8%. Иногда на торфяниках черноземной области, Белоруссии и Украины, при богатом грунтовом питании за счет инфильтрации кальцинированных или железистых вод зольность повышенна (9—21 %). Помимо основного сборного вида гипнового низинного торфа можно выделить несколько его подвидов по преобладанию в волокне остатков какого-либо одного рода или вида зеленых мхов, отражающего различия в условиях образования отдельных подвидов гипнового торфа: меезиа-торф, дрепанокладус-торф, скорпидиум- торф, каллиергон-торф, томентгипнум-торф. Меезиа-торф. Остатки Meesia в волокне составляют более 40%. Помимо Meesia в торфе встречаются остатки зеленых мхов других родов: Calliergon, Drepanocladus, Paludella. Постоянно присутствуют корешки осок: С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa. 167
Дрспанокладус-торф. Основная масса волокна состоит из остатков Drepanocladus sendtneri, D. verrucosus, D. aduncus. Могут встречаться остатки Calliergon giganteum, Meesia. Из остатков осок наиболее постоянны корешки С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa. Скорпидиум-торф. Для скорпидиум-торфа характерно преобладание в растительном волокне остатков Scorpidium scorpioides с примесью корешков осок (С. lasiocarpa, С. rostrata C. chordorrhiza), остатков Equisetum, Menyanthes. Встречается он в средней полосе европейской части Советского Союза в основании залежей прослойками небольшой мощности, а также в залежах Ленинградской и Иркутской областей, в Карельской АССР. Каллиергон-торф в основном сложен из остатков Calliergon giganteum, С. trifariurn, С. stramineum, С. cordifolium и др. В нем постоянно присутствуют корешки С. lasiocarpa. Могут встречаться как примесь остатки Drepanocladus vernicosus, D. sendtneri. Томентгипнум-торф. В волокне торфа постоянно присутствуют остатки Tomenthypnurn nitens, часто Drepanocladus vernicosus. Много корешков осок: С. rostrata, С. diandra? С. chordorrhiza. В торфяниках днепровско-валдайского межледниковья часто встречаются чистые гипновые виды торфа: дрепанокладус-торф (из остатков Drepanocladus sendtneri), скорпидиум-торф икаллиер- гон-торф (из остатков Calliergon trifariurn). Сфагновый низинный торф по окраске светлее всех описанных выше торфов, потому что основную массу растительного волокна составляют в нем сероватые корешки осок и остатки низинных сфагновых мхов, сохранивших свою светлую естественную окраску. Остат! и сфагновых мхов (Sph. obtusum, Sph. subsecundum, Sph. teres) составляют часто более 60% растительного волокна. Из остатков осок хорошо различаются под микроскопом корешки С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa. Встречаются остатки и других травянистых растений: Scheuchzeria palustris, Menyanthes trifoliata, Equisetum fluviatile. По этим растительным остаткам восстанавливается исходный фитоценоз-сфагновый низинный. В современном растительном покрове они встречаются на торфяниках склонов главным образом в условиях подтопления бедными грунтовыми водами и в виде сплавин по берегам озер. Естественная влажность сфагнового низинного торфа значительно выше этого показателя для предыдущих торфов травяно-моховой группы (87—93%). Поэтому степень разложения его низкая B0—30%) при сравнительно небольшой зольности E—6%), изредка доходящей до 10%. Можно выделить три подвида сфагнового низинного торфа в зависимости от преобладания в его растительном волокне остатков од. A as
•пого из видов низинных сфагновых мхов: субсекундум-торф, обту- лум-торф и терес-торф. Субсекундум-торф в основном сложен остатками Sph. subsecundum (до 90%). Корешки осок: С. lasiocarpa, С. rostrata хотя и встречаются постоянно, но в небольшом количестве. Могут встречаться единично остатки Sph. teres, Sph. obtusum, Meesia, Phragmites, Menyanthes. Обтузум-торф. Основную массу растительного волокна торфа слагают остатки Sph. obtusum. Из травянистых встречаются остатки Soheuchzeria и корешки С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa. Терес-торф. Основная масса торфа сложена остатками Sph. teres (от 40% и выше). Почти всегда присутствуют остатки осок, из которых постоянными являются корешки С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa. Встречаются остатки вахты, тростника и .гипновых мхов. Условия образования и качественные характеристики этих подвидов довольно близки друг к другу. Ассоциация Sph. subsecundum — С. lasiocarpa + С. rostrata в современном растительном покрове торфяников средней полосы •европейской части Союза встречается довольно значительными площадями, и в залежах пласты субсекундум-торфа поднимаются до самой поверхности торфяников. Отложения терес-торфа ограничиваются нижними, более древними слоями залежи преимущественно в торфяниках северной и средней полос европейской части Союза. Чаще всего сверху на них непосредственно налегают слои ольхового торфа. В современном растительном покрове ассоциация Sph. teres — С. lasiocarpa + С. rostrata встречается редко отдельными участками на притеррасных ключевых гипновых болотах БССР и значительно шире распространена в северных районах. Можно предполагать, что отложение терес-торфа в древнем голоцене происходило в более суровых климатических условиях. Обтузум-торф формируется в условиях несколько обедненного водно-минерального питания в залежах окрайковых участков олиготрофных торфяных месторождений водоразделов и вторых террас. § 20. ПЕРЕХОДНЫЙ ТИП ТОРФА Торфы переходного типа отлагаются в условиях несколько обедненного минерального питания, поэтому они характеризуются пониженной зольностью D—6%) и слабокислой реакцией. В залежах переходные торфы имеют чаще небольшую мощность пласта и залегают в виде прослоек на контакте между слоями низинных и верховых торфов. Реже они нацело слагают отдельные участки торфяников с довольно большой мощностью залежи. Исходные растительные группировки переходных торфов по своему, видовому составу являются промежуточными между фитоценозами верховой и низинной растительности и слагаются V)\)
наиболее требовательными к минеральному питанию растениями из верхового типа и наименее требовательными — из низинного. Видовой состав растительного волокна переходных торфов для групп и даже видов весьма постоянен и отличается для отдельных единиц только различным процентным соотношением основных торфообразователей. Основными растениями-торфообразователями переходных торфов являются: из низинных сфагновых мхов — Sph. subsecun- dum, Sph. obtusum, из переходных — Sph. papillosum и верховые сфагновые мхи — Sph. angustifolium, Sph. majus, Sph. magella- nicum, иногда — Sph. fuscum; из зеленых мхов — Drepanocladus vernicosus и D. fluitans; травянистые растения: С. lasiocarpa, G. rostrata, С. limosa, Eriphorum vaginatum, Scheuchzeria palu- stris, кустарнички и из древесных пород — Pinus silvestris и Ве- tula pubescens. Торфы переходного типа делятся на те же группы: древесную, древесно-травяную, древесно-моховую, травяную, травяно-мохо- вую и моховую, причем четыре из них включают всего по одному виду торфа и только в двух — травяной и моховой — объединены по два вида. Поэтому здесь не будем рассматривать (как в других типах) отдельно характеристику групп, а дадим последнюю вместе с характеристикой вида торфа. Древесная группа. Древесный переходный торф. На глаз и на ощупь заметна высокая степень разложения торфа. Он имеет темную окраску, очень пластичен, однороден в своей массе. Из структурных остатков на глаз в нем заметны только белые кусочки коры березы и красноватые — коры сосны. По микроскопическому анализу древесные остатки в торфе составляют более 40% общей массы растительного волокна. Травянистые остатки входят в состав торфа в небольшом количестве. Среди них преобладают остатки пушицы влагалищной, вахты, тростника, хвоща, С. lasiocarpa, С. rostrata. Процент остатков сфагновых мхов (Sph. magellanicum, Sph. angustifolium, Sph. centrale, Sph. subsecundum, Sph. obtusum и др.) незначителен. Обычны корешки кустарничков. Исходный фитоценоз этого торфа — древесный переходный. Развивается он чаще по окрайкам верховых и переходных болот в условиях значительного дренажа. Степень разложения древесного переходного торфа 40—55%. Зольность колеблется от 4 до 10%. Влажность 84—89%. Древесно-травяная группа. Древесно-осоковый переходный торф — темный по окраске, с заметными на глаз включениями остатков коры и древесины березы и сосны. Эти древесные остатки составляют до 20% общей массы растительного волокна. Из остатков травянистых в нем встречаются в большом количестве корешки осок: С. lasiocarpa, С. rostrata и С. limosa с небольшой примесью остатков других травянистых растений: 170
Eriophorum vaginatum, Menyanthes trifoliata, Scheuchzeria pa- lustris, Equisetum и с незначительной примесью остатков сфагновых мхов: Sph. magellanicum, Sph. centrale, Sph. angustifolium, Sph. majus, Sph. subsecundum, Sph. obtusum. Исходный для этого торфа фитоценоз — древесно-осоковый переходный — располагается чаще по окрайкам верховых болот или на границе между растительностью олиготрофного и евтрофного типов в условиях бедного грунтового питания с перемежающимся увлажнением. Поэтому степень разложения его несколько ниже, чем древесного торфа C0—50%), зольность колеблется от 4 до 9°о. Влажность 84—91%. Древесно-моховая группа. Древесно-сфагновый переходный торф по внешнему виду похож на предыдущий, но в его темной массе заметно выделяются кроме древесных остатков стебельки сфагновых мхов. Микроскопический анализ устанавливает в растительном волокне от 10 до 20% остатков сосны и березы, большое количество остатков травянистых: Eriophorum vaginatum, Phragmites communis, Scheuchzeria palustris С lasiocarpa, С. rostrata. Остатки мхов: Sph. magellanicum, Sph. angustifolium, Sph. centrale, Sph. papillosum, Sph. apiculatum, Sph. obtusum, Sph. subsecundum составляют от 10 до 35%. Исходный фитоценоз торфа этого вида — древесно-осоково-сфагновый переходный — развивается чаще на границе между верховыми и низинными участками растительности и по окрайкам болот в условиях подтопления. Степень разложения торфа 30—45%, зольность 3—10%, влажность 86—91%. Травяная группа. Торфы травяной группы переходного типа отлагаются в условиях обводненных топей. Основная масса растительного волокна состоит из остатков травянистых растений, представленных главным образом шейхцерией и осоками. Руководящие при определении вида торфа остатки верховых и низинных сфагновых мхов в количественном отношении играют в растительном волокне подчиненную роль. Древесные остатки отсутствуют или встречаются в количестве до 10%. В травяную группу входят два вида торфа: осоковый переходный и шейхцериевый переходный. Осоковый переходный торф по внешнему виду сходен с осоково-сфагновым низинным, но микроскопический анализ его дает несколько иной состав торфяного волокна. В нем встречаются остатки кустарников, травянистых: Eriophorum, gracile, Menyanthes trifoliata, Phragmites communis, Equisetum и осок (C. lasiocarpa, С rostrata). Но в остатках сфагновых мхов преобладают фрагменты не низинных, а верховых видов: Sph. magellanicum, Sph. angustufolium, Sph. majus. Этот состав близок к исходным осоковым переходным фитоценозам, располагающимся обычно на контакте между участками растительности низинного и верхового типов или по окрайкам верховых болот в условиях стока вод с верхового участка. 171
Естественная влажность осокового переходного торфа высокая (87—92%), в связи с чем степень разложения его понижена A5— 35%). Вследствие бедного минерального питания зольность его невысокая C—6%). Шейхцер левый переходный торф по своей окраске светлее осокового переходного торфа, с ясно заметными на глаз включениями светлых пленок эпидермиса Sclieuclizeria Рис. 73. Микрофотографии видов торфа переходного и верхового типов: 1 — осоково-сфагновый переходный торф: а — корешки шейхцерии, б — корешки С. lasiocarpa, в — листочки Sph. obtusum, г — листочки Sph. angustifolium; 2 — иушицевый верховой торф; остатки пушицы: а — сосудисто-волокнистые пучки, б — обрывки эпидермиса листа; з — шейхцериевый верховой торф; остатки шейхцерии: а — корешки, б — эпидермис, в — листочек Sph. magellanicum; 4 — магелланикум-торф: а — листочки Sph. magellanicum, б — Sph. fuscum, в — корешки вересковых кустарничков, г — эпидермис листа пушицы 172
palustris. Микроскопический анализ дает картину, в общем сходную с осоковым переходным торфом, но отличающуюся значительной примесью в растительном волокне остатков шейхцерии. Остатки осок (С. lasiocarpa, С. rostrata) и сфагновых мхов (Sph. obtusum, Sph. fallax, Sph. majus, Sph. magellanicum, Sph. angu- sli folium) слагают остальное количество волокна приблизительно в равных частях. Отлагался этот торф в шейхцериевьтх переходных фитоце- позах. Эта растительная группировка произрастает небольшими площадями по окрайкам верховых болот в подтопляемых, сильновлажных участках, питаемых бедными грунтовыми водами. Естественная влажность шейхцериевого переходного торфа высокая (88—93%), степень разложения колеблется от 15 до 35%, зольность от 3 до 7 % . Травяно-моховая группа. Осоково-сфагновый переходный торф (рис. 73—1). Значительное содержание в торфе остатков мхов заметно и при макроскопическом анализе. Не утратившие своей светлой окраски стебельки Sph. obtusum, Sph. fallax, Sph. majus в большой массе примешаны к сероватым корешкам осок (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa) и остаткам Menyanthes trifoliata, Phragmites communis. Обводнение одноименной исходной группировки растительности этого торфа выше, чем исходных фитоценозов травяной группы переходных торфов, поэтому в растительном волокне осоково-сфагнового переходного торфа возрастает количество остатков гидрофильных сфагновых мхов: на их долю приходится до 65% растительного волокна при соответствующем снижении процента травяных остатков. Древесные остатки встречаются единично. Степень разложения торфа колеблется от 15 до 40%. Зольность 3—8%), влажность 87—92%. Моховая группа. Гип новый переходный торф. В волокне гйпнового переходного торфа преобладают различимые на глаз, хорошо сохранившие свою структуру бронзово-золоти- стые остатки гипновых мхов, переплетенные беловатыми корешками осок и крепкими корневищами шейхцерии и пушицы. По микроскопическому анализу остатки гипновых мхов (Dre- panocladus exanulatus, D. vernicosus, D. fluitans, Calliergonella cuspidatum, Calliergon giganteum) составляют не менее 35%, а примесь остатков сфагновых мхов (Sph. obtusum, Sph. subsecundum, Sph. magellanicum, Sph. angustufolium, Sph. fallax) — 10—15% волокна торфа. Процент сопутствующих остатков травянистых растений (С. lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa, Menyanthes trifoliata, Scheuchzeria palustris, Eriophorum polystachyon, Phragmites communis) колеблется в пределах 10—35. Корешки кустарничков 5—10%. Единично встречаются кусочки коры и древесины Salix. Отлагается этот торф в гипновых переходных топях. Степень разложения торфа колеблется от 15 до 35% , зольность 3—8%, влажность 87—92%.
Сфагновый переходный торф. По внешнему виду это сильносоломистый торф, пронизанный хорошо сохранившимися корешками и корневищами травянистых растений. Основную массу (более 50%) волокна по микроскопическому анализу составляют остатки сфагновых мхов: Sph. magellanicum, Sph. angu- stifolium, Sph. obtusum, Sph. subsecundum, Sph. papillosum, Sph. jensenii, Sph. fallax, Sph. majus, Sph. centrale. На долю травянистых остатков приходится небольшой процент, и представлены они главным образом Scheuchzeria palustris, С. lasio- сагра, С. rostrata. Отмечаются корешки кустарничков. Исходной группировкой сфагнового переходного торфа являются фитоценозы сфагновых переходных топей. Степень разложения сфагнового переходного торфа наиболее пониженная среди других переходных торфов и составляет 5—35%, зольность 3— 8%, влажность 87—92%. В сфагновом переходном торфе выделен один подвид: п а п и л - лозум-торф. Папиллозум-торф состоит в основном из хорошо сохранившихся остатков сфагновых мхов: Sph. papillosum (более 60% общего количества волокна), Sph. angustifolium, Sph. majus. Примесь остатков травянистых растений (Eriophorum vaginatum, Scheuchzeria palustris, Carex lasiocarpa, С. rostrata, С. limosa) невелика. Остатки кустарничков и сосны единичны. Встречается папиллозум-торф в условиях обильного обводнения на болотах пологих склонов с поверхности и до глубины 2—4 м, в топях (часто проточных) у подошвы сильновыпуклых верховых торфяников. В Западной Сибири встречается этот торф в протоке между двумя крупными озерами с разными уровнями воды. Здесь в густом покрове Sph. papillosum почти у самой поверхности мха вода идет сплошным потоком с относительно большой скоростью. Глубина залежи в протоке 2—3 м. Средняя степень разложения папиллозум-торфа 10—25%. Зольность 4—5%. § 21. ВЕРХОВОЙ ТИП ТОРФА Торфы верхового типа отлагаются в условиях бедного минерального питания, весьма разнообразных по степени увлажнения: от сильно обводненных безлесных сфагновых топей до дренированных облесенных болот с мощной сосной и большим числом кустарничков. Разнообразие влажности отлагаемых торфов создает и значительные отклонения в степени разложения торфа. Все торфы верхового типа характеризуются пониженной зольностью B—4%). Основными торфообразователями верхового типа являются верховые сфагновые мхи: Sph. magellanicum, Sph. fuscum, Sph. angustifolium, Sph. rubellum, Sph. balticum, Sph. cuspidatum, Sph. majus и др.; из зеленых мхов — Polytricum strictum, Drepa- nocladus fluitans; из травянистых растений — Eriophorum vagi- 174
natum, Scheuchzeria palustris, Rlynchospora alba; из кустарничков— Empetrum, nigrum, Andromeda polifolia, Chamaedaphne calyculata Ledum palustre, Vaccinium uliginosum, Oxycoccus quadripetalus Oxucoccus microcarpus и из древесных пород — сосна (Pinus silvestris). Верховой тип подразделяется на шесть групп: древесную, древесно-травяную, древесно-моховую, травяную, травяно-мохо- вую и моховую. Древесная группа. В эту группу верховых торфов входит только один вид торфа — сосново-кустарничковый. С о с н о в о - к у с т а р н и ч к о в ы й торф в естественно-влажном состоянии —это темная или коричневого цвета пластичная масса. Растительные остатки в нем подверглись значительному разрушению и трудно поддаются определению. При микроскопическом анализе в нем различима кора и древесина сосны и корешки кустарничков: Ledum palustre и Chamaedaphne calyculata. Эти остатки составляют до половины общей массы растительного волокна. Постоянно присутствуют ткани сфагновых (Sph. magellanicum и Sph. angustifolium), зеленых мхов (Poly- trichum ctrictum) и пушицы (Eriophorum vaginatum). Для этого торфа характерно довольно большое количество гиф грибов. Сосново-кустарничковый торф откладывается в одноименных фитоценозах в условиях значительного дренажа. Он образует слой пограничного горизонта и кроме того, встречается в залежи в виде прослоек. Естественная влажность сосново-кустарничко- вого торфа 87—89%, степень разложения 50—60%. Зольность несколько выше, чем у других видов верховых торфов C—5%), что, по-видимому, связано с нередким выгоранием этих сильно дренированных участков. Древесно-травяная группа состоит также из одного вида торфа — сосново-пушицевого. С о с н о в о - п у ш и ц е в ы й торф — темно-коричневый по окраске, пластичный с заметными вкраплениями темно-красных кусочков коры сосны и черных корешков пушицы. На изломе обнаруживает торчащие тонкие волокна пушицы, составляющей основную массу растительного волокна C5% и выше). Остаткам пушицы сопутствуют обрывки сфагновых мхов (Sph. magellanicum, Sph. angusti folium) и корешки кустарничков. Содержание древесных остатков (сосны) от 10 до 35%. Отлагался сосново-пушицевый торф в одноименных фитоценозах, занимающих небольшие участки по окрайкам верховых болот. Встречается маломощными прослойками в основании мелкозалежных верховых торфяников и относительно мощным слоем в пограничном горизонте. По естественной влажности (87—90%), степени разложения D0—60%) и зольности B—5%) сосново- пушицевый торф близок к сосново-кустарничковому торфу. Древесно-моховая группа. Сосново-сфагновый торф отличается несколько пониженной степенью разложения, 175
поэтому в его массе заметны на глаз кроме древесных остатков (древесины и коры сосны) веточки и стебельки сфагновых мхов, а волокна пушицы сохраняют значительную крепость на разрыв. Микроскопический анализ показывает большое содержание в растительном волокне остатков сосны и сфагновых мхов (Sph. magellanicum, Sph. angusti folium, Sph. ma jus). Присутствие остатков пушицы характерно для этого торфа и достигает 15% растительного волокна. Встречаются корешки кустарничков. Отлагался сосново-сфагновый торф в более обводненных сос- ново-сфагновых фитоценозах с сосной в древостое и плотным моховым покровом с вкрапленными в него кустарничками и поэтому степень разложения его заметно ниже, чем у сосново-пушицевого торфа B5—50%), зольность 2—5%, влажность 85—91%. Травяная группа. В нее входят два вида торфа: пушицевый и шейхцериевый верховой. Пушицевый торф (рис. 73—2) имеет темно-коричневую окраску. В нем ясно заметны волокна Eriophorum vaginatum, расположенные густыми прядями, составляющими 60% (иногда и более) общего количества волокна; постоянна в нем примесь остатков сфагновых мхов: Sph. magellanicum, Sph. angustifolium. Единично встречаются остатки сосны и кустарничков. Степень разложения пушицевого торфа 30—45%, иногда достигает и 60%, влажность 90%. Этот торф отлагался пушицевыми зарослями, редко встречающимися в чистом виде. Встречается небольшими маломощными прослойками в торфяниках верхового типа, слагает верховую залежь на окрайках болот и мощным слоем залегает в пограничном горизонте. Степень разложения торфа в среднем 45%, зольность 3%, влажность 82—92%. Шейхцериевый верховой торф (рис. 73—5) имеет темно-оливковую окраску и слизисто-волокнистую структуру, обусловленные, по-видимому, примесью детрита. Микроскопический анализ обнаруживает в волокне более 60% остатков шейхцерии. Присутствуют в волокне также обрывки сфагновых мхов: Sph. magellanicum, Sph. angustifolium, Sph. ballicum, Sph. majus, Sph. cuspidatum. Единично встречаются остатки сосны. Остатки пушицы (Eriophorum vaginatum) составляют иногда до 35%. Отлагают шейхцериевый верховой торф заросли шейхцерии с Rhynchospora alba и гидрофильными сфагновыми мхами (Sph. angustifolium, Sph. majus, Sph. balticum, Sph. cuspidalum), занимающие значительные площади в наиболее обводненных участках грядово-мочажинного и грядово-озеркового комплексов растительности или на сильно подтопляемых окрайках торфяников. Эти участки питаются в основном атмосферными осадками или бедными водами поверхностного стока. По мочажинам и в грядово-мочажинном комплексе растительности шейхцериевый верховой торф представлен обычно пеглубо- 176
кими и ограниченными по площади участками (линзами). На сильно обводненных краевых участках торфяников образуются часто мощные по глубине и обширные по простиранию пласты шейхцериевого верхового торфа. Естественная влажность шейх- цериевого торфа доходит до 93—94%. Нередко бурение обнаруживает в слое шейхцериевого верхового торфа на глубине 3—4 м прослойки воды; зольность торфа в среднем 2,5% A,5—4%). Несмотря на большую обводненность зарослей Scheuchzeria palustris и высокую естественную влажность шейхцериевого верхового торфа, степень разложения его часто доходит до 40—45%. Можно предположить, что степень разложения этого торфа — явление вторичное и приобретается им не в верхнем торфогенном слое, а за счет анаэробных процессов в нижних слоях залежи. Некоторым основанием для этого предположения служит бурное выделение метана, наблюдаемое из горизонтов шейхцериевого верхового торфа. Травяно-моховая группа. Эта группа объединяет два вида торфа: пушйцево-сфагновый и шейхцериево-сфагновый. Пушицево-сфагновый торф имеет светло-коричневую окраску и состоит из довольно хорошо сохранившихся стебельков сфагнума, переслоенных волокнами и корешками пушицы. Микроскопический анализ устанавливает в растительном волокне большое количество остатков Eriophorum vaginatum (от 30 до 50%). Остальную массу волокна почти нацело составляют остатки Sph. magellanicum, Sph. angustifolium. Встречаются корешки кустарничков вересковых и кора сосны. Степень разложения пушицево-сфагнового торфа около 30%, влажность 91—93%, зольность 1,5—3%. Исходной растительной группировкой этого торфа является пушицево-сфагновый фитоценоз, занимающий значительные площади в растительном покрове несколько дренированных верховых торфяников. Шейхцериево-сфагновый торф. Окраска шейх- цериево-сфагнового торфа изменяется от желтых до светло-коричневых оттенков, зависящих от светло-желтого цвета эпидермиса корневищ шейхцерии и светлой окраски остатков сфагновых мхов секции Guspidata. Корневища шейхцерии легко заметны на глаз. Их широкие ленты сходны с уплощенными корневищами тростника, но несколько уже и более интенсивно окрашены в соломенно- желтый цвет. Остатки шейхцерии составляют от 20 до 60% волокна торфа. Среди моховых остатков преобладают остатки сфаг- нов секции Cuspidata (Sph. angustifolium, Sph. balticum, Sph. majus, Sph. cuspidatum). Из травянистых остатков встречаются в заметном количестве волокна пушицы. Остатки сосны и кустарничков единичны. От шейхцериевого верхового торфа, на слое которого шейхцериево- сфагновый торф обычно и залегает, он отличается кроме ботанического состава несколько пониженным а показателями влажности 2 С. Н. Тюремнов 177
(88—92%) и степени разложения A0—30%). Зольность торфа колеблется от 1 до 3%. Исходные его фитоценозы покрывают понижения — мочажины грядово-мочажинных участков, или образуют шейхцериево-сфаг- новые топи, сильно подтопляемые поверхностными водами с прилегающих склонов крупных выпуклых торфяников. Моховая группа. Эта группа объединяет пять видов торфа. В растительном волокне торфов группы основную роль играют остатки сфагновых мхов, составляющих более 60% общей массы волокна. В моховую группу входят ангустифолиум-торф, магел- ланикум-торф, фускум-торф, сфагновый мочажинный и комплексный верховой торфы. Ангустифолиум-торф. В светлом соломистом торфе, состоящем в основном из остатков Sph. angustifolium (до 60%), Sph. fallax, Sph. magellanicum (в небольшом количестве), встречаются волокна и корешки пушицы (Eriophorum vaginatum), шейхцерии (Scheuchzeria palustris) с небольшой примесью обрывков корешков и других тканей кустарничков. Ангустифолиум- торф залегает обычно с поверхности до глубины 1,0—1,5 м или в виде прослоек встречается иногда в магелланикум-торфе. Степень разложения ангустифолиум-торфа колеблется от 5 до 25%, влажность его составляет 92—94%, зольность 1,0—2,5%. М а г е л л а н и к у м (м е д и у м) - т о р ф (рис. 73—4). При невысокой степени разложения этот торф сохраняет соломистую основу, в которой довольно хорошо различимы обрывки стебельков, а иногда даже отдельные веточки, Sph. magellanicum с крупными листьями, расположенными черепитчато. Заметна на глаз и примесь волокон Eriophorum vaginatum. Основную массу волокна в поле зрения микроскопа составляют остатки Sph. magellanicum и Sph. angustifolium в различных процентных соотношениях. Постоянна примесь Eriophorum vaginatum (до 25%). Примесь остатков кустарничков и сосны невелика. Торфообразующей растительной группировкой этого торфа является магелланикум-фитоценоз моховой группы верхового типа. В средней полосе европейской части Советского Союза мощные пласты магелланикум-торфа залегают над пограничным горизонтом и под ним и количественно преобладают над верховыми торфами других видов. Отдельными участками магелланикум-торф формирует залежи на болотах, покрытых сосново-пушицевым и со- сново-сфагновым фитоценозами. В грядово-мочажинном комплексе растительности магелланикум-фитоценоз занимает довольно большие площади, на которых отлагает мощные пласты (линзы) магелланикум-торфа. Естественная влажность магелланикум-торфа 90—94%, степень разложения 5—30%, зольность 1—4%. Как уже отмечалось в главе V, в олиготрофном типе древостой даже в фитоценозах лесного подтипа более разрежен, чем в лесных фитоценозах евтрофного типа. Зато древесные породы встречаются 178
почти во всех фитоценозах олиготрофного типа, вплоть до обводненных топей, только в более угнетенных формах. Сохранность хвойных пород в торфе сравнительно хорошая и тем лучше, чем меньше степень разложения торфа. Степень разложения магел- ланикум-торфа 5—30%, поэтому остатки сосны сохраняются в этих торфах в виде крупных кусочков коры, пней и стволов. Рис. 74. Микрофотографии видов торфа верхового типа: j — комплексный вид торфа: а — Sph. magellanicum, б — S. majus; 2 — фускум-торф* Поле зрения занято почти нацело веточными листочками Sph. fuscum (а) Эти макроостатки обычно не попадают в челнок бура и на предметное стекло микроскопа, и, следовательно, растительное волокно этих торфов представляется состоящим только из моховых и травянистых остатков. Фускум-торф (рис. 74—2) слабо гумифицирован, сильно- соломист. Состоит из буроватых ломких стебельков Sph. fuscum, с сохранившимися на них густыми сближенными веточками. Остатки его составляют более 600/о общей массы растительного волокна. Листочки Sph. angustifolium и Sph. magellanicum встречаются как примесь. Фиксируются остатки пушицы, кустарничков и сосны. Отлагается фускум-торф в фускум-фитоценозах, произрастающих обычно на наиболее приподнятых участках верховых бол:>т. питаемых атмосферными и поверхностно-сточными бедными водами. Обводненность участков, как правило, высокая. S'ph. fuscum имеет большую экологическую амплитуду, поэтому фускум-фито- ценозы встречаются в различных условиях образования и минерального питания: в грядово-мочажшшом и грядово-озерковом 12* 179
комплексах растительности он образует слабо облесенные кочки- бугры, встречается отдельными кочками среди гипновых алька- литрофных растительных группировок на болотах Башкирской АССР, наблюдается отдельными кочками в растительности низинных болот грунтового питания в Карелии. Фускум-залежь слагает мощные слои в торфяниках Урала и Северных районов подстилает пограничный горизонт в торфяниках средней полосы европейской части Союза, образует нацело залежи большинства торфяных месторождений верхового типа и рямов Западной Сибири; на Урале фускум-торф пластом очень большой мощности отложился в окружении глубокой залежи осокового низинного торфа. И. Д. Богдановской-Гиенэф выделен фускум-торф в глубоких слоях залежи Полистовско-Ловатского массива на слое скорпидиум-торфа и под кровлей осокового торфа. Естественная влажность фускум-торфа 90—94%, степень разложения 5—25%, зольность 1,5—3%. Сфагновый м о ч а ж и ы н ы й торф. Волокно сфагнового мочажинного торфа образовано остатками сфагнов: остатки мочажинных мхов (Sph. cuspidatum, Sph. majus, Sph. balticum, S*ph. jensenii), с остатками шейхцерии и С. limosa, составляют более 50% волокна, остатки Sph. magellanicum, Sph. fuscum, Sph. angustifolium, Sph. rubellum слагают значительную часть остальной структурной массы в различных процентных соотношениях. Характерно наличие единичных остатков пушицы. Изредка встречаются остатки кустарничков. Степень разложения сфагнового мочажинного торфа колеблется от 5 до 20%, зольность от 2,5 до 4%. Этот торф является сборным видом, состоящим из остатков мхов секции Cuspidata. Некоторые исследователи в зависимости от преобладания в его волокне остатков того или иного вида мхов этой секции выделяют майус-торф, балтикум-торф и т. д. По техническим свойствам все эти подвиды близки. Сфагновый мочажинный торф в естественном залегании сильно обводнен и имеет желтый цвет и волокнисто-губчатую структуру. Отлагается в залитых водой понижениях грядово-мочажинных участков и в сфагновых мочажинных топях. Этот вид торфа встречается довольно редко и откладывается под топяными участками с небольшими кочками, образованными Sph. fuscum, Sph. magellanicum, Sph. angustifolium и др. Вероятно, встречается он и в залежи контактных участков, между грядой и мочажиной в грядово- мочажинном комплексе. Степень разложения торфа колеблется от 5 до 25%, зольность 1—3%, естественная влажность 90—95%. Комплекс н.ы й верховой торф (рис. 74—2) имеет соломистую структуру и светло-коричневую окраску. В его растительном волокне преобладают остатки сфагновых мхов (Sph. angustifolium, Sph. magellanicum, Sph. fuscum, Sph. majus, Sph. balticum, Sph. cuspidatum, Sph. rubellum, Sph. jensenii) 180
в различных процентных соотношениях. Из травянистых остатков в волокне небольшая примесь Eriophorum vaginatum, Scheuchze- ria palustris, С. limosa. Встречаются остатки кустарничков и сосны. Отлагается комплексный верховой торф в грядово-мочажин- ном и грядово-озерном комплексах фитоценозами, заселяющими кочки-бугры. Естественная влажность комплексного верхового торфа высокая (91—94%), степень разложения пониженная E — 25%), зольность 1,5—3,5%. Виды торфа, которые были рассмотрены выше, выделены в основном по материалам, собранным по европейской части СССР. На этом материале построена и классификация. Все разнообразие торфов, встречающихся в этих районах, укладывается в ее рамки. Следует отметить, что данные о торфах по другим географическим районам по мере их изучения будут вносить в классификацию коррективы и дополнения.
ГЛАВА VIII СОСТАВ И СВОЙСТВА РАСТЕНИЙ-ТОРФООБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТОРФОВ И САПРОПЕЛЕ!! § 22. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ- ТОРФООБРАЗОВАТЕЛЕЙ Растения-торфообразователи, как и все организмы, состоят из органической и минеральной частей. Минеральная часть после •сжигания остается в виде золы. Отдельные растения и группы торфообразователей имеют различное соотношение между неорганической и органической частями. В табл. 11 приведено содержание органического вещества и золы в растениях-торфообразова- телях. Как видно из табл. И, растения, произрастающие на низинных торфяных месторождениях в условиях богатого водно- минерального питания, дают после сжигания повышенный процент золы (за исключением ольхи и березы). Растения верховых болот дают меньший процент золы. Не все части одного и того же растения дают после сжигания один и тот же процент золы: листья (зеленая хлорофилловая часть растений) имеют больший процент зольности, а стебель и корень — меньший. Зольная (неорганическая) часть растений-торфообразователей состоит из следующих основных элементов: кальция, железа, кремния, фосфора, калия, магния и пр. В золе растений-торфообразователей в количествах кальция и калия обычно наблюдается обратная зависимость: чем больше содержание в золе калия, тем меньше содержание кальция, и наоборот. Содержание кремне- кислоты в золе травянистых и моховых растений довольно велико (нередко до 50%). Зольная часть растений-торфообразователей содержит также незначительные количества таких микроэлементов, как марганец, медь, титан, никель и др. (табл. 12). Органическая (сгорающая) часть растений имеет следующий химический состав: 48—50% углерода, 38—42% кислорода, 6— 6,5% водорода и 0,5—2,3% азота. Состав органической массы растений-торфообразователей довольно постоянен (табл. 13). Органический состав других растений-торфообразователей мало отличается от состава, приведенного в табл. 13. Под влиянием солнечной энергии зеленая часть растения разлагает углекислоту воздуха СО 2, поглощая углерод и освобождая кислород. С помощью корневой системы растение всасывает из 182
ТАБЛИЦА 11 Вид растения Содержание (в %) в растениях-торфообразо- вателях органического вещества Низинное торфяное месторождение Ольха" (Alnus glutinosa) Береза (Betula pubescens) Тростник (Phragmites communis) Осока шершавой ло дна я (С. lasiocarpa) Осока своеобразная (С. appropinquata) Пушица многоколосковая (Eriophorum polystachy- on) Сабельник (Comarum palustre) Вахта (Menyanthes Irifoliata) Хвощ (Equisetum heleocharis) Calliergonella cuspidata DrepanocJadus verrucosus j Sphagnum obtusum Sph. subsecundum I Sph. warnstorfii | 98,29 99,25 94,60 96,66 91,43 95,61 95,07 95,61 82,34 91,44 94,79 94,93 95,16 93,87 1,71 0,75 5,40 3,34 8,57 4,39 4,93 4,39 17,66 8,56 5,21 5,07 4,84 6,13 Верховое торфяное месторождение Сосна (Pinus silvestris) Подбел (Andromeda polifolia) Мирт болотный (Chamaedaphe calyculata) Водяника (Empetrum nigrum) Багульник (Ledum palustre) Клюква (Oxycoccus quadripetalus) Пушица влагалищная (Eriophorum vaginatum) Шейхцерия (Scheuchzeria palustris) Sphagnum magellanicum (Sph. medium) Sph. fuscum Sph. angustifolium Sph. ma jus (Sph dusenii) 98,20 98,05 98,58 97,53 98,92 97,90 97,25 97,25 96,10 97,10 96,15 97,10 1,80 1,95 1,42 2,47 1,08 2,10 2,75 2,75 3,90 2,90 3,85 2,90 почвенного слоя выборочно некоторые из растворенных в воде минеральных веществ. Не все растения поглощают одинаковые соли и в одинаковом количестве, и количественное соотношение поглощаемых растением солей не соответствует келичественному соотношению их в субстрате. В процессе развития растения органические вещества в сочетании с минеральными солями дают такие сложные соединения, составляющие оболочку клетки и ее содержимое, как клетчатка, лигнин, гемицеллюлозы и белковые вещества. В табл. 14 приведен химический состав основных растений-торфообразователей. Оболочка растительной клетки в основном состоит из клетчатки (или целлюлозы). Последняя относится к углеводам с общей 183
ТАБЛИЦ Л 1 2 Элемент Бериллий Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Стронций Цирконий Молибден Олово Свинец Растения-торфо- образователи Дернина Торф Содержание микроэлементов, мг/кг сухого вещества среднее 0,05 0,05 46,60 3,5 2,2 273,7 3,6 18,1 10,1 19,6 0,3 29,8 3,1 0,3 0,5 4,0 наибольшее 0,4 0,9 440,0 8,8 4,4 440,0 132,0 440,0 440,0 440,0 8,8 — 4,4 8,8 22,0 36,0 среднее 0,08 2,0 206,2 8,9 3,6 200,9 2,1 17,7 7,0 3,7 1,1 54,0 5,7 0,1 0,16 2,2 среднее 0,12 0,4 144,3 8,5 4,4 74,5 3,6 10,0 6,7 1,9 0,2 39,3 6fi 0,3 0,06 j 1,0 наибольшее 1,3 4,0 620,0 124,0 18,6 620,0 18,6 403,0 124,0 403,0 4,0 186,0 18,6 18,6 1,9 12,4 формулой (СбН10О5)п. Как видно из формулы, в состав ее входят углерод, водород и кислород. Содержание клетчатки в сфагновых мхах меньше, чем в травянистых и древесных растениях. Помимо клетчатки в состав растений входят близкие ей полисахариды, называемые гемицеллюлозами. Подобно клетчатке они участвуют главным образом в построений клеточных стенок, частично им принадлежит роль запасных веществ. В процессе жизни растения клеточная оболочка претерпевает различные изменения. Очень молодая, едва возникшая из плазмы оболочка, по-видимому, нацело составлена из пектиновых веществ и совсем не содержит клетчатки. Оболочка молодых тонкостенных ТАБЛИЦА 13 Вид растения Береза Осока Тростник Drepanocladus Сосна Пушица Sphagnum Углерод 49,36 47,90 47,74 50,11 50,15 49,07 48,45 Кислород 42,59 39,37 40,38 39,69 42,10 42,00 42,94 Водород 6,28 5,51 6,22 5,77 6,20 5,68 5,06 Азот 1,60 1,64 1,46 1,43 1,05 1,31 1,08 184
клеток состоит уже по крайней мере из двух компонентов — пектиновых веществ и клетчатки. Пектиновые вещества образуют и так называемое межклеточное вещество, склеивающее первичные оболочки смежных клеток. Таким образом, пектиновые вещества и целлюлоза прочно связываются. С возрастом состав клеточной оболочки усложняется, причем чаще всего оболочка, состоящая из клетчатки, пропитывается (инкрустируется) добавочными веществами. Этот процесс называется одревеснением. Вещество, которое пропитывает одревесневающую клеточную стенку, так и называют древесинное вещество, или лигнин. Химическая природа лигнина еще не выяснена. Достоверно известно, что лигнин, как и клетчатка, вещество безазотистое, но не является углеводом и содержит больше углерода, чем клетчатка. Содержание углерода в клетчатке 44%, тогда как анализы древесины, где содержание лигнина повышено, дают углерода около 50% и соответственно меньше кислорода. Лигнин отсутствует у организмов, живущих в воде (водоросли), и входит в состав наземных растений. У низкоорганизованных сфагновых мхов содержание лигнина невелико, в среднем оно составляет около 9—11%. По мере усложнения организации растений содержание в них лигнина возрастает. Так, у пушицы (Eriophorum vaginatum) его найдено 20—25%. Лигнин пропитывает все части растения, но больше всего его содержится в стебле и в стволе, которым он придает прочность. Содержание лигнина в стволе древесных пород достигает 20—30%, причем его больше в хвойных растениях, чем в лиственных. Живое содержание клетки состоит из протоплазмы, ядра и пластид. В числе веществ, из которых состоит плазма, первое место занимают белковые вещества. Наличие белковых Ееществ может служить общей характеристикой протоплазмы: нет плазмы без белковых веществ. Но белки находятся не только в протоплазме, но и в клеточном соке, ядре и пластидах. Белковые вещества — это сложные органические соединения, в которые входят кроме углерода,"во'доррда и кислород! такж(Гсера~и азот. Протоплазма, ядро и пластиды объединяются в понятие «протопласт», продуктами жизнедеятельности которого помимо оболочки клетки являются крахмальные зерна и вакуоли с водянистым клеточным соком. Последний имеет кислую реакцию в противоположность протоплазме, дающей щелочную реакцию. Кислая реакция клеточного сока обусловливается содержанием в нем кислот (щавелевой, лимонной и др.)- Содержатся в нем также и дубильные вещества. Как в протоплазме, так и в клеточном соке в растворенном состоянии или в форме небольших капелек встречаются эфирные масла. Иногда в некоторых растениях отдельные клетки почти нацело заполнены этими маслами. В них часто растворены смолы (такие растворы называются бальзамами), которые на местах 185-
Вид растения-торфообра- зователя Мох: сфагновый гипновый Шейхцерия Пушица Осока Тростник Хвощ Кустарнички вересковые Древесные породы: лиственные хвойные Число образцов 49 10 8 16 25 12 12 27 25 42 Эфирная вытяжка М 1,40 3,64 1,74 1,48 2,69 2,12 5,12 1,15 2,10 ±а 0,94 1,05 0.99 0,42 2,32 0,99 1,45 Спиртовая вытяжка М 5,18 7,20 6,70 5,28 7,20 1,36 ±сг 1,60 0,54 0,83 Бензольная вытяжка М 2,03 2,82 2,18 2,00 2,45 2,44 3,04 6,44 2,81 2,57 ±0" 0,56 0,42 0,44 0,52 0,33 0,90 2,97 1,35 0,79 Спирто- бензольная вытяжка ' М 7,59 12,59 7,56 8.71 7,22 1 9,95 i 14,18 ±0 1,72 5,61 1,38 2,76 4,55 Примечание. М—средняя арифметическая; а—среднее квадратическое поранения растений после испарения эфирных масел выделяются в виде липких продуктов. Процесс образования смол в растительных клетках мало освещен: полагают, что они могут образовываться из дубильных веществ, крахмала и пр. Присутствие эфирных масел в багульнике (Ledum palustre) обнаруживает запах, присущий его листьям. На стеблях и листьях некоторых болотных растений имеется налет воска: в виде мельчайших палочек он густо покрывает стебли и листья тростника (Phragmites communis), подбела (Andromeda polifolia) и клюквы (Oxycoccus sp.). § 23. СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ТОРФОВ Торф — это сложное природное образование. Он отличается многообразием свойств и большой амплитудой их изменения. Считая, что в основном каждый вид торфа приобретает свои свойства в торфогенном слое, нельзя, однако, отрицать возможности дальнейших воздействий на него и так называемых вторичных факторов, к которым относятся деятельность анаэробных микроорганизмов в глубине залежи, инфильтрация минеральных веществ грунтовыми водами, вымывание растворимых веществ (в том числе гуминовых) водами, вытекающими из торфяных месторождений. Места данного вида торфа в генетической классификации вторичные факторы не изменяют, но могут значительно расширить и изменить амплитуду колебания его свойства. 186
ТА Б Л И ЦА 14 Водорастворимые вещества М S.32 12,57 7,80 9.71 5,05 10,1 8.71 2,61 i 3,24 ±о 5.20 3.00 5.32 3,02 ! 1,31 i 2.01 Легкогид- рол из ye мые вещества М 54.48 40,4 37,65 27,16 35,51 24,84 29,7 27,08 23,78 27,12 ±сг 8,15 8,54 7,46 9,49 9,16 5,86 Гемицел- люлоза М 29,28 18,55 27,10 27,02 26,16 16,78 12,3 21,37 19,33 ±о 5,40 7,20 8,46 Пентозаны М 12,47 10,90 23,46 19,23 22,82 7,43 8,19 25,12 10,91 ±о 2,55 2,69 4,33 5,64 0,66 2,45 2,47 2,90 Целлюлоза М 18,89 16,46 19,97 24.74 47,68 37,63 18,56 , 19,86 50,23 52,72 ±0 4,02 1,80 5,30 4,14 4,60 3,96 1,08 5,71 6,30 Не гидролизу емый остаток (лигнин) М 9,84 19,2 18,15 25,92 16,24 19,50 6,0 28,64 23,32 29,43 ±а 4,49 5,65 4,69 3,33 3,39 3,72 5.69 о тк л о некие. Работы по изучению свойств основных видов торфа по отдель- вым показателям проводились раньше и проводятся в настоящее время многими научно-исследовательскими и производственными геологическими организациями. Следует отметить работы ЦТБОС (Ц. И. Минкина, А. А. Гребенщикова, М. И. Никонов), Калининского политехнического института (И. Ф. Ларгин, М. П. Воларо- вич, Н. В. Чураев, И. И. Лиштван), Института торфа АН БССР (В. Е. Раковский, А. П. Пидопличко) и треста «Геолторфразведка» (Н. Т. Король, Е. И. Скобеева, В. Н. Крештапова), результаты которых способствовали накоплению наиболее достоверных материалов о свойствах отдельных видов торфа. Выявилось, что одни и те же виды торфа в различных географических районах имеют некоторую изменчивость в показателях отдельных свойств. Более изучены колебания по отдельным показателям для торфов средней полосы Советского Союза. Степень изученности отдельных свойств торфа различна: по одним свойствам имеются цифры для каждого вида торфа, по другим — только для подтипов или даже в целом для типов торфа. В Калининском политехническом институте с помощью электронно-микроскопических, электронно-графических, рентгенографических и спектральных исследований изучены структура и свойства отдельных соединений торфа. Показано, что основу торфа составляют структуры переплетения остатков растений-торфообразователей и надмолекулярные комплексы продуктов распада и индивидуальных веществ органического и минерального происхождения, которые находятся 187;
в равновесии с водным раствором низко- и высокомолекулярных соединений. В первом приближении торф можно рассматривать так трех- ксшпОнентную систему, состоящую из органической и минеральной частейи воды. — " ^ ~ ~ Вода~"в торфёГ Повышенной влажностью торф резко отличен от других твердых каустобиолитов. Каустобполиты Влажность, % Торф (современный) 86—95 Торф (погребенный) 65—75 Бурый уголь 30—50 Каменный уголь 4—15 Антрацит 5 Вся вода в торфе М. П. Воларовичем и Н. В. Чураевьш на основе энергетической классификации воды в дисперсных системах П. А. Ребиндера подразделяется на четыре категории: свободную, химически связанную, осмотическую и воду механического удерживания. Химически связанная вода имеет энергию связи с компонентами торфа 10—100 ккал/моль. В нее входит главным образом кристаллизационная вода минеральных соединений торфа. Химически связанная вода имеет энергию связи 5—15 ккал/моль. Она включает прочносвязанную сорбированную воду. Осмотическая, или энтропийно связанная, вода имеет энергию связи меньше 0,5 ккал/моль. В эту категорию входит вода, удерживаемая осмотическими силами внутри агрегатов торфа, структурная сетка которых образует перегородки, проницаемые для воды и непроницаемые для ионов и других растворенных веществ. Вода механического удерживания, в свою очередь, состоит из воды крупных и сообщающихся ячеек (капиллярная вода), воды рыхлых надмолекулярных структур торфа (иммобилизованная вода), воды, заполняющей ячейки клеток растительных остатков (внутриклеточная вода), и воды тупиковых и замкнутых ячеек, образующихся в результате переплетения растительных остатков (структурно захваченная вода). Отношение весового количества воды всех категорий к весу общей массы торфа, определенное в процентах, называется относительной влажностью торфа. Она будет тем выше, чем больше пористость торфа (вследствие увеличения количества свободной воды) и чем меньше разложились растительные остатки. Пористость торфа и сохранность в нем растительных тканей связаны со степенью разложения торфа: чем сильнее разложился торф, тем он плотнее и тем меньше в нем растительных клеток, способных впитывать и удерживать воду. Поэтому показатели влажности и степень разложения одного и того же вида торфа находятся в обратной зависимости друг от друга. Средние цифры влажности и пределы колебания для отдельных групп торфа приведены в табл. 1.5.
Ч'АБЛЙЩА 15 Колебание качественных показателей торфа по группам Тип и показатели j ~ I „ " j I m ( _ Древесно-тра- Древесно-мохо- _ Травяно-мохо- __ Древесная МР вяная р ^ вая Травяная вая Моховая Низинный I Ольховый Древесно- Древесно- Хвощовый Осоково- Гипновый Зольность абсолютно I Березовый осоковый гипновый Тростниковый гипновый низинный сухого вещества б—18% Еловый Древесно- Древесно- Тростниково- низинный Сфагновый Сосновый тростниковый сфагновый осоковый Осоково- низинный низинный низинный Вахтовый сфагновый Ивовый Осоковый низинный низинный Шейхцериевый низинный Степень разложения 50 D5—60) 45 C0—50) 40 C0—45) 30 B5—40) 30 B5—35) 20 A5—30) Зольность 12 A0—18) 9 G—17) , 7 E-12) 7 D,5-10) 6 E-7) 6 D-7) Влажность 87 (86—89) 88 (87—91) 90 (89—9) 91 (88—93) 91 (90—92) 92 (91—93) Переходный Древесный Древесно- Древесно- Осоковый Осоково- Гипновый переходный осоковый сфагновый переходный сфагновый переходный Зольность абсолютно переходный переходный Шейхцериевый переходный Сфагновый сухого вещества 4—6% переходный переходный Степень разложения* 50 D5-60) 40 C0-50) 35 C0-45) 35 B5-40) 35 C0-40) 20 A5-35) Зольность 5 D-6) 40 C,6-6,5) 5 D-7) 5 D-7) 4,3 D-6) 4,5 C,5-5,4) Влажность 88 (87—89) 89 (88,4—92,1) 90 (88—92) 92 (91—93) | 91 (90—93,5) 91,5 (89-94) Верховой Сосновый Сосново- Сосново- Пушицевый Пуглицево- Комплексный Зольность абсолютно верховой пушицевый сфагновый Шейхцериевый сфагновый верховой сухого вещества 1—4% верховой верховой Шейхцериево- Сфагновый сфагновый мочажинный Медиум-торф Фускум-торф Степень разложения 55 D5—60) 50 D0—60) 40 C5—45) 45 C5—55) 30 B0—40) 15 E—25) Зольность 3,5C,0-4,5) 3,4C,0-4,5) 3,0B,5-4,0) 3,0B,5-4,0) 2,5B,0-4,5) 2,5B-4) Влажность 87 (86—89) 88 (87—89) 88 (87—90) 91 (89-94) 92 (90—93,5) 93 (90-95)
В торфе Ленинградской области наблюдается некоторое повышение средней влажности по сравнению с одноименными видами торфа средней полосы Союза. В силу обратной зависимости средняя степень разложения их понижена. После извлечения торфа из залежи на поверхность он начинает отдавать свою влагу окружающему воздуху до тех пор, пока не установится равновесие пара воды с относительной влажностью воздуха, при дальнейшем нахождении торфа на воздухе в этих условиях вес его не меняется. Торф в этой степени влажности называется воздушно-сухим. Степень разложения торфа отражает комплекс климатических условий, который сопутствовал процессам формирования тех или иных фитоценозов, а затем распада их и перехода в торф. Каждое вековое изменение климата в сторону потепления и снижения влажности находило отражение в смене растительного покрова болот и в увеличении степени разложения того слоя залежи, который по возрасту соответствует данному периоду. И, наоборот, похолодание и увеличение влажности изменяли растительный покров болот и снижали показатель степени разложения соответствующего слоя торфа. Послойные изменения этого показателя помогли выявить стратиграфические разности в торфяных залежах различных типов и виды строения с различной характеристикой их производственных показателей (стратиграфическая классификация залежей). Мера степени разложения торфа — отношение количества гумуса к общей массе торфа, выраженное в процентах. Морфологически гумус недостаточно изучен. К нему относят разрушившееся до полной потери анатомической структуры растительное волокно, претерпевшее глубокое химическое изменение состава и превратившееся в аморфные крупные скопления (сгустки) органических соединений. Характерным соединением, входящим в состав гумуса, являются гуминовые кислоты. Они легко выщелачиваются из гумуса торфа верховых болот. Этим объясняется окраска в коричневый цвет воды озер в грядово-мочажинном комплексе верховых торфяников. Обычно в различные оттенки коричневого цвета окрашена и вода речек, вытекающих из верховых болот, тогда как вода речек из низинных болот не имеет следов окраски. Интенсивность разложения тканей некоторых растений зависит от их механической прочности. Так, лиственные породы с небольшой механической прочностью древесины образуют торфы с повышенной степенью разложения. Зато кора (пробка) березы хорошо сохраняется в растительном волокне торфа. Покровные и механические ткани растений обладают наибольшей стойкостью по отношению к факторам разложения. Прочность этих тканей обусловлена той ролью, которую они призваны играть в жизни растений. В растительном волокне торфа хорошо сохраняются тяжи механических волокдн листовых вла- 190
галищ пушиц. Зато быстро гумнфицируются ткани хлорофилло- носной паренхимы зеленых частей растений. Ткани растений различают также по химическому составу и степени их биологической устойчивости. Так, древесина хвойных пород за счет большого содержания смол относительно хорошо сохраняется в торфе. Особая категория растений, например сфагновые мхи, содержит антибиотики в виде фенолов, которые обусловливают их биохимическую устойчивость, и сфагновые торфы отличаются слабой степенью разложения. Некоторые растения подвергаются полному распаду, не оставляя следа в скелетной части торфа, и об их участии в сложении гумуса торфа можно судить только по составу материнского фитоценоза. Степень разложения мало зависит от возраста торфа и обусловлена интенсивностью биохимических процессов, происходящих в торфо- генном слое. Зольность торфа. Несгорающая минеральная часть торфа — зола поступает в торф из двух источников: из растений-торфо- образователей и в виде минеральных частиц, принесенных извне различными путями: ветром, атмосферными осадками, грунтовыми и поверхностно-сточными водами, а также путем инфильтрации грунтовыми водами в торфяные залежи после их образования. Зола растительного происхождения состоит главным образом из кремнезема, железа, щелочных и щелочноземельных элементов и тесно связана с органической массой; зола, приносимая ветром или атмосферными осадками, состоит из мельчайших частиц глинистых веществ или кварца; поверхностно-сточные воды несут с собой много глинистых частиц, а грунтовые воды — карбонаты, сульфаты и железистые соединения. Торфяные месторождения верхового типа питаются в основном атмосферными или бедными грунтовыми водами, поэтому извне в них поступает небольшое количество золы, и содержание золы в торфах верхового типа мало отличается от содержания ее в расте- ниях-торфообразователях (см. табл. И), т. е. зола их преимущественно растительного происхождения. Низинные торфы, отлагающиеся в условиях питания поверхностно-сточными и грунтовыми водами, характеризуются значительным содержанием золы, превышающим содержание ее в расте- ниях-торфообразователях (см. табл. 11). С увеличением степени разложения, а следовательно, и степени минерализации продуктов распада растительных тканей зольность торфов повышается (см. табл. 15). Тесная увязка между степенью разложения и зольностью яснее в торфах верхового типа; в торфах же низинного типа она несколько затушевывается поступающей извне золой нерасти- тельного происхождения. При сравнении зольности торфов средней полосы и Ленинградской области по отдельным группам, выделенным по степени зазоленности торфов (табл. 16), во всех 191
ТАБЛИЦА 1G Торф Низинный: лесной лесо-топяной тоиянои Переходный: тоиянои Верховой: лесной и лесо-топянои топянои Средняя М 13,58 10,93 6,86 4,20 3,23 2,81 [ полоса ±ст +4,66 + 3,43 ±2,05 ±1,43 + 1,34 ±1,45 Ленинградская обл. М — 8,91 6,27 4,13 2,76 2,55 ±о — + 2,38 ±2,17 ±1,38 + 0,92 ±0,96 группах наблюдается снижение средней зольности для торфов Ленинградской области при снижении их среднеквадратического отклонения. Теплота сгорания торфа. Одним из существенно ва качественных показателей торфа как топлива является его теплота сгорания, т. е. количество тепла, выделяемое им при сгорании. В сравнении с другими твердыми каустобиолитами торф по теплоте сгорания горючей массы занимает промежуточное положение между древесиной и бурыми углями (табл. 17). Теплота сгорания торфа (горючей массы по бомбе) изменяется от 4500 до 6500 ккал/кг. Меньшая цифра относится к моховому слабо разложившемуся торфу (фускум-торф), а большая к сосяово- пушицевому сильно разложившемуся торфу. Исследования теплоты сгорания торфа показали прямую зависимость ее от степени разложения. Последняя знаменует химически очень сложное превращение растительных остатков в высококалорийную смесь гуминовых веществ и битумов: с повышением степени разложения в торфе растет количество гуминовых веществ, содержащих 56—60% углерода, и увеличивается концентрация относительно стойких против разложения битумов, присутствующих в живых растениях в виде смол, восков и жиров ТАБЛИЦА 17 Вид топлива Древесина Торф Бурый уголь Каменный уголь Антрацит Соста1 С 50 58 70 83 96 з горючей массы, % Н 6 6 5 5 2 0 + Sp+ N 44 36 25 12 2 Теплота сгорания QE,ккал/кг 4500 5240 6720 7300 7970 192
ТАБЛИЦА 18 Степень разложения, % 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Истинный удельный вес верхового и низинного видов торфа (по С. А. Сидякину) в зависимости от степени разложения и зольности 2 1,57 1,56 1,54 1,53 1,51 1,50 1,48 1,47 1,45 1,43 1,41 1,40 4 1,59 1,57 1,56 1,54 1,53 1,51 1,50 1,48 1,47 1,45 1,43 1,41 6 1,56 1,55 1,54 1,52 1,51 1,50 1,48 1,47 1,46 1,45 1,43 8 1,57 1,56 1,55 1,53 1,52 1,51 1,49 1,48 1,47 1,47 1,45 10 1,59 1,57 1,57 1,55 1,54 1,53 1,51 1,50 1,49 1,48 1,46 12 1,60 1,59 1,58 1,56 1,55 1,54 1,52 1,51 1,50 1,50 1,43 14 1,62 1,61 U60 1,58 1,57 1,56 1,54 1,53 1,50 1,51 1,50 16 1,64 1,62 1,61 1,59 1,58 1,58 1,56 1,55 1,54 1,53 1,51 18 1,65 1,65 1,63 1,61 1,60 1,59 1,57 1,56 1,55 1,55 1,53 20 1,67 1,66 1,65 1,63 1,62 1,61 1,59 1,58 1,57 1,57 1,55 25 1,71 1,70 1,69 1,67 1,66 1,65 1,63 1,62 1,61 1,61 1,59 и имеющих Q = 8500—10 000 кал. Поэтому в торфах верхового типа с повышением степени разложения теплота сгорания возрастает. И. Д. Соколовым показана зависимость между теплотой сгорания и степенью разложения для торфов Ленинградской области: с повышением степени разложения на 10% (в пределах 5—15%) теплота сгорания увеличивается на 364 кал, но с повышением степени разложения на 10%, в пределах 30—40% увеличение теплоты сгорания составляет только 100 кал. Зола, являясь балластом в топливе, уменьшает теплоту сгорания торфа, поэтому в низинном типе наблюдается снижение теплоты сгорания торфов, имеющих повышенную зольность. Удельный вес торфа. Для торфа различают истинный и кажущийся удельный вес. Истинным удельным весом; называется вес единицы объема беспористого вещества, т. е.^ абсолютно сухого вещества торфа, его твердых составных частиц. Истинный удельный вес торфа близок для торфов верхового и низинного типов и тесно связан со степенью разложения торфа и его зольностью (табл. 18). С зольностью торфа истинный удельный вес имеет прямое соотношение, а со степенью разложения — обратное. В практике гораздо важнее знать объемный, или кажущийся, удельный вес торфа, чем его истинный удельный вес. Кажущимся удельным весом, или объемным весом называется вес единицы объема пористого вещества. Объемный вес торфа зависит в основном от типа торфа, степени разложения и влажности (табл. 19). Как видно из табл. 19, объемный вес торфа увеличивается при одной и той же степени разложения с ростом влажности и при одной и той же влажности с ростом степени разложения, причем 13 с. Н. Тюремнов 193
ТАБЛИЦА 19 g л Степень разложения, % 10 15 20 30 35 40 45 50 55 60 95 94 93 92 91 90 85 80 Верховой торф 0,752 0.679 0,619 0,568 0,525 0,488 0.362 0,287 0,974 0.905 0,854 0,793 0,747 0,706 0,554 0,455 1,049 0,993 0,943 0,898 0;851 0,820 0,673 0,570 1,076 1,027 1,982 0,942 0,904 0,754 0,646 1,061 1,031 0,992 0,957 0,813 0,706 1,063 1,027 0,995 0,857 0,752 1,054 1,009 0,892 0.790 1,047 0,920 0,819 0,943 0,845 0,963 0,887 0,979 0,866 0,993 0,901 Низинный торф 95 94 93 92 91 90 85 80 75 70 — — — — — — — — — — 1,086 0,992 0.913 0,846 0,878 0,737 0,558 0,448 0,376 0,322 1,034 0,970 0,914 0,863 0,677 0,556 0,472 0,410 1,052 0,992 0,943 0,758 0,693 0,543 0,476 1,054 1,007 0,816 0,697 0,604 0,533 1,037 0,861 0,735 0,642 0,570 0,896 0,772 0,678 0,605 0,924 0,802 0.708 0,634 0,947 0,824 0,734 0,660 0,966 0,847 0,755 0.681 0,982 0,886 0,774 0,700 0,996 0,881 0,792 0,717 объемный вес верховых торфов до 85% влажности выше этого показателя для низинных торфов при той же влажности; при влажности свыше 85% объемный вес верховых торфов ниже объемного веса низинных при той же влажности. Выход воздушно-сухого торфа. Под выходом воздушно- сухого торфа понимается весовое количество торфа конечной (меньшей) влажности, которое может быть получено из объемной единицы торфа с начальной (большей) влажностью, т. е. _ Уу A00 —wj) 100 — ^2 где V — объем торфа, м3; у — объемный вес торфа; wx и юъ — начальная и конечная влажности торфа. При р, выраженном в килограммах, V принимается равным 1000 дм3. Зная запас торфяного месторождения в кубических метрах и выход, вычисленный по этой формуле, можно найти для данного месторождения запас воздушно-сухого или абсолютно сухого торфа в тоннах. Расчетная условная влажность воздушно-сухого торфа как топлива принимается 40%. Выход воздушно-сухого торфа из естественно-влажной залежи для различных торфов колеблется в пределах 100 -f- 200 кг/м3- 194
для отдельных видов торфа (при средней влажности и степени разложения) следующий: Н II 3 II Н Н Ы Й Т 1Г П Ольховый 193 Березовый 180 Древесно-осоковыц 173 Тростниковый 172 Гипновый 140 Осоковый 140 Сфагновый 121 Верховой тип Сосновый 220 Пушицевый 190 Магелланикум 154 Комплексный 136 Фускум 119 Влагоемкость торфа. Способность вещества поглощать п удер| живать воду называется в л а г о е м к о с т ь ю. У воздушно-! сухого торфа она измеряется отношением массы воды, поглощенной единицей воздушно-сухого торфа, к массе этой единицы. К естественно-влажному торфу применяют термин полно]! влагоем кости, под которой понимают максимальную насыщенность торфа водой в условиях полной и свободной фильтрации при отсутствии испарения. Способность торфа поглощать и удерживать влагу объясняется в основном анатомическим строением растений-торфообразова- телей, структурой торфа и коллоидными свойствами гумуса и зависит от ботанического состава торфа, его дисперсности и степени разложения. Основные торфообразователи верховых болот — сфагнумы — в воздушно-сухом и абсолютно сухом состоянии в силу особенностей своего анатомического строения способны поглощать воды во много раз больше собственной массы: Степень разложения торфа, % 20 25 30 45 60 % . . . 2200 2036 1736 1314 983 способ- Полная влагоемкость, Водопоглотительная ость, у0: сфагновых мхов Воздушно-сухой sphagnum fuscum 23,1 sph. majus 25,8 sph. magellanicum 26,0 торфяной подстилки Воздушно-сухая sph. fuscum 15,3 sph. majus 15,4 sph. magellanicum . . %. . . 19,0 Пушицы 10,5 Абсолютно сухой 25,1 30,5 30,7 Абсолютно сухая 19,4 20,0 23,2 12,3 13* 195
Торфяная подстилка из этих же растений-торфообразователей обладает несколько меньшей, но все-таки значительной влаго- емкостью. Коллоидные свойства торфа, выражающиеся в способности во влажном состоянии поглощать большое количество воды, а по высушивании до воздушно-сухого состояния терять способность водопоглощения (необратимость коллоида), тоже неодинаковы в различных видах торфа и зависят от степени разложения. По данным И. Д. Соколова, сфагновые торфы всех типов дают наибольшие показатели полной влагоемкости. По отдельным видам торфа колебания влагоемкости весьма значительны и зависят не только от вида, но и от степени разложения. С повышением степени разложения разница в показателях полной влагоемкости торфов различных видов сглаживается. Структура торфа является одним из его первичных свойств, связанных с генезисом торфяных месторождений. Важнейшие признаки, определяющие структуру торфа: соотношение и связь между основными компонентами торфа — волокном, гумусом и минеральными включениями; взаимное расположение элементов торфяного волокна и положение их в плоскости простирания слоя залежи; размер и форма структурных остатков, а также частиц и агрегатов гумуса; пористость торфа. При изучении взаимного расположения элементов торфяного волокна А. В. Пичугиным было отмечено наложение отмерших растительных остатков на сформировавшийся пласт торфа и внедрение в него живых подземных органов растений (корневищ, корней). В чистом виде процесс наложения проявляется в гипновых и сфагновых топях, где стебли мхов по отмирании ложатся на слой торфа в горизонтальной плоскости. Поэтому сухие монолиты гипновых и сфагновых торфов легко расслаиваются на горизонтальные отдельности. При наличии в фитоценозах древесных, кустарничковых и травянистых компонентов корни и корневища этих растений внедряются в толщу ранее отложившихся торфов и скрепляют их, сообщая им повышенную прочность. Структура торфа зависит от динамики торфонакопления. Она различна для разных видов торфа и легко распознается с помощью микроскопа. Поэтому макроструктура является одним из диагностических признаков при определении видов торфа в полевых условиях. Четко распознаются восемь основных видов структур. 1. Тонкозернистая пластичная связная структура у верховых торфов высокой степени разложения (соснового, сосново-пушицевого) (рис. 75, а). 2. Грубозернистая зернисто-комковатая слабосвязная структура низинных лесных торфов возникает в результате распада древесины и коры деревьев. Как та, так и другая легко дробятся по трем направлениям, (продольному, поперечному и тангенциальному), о чем свидетельствует преимущественно кубо- 196
видная или призматическая форма зерен, слагающих торф. Изредка в низинных лесных торфах встречаются пряди волокон, оставшихся от лубяной части ствола (рис. 75, б). Частицы гумуса располагаются рассеянно, не образуя сгустков. В связи с этим кирпичи низинного торфа имеют большую кропгамость. 3. Ленточная или ленточно-слоистая структура особенно ярко выражена у тростникового, вахтового и хвощового Рис. 75. Макроструктура видов торфа: а —сосновый верховой; б— березовый; в — хвощовый (тростниковый); г—осоковый торфов. Как и у всех других травяных торфов, их растительное волокно образовано в основном из подземных органов растений — корневищ и корней. Корневища, внедряясь в торф, располагаются в горизонтальной плоскости. В течение вегетационного периода и после отмирания они находятся во влагонасыщенном субстрате, не подвергаются столь сильному распаду и сохраняются в торфе, слагая его скелетную часть. Надземные части растений и после отмирания значительное время находятся на поверхности субстрата в аэробных условиях. Здесь они нацело разлагаются и поступают в торф в виде бесформенного детрита. По мере накопления новых слоев торфа 197
корневища уплощаются и принимают вид длинных лент, переслоенных большим количеством гумуса, ежегодно отлагающегося за счет распада надземных частей растений (рис. 75, в). 4. Войлочная структура свойственна осоковым торфам. Растительное волокно их состоит в большей части из корней осок второго и третьего порядков, которые мало отличаются по размерам и в массе придают торфу довольно однородную структуру. В период роста корни, разветвляясь, внедряются в субстрат во Рнс. 76. Макроструктура видов торфа: а — пушицевый верховой (шейхцериевый верховой); б — гшшоиый; в — фускум-торф; г — магелланик ум-торф всевозможных направлениях, переплетаются и в совокупности составляют скелетную основу торфа в виде войлока, состоящего из спутанных нитей (рис. 75, г). 5. Волокнистая структура характерна для пушицевого и шейхцериевого торфов слабой степени разложения. В пушицевом торфе ее образуют обладающие большой прочностью волокна пушицы, остающиеся после распада оснований листьев в виде волокнистых прядей. В шейхцериевом торфе его волокнистая основа образована корневищами этого растения (рис. 76, а). 6. Чешуйчато-слоистая структура свойственна гипновым торфам. Стебли гипновых мхов, полегающие в общей массе горизонтально, почти всегда сохраняют большое количество 198
олиственных стеблей, которые и сообщают структуре торфа дополнительную черту — чешуйчатость (рис. 76, б). 7. Плойчатая структура характеризует сфагновые торфа слабой степени разложения, уплотненные тяжестью вышележащих слоев (рис. 76, в). 8. Губчатая структура свойственна всей массе сфагновых торфов слабой степени разложения, слагающих верхние слабо уплотненные слои залежи. Отдельные элементы растительного волокна лежат очень рыхло, едва соприкасаясь, при незначительном содержании гумуса (рис. 76, г). Структура торфа, точнее преимущественное расположение элементов растительного волокна в вертикальной или горизонтальной плоскости, оказывает влияние на направление его водо- проводимости. Так, значение коэффициента фильтрации в сфагновом торфе в горизонтальном направлении больше, чем в вертикальном. Пористость торфа. Под пористостью торфа понимается отношение общего объема пор к объему торфа. Пористость находится в обратной зависимости от степени разложения. Зависит она также и от ботанического состава торфа: сфагновые торфы обычно обладают наибольшей пористостью. В естественно-влажном состоянии поры торфа заполнены водой и воздухом. По наблюдениям П. Д. Варлыгина, воздухо- носность торфа-сырца в неосушенной залежи на глубине до 25 см составляет 8,5%. Ниже уровня грунтовых вод воздухоносность торфа равна нулю и является скорее газоносностью. При высушивании торфа вода, заполняющая поры, испаряется и поры наполняются воздухом. Дисперсность торфа. Изменение дисперсности или степени измельченности слагающих торф растительных остатков и продуктов распада оказывает влияние на пористость, удельный вес, абсорбционную способность и другие свойства торфа. В процессе разложения растительных остатков дисперсность торфа увеличивается, т. е. возрастает число мелких частиц за счет уменьшения числа крупных. Дисперсность торфа близка к степени разложения, но не совпадает со степенью гумификации. Степень разложения условно отражает степень гумификации торфа, а степень дисперсности вскрывает его физическую структуру. Показатели дисперсности отдельных видов торфа приведены в табл. 20. Дисперсность больше у торфа древесной группы и меньше у торфа моховой группы. С увеличением степени разложения торфа дисперсность его возрастает. При одной и той же степени разложения низинный торф обладает более однородной дисперсностью и отличается от верхового меньшим содержанием мелких частиц. Теплоемкость торфа. Под теплоемкостью понимается количество тепла, потребное для повышения температуры единицы массы данного вещества на 1° С. Теплоемкость весовой 109
ТАБЛИЦА 20 Торф Низинный тип Древесный Древесно-осоковый Древесно-тростниковый Тростниковый Осоковый Шейхцериевый Осоково-гипновый Осоково-сфагновый Переходный тип Древесно-сфагновый Шейхцериевый Осоковый Осоково-сфагновый Сфагновый Верховой тип Сосново-пушицевый Пушицевый Шейхцериевый Пушицево-сфагновый Шейхцериево-сфагновый Фускум Магелланикум Комплексный о (Я ft^ II 5 й 45 37 40 41 28 26 27 26 38 32 28 35 22 51 41 30 32 28 12 17 13 Содержание фракций (в центах) в 1 < 1 12,3 12,4 14,1 13,5 12,6 14,4 11,8 9,6 18,3 14,9 15,2 17,0 11,3 25,3 20,2 15,2 18,3 16,0 11,6 12,7 11,5 эазмера < 5 22,1 21,7 24,2 24,3 21,1 23,9 21,4 17,5 28,9 25,7 26,7 28,5 20,7 39,4 32,5 25,6 29,4 26,9 20,3 21,0 17,2 про- зависимости от их (в микрометра <10 27,1 27,2 28,2 28,6 25,2 26,8 25,6 20,7 32,3 29,7 29,9 31,8 23,1 44,5 37,2 29,6 33,3 30,6 23,4 23,8 21,3 <20 32,2 30,8 33,2 33,3 29,5 30,7 30,6 24,3 36,5 33,6 35,2 35,0 25,6 49,4 41,2 32,9 36,9 34,2 25,9 26,4 23,3 х) <25 68,1 65,4 70,0 69,8 63,8 63,0 62,5 55,7 69,0 62,7 65,8 67,4 50,4 80,0 73,0 58,9 66,3 61,7 47,7 48,2 44,5 единицы абсолютно сухого торфа равна 0,47 кал и не дает значительных колебаний для различных видов торфа. Теплопроводность торфа измеряется коэффициентом, который указывает количество теплоты в калориях, проходящей в 1 ч через 1 м2 материала толщиной 1 м при разнице температур обеих поверхностей 1° С. Коэффициент теплопроводности торфа при влажности 68 -г 93% колеблется от 0,3 до 1,0 и возрастает с повышением влажности и степени разложения. Торф в его естественном состоянии — тело неоднородное и состоит из пористого сухого вещества и пор, заполненных водой и воздухом. Соотношение сухого вещества, воды и воздуха в разных видах торфа различно. Сухое вещество торфа, вода и воздух по-разному относятся к теплу. Слабо разложившийся верховой торф, как уже отмечалось, сильносоломист, и составляющие его в основной массе сфагновые мхи имеют в анатомическом строении много пустот в виде гиалиновых клеток и капилляров. В сухом состоянии такой торф состоит иногда на три четверти из пустот, заполненных воздухом, тепло- 200
проводная способность которого очень невелика. Поэтому такой торф служит хорошей изоляцией и после предварительной обработки используется при строительстве в качестве изоляционных плит. Кислотность торфа. В торфе, как и в почвах, различают активную и потенциальную кислотность. Активную кислотность определяют по величине рН в водной вытяжке из торфа. Потенциальная кислотность измеряется количеством ионов водорода и алюминия, находящихся в поглощающем комплексе торфа в скрытом состоянии. Потенциальная кислотность включает в себя обменную и гидролитическую. Обменная кислотность представляет собой более подвижную часть ионов водорода и алюминия, которая может быть переведена в раствор при обработке торфа избытком нейтральной соли хлористого калия. Обменная кислотность, или кислотность солевой вытяжки, в практике геологоразведочных работ используется в качестве дополнительного диагностического признака при оценке свойств торфа. Кислотность солевой вытяжки торфа в единицах рН колеблется от 2,6 до 7,4 (табл. 21). В торфе верхового типа кислотность колеблется от 2,6 до 5 рН. Однако кислотность более 3,6 рН встречается редко и не является характерной для торфа верхового типа. Химический состав торфа. После обезвоживания сырого торфа нагреванием при температуре 105° С получается сухой остаток, так называемый абсолютно сухой торф. Он состоит из органической и минеральной частей, последняя по сжигании остается в виде золы. В состав золы торфа входят окислы кремния, кальция, железа, алюминия, фосфора, калия, натрия, марганца, магния, серы и других элементов. Состав золы по процентному содержанию отдельных элементов колеблется в широких пределах и зависит в основном от минерального режима торфообразования (см. табл. 21). Кремний (Si02). Повышенная зольность низинных торфов объясняется часто песчаными и глинистыми (ветровыми или намывными) наносами в торфах, увеличивающими содержание в них кремнезема. Кальций (СаО). Зависимость содержания кальция в торфе от близости к питающим минеральным берегам пока еще недостаточно изучена. Известно, что кальций на низинные торфяные месторождения поступает в виде раствора в почвенных и грунтовых водах, поэтому отложения его в условиях притеррасного залегания наблюдаются вблизи выхода ключей, а также и на периферии месторождения. Верховые торфяные месторождения, питающиеся в основном за счет атмосферных осадков, значительно беднее известью. Это различие между верховыми и низинными торфами послужило основанием для подразделения всех торфов на три типа: низинные — с содержанием кальция в сухом веществе до 4%, переходные — до 1%, верховые — до 0,5%. ?ш
ТАБЛИЦА 21 Торф Низинный тин Древесный Древесно-осоковый Древесно-тростниковый Тростниковый Осоковый Шейхцериевый Осоково-гипновый Осоково-сфагновый Переходный тип Древесно-сфагновый Шейхцериевый Осоковый Осоково-сфагновый Сфагновый Верховой тип Сосново-пушицевый Пушицевый Пушицево-сфагновый Шейхцериево-сфагновый Фускум Комплексный Содержание основных компонентов состава золы наиболее распространенных видов торфа (по данным Н. Т. Короля), % Si02 2,3 1,3 1 1,6 2,2 1Д 1,1 0,8 1,8 2,2 1,4 1,0 1,4 0,9 1,7 1,0 1,2 0,9 0,7 1,0 СаО 3,2 2,8 ! 2,5 2,7 2,1 1,5 2,2 1,5 2Д 0,7 1Д 1Д 1,4 0,5 0,5 0,6 0,5 0,6 0,5 1 1 Fe2Os 1,2 1Д Ui 1,2 0,9 0,6 0,8 0,7 0,7 0,4 0,5 0,7 0,5 0,2 0,2 1 0,2 0,2 0,2 0,2 Р206 1 0,11 0,11 0,11 0,14 0,10 0,09 0,09 0,11 0,08 0,10 0,08 0,10 0,09 0,06 0,07 1 0,06 0,07 0,07 0,08 А120з 0,8 0,6 0,4 1,1 0,4 0,4 0,3 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 | 0,2 0,2 1 so3 0,6 0,5 0,5 0,6 0,4 0,2 0,5 , 0,3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2 од од 0,1 0,1 0,2 од Кислотность солевой вы- I тяжки рН 4,2-0,4 3,7—6,5 3,8-6,2 3,2-7,4 3,2-7,0 3,4-6,2 3,4-7,0 3,4-5,5 3,2-5,4 3,0-5,5 3,2-5,5 3,2-5,9 3,2-5,6 2,6-4,4 2,6—4,8 2,7—4,5 2,9-4,5 2,7-3,9 2,7—3,6 I При обильном поступлении на низинные болота сильно кальцинированных вод в торфе в виде прослоек отлагается мергель или так называемый луговой известняк, состоящий из углекислого кальция (СаС03). По внешнему виду луговой известняк обычно представляет белесоватую мажущую массу, бурно вскипающую от соляной кислоты, что указывает на высокое содержание в ней карбонатов. Отложения мергеля встречаются и в основании торфяных месторождений в виде озерных отложений (известковый сапропель) с ясно выраженной слоистостью. Железо встречается в торфах низинного типа (в среднем 1%) и в торфах верхового типа @,2%). Скопления железа в торфе отлагаются в виде железной охры и бурого железняка. Железная охра часто встречается в торфяных залежах или на поверхности, или на небольших глубинах. По внешнему виду это землистая масса желто-коричневого цвета. Состоит из гидрата окиси железа, углекислого железа с примесью углекислого кальция и углекислого магния. Бурый железняк отлагается в торфяных залежах чаще на больших глубинах, представляя собою аморфную, пористую губчатую массу в виде желваков. Состоит из гидрата окиси 202
железа, углекислого железа, фосфорнокислой закиси железа, кремнекислоты. Во всех соединениях железа, встречающихся в торфе в виде конкреции, гнезд и прослоек, могут попадаться примеси песка и глины, что доказывает принос железа в торфяное месторождение текучими водами, несшими также и глинистую муть и растворимый глинозем, имеющийся в каждой воде и выпадающий вместе с железом. При выпадении железа и переходе его в окисное значительную роль играют железобактерии. Содержание алюминия (АЬ03) в торфах закономерно возрастает с увеличением общей зольности: в верховых и переходных торфах оно равно 0,2—0,3%, в низинных 0,5%. Основная часть фосфора (Р205) в торфе органического происхождения. Неорганический фосфор поступает в торфяное месторождение с почвеныо-грунтовыми водами и залегает в низинных торфяных месторождениях грунтового питания в виде минеральных, химически осажденных образований, известных под названием болотных фосфатов. Содержание фосфора в низинных торфах бывает иногда довольно велико (до 0,4%). Верховые торфяные месторождения бедны фосфором (до 0,1%); встречается он здесь в минерально растворимой форме и легко вымывается. Болотные фосфаты близко стоят к минералам вивианиту и бе- рауяиту и известны под названием болотного вивианита и болотного бераунита. Болотный вивианит (фосфорнокислая закись железа) состоит из 43% закггси железа, 28% фосфорной кислоты и 29% кристаллизационной воды. Образуется в анаэробных условиях. В свеже- вынутом из залежи состоянии имеет серо-белый цвет. При высыхании на воздухе окисляется и принимает ярко-синюю окраску. На первый взгляд вивианит представляет собой илистую мажущую массу, в которой при сильном увеличении под микроскопом можно рассмотреть мельчайшие прозрачные кристаллики, почти пыль. Глубина залегания вивианита зависит от среднего уровня стояния грунтовых вод в торфяном месторождении: отложения вивианита располагаются ниже уровня грунтовых вод. Если уровень воды в торфяном месторождений опускается ниже залежей вивианита и открывает к ним доступ кислорода, вивианит окисляется и через стадию керченита переходит в новый минерал, называемый болотным бераунитом. Болотный бераунит (фосфорнокислая окись железа) — порошок от ржаво-бурого до бледно-желтого, иногда белесого цвета. Под микроскопом даже при самом сильном увеличении нельзя различить кристаллов: они распались и превратились в аморфные зерна и комочки желто-бурого фосфатного вещества. В отличие от настоящих вивианита, керченита, бераунита болотные фосфаты при постепенном переходе одного в другой дают непрерывный ряд все время изменяющихся минеральных образований. 203
Калий (К 20) встречается в торфе в незначительных количествах. Иногда при небольшой мощности залежи торфяного месторождения, залегающего на минеральных почвах, богатых калием (глина, калийные породы: граниты и гнейсы), подпочва торфяных Z <t 5 8 '■: '•? /- 15 id ZO JO 40 50 l 1 i i , i 1 1 I 1 1 1 ! 1 1 ! ; 1 : i . , , „ Виды торфа Рис. 77. Изменение содержания составных частей золы в зависимости от изменения общей зольности торфа: j — нижний предел показателя; 2 — средний предел показателя; 3 — верхний предел показателя месторождений, разрушаемая действием гуминовых кислот, превращается в дресву, из которой грунтовая вода выщелачивает растворимый калий и, поднимая его, значительно обогащает торф калийными солями. Сильнозольные торфы, обогащенные калием, встречаются также в местах заиления торфяных месторождений разливами рек или делювиальными наносами. 2U4
Содержание натрия (Na20) в торфах также незначительно, в верховых — около 0,05%, в переходных и низинных (при общей зольности до 13%) — около 0,1%. Содержание магния (MgO) в верховом торфе колеблется от 0,1 до 0,15%, в переходном — поднимается до 0,2%. То же содержание магния имеют низинные торфы с зольностью в пределах 6—13%. При более высоком показателе общей зольности содержание магния в низинных торфах увеличивается до 0,3%. Как видно из рис. 77, с увеличением общей зольности возрастают и абсолютные значения отдельных элементов золы. Кривая абсолютного содержания кремния дает резкое возрастание с увеличением зольности торфа. Небольшие скачки кривой кальция в сторону повышения приходятся на торфы с зольностью 7—12 и 18—25%. Плавная кривая железа и алюминия неуклонно идет вверх с увеличением зольности торфа. Максимум содержания этих элементов приходится на высокозольные торфы. В движении кривой фосфора наблюдается параллельность с ходом кривой железа и алюминия. Плавная кривая калия дает большое увеличение с повышением общей зольности торфа выше 13%. Кривая магния при всех значениях общей зольности не дает значительных колебаний. Торф обладает свойством накапливать многие микроэлементы, содержащиеся в растениях-торфообразователях и питающих водах. Как отмечено рядом исследователей (Ф. Я. Сапрыкин, А. Н. Свентиховская, В. Н. Крештапова), наиболее энергично в торфе накапливаются (относительно среднего содержания элементов в почвах) медь, германий, молибден, несколько менее цинк, свинец, кобальт, иттербий, марганец, стронций, никель и не накапливаются ванадий, хромбарий, титан, цирконий, галлий, бериллий, иттрий, лантан, скандий. Содержание микроэлементов в торфе определяется геолого- геохимическими условиями залегания торфяных залежей, причем основным источником являются коренные породы. Четкой связи в содержании микроэлементов со свойствами торфа не выявлено (табл. 22 и 23), В торфяной залежи относительные концентрации элементов приурочены к участкам с наиболее интенсивным водообменом со стороны коренного берега. Состав органической части торфа.*В состав органической части торфа входят углерод, водород, азот, сера и кислород. Элементарный состав торфа отражает характер изменений органического вещества при торфообразовании, процесс которого сопровождается выделением СО2, НгО и СН4. С увеличением степени разложения торфа в нем увеличивается содержание углерода, водорода, серы и азота и уменьшается количество кислорода (табл. 24). Элементарный состав слабо разложившегося торфа близок к составу древесины, а сильно разложившегося — к составу бурого угля. Содержание углерода в органической массе торфа колеблется от 48 до 65%. Минимальное содержание отмечено у верхового 205
TAB Л II Ц А 22 Элемент Бериллий Бор Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Стронций Иттрий Цирконий Молибден Серебро Олово Барий Лантан Свинец Иттербий Содержание микроэлементов по типам торфа, мг/кг сухого торфа Низинный число проб 1219 245 938 2657 2657 2657 360 359 2657 363 348 2657 1679 991 1219 2657 356 2657 880 254 402 2657 477 среднее содержание (коэффициент вариации) 0,1 A14) 7,9 (95) 0,3 (84) 283,8 G2) 10.8 (90) 7,8 C6) 253,0 (93) 2,0 (90) 7.0 D4) 6.6 F1) 19,0 G2) 3.7 G8) 0,6 (81) 55,4 D0) 2.2 (95) 17.9 F4) 1,7 F8) 0,2 G3) 0,3 A00) 73,8 B6) 1,4G5) 2.3 G1) 1.1 G5) Переходный число проб 124 30 122 324 324 324 73 80 324 79 78 324 129 64 124 324 74 324 110 32 155 324 104 среднее содержание (коэффициент вариации) 0,2 (80) 4,5 (89) 0,3 A02) 210,6 (89) 6.8 D8) 4.9 E1) 78,7 (98) 1.5 G3) 4.6 G7) 6,1 (95) 23,1 (90) 2.7 (89) 0,2 (95) 47,5 E2) 2.4 D8) 11,5 (97) 1,6 F5) 0,2 A05) 0,2 (87) 26,1 E2) 1,0(88) 4.5 (98) 1,5 (88) Верховой число проб 257 111 253 603 603 603 212 203 603 213 203 603 583 170 257 603 210 603 249 59 152 603 150 среднее содержание (коэффициент вариации) 0,1 A07) 1,6(85) 0,1 A12) 117,9E2) 3,0 C7) 3,7 E1) 25.3 (99) 0,8 (81) 4,0 F3) 2.5 (85) 26.4 (97) 1,2E7) 0,4 G6) 19,6 E3) 0,7 F8) 4,2 (83) 0,6 G7) 0,1 (86) 0,2 A12) 13,6 E4) 0,8 (84) 3.6 F4) 0,4 (82) Примечание. Бор, марганец, кобальт, медь, цинк, германий, молибден определены химически, остальные — по данным приближенного количественного спектрального анализа. фускум-торфа низкой степени разложения, максимальное — у сильно разложившегося торфа верхового типа. Кислород — второй по величине компонент элементарного состава торфа. Его содержание колеблется в пределах 25—45% от органической массы торфа. Содержание кислорода обратно пропорционально содержанию углерода и степени разложения торфа. Чем больше в торфе углерода и чем выше его степень разложения, тем меньше в нем кислорода. В соответствии с этим меньше кислорода содержат виды торфа древесной, травяной и древесно-травяной групп, больше — моховой группы (см. табл. 24). 2U6
ТАБЛИЦА 23 Торф Низинный тип Древесный Древесно-осоковый Древесно-тростниковый Тростниковый Осоковый Шейхцериевый Осоково-гшгаовый Осоково-сфагновый Переходный тип Древесно-сфагновый Шейхцериевый Осоковый Осоково-сфагновый Сфагновый Верховой тип Сосново-пушицевый Пушицевый Шейхцериевый Пушицево-сфагновый Шейхцериево-сфагновый Фускум Магелланикум Комплексный го £ 18,0 10,3 11,8 17,7 7,3 5,1 8,7 7,7 7,3 3,8 4,6 2,5 5,3 3,1 3,5 4,1 2,3 2,5 2,7 2,8 2,1 Содержание микроэлементов в наиболее распространенных видах торфа (по данным В. Н. Крештаповой), мг/кг сухого торфа S3 24,5 21,7 9,2 26,3 15,1 10,4 17,2 14,2 19,0 39,6 13,0 26,0 10,5 16,9 35,1 28,5 49,0 87,3 22,8 20,3 24,4 PC о 2 9,1 5,8 10,4 8,2 4,2 5,3 2,4 7,6 7,1 4,5 4,7 2,3 2,4 3,0 2,9 3,9 2,4 2,2 1,5 2,3 2,3 « ю в о S 1,4 1,1 1,4 2,3 1,6 1,0 1Д 2,9 3,2 0,8 1,1 0,8 2,6 0,4 0,6 0,7 0,6 0,5 0,8 0,5 0,5 i 274,6 345,1 377,9 205,3 160,8 118,0 143,9 101,8 105,8 36,5 45,8 22,6 45,3 15,5 25,9 37,2 19,0 12,3 40,8 14,1 23,5 03 2,3 2,2 1,D 2,9 1,6 1,6 1,3 2,1 2,1 1,5 0,9 0,9 1,1 0,8 1 1,3 1.2 0,6 0,9 0,7 0,8 0,5 о 6,2 5,5 6,2 12,5 5,5 3,3 12,8 3,2 0,9 0,5 1,2 0,8 1,2 3,3 2,6 1,6 2,4 Водород является третьим по величине компонентом элементарного состава торфа. Его содержание колеблется от 4,7 до 7,3% от органической массы. Содержание водорода, как правило, возрастает с увеличением степени разложения торфа и уменьшается при переходе от верхового к низинному типу. Содержание общего азота в органической массе торфа колеблется в значительных пределах. В торфе верхового типа от 0,6 до 2,5% (в среднем 1,5%), в торфе низинного типа от 1,3 до 3,8% (в среднем 2,6%). По сравнению с минеральными почвами в торфе больше азота. Но основная его часть, в особенности, в верхних слоях залежи, находится в форме органических соединений гуми- новых кислот и недоступна для растений. Сера в торфе содержится обычно в небольших количествах. Она бывает органического и минерального происхождения. Часть серы сгорает при сжигании торфа (она носит название горючая 207
ТАБЛИЦА 24 Торф Н II 3 И H Н Ы Й ТИП Древесный Древесно-осоковый Древесно-тростниковый Тростниковый Осоковый Шейхцериевый Осоково-гипновый Осоково-сфагновый Переходный тип Древесно-сфагновый Шейхцериевый Осоковый Осоково-сфагновый Сфагновый Верховой тип Сосново-пушицевый Пушицевый Шейхцериевый Пушицево-сфагновый Шейхцериево-сфагновый Фускум Магелланикум Комплексный t- S О д я о F4 о со а^ и а 45 37 41 37 27 26 24 25 38 30 28 29 22 51 45 29 33 27 И 15 13 Среднее содержание (в процентах) сб « О а р*. 58,5 58,6 58,8 57,8 57,7 57,8 57,0 57,8 59,7 58,4 58,6 58,0 56,6 61,3 59,3 57,9 57,6 57,0 53,4 54,1 54,2 от органической массы « о а о « о р 5,7 5,8 5,8 5,8 5,9 6,1 5,8 5,8 5,9 6,1 6,0 5,9 5,8 6,2 6,2 6,1 6,0 6,1 5,7 5,9 5,9 л о го сб 2,7 2,6 2,7 2,8 2,6 2,5 2,5 2,1 2,3 2,1 2,4 2,2 1,9 1,7 1,7 1,9 1,4 1,8 1,3 1,4 1,4 3 а о 0,71 0,57 0,45 0,65 0,33 0,24 0,34 0,34 0,79 0,22 0,31 0,29 0,26 0,21 0,20 0,16 0,16 0,16 0,20 0,16 0,17 о а о о s л к а 32,39 32,43 32 25 32,95 33,47 33,36 34,36 33,96 31,31 33,18 32,69 33,61 35,44 30,59 32,60 33,94 34,84 34,94 39,40 38,44 38,33 сера), а остальная, обычно меньшая часть остается в золе (сульфатная сера). В нормально зольном торфе содержание общей серы колеблется от 0,02 до 1,2% и возрастает от верхового к низинному торфу и от мохового к древесному. Встречаются торфяные месторождения с повышенным содержанием серы. В прибрежно-морскне торфяные месторождения сульфаты поступают из морских вод. Во внутриконтинентальных торфяных месторождениях повышенное содержание серы объясняется наличием сульфатсодержащих пород в зоне водно-минерального питания. В нормально зольном торфе содержание органической серы во всех типах составляет примерно 77% от общей серы. Увеличение содержания серы в торфе происходит обычно за счет накопления сульфатной серы. Однако сведения об элементарном составе торфа не полностью вскрывают его химическую природу. Торф с одинаковым элементарным составом может отличаться по содержанию групп органи- 208
ческих веществ. Поэтому оценка химических свойств торфа производится по данным анализа его группового состава. Органическая часть торфа при этом условно делится на четыре группы соединений: а) вещества, извлекаемые органическими растворителями (битумы); б) вещества, извлекаемые из торфа водой, а также вещества, растворяющиеся в воде после гидролиза в присутствии минеральных кислот (водорастворимые и легкогидролизуемые вещества, целлюлоза); в) гуминовые вещества, извлекаемые из торфа раствором щелочи (гуминовые и фульвовые кислоты); г) негидролизуемые вещества (лигнин). Количественное соотношение указанных выше групп веществ меняется в зависимости от ботанического состава торфа, степени разложения, минерального состава питающих вод и условий миграции веществ в залежи. В табл. 25 дана характеристика средних значений группового химического состава основных видов торфа по данным многочисленных анализов, выполненных трестом «Геолторфразведка» по унифицированной методике Инсторфа. Содержание битумов в торфе зависит от его типа и степени разложения. При экстракций различными растворителями получают разные выходы битумов. Наибольший выход дает спирто- бензольная A : 1) экстракция. Бензолом извлекают около 70%, а бензином около 60% количества спиртобензольных битумов. Содержание в органической массе торфа битумов, экстрагируемых бензолом, колеблется от 1,2 до 17,7%. Битуминозность торфа верхового типа значительно выше, чем низинного. Если нижний предел содержания битумов у торфа верхового и низинного типов примерно одинаков A,2%), то верхний значительно отличается. У торфа низинного типа он равен 12,5%, а у верхового — 17,7%. В торфе верхового и переходного типов наблюдается прямая зависимость содержания битумов от степени разложения. Увеличение кальция в составе минеральной части торфа, как правило, влечет за собой уменьшение биту- минозности. Наиболее битуминозными являются пушицевые, сосново- пушицевые и пушицево-сфагновые виды торфа верхового типа. Состав битумов различных торфяных месторождений еще мало изучен. Известно, что в торфяных битумах содержатся парафиновые, терпеновые и ароматические углеводороды, а также кислородсодержащие соединения и спирты, кислоты и эфиры (В. Е. Ра- ковский). Содержание в торфе водорастворимых и легкогидролизуемых веществ колеблется суммарно от 7 до 60%. С увеличением степени разложения содержание этих веществ уменьшается во всех типах торфа. Больше всего водорастворимых и легкогидролизуемых 14 с. Н. Тюремнов 209
Т А Б Л И Ц А 25 Торф Низинный т и п Древесный Древесно-осоковый Древесно-тростпиковый Тростниковый Осоковый Шейхцериевый Осоково-гипновый Осоково-сфагновый Переходный тип j Древесно-сфагновый Шейхцериевый Осоковый Осоково-сфагновый 1 Сфагновый Верховойтип Сосново-пушицевый | Пушицевый j Шейхцериевый Пушицево-сфагновый Шейхцериево-сфагновый Фускум Магелланикум Комплексный 1 Степень разложения, % 45 37 40 36 28 26 28 25 39 31 28 28 18 54 46 31 1 33 I 25 И 17 15 Содержание (в процентах) на органическую массу I - s со J о о X о ее о а со S ю I о S И 3,8 4,4 5,1 4,1 4,0 6,8 3,7 4,3 7,3 6,6 6,0 5,6 5,0 12,6 1 11.6 8il 7,8 7,3 4,6 5,6 5,6 Водорастворимых и легко- гидроли- зуемых веществ ° о а 20,9 24,1 22,7 24,2 27,5 25,1 28,4 28,3 18,2 27,5 24,5 28,5 34,3 16,9 20,4 28,0 30,2 33,7 42,8 42,5 43,3 в П о ■is я 5" 9,9 12,5 10,8 12,3 15,5 | 15,2 16,5 18,6 9,3 15,2 14,9 18,0 22,2 10,2 12,7 16,5 19,3 20,5 24,5 25,9 25,7 о S А Я О S s 42,9 42,4 40,0 41,0 38,2 36,8 37,6 35,8 42,4 32,7 38,9 35,0 28,5 40,6 37,5 30,7 30,4 26,1 18,2 19,4 18,7 о 6 о >> ■9 15,7 14,7 17,3 15,3 14,1 13,3 15,9 14,8 16,4 14,2 14,0 16,5 17,1 16,7 1 16,7 16,2 16,4 16,3 17,2 16,4 16,4 со С 3 1,7 1,7 2,0 1,8 2,4 3,0 3,3 3,9 2,2 5,4 3,2 3,8 6,5 3,0 | 3,9 5,0 5,6 6,2 8,8 9,2 9,1 tr о f- О S о со S О и S {-. CJ 14,2 12,1 13,0 11,6 12,6 14,1 10.1 12,0 12,2 11,8 12,8 9,6 7,4 8,9 9,1 11,8 8,3 9,2 6,2 5,6 6,4 веществ содержит торф моховой группы E0—60%), минимальное A0—20%) в торфе древесной группы. Химический состав водорастворимых и легкогидролизуемых веществ неоднороден. В них входят вещества различных классов органических соединений (пентозы, урановые кислоты, гексозы). Целлюлоза торфа относится к трудногидролизуемым веществам, приобретающим способность растворяться в воде после 210
обработки концентрированной кислотой. Целлюлоза торфа биохимически непрочна. С увеличением степени разложения содержание целлюлозы снижается. У торфа низинного типа лесной группы содержание целлюлозы падает до 0,2—0,5%. Слабо разложившийся торф верхового типа может содержать целлюлозы до 10—15%. В торфяных гидролизатах содержится значительное количество редуцирующих веществ, т. е. веществ, обладающих восстанавливающей способностью и являющихся сырьем для производства кормовых дрожжей и других продуктов. Минимальный выход редуцирующих веществ 4—6% у сильно разложившегося древесного торфа, максимальный — 35—40% у мохового слабо разложившегося торфа верхового типа. Гуминовые вещества составляют от 20 до 70% органической части торфа. Содержание гуминовых кислот в торфе колеблется в пределах 5—50% от его органической части. Минимальное количество гуминовых кислот содержится у слабо разложившегося торфа моховой группы верхового типа, максимальное — у сильно разложившегося торфа всех типов. Фульвовые кислоты отличаются от гуминовых более низким содержанием углерода D4—49%) и способностью растворяться в воде и в минеральных кислотах. Содержание их в торфе колеблется от 10 до 20% от его органической части. Содержание в торфе негидролизуемого остатка (лигнина) находится в пределах 1,8— 22%. В торфе верхового типа лигнина меньше. § 24. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САПРОПЕЛЕЙ Залегающие под торфяной залежью сапропели при разработке торфяных месторождений могут быть использованы в сельском хозяйстве в качестве органо-мннерального удобрения. В отличие от торфов, образующихся из болотных растений и получающих основные свойства в аэробных условиях торфогенного слоя, сапролели образуются из планктона, бентеса и макрофитов на дне водоема в анаэробной среде. Наличие отложений сапропеля под торфяной залежью указывает на озерное происхождение торфяного месторождения. Отложения сапропеля современных открытых водоемов и погребенные под торфяной залежью принципиальных отличий по составу и свойствам не имеют. Под торфяной залежью происходит лишь уплотнение сапропелевых отложений. Внешне сапропель имеет вид желеобразной однородной массы, консистенция которой в верхних слоях приближается к сметано- образной, а в нижних становится более плотной. Часто сапропель имеет мелкозернистую структуру. На консистенцию сапропеля сильно влияют минеральные примеси, придающие ему характер глинистых, песчаных или известковистых образований. 14* 211
Окраска сапропелей очень разнообразна: коричневая, темно- оливковая, темно-серая, почти черная, серо-желтая, голубоватая^ розовая и даже красноватая. Цвет играет большую роль при глазомерной оценке сапропелей, так как указывает на присутствие некоторых органических и неорганических компонентов: оливковый — хлорофилла, розовый — каротина или марганца, голубоватый — вивианита, черный — железа, серый — глины или извести. Необходимо отметить, что естественную окраску имеют саиропели непосредственно после извлечения из залежи. Даже кратковременное воздействие воздуха может существенным образом изменить окраску. Как правило, сапропель не имеет запаха. Только отдельные разновидности издают резкий запах сероводорода. Одним из отличительных признаков сапропеля является коллоидная структура, чем и объясняется его высокая влажность. Содержание воды в сапропелях естественного залегания может достигать 97%. Влажность сапропеля находится в прямой зависимости от содержания органического вещества и глубины залегания. Чем выше содержание органического вещества и меньше уплотненность, тем выше естественная влажность сапропеля. Скорость водоотдачи сапропелей в процессе сушки довольно интенсивна до нижнего предела содержания свободной воды (около 50—60% влажности). После этого предела сапропели сохнут с большим трудом. Плотность сапропеля близка к торфу, но ее зависимость от влажности обратная. При уменьшении влажности сапропель обладает резко выраженной способностью к усадке и, следовательно, к увеличению плотности. Величина усадки составляет около 75% начального объема. Высохший сапропель вновь не намокает даже в размолотом состоянии. Исключение составляют некоторые разновидности сильно минерализованных сапропелей, которые при высыхании становятся рыхлыми и легко намокают. Необходимо отметить, что влажный сапропель после промораживания становится рыхлым. Это свойство используется при современном способе добычи сапропеля в отстойники средствами гидромеханизации. Вес твердой фазы сапропеля (истинный удельный вес) в зависимости от степени минерализации колеблется от 1,4 до 1,7 кгс. Реакция среды сапропелевых отложений нейтральная или слабокислая. По составу золы сапропели можно разделить на три основные группы: кремнеземистые, известковистые и смешанные. В табл. 26 приведено среднее содержание макроэлементов в основных видах сапропеля (по Н. А. Стеклову и Е. Д. Ильиной). Кальций в сапропелях встречается в двух формах: в виде свободного углекислого кальция (СаС03) и в небольшом количестве (до 3—4%) в форме связанного с органическим веществом сапропеля. В целом для всего многообразия сапропелевых отло- 212
ТАБЛИЦА 26 Вид сапропеля Водорослевый Диатомовый Известковистый Озерный мел Глинисто-водорослевый Песчанисто-водорослевый Песчанистый Глинистый Железистый >*— Среднее содержание микроэлементов (в процентах) на сухое вещество о о 21,0 49,2 67,4 56,3 41,9 43,6 77,8 76,4 39,6 А СЗ О 5 s С Я" 2,0 2,1 16,3 36,8 2,6 2,6 2,6 2,9 3,7 о л о S К сз О го 2,0 3,6 4,1 2,9 2,9 1,6 2,0 4,0 16,3 2 11 1,7 3,0 4,5 1,8 3,3 2,2 3,5 5,7 2,5 О О >& А о а к a х о с >& 0,2 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,6 s о ft « а о II 13,6 37,0 38,6 8,7 30,2 32,4 66,6 60,4 14,4 'Примечание. Таблица составлена на основании исследования сапропелей 300 озер на территории Мещерской низменности и Северо-Запада РСФСР. жений наблюдается весьма широкий диапазон колебаний в содержании окиси кальция — от 1 до 55%. Железо в сапропелях обычно встречается в закисной форме и его нормальное содержание составляет 2—6%. Для железистых сапропелей содержание железа в отдельных случаях может достигать 30%. Содержание алюминия зависит от количества глинистых частиц и может достигать 8%; нормальное его содержание 2—4%. Фосфор встречается в сапропеле в виде фосфорнокислой закиси железа (вивианита), рассеянного в массе сапропеля, или в виде различных соединений с органическим веществом. Содержание окиси фосфора довольно стабильно и составляет обычно 0,1 — 0,3%. В отдельных случаях содержание окиси фосфора может достигать 6%. Среднее содержание микроэлементов на 1 кг сухого сапропеля в миллиграммах следующее: Марганец 299,2 Цинк 128,7 Медь 12,8 Молибден 3,3 Кобальт 1,9 Содержание микроэлементов для отдельных месторождений зависит от общих условий водно-минерального питания, определяемого геологическим окружением. Взаимной корреляции при этом не наблюдается, т. е. повышенное содержание одного микроэлемента не связано с увеличением содержания других. 213
ТАБЛИЦА 27 Вид сапропеля Зоогеновый Водорослевый Песчанисто-водорослевый Железистый с с- аз 56,9 56,0 59,4 50,6 удержание (в процентах) н.ч органическую массу о О О Я Я Я 7,6 7,2 5,4 6,1 кислорода 29,6 31,6 30,0 27,9 азота 5,1 4,5 4,4 2,5 серы 0,8 0,7 0,8 12,9 Сапропеля содержат биологически активные вещества — витамины, стимуляторы роста, гормоны, антибиотики и т. д. Количество каротина (провитамина А) колеблется от 1,32 до 25,47 мг на 100 г сухого вещества. G увеличением глубины содержание каротина уменьшается. Сапропели богаты также таким важнейшим витамином, как В12, содержание которого колеблется от 10 до 2082 мкг/кг сухого сапропеля. Косвенным показателем наличия витамина В12 может служить повышенное содержание кобальта. Элементарный состав некоторых видов сапропеля приведен в табл. 27. Как видно из табл. 27, элементарный состав сапропелей по отдельным видам существенных колебаний не имеет. Исключение составляет железистый сапропель, где очень повышено содержание серы за счет уменьшения содержания углерода. Компонентный состав органического вещества сапропелей по Н. А. Стеклову и Е. Д. Ильиной приведен в табл. 28. ТАБЛИЦА 28 Вид сапропеля Зоогеновый Водорослевый Песчанисто-водорослевый Железистый Известковистый Содержание (в процентах) на органическую массу битумов 7,8 6,1 6,3 2,0 1,7 2 а ЕС О Д 3? ^ 44,0 43,6 40,4 23,7 73,8 в т. ч. редуцирующих 19,9 20,0 16,3 4,3 11,4 гуминовых ьислот 16,3 20,9 20,8 45,4 15,2 фульвокислот 11,3 11,1 13,5 11,9 1,5 трудногидро- лилуемых 1,8 1,3 0,7 0,9 1,0 негидролизуе- мых (лигнина) 17,7 16,3 16,3 15,6 6,1 214
Из табл. 28 видно, что содержание битумов уменьшается от чисто органических сапропелей к минеральным. Количество легкогидролизуемых для органических и органо-кластических сапропелей почти одинаково, в то время как для железистого сапропеля содержание их резко падает, а для известковистых, наоборот, возрастает. Обратная закономерность наблюдается в содержании гуминовых кислот, где в железистом сапропеле их максимальное количество, а в известковистом — минимальное. Содержание лигнина одинаково для всех видов, за исключением известковистого сапропеля, где лигнина почти в 3 раза меньше, чем в остальных видах.
ГЛАВА IX СТРАТИГРАФИЯ ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ Состав того или иного фитоценоза зависит, как уже было указано, от условий его водно-минерального питания. В течение какого-то отрезка времени этот фитоценоз ежегодно отлагает слои торфа соответствующего вида строения. Поверхность торфяника постепенно поднимается над минеральным ложем, меняется ее положение по отношению к источникам питания. С изменением условий водно-минерального режима претерпевает изменения видовой состав фитоценоза и один фитоценоз сменяется другим. В залежи происходит подобная смена одних видов торфа другими. Количество торфов разных видов, слагающих толщу торфяной залежи, может быть различным. При этом в залежи могут быть представлены торфы не только разных видов, но и разных типов. В своей смене они подчиняются определенной закономерности. Торфы различных видов (или типов), напластовываясь один на другой более или менее резко ограниченными слоями различной мощности, образуют свиту торфяных отложений, называемую торфяной залежью. Размеры участка, на котором в течение длительного периода сохраняются одинаковые водпо-мпнеральные условия, меняющиеся только с ростом торфяного месторождения над минеральным ложем или с вековыми изменениями климата, могут быть различны по площади. Если они охватывают большие площади, развиваются месторождения, на любом участке которых залежь будет иметь одно и то же строение (за исключением мелкозалежных окрайковых участков). Крупные месторождения в первые периоды послеледниковья возникали на площадях, которые в отдельных участках, даже при незначительной разнице их высот, имели различные источники и условия водно-минерального питания или различные почвы и грунты: мелководные озера и соединяющие их протоки с замедленным течением, ложбины стока ледниковых вод и разделяющие их гривы, участки, питаемые грунтовыми водами, и участки, увлажняемые поверхностно-сточными водами. Накапливая в залежи большие количества воды, торфяники подтопляли окружающие минеральные берега и захватывали новые площади с иным составом почв и грунтов. Иногда два или три торфяника, разрастаясь, сливались в единую систему. 216
Торфяные месторождения на отдельных площадях имеют различное строение, т. е. состоят из нескольких стратиграфических участков. Поэтому без знания стратиграфии торфяного месторождения в целом и отдельных его участков нельзя проектировать организацию торфяных предприятий и эксплуатацию торфяных месторождений. Кроме практического значения изучение стратиграфии торфяных залежей имеет и большой научный интерес. Стратиграфия каждого торфяного месторождения — это летопись не только его развития, но и изменений климата в послеледниковое время. Наиболее резкое изменение климата на протяжении послеледникового времени — ксеротермический период C000—500 лет до н. э.) — отразилось в строении залежей отложением слоя сильно разложившегося торфа, так называемого пограничного горизонта, резко выраженного в верховых торфяных месторождениях европейской части Союза. Другие периоды потепления климата, ограниченные в пространстве и времени, отразились образованием маломощных прослоек торфа повышенной степени разложения (например, в верховых торфяниках средней полосы Союза). Помимо общих климатических факторов стратиграфия каждого торфяника отражает его гидрологический режим и изменения последнего на всем протяжении существования торфяного месторождения. Все воды, питающие торфяники, делятся по своему генезису на атмосферные, грунтовые, поверхностно-сточные, озерные и речные. Атмосферные воды, выпадающие непосредственно на поверхность торфяников в виде дождя, снега, наиболее бедны минеральным содержанием. Среднегодовая минерализация атмосферных осадков зависит от географической зональности, и на европейской территории Союза — в зоне размещения верховых торфяников — изменяется от 10 до 25 мг/л, увеличиваясь с северо-северо-запада на юго-юго-восток (В. М. Дроздова и др., 1964). Поверхностно-сточные воды более богаты минеральным содержанием. Их химический состав и степень минерализации зависят от состава грунтов, рельефа и размера водосборной площади, степени ее задернованности, характера растительного покрова и др. Поверхностно-сточные воды распространяют свое влияние преимущественно в пределах прибрежной зоны торфяного месторождения. Степень минерализации и химизм грунтовых вод в пределах зон (по В. С. Ильину) в первую очередь зависят от минерального состава пород водоносного пласта и относительно постоянны для одного и того же торфяника. Но количество и степень минерализации поверхностно-сточных и речных вод для одного и того же торфяника неодинаковы в течение года. Поступление вод для одних торфяников ограничивается атмосферными осадками, для других оно складывается из атмосферных, 217
грунтовых, озерных и других вод. Количество вод для каждого торфяника различно и зависит в основном от геоморфологических условий его залегания. Условия водно-минерального режима для каждого торфяного месторождения претерпевают изменения в связи с ростом его залежи и расширением площади. В первых стадиях развития месторождение сложено оеоково-гипновым низинным торфом, Рис. 78. Стадии (/, II, /77, IV) развития торфяника в плакорных условиях залегания но по мере повышения его поверхности над минеральным ложем растительный покров выходит из сферы воздействия грунтовых вод и атмосферные осадки начинают играть преобладающую роль в его гидрологическом режиме. Это определяет строение залежи торфяного месторождения, в которой низинные торфы сменяются верховыми (рис. 78). Такие месторождения встречаются чаще всего в условиях плакорного залегания, т. е. при слабой выраженности 218
ложа^месторождений среди плоских берегов. Развиваются они вне резкого воздействия окружающей местности и в современной стадии развития питаются теми атмосферными осадками, которые выпадают на их поверхность. Верховые торфяные месторождения являются как бы первичными регуляторами атмосферных вод и самостоятельными источниками питания вытекающих из них рек. Рис. 79. Стадии (/, 77, III, IV) развития торфяника в водораздельной котловине грунтового питания В возникновении и развитии низинных торфяных месторождений ведущим фактором являются гидрологические условия местности, и водный их режим подчинен в основном режиму 219
питающих грунтовых, поверхностно-сточных, речных или озерных вод и только в какой-то мере зависят от атмосферных осадков. На протяжении развития торфяного месторождения (с ростом вверх и вширь) положение его поверхности по всей площади или в отдельных его участках оказывалось в сфере преимущественного воздействия тех или иных вод и каждый раз это изменяло на соответствующей площади его гидрохимический режим, растительный покров и характер отлагаемого торфа (рис. 79). Низинные торфяные месторождения не являются первичными источниками рек, а главным образом регулируют сток воды, полученной ими с окружающей местности в реки и озера. Встречаются низинные торфяные месторождения в пределах полосы умеренного климата, начиная с дальнехо севера и до степной полосы включительно. Верховые торфяные месторождения, развивающиеся в условиях атмосферного питания, приурочены в основном к зоне избыточного увлажнения. § 25. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В гидрологическом отношении торфяное месторождение представляет сложную динамическую систему, в которой вода находится в постоянном, хотя очень .медленном движений и которая неуклонно увеличивает' запас воды. Запас измеряется соотношением воды, поступающей в месторождение, и воды, отдаваемой им посредством испарения, путем поверхностного стока и фильтрации. Пока торфяное месторождение находится в низинной стадии развития и поверхность его имеет форму слабовогнутой ложбины, с окружающих повышенных берегов в него поступают поверхностно-сточные воды. Растительный покров периферийных участков перехватывает из них минеральные соли, поэтому центральная часть месторождения быстрее переходит в фазу атмосферного питания и постепенно, по мере дальнейшего быстрого роста становится выпуклой. Наряду с прежним направлением поверхностного стока в окраинных зонах в центре возникает иное направление движения воды — от центра к периферии (рис. 80). Те месторождения, которые по всей площади перешли в верховую стадию развития, имеют сток, схематически показанный на рис. 80. Направление линий стеканпя воды на верховых торфяных месторождениях иногда можно подметить и непосредственно в природе. Для месторождений, где периодически наблюдается поверхностное движение воды, оно проявляется в виде мелких ручейков и речек и редко в виде сплошного потока. В торфяниках верхний деятельный (по К. Е. Иванову) горизонт обладает крупными порами, а отсюда и большим коэффициентом фильтрации. Он беспрепятственно пропускает 220
В Q ЕЗз О^ Q Рис. 80. Схема линий стенания поверхностных и фильтрационных вод на торфяном месторождении в фитоценозах: J — осоково-сфагновом; 2 — пушицево-сфагновом; 3 — сфагново-мочажиыном комплексе (гряды облесены сосной); 4 — кустарничково-пушицевом, редко облесенным сосной; б — сосново-кустарничково-сфагновом; 6 — в минеральных островах; 7 — сосново- кустарничковом; 8 — в склоновых озерках; 9 — березово-осоково-сфагновом с примесью сосны; Ю — линия стекания
осадки, выпадающие на поверхность торфяника, до уровня грунтовых вод. Уровень грунтовых вод, периодически поднимающийся до поверхности торфяного месторождения и даже выше ее, фиксирует и верхнюю границу того слоя воды, который принимает участив в склоновом стекании. Уклоны поверхности грунтовых вод на неосушенных месторождениях практически всегда равны уклонам поверхности болотного массива и это позволяет рассматривать горизонтали поверхности его как линии равных напоров и строить на основании этого расчетные сетки линий стекания. Метод нанесения линий стекания на торфяном месторождении по аэроснимкам и фотоплану, основанный на общих принципах гидрографического дешифрирования объектов, разработан коллективом авторов (Е. А. Галкина, С. Е. Гилев, К. Е. Иванов и Е. А. Романова). Аэрофотосъемка явилась мощным средством в изучении торфяных месторождений. Она с большой наглядностью выявила те системы торфяных месторождений, установление которых потребовало бы громадных наземных работ и большого количества времени, позволила провести границы их раздельно образовавшихся участков даже в тех случаях, когда слияние месторождений произошло на ранних стадиях их существования. Работы гидрологов последних лет показали большую распространенность этого явления особенно в областях со сравнительно плоским рельефом в условиях умеренного и влажного климата. Хорошие результаты достигнуты при изучении этим методом гидрологии верховых торфяников или систем верховых торфяников. Кроме построения сеток линий стекания и контуров стекания с отдельных участков он позволяет выявить гидрографическую сеть торфяного месторождения и определить границы внутриболотных водосборов. Расход воды на торфянике осуществляется не только путем стока, но и посредством испарения. Величина испарения зависит от температуры и прочих внешних условий, а также от характера растительного покрова. Изучение испарения сфагнового ковра выявило, что он испаряет больше, чем открытая водная поверхность, и количество испаряемой им влаги составляет 60—100% количества воды, выпавшей в виде атмосферных осадков. Согласно наблюдениям за расходной частью водного баланса на системах грядово-мочажинных выпуклых торфяников на долю стока приходится 25% общего расхода влаги, 75% приходится на долю испарения. Наиболее интенсивное уменьшение влаги на торфяном месторождении в течение вегетационного периода происходит в мае (наименьшее количество осадков, наибольшие испарение и сток). Пополняется запас влаги на торфяниках в период весеннего снеготаяния. В течение зимнего периода (декабрь — март) запас воды расходуется очень незначительно. 222
§ 26. СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ Ход развития торфяных месторождений связан с постепенным накоплением торфа различного состава. Виды торфа, каждый из которых образуется определенной растительной группировкой в соответствующих условиях водного и минерального питания, с изменением этих условий сменяют друг друга в определенной последовательности и тем самым сообщают торфяной залежи те или иные характерные черты строения. Из рис. 78 и 79 видно, как один и тот же торфяник на разных участках развивается под действием вод различного генезиса и откладывает торфы различного вида и типа. Совокупность условий торфопакопления и ход смены этих условий могут быть чрезвычайно разнообразны. Отсюда и широкое разнообразие стратиграфических особенностей торфяных залежей. Работа по выявлению наиболее типичных, частой закономерно встречающихся стратиграфических единиц, а отсюда и работа по построению стратиграфической классификации торфяных залежей была начата Московским торфяным институтом. Еще в 1936—1937 гг. автором был разработан первый вариант стратиграфической классификации. Но и в дальнейшем продолжалась работа над уточнением классификации в отношении количества входящих в нее таксономических единиц и их объема. По имеющимся материалам для северной половины СССР наиболее распространены залежи низинного (около 45%) и верхового D1%) типов. Встречаемость смешанных залежей составляет 11%, а переходных 3%. Поэтому залежь первых двух типов подвергалась наиболее детальному расчленению с учетом их стратиграфических и технологических разностей. Смешанные и переходные залежи такому расчленению не подвергали, избегая мель- чения единиц, которые в силу своей дробности потеряли бы всякое теоретическое и практическое значение. В основу выделения классификационных единиц было положено преобладание в залежи торфа того или иного вида, так как преобладающий вид торфа, во-первых, отражает условия наиболее длительного периода существования торфяника и, во-вторых, решающим образом определяет качественные его характеристики, а отсюда и его эксплуатационное значение. В результате обработки по этому принципу всего материала, находившегося в распоряжении Московского торфяного института и его филиалов, был разработан первый вариант классификации строения торфяных залежей. В дальнейшем классификация подвергалась неоднократной переработке и уточнению и была принята для использования при проведении геологоразведочных работ на торф (рис. 81 и 82). В природе преобладают такие залежи, эксплуатационный слой которых почти нацело сложен торфом какого-либо одного типа, 223
с: «о ;Р и. а- ч с^ ^ 1 са Ч * ^ ^ сз а: С5.^> F* <^_> «^ Qo «^ <ь о4» О. Ln <5~> <h ^ t-Ч о, <Nj 43> - ^^ Ч Ч \ \ \ \ чЧ\\\\^ \\\\чч ч ч \\\ \ ', VS VN V ж и С: £^ 5£ 45 QO <*о ch <Nl \0 ^ ^5 ^ - И j ^ vvvu^v . ч ч ч\\ \' \vw\v^ ч \ \ч\\ \ *,-^х^ч\.^] •3- ф 0 Q С] rt 0 0 Q и п <г> 0 и rt п о о о 0 0 0 о о а а Q а и -s а. 0 0 и ' g s <*> i ^ £ ^ "^ <Nj о^ «5s t о; s;3~ ^i ^ £* ^ ^ ^ Ч\\\\\\\\ ^\\\\\\\ S\ Ж
-О .-*- ^ ОС .-^ Г " 1 'J~\ * i ■ i d 0 0 0, о о о о о П fl U.I - 1л1ЛЛ*Д Гк Ч\.\ ЧЛ ь\ ч \Ч \\ t\fcv>jOJ * 1 ° 1 * $ J • * 0 * * ^ с*э ^ г _ - -f ~/ . / id в 7TT7TT1 / N
I - nO(/3020Hu\s(\*\^—\ ьоннпспн нодонгофд ьоннпспн uogoHunj ksww \\\ \\ иидонгофз -ogoxooo ьпдонипг - ogouoog I ноннпспн \ нодand -anxndfjj ьюдохоэд HDQO» -nnu/jodj нодэТподу нонниош - 0331/ HDH \ по1/эогонц\ \ -онээдэс/ff иъдоиз <з <з I О <J < < I <J A <i < ! nvg -осэаад вид -охяид □ □ 1 □ □ □ о □ Ы а □ . Q)K3t/0C нЬхэвф F77FTF uDgahnrnfiu -одонэоо Переходный L у \ \ Топяной '5J at -1 Лесной нонииош HDugoxadau ' Ш нпнвиош -033L/ ИОН -goxaddu ШИ вюнззи tiDHgoxaddu \i i i ' г 1 \ ' \ t 1 \ * ф 4 •6 со О и О* о I n о ее ft! Й tf сб « И т о о Рч с: 4 >3 с: 4 •3
ТАБЛИЦА 29 Тип Низинный Переходный Смешанный Верховой Подтип Лесной Лесо- топяной Топяной Лесной Лесо- топяной Топяной Лесной Топяной Лесной Лесо- топяной Вид строения залежи Ольховый Березовый Еловый Древесно- тростниковый Древесно- осоковый Топяно-лесной Лесо-топяной Многослойный лесо-топяной Тростниковый Осоковый Шейхцериевый Гипновый Сфагновый Переходный лесной Переходный лесо-топяной Переходный топяной Смешанный лесной Смешанный топяной П у шиповый верховой Магелланикум: глубокозалежный мелкозалежный Средняя глубина, м 1." 1,5 1,2 1,8 2,1 2,7 2,6 3,2 1,8 2,8 1,9 3,2 2,1 1,7 2,4 3,2 2,5 2,9 1,(» 4,4 1,8 Степень разложения, % М 50,4 54,7 48,9 50,4 43,2 39,0 40,0 36,0 39,2 32,3 37,4 28,8 26,8 44,0 34,0 27,0 41,3 32,5 48,9 33,9 30,3 ±о -+-9,2 ч-7,5 ±7,0 ±9,9 ±6,2 ±7,1 + 6,2 ±5,9 + 7,8 -+-7,5 4-8,0 4-7,3 ±7,9 ±7,2 ±8,8 ±7,3 ±8,8 ±5,7 ±7,4 Зольность, /о 1 М 13,45 10,75 11,25 9,84 9,10 8,80 8,73 10,90 8,30 5,50 7,34 6,58 6,50 6,00 4,5 5,90 5,06 4,03 3,10 3,70 ±<т ±4,18 ±2,71 ±2,35 4-2,31 4-1,50 ±2,10 + 2,99 4-2,75 4-1,48 4-1,55 ±2,0 ±3,42 ±1,83 ±1,29 ±0,79 ±1,03 горапия э сухого i л н к ^ 2 - §*£ д о>9« 4650 4850 4890 5000 5200 5350 5180 5250 5000 5500 5000 5150 5500 5400 5300 5250 5450 5450 5470 5350 1л* 227
Продолжение табл. 29 Гип Верховой Подтип Топяной Вид строения зил ежи Комплексный: глубокозалежный; мелкозалежныи Фускум ина, >* к 5s 5,2 1,7 5,8 Степень разложения, % Af 27,9 25,4 20,2 ±а ±5,5 + 7,0 ±6,4 Зольность, % 31 2,90 3,71 3,01 ±0 ±0,70 ч-1,13 — ания Х.ОГО ft?*» о о нЬ . Тепло обсоли торфа 5350 5350 5100 который и определяет место залежи в классификации. Залежи, •сложенные верховым и низинным торфами, выделяют в самостоятельный смешанный тип в том случае, если прикрывающий низинную залежь слой верхового торфа составляет менее половины залежи и не более 3 м. Если он составляет больше половины залежи или при любой глубине залежи мощность его превышает 3 м, такую залежь относят к верховому типу. Относительная мощность слоя верхового тор..{>а при выделении залежи смешанного типа является условным критерием, выдвигаемым соображениями производственного характера: при эксплуатации залежи, сложенной более чем на 3 м верховыми торфами, производственные показатели получаемой продукции близки к показателям продукции, получаемой из нацело верховых залежей. При ином соотношении мощности пластов верховог > и низинного торфов получаемая продукция имеет производственные показатели, отличные от таковых для продукции из верховых и низинных залежей, и занимает между ними промежуточное положение (табл. 29). Виды строения выделяются в основном по преобладанию в залежи торфа того или иного вида. Некоторые виды торфа, выделенные в самостоятельные классификационные единицы, в залежах не играют преобладающей роли, поэтому и в названиях строения залежи они не нашли отражения (сосновый низинный, древесно-сфагновый низинный, древесно-гипновый низинный и др.). Таким образом, по принятой классификации торфяные залежи делятся на четыре типа: низинный, переходный, смешанный и верховой. § 27. НИЗИННЫЙ ТИП ЗАЛЕЖИ Среди залежей других типов низинная залежь отличается высоким процентом зольности с большой вариабильпостыо. Низинный тип разделяется на три подтипа: лесной, лесо-топяной и топяной. 228
Лесной подтип. Залежи лесного подтипа нацело сложены торфом древесной группы или древесные торфы подостланы или прикрыты низинными торфами других групп, но не более чем на одну треть мощности всей залежи. Для всех видов строения лесного подтипа характерны: небольшая мощность залежи A,5 — 2,5 м), высокая средняя степень разложения E0—55%), пониженная влажность (86%) и повышенная зольность A0—14%). Щ \ Рис. 83. Строение ольховой залежи В лесной подтип низинного типа входит только один вш залежи — лесной. В растительном покрове евтрофных болот довольно значительными площадями встречаются фитоценозы, з которых относительно мощный древесный ярус с преобладанием ольхи, березы или ели определяет в каждом из фитоценозов состав компонентов в травяном и моховом ярусах. В отлагаемых этими фитоценозами торфах древесные остатки составляют более 40%. Степень разложения залежей лесного подтипа всегда высокая, и определение в них древесного волокна, особенно в полевых условиях, затруднительно, а качественные показатели для всех в вдов лесных залежей очень близки. Эти соображения позволили объединить лесные залежи в один вид. В лесном подтипе различают три вида залежей: ольховый, березовый и еловый. Залежь ольхового вида дает на всю глубину очень небольшие послойные колебания качественных показателей. Чаще всего она встречается на первой террасе у выходов грунтовых вод (рис. 83) или в водораздельных сточных котловинах. В условиях притеррасного залегания она располагается у склона питающего берега. Небольшие притеррасные торфяные месторождения площадью до 300 га бывают нацело сложены ольховым торфом, но иногда в основании он подстилается осоковым, осоково-гипновым или терес-торфами. В крупных низинных торфяных месторождениях водораздельных сточных котловин ольховым видом строения представлены периферийные участки (шириной 300—500 м), примыкающие непосредственно к минеральному берегу. В результате делювиальных 229
сносов с берегов залежь этих участков переслоена иногда маломощными минеральными прослойками. Ольховая залежь чаще встречается на месторождениях средних и западных районов европейской части СССР и на месторождениях Украины. Залежь березового вида, как и ольховая, чаще окаймляет со стороны минерального берега подтопляемые участки на низинных торфяных месторождениях водораздельных сточных котловин, В условиях значительного притока грунтовых или поверхностно-сточных вод берега и усиленного дренажа она слагает периферийные части месторождений на всю глубину. Березовый торф бывает прикрыт торфами топяного или лесо-топяного подтипа, составляющими не более одной трети мощности всей залежи. Залежь березового вида строения встречается редко и небольшими площадями в северном и среднем районах европейской части СССР и Западной Сибири. Еловый вид. В средних и западных районах европейской части СССР еловая залежь встречается редко и главным образом в виде узкой полосы вдоль коренного берега на притеррасных торфяных месторождениях (рис. 72) или небольшими участками в поименно-притеррасных частях месторождений. Залежь таких участков чаще на всю глубину сложена еловым торфом, реже слой елового торфа прикрыт или подостлан каким-либо другим низинным (обычно ольховым) торфом. На восточном склоне Урала и в северных районах СССР еловая залежь встречается значительно чаще и занимает окрайки крупных низинных торфяных месторождений. Также часто встречаются залежи лесного подтипа, сложенные несколькими видами древесных торфов (многослойный лесной вид строения). Лесо-топяной подтип. В него входят пять видов залежей: древесно-тростниковый, древесно-осоковый, топяно-лесной, лесо- топяной и многослойный лесо-топяной. Древесно-тростниковый вид. Древесно-тро- стниковые фитоценозы в современном растительном покрове мало распространены, поэтому залежи, сложенные древесно-тростнико- вым торфом, отмечаются очень редко. Чаще древесно-тростниковый торф прикрыт маломощным слоем торфа других видов. Располагаются древесно-тростниковые участки (см. рис. 72) в истоках рек и реже на окраинах поймено-притеррасных торфяных месторождений. Эта залежь встречается в западном и изредка в среднем районах европейской части Союза. Древесно-осоковый вид. Залежь чаще нацело сложена древесно-осоковым торфом, и лишь иногда маломощные прослойки торфа других низинных видов подстилают или прикрывают древесно-осоковый торф. Залежь этого вида встречается на крупных низинных торфяниках водораздельных котловин в центральных участках и на контакте между участками залежей топяного и лесного подтипов. Некрупные торфяники в условиях пойменного или грунтового питания иногда по всей территории 230
500 ШО Рис. 84. Строение залежи древесно-осокового вида 15001.М 1000 2000 3000 1,м Рис. 85. Строение залежи топяно-лесного вида
представлены залежью древесно-осокового вида строения (рис. 84). При относительно однородном на всю глубину ботаническом составе древесно-осоковая залежь отличается и большим постоянством качественных характеристик. Топяно-лесной вид. Нижнюю половину залежи этого вида строения слагают торфы лесного и иногда лесо-топя- ного подтипа, а верхнюю — торфы топяного подтипа: осоковый, гипновый низинный, реже шейхцериевый низинный (см. рис. 72). Такое строение залежи обусловливает неравномерное распределение по глубине качественных показателей торфа: степень разложения и зольность повышены в нижних слоях и резко снижены в верхних; влажность, наоборот, от нижних слоев к верхним увеличивается. Расположение участков топяно-лесного вида залежи по отношению к водоприемникам в торфяниках притеррасного залегания (рис. 85) или в торфяниках водораздельных котловин дает основание предполагать, что главной причиной смены в залежи лесных торфов топяными явилось изменение гидрологического режима торфяника. В первоначальной стадии развития торфяник хороша дренировался, но со временем действие водоприемников по отношению к данному участку уменьшилось и обводненность его соответственно увеличилась, вызвав смену растительного покрова, а затем и отлагаемого торфа. В природе встречается большое разнообразие вариантов этой залежи. Наиболее распространены среди них варианты (осоково)-топяно-лесной, (тростниково)-топя- но-лесной, (шейхцериево)-топяно-лесной, (гипново)-топяно-лес- ной и др. Лесо-топяноп вид. Нижняя половина залежи лесо- топяного вида строения сложена торфами топяного подтипа, верхняя — торфами лесо-топяного или лесного подтипов (рис. 86). Распределение качественных показателей в лесо-топяной залежи дает картину, обратную распределению их в топяно-лесной залежи: степень разложения увеличивается от нижних слоев к верхним довольно резким скачком при переходе залежи от топяных торфов к лесо-топяным или лесным. Лесо-топяная залежь встречается небольшими площадями на торфяниках котловинного залегания. При постепенном напластовании торфа в этих торфяниках поверхность залежи поднимается до уровня самой низкой точки в береговой линии котловины и воды торфяника получают сток в дренирующую сеть, происходит снижение влажности субстрата и в характере отложения торфа наступает перелом: слои топяных торфов сменяются в залежи слоями лесо-топяных и лесных. Эта залежь встречается в природе в большом разнообразии вариантов, из которых наиболее широко распространены лесо-(осоково)-топяной, лесо-(тро- стниково)-топяной, лесо-(гипново)-топяной и др. Многослойный лесо-топяной вид. Залежь сложена тремя-четырьмя чередующимися слоями топяных, лесо- 232
топяных и лесных торфов или почти нацело сложена топяными торфами, но с прослойкой древесно-осокового торфа повышенной степени разложения или торфа древесной группы. Эта прослойка мощностью до 1 м расположена на глубине 2—3 м (рис. 87). Рис. 86. Варианты строения залежи Рис. 87. Варианты строения за- лесо-топяного вида лежи многослойного лесо-топя- ного вида послойного распределения этих показателей в верховой залежи магелланикум-вида. Многослойные лесо-топяные залежи встречаются редко, обычно в поименно-притеррасных понижениях рельефа или в водораздельных котловинах (рис. 88, 89). Для залежей всех видов лесо- топяного подтипа характерны: небольшая глубина (в среднем 2—3,5 м), пониженные против показателен залежей лесного подтипа средняя степень разложения C6—38%) и зольность (8— 10%), относительно повышенная средняя влажность. По средним техническим показателям эти виды залежей очень близки и для практических целей их можно не разграничивать, именуя названием подтипа, т. е. лесо-топяными низинными залежами, но при разведке торфяных месторождений для специальных целей необходимо четко выделять эти виды залежей. Топяной подтип. К нему относятся залежи, сложенные нацело или не менее чем на две трети одним из торфов топяного подтипа низинного типа. В зависимости от преобладания слагающих торфов в топяном подтипе выделяются следующие виды залежей: хвощовый, тростниковый, осоковый, шейхцериевый низинный, осоково-гипновый и осоково-сфагновый, гяпновый и сфагновый. 233
В том случае, когда залежь сложена из нескольких топяных торфов, причем ни один из них по мощности не преобладает над всеми остальными, вместе взятыми, выделяется многослойный топя- ной вид. Для залежей топяного подтипа характерны: мощность 2— 4 м; средняя степень разложения 20—40% (наиболее пониженная из всех залежей низинного типа); средняя влажность от 90 до 93% 0 500 W00 1500 2000 2500 3000 С,м а Рис. 88. Строение залежи многослойного лесо-топяного вида 120* ^^ ■ • ■ 1000 2000 3000 WOO 6,Af Рис. 89. Строение залежи многослойного лесо-топяного вида с прослойкой древесно-осокового торфа повышенной степени разложения, синхронной пограничному горизонту верховых торфяников (наименьшая по сравнению с другими залежами этого подтипа); средняя зольность 5—10%. Хвощовый вид. Иногда хвощовый торф в этой залежи подстилается маломощным слоем осокового или тростникового торфа, но чаще хвощовый торф нацело слагает весь торфяной пласт. Мощность его достигает в среднем 2 м, степень разложения составляет 36%, зольность колеблется от 6 до 15%, влажность около 90%. 234
Рис. 90. Варианты строения залежи осокового вида Хвощовая залежь чаще занимает небольшие площади в несколько десятков гектаров по окрайкам торфяных месторождений низинного типа в условиях сильного увлажнения грунтовыми или пойменными речными водами или по берегам озер. На восточном склоне Среднего Урала многие мелкие по глубине и по площади болота, сложенные нацело хвощовым торфом, образовались в результате зарастания неглубоких озер или развились в условиях постоянного притока грунтовых поверхностных вод. Тростниковый вид. Залежь нацело сложена тростниковым или тростниковое осоковым торфами или слои этих торфов составляют около двух третей общей мощности залежи и подстилаются или прикрываются торфами других видов топяного подтипа. Послойное распределение качественных показателей в тростниковой залежи отличается большим постоянством. Из залежей других видов топяного подтипа тростниковые залежи выделяются резко пониженными показателями влажности и несколько повышенными показателями степени разложения и зольности. Участки залежи этого вида строения занимают чаще древние или современные поймы рек. Наиболее распространены тростниковые залежи в южной половине европейской части Союза. Тростниковым видом строения представлены залежи так называемых плавней в дельтах рек Днепра, Дона, Кубани. По своим качественным характеристикам они несколько отличаются от залежей, представленных этим же видом строения, но приуроченных к более северным широтам: мощность торфяного пласта в плавнях небольшая, зольность сильно повышена. По внешнему виду торф плавней выделяется включениями неполностью разложившихся крупных корневищ тростника. В Западной Сибири тростниковые залежи распространены в залежах займиш на зай- мишно-рямовых торфяных месторождениях Барабинскон низменности. Осоковый вид. Залежи этого вида или на всю глубину сложены осоковым низинным торфом, или иногда осоковый торф подостлан другими низинными торфами (рис. 90). Для залежи, нацело сложенной осоковым низинным торфом, характерна небольшая вариабильность качественных показателей на всю глубину с некоторым повышением степени разложения и зольности ко дну месторождения и некоторым понижением влажности. 235
Залежи осокового вида строения широко распространены на торфяных месторождениях Союза, особенно в его южных районах, на восточных склонах Уральского хребта и в Западной Сибири. Чаще они встречаются в водораздельных котловинах на пологих склонах террас и в поймах рек. Детальный ботанический анализ залежи этого вида строения в условиях водораздельного залегания выявляет преобладание в торфе остатков С. lasiocarpa и С. rost- Им, 500 1000 1500 Z00 О 2500 30001,, Рис. 91. Строение залежи шейхцериевого вида. Средняя торфяно-болотная область Нм\ \ 1000 2000 3000 WOO 1,м Рис. 92. Строение залежи осоково-гипнового вида rata, в условиях пойменного залегания и в займищах Западной Сибири — остатков С. omskiana и С. acuta. Средняя зольность залежи этого вида строения дает заметное увеличение от водораздела к пойме: в условиях водораздельного залегания зольность осоковой залежи колеблется в пределах 6—8%, в условиях поймы — 12—15% и на площади займищ — 20-30%. Шейхцериевый низинный вид. Шейхцериевая залежь встречается редко, и в ней шейхцериевый низинный торф слагает залежь не на всю глубину, а покрывается обычно другими низинными торфами. Шейхцерия в большом количестве встре- 236
чается в растительном покрове и в волокне торфов в верхних слоях залежей верхового типа. Степень разложения и зольность в шейхцериевой залежи увеличиваются ко дну торфяника при соответствующем понижении влажности. Залежи шейхцериевого низинного вида строения приурочены чаще к торфяникам склонов надпойменных террас. Известны они в восточной части Московской области и довольно Рис. 93. Варианты строения залежи осоково-гип- нового вида 200 Ш 600 800 L.M Рис. 94. Строение залежи осоково-сфагнового вида. Средняя торфяно- болотная область широко распространены в Кировской области в тех же условиях залегания, а также на торфяных месторождениях Западной Сибири (рис. 91). О с о к о в о - г и п н о в ы й низинный вид. В залежах этого вида строения преобладают по мощности слои осоково- гипнового низинного торфа, которые или прикрываются пли подстилаются другими торфами топяного подтипа. Послойное распределение по вертикали качественных показателей в этих залежах. 237
как правило, довольно постоянно, с некоторым повышением ко дну торфяника степени разложения и зольности и понижением влажности. Но на поименно-притеррасных торфяных месторождениях этого вида строения в средней полосе Союза показатель зольности дает иногда резкие колебания из-за наличия в этих залежах прослоек извести (рис. 92 и 93). Месторождения в водораздельных сточных котловинах и в ста- роречьях часто представлены осоково-гипновой залежью, на восточном склоне среднего Урала — на пологих склонах междуречий. Осоково-сфагновый и сфагновый низинные виды. Залежь этих видов строения сложена почти на всю глубину сфагновым низинным или осоково-сфагновьш низинным торфом или оба эти торфа участвуют в сложении основной толщи залежи, которая лишь в основании подстилается другими торфами топяного подтипа (шейхцериевым низинным и др.), реже торфами лесо-топяного подтипа. Для залежей этих видов характерна повышенная обводненность верхних слоев и отсюда невысокая степень их разложения. Залежи этих видов строения слагают крупные участки торфяных месторождений, расположенных на склонах древних террас в условиях обильного притока обедненных грунтовых вод (рис. 94) или встречаются небольшими участками по окрайкам крупных верховых массивов в условиях подтопления обедненными грунтовыми водами. Г и п н о в ы й низинный вид. В залежи этого вида строения преобладают слои гипнового низинного торфа, которые часто подстилаются слоями небольшой мощности других торфов топяного подтипа. Этот вид залежи характеризуется значительной глубиной и высокой влажностью. Залежи этого вида строения слагают многие торфяные месторождения поименно-притеррасного залегания и водораздельных сточных котловин. § 28. ПЕРЕХОДНЫЙ ТИП ЗАЛЕЖИ Переходные торфы отлагаются чаще всего маломощными слоями на контакте между верховыми и низинными торфами. Иногда встречаются залежи, сложенные переходными торфами на всю глубину или не менее чем на половину мощности. В последнем случае переходные торфы подстилаются низинными. Такие залежи, как правило, имеют небольшую мощность, но иногда достигают значительной глубины F—-8 м). В пределах средней полосы Советского Союза залежи переходного типа встречаются сравнительно редко, в Ленинградской и Вологодской областях и в Карелии они распространены значительно шире и встречаются целыми небольшими торфяниками или отдельными участками по окрайкам крупных торфяных месторождений 238
1500 L,m Рис. 95. Строение залежи переходного лесного вида. Северо-Западная торфяно-болотная область 4000 3000 2000 1000 Рис. 96. Строение залежи переходного лесо-топяного вида 1,м Им uz 110 500 W00 1500 2000 2500 3000 Рис. 97. Строение залежи переходного топяного вида
в условиях подтопления поверхностными водами. Заложи переходного типа часто встречаются и в Западной Сибири. В переходном типе выделяют три вида залежей: переходную лесную, переходную лесо-топяную и переходную топяную. Переходный лесной в и д. Залежь этого вида сложена нацело или не менее чем на половину мощности древесно- переходным торфом. Если переходные торфы не на всю глубину слагают залежь, то подстилается она обычно низинными торфами (рис. 95). Залежь переходного лесного вида строения встречается небольшими площадями по окрайкам верховых торфяников или на низинных — в условиях обедненного грунтового или поверхностно-сточного питания. Средняя степень разложения переходной лесной залежи 40— 45%. Влажность ее понижена. Переходный лесо-топяной вид. К этому виду строения относятся залежи, сложенные наполовину или нацело переходными торфами лесо-топяного подтипа. Подстилаются, как правило, переходными торфами топяного подтипа. Часто виды торфа топяного подтипа небольшими слоями перекрывают пласты лесо-топяных торфов. Средняя степень разложения переходной лесо-топяной залежи колеблется в пределах 25—35% при несколько повышенной влажности (рис. 96). Переходный топяной вид. К переходному виду строения относятся залежи, сложенные или нацело, или наполовину переходными торфами топяного подтипа, чаще всего осоково- сфагновым или осоковым, которые подостланы низинными топя- ными торфами (рис. 97). Средние показатели степени разложения переходной топяной залежи понижены. Влажность довольно высокая, значительное повышение ее наблюдается к верхним горизонтам залежи. Залежь переходного топяного вида строения встречается или небольшими участками в мелкозалежных подтопляемых с берегов окрайках крупных верховых торфяников, или отдеьлнымн, иногда довольно крупными торфяниками по склонам террас в условиях обильного увлажнения, грунтовыми, слабо минерализованными водами. Залежь торфяного месторождения «Панфиловское» Владимирской области, находящегося на склоне второй террасы, сложена сверху более чем наполовину переходным осоково-сфагновым торфом. На глубине 3—4 м в ней выражена прослойка древесно- тростникового торфа повышенной степени разложения, подобная пограничному горизонту. Один из периферийных участков низинного торфяного месторождения «Шайтанское» (восточный склон Урала), находящийся в условиях постоянного во времени обильного питания грунтовыми, но мягкими водами, является примером мощной (до 8 м) залежи, нацело сложенной переходным топяным торфом. ?40
§ 29. СМЕШАННЫЙ ТИП ЗАЛЕЖИ К смешанному типу относятся залежи, в которых низинные или переходные торфы, залегающие в основании и прикрытые сверху верховыми торфами, составляют более половины общей глубины залежи, и мощность верхового пласта более 0.5 м, но не превышает половины общей глубины залежи. В зависимости от того, к какому подтипу относится низинный торф в основании залежи, в смешанном типе строения выделяют три вида залежей: лесная, топяно-лесная и топяная. Средняя мощность залежей смешанного типа выше средней мощности залежей низинного и переходного типов строения, но ниже, чем залежей верхового типа. В среднем мощность залежей смешанного типа колеблется в пределах 2,5—3 м. В Западной Сибири торфяные залежи смешанного типа более мощные D—5 м). Средняя степень разложения смешанной топяной залежи составляет 30— 35%, тогда как средняя степень разложения достигает 41%. Средняя зольность E—6%) залежей смешанного типа занимает промежуточное положение между соответственными показателями залежей верхового и переходного типов. Залежи смешанного типа строения встречаются часто и располагаются на контакте между участками залежей верхового и низинного типов строения. Иногда встречаются крупные торфяные массивы смешанного типа строения залежи, расположенные на вторых террасах у склонов коренных берегов или берегов третьих террас. Смешанный лесной вид. Залежь сложена в основании низинными торфами лесного, иногда лесо-топяного подтипа, а сверху — слоем верхового, пушицевого, сосново-пушпцевого и соснового торфов (рис. 98). Богатое грунтовое питание в первой стадии образования торфяников способствовало отложению в основании залежи низинных лесных (чаще ольховых) торфов (рис. 99) Послойное распределение степени разложения и зольности в залежи смешанного лесного вида дает характерные кривые, сходные с кривыми этих показателей в лесной залежи низинного типа, но выраженные более резко. Залежь неглубокая, характеризуется небольшой влажностью, но высокой степенью разложения и зольностью. Смешанные лесные залежи слагают торфяники, расположенные чаще на вторых террасах близ коренного берега. Небольшими участками смешанная лесная залежь встречается иногда в окраинных частях крупных верховых торфяников. Смешанный топяно-лесной вид. Залежь сложена в основании низинными торфами лесного, иногда лесо- топяного подтипа, а сверху — слоем верхового, чаще магеллани- кум-торфа, комплексного irm пушщево-сфагнового видов торфа, иногда с наличием на контакте с низинными торфами пограничного горизонта, формирование которого приурочено к ксеро- термпческому периоду и ко времени перехода торфяника в фазу атмосферного питания. 16 С.1Н. Тюремнов 241
h,M 0,5 1,0 W; 2,0\ gtgtgtij \\D\ рПц|Ц b p p p p D p p PI P |d| p UdUdUdLd Id PI Inl Id I у///// У////Л \ш\ш\ 45 50 \65 40 60 Рис. 98. Варианты строения залежи смешанного лесного вида woo 2000 то 4000 5000 Ь,№ Рис. 99. Строение залежи смешанного топяно-лесного вида. Средняя тор- фяно-болотная область 44 40\ Зд\ шо 4000 3000 2000 С,м Рпс. 100. Строение залежи смешанного топяного вида. Западная торфяно- болотная область
По своим техническим свойствам топяно-лесная залежь занимает в пределах смешанного типа промежуточное положение между лесной и топяной залежами. В верхнем слое залежи степень разложения и зольность незначительны, затем степень разложения на уровне пограничного горизонта, а зольность при переходе залежи из верховой в низинную дают резкий скачок в сторону повышения, а достигнув своего максимума, остаются стабильными до минерального грунта. За счет высокой степени разложения нижнего горизонта средняя степень разложения смешанной топяно-лесной залежи довольно высокая. Торфяные месторождения, сложенные этим видом строения, форхмируются в условиях высоких террас, чаще всего на вторых террасах крупных рек — Волги, Камы, Оби. Смешанный топяной вид. Залежь этого вида строения сложена на всю глубину топяным торфом — нижняя половина низинными, верхняя верховыми (магелланикум, комплексным, иногда пушицево-сфагновым). Характеризуется залежь большой мощностью, высокой влажностью и небольшой степенью разложения (рис. 100). Послойное распределение качественных показателей в залежи смешанного топяного вида отличается значительной амплитудой показателей степени разложения, зольности и влажности и увеличением зольности к нижним горизонтам залежи. Смешанные топяные залежи располагаются участками на торфяниках склонов террас или в водораздельных сточных котловинах в более приподнятых частях низинных торфяных месторождений. § 30 ПОГРАНИЧНЫЙ ГОРИЗОНТ Прежде чем переходить к описанию торфяных залежей верхового типа, остановимся на вопросе о пограничном горизонте, который именно в этих залежах наиболее выражен. Пограничный горизонт обычно определяется как слой сильно разложившегося соснового верхового или сосново-пушицевого торфа мощностью от 20 до 70 см с мощными пнями сосны, синхронный для всех среднерусских верховых торфяных месторождений, хорошо выраженный по всей площади верхового месторождения и залегающий в неосушенных залежах на глубине 2—3 м. Изучение залежей методом пыльцы увеличивает число тех торфяных месторождений, на которых вековое изменение климата в сторону сухости оставило свои следы. В это число входят верховые торфяные месторождения, у которых в общей сумме питающих их вод основная доля приходится на атмосферные осадки. Чем меньшее значение для роста и развития торфяного месторождения имеют атмосферные осадки, тем менее резко выражены в нем те перемены, какие внесли вторфообразовательный процесс вековые изменения климата. Но и здесь есть исключения: на низинных торфяных месторождениях в водораздельных сточных котловинах 16* 243
снижение уровня грунтовых вод в суббореальном периоде вызвало' некоторое подсыхание субстрата и смену растительного покрова: месторождения покрылись лиственным лесом (березовым) хорошего роста и с большой полнотой насаждения. Новая перемена климата (в сторону увеличения влажности) вызвала вновь подъем уровня грунтовых вод, обводнение субстрата, отмирание древесного яруса и заселение торфяников более гидрофильной растительностью. Но в залежи остался мощный слой E0—70 см) березового торфа с березовыми пнями и со степенью разложения 40-45%. В торфяных месторождениях вторых террас с залежью смешанного типа в части, примыкающей к древнему коренному берегу с глубоким залеганием уровня грунтовых вод, к суббореальному периоду образовалась мощная залежь ольхового торфа. Климатически обусловленное снижение уровня грунтовых вод для этих торфяников было настолько значительным, что субстрат их оказался вне воздействия. Торфяные месторождения перешли в фаьу атмосферного питания. В растительном покрове болот проявилась сосна хорошего бонитета с сопутствующими кустарничками вересковых. Повышение вновь уровня грунтовых вод уже не изменило типа торфообразовательного процесса на этих болотах. Увеличение количества атмосферных осадков вызвало в растительном покрове пышное развитие мохового ковра и привело к угнетению и изреживанию древостоя, и на слое отложенного в суббореальный период соснового верхового торфа с пнями сосны начал отлагаться магелланикум-торф средней степени разложения. В залежи верховых торфяных месторождений суббореальный период отразился не везде одинаково. Верховые торфяники на вторых террасах с фукум-залежью покрылись сосновым лесом с кустарничками вересковых, и на всей площади торфяников пограничный горизонт получил яркое выражение; верховые торфяники на склонах, в области моренных отложений, с сильно обводненной комплексной верховой залежью испытали сильное воздействие изменившегося в суббореальный период климата только в периферийных частях, где появились лесные фитоценозы с сосной f. uliginosa и кустарничками вересковых, оставившие по отмирании довольно мощный слой @,5—0,6 м) сосново-пуши- цевого торфа степенью разложения 50—60%. Центральная наиболее обводненная часть торфяника, по-видимому, лишь периодически испытывала некоторое влияние изменившегося климата; в ее комплексной верховой залежи образовались маломощные прослойки несколько повышенной степени разложения. Торф пограничного горизонта резко отличается по окраске и структуре от прилегающих к нему слоев торфа. Обычная темно- коричневая окраска торфов высокой степени разложения в пограничном горизонте принимает иногда сероватый оттенок, что объясняется значительным содержанием в нем пыльцы древесных 244
пород, а иногда с примесью золы. На торфяном месторождении «Галицкий мох» (Калининская область) примесь золы с угольками сосны в пограничном горизонте доходила до 27%. На ощупь торф пограничного горизонта пластичен, легко прожимается между пальцами и сильно пачкает руку. Благодаря своей структуре пограничный горизонт почти не пропускает воду и при значительном горизонтальном протяжении и высокой сте пени разложения является в торфянике слабоводопроницаемым горизонтом. Наличие в залежи пограничного горизонта отражается на средних качественных характеристиках залежи и на ее производственном поведении при эксплуатации. Высокая степень разложения торфа пограничного горизонта обусловливает повышенную его теплоту сгорания (до 5700—6000 кал). Повышенное содержание в торфах пограничного горизонта битумов (до 20%) обеспечивает ему теплоту сгорания и дает возможность использовать слагающие его торфы для технологической переработки (извлечение смол, восков). Скопление воды над слабоводопроницаемым пограничным горизонтом разжижает лежащие на нем верховые торфы. При проходе машин происходит выдавливание этого жидкого торфа, деформация каналов и образование так называемых оползней. § 31. ВЕРХОВОЙ ТИП ЗАЛЕЖИ К верховому типу относится залежь, сложенная или нацело торфами верхового типа, или верховые торфы составляют более половины ее. Подстилаются эти пласты переходными или низинными торфами. Верховой тип залежи делится на следующие виды: сосново-пушицевый, магелланикум, шейхцериево-сфагновый, комплексный верховой и фускум-залежь. Средняя мощность залежи верхового типа — максимальная по сравнению с залежами других типов и колеблется от 1,5 до 6 м, доходя иногда до 10—12 м. Степень разложения в залежах верхового типа колеблется от 20 до 50%. Зольность залежей верхового типа наименьшая из залежей всех других типов строения: в среднем 3%, с колебанием от 2 до 4%. Сосново-пушицевый вид. Залежь или нацело сложена пушицевым или сосново-пушицевым торфами, или слой торфа этих видов прикрыт слоем магелланикум-торфа мощностью 0,5—1 м (рис. 101). Слой магелланикум-торфа не должен составлять более половины общей мощности залежи. Если его мощность превышает половину общей глубины торфяной свиты, залежь следует отнести к мелкозалежному варианту магелланикум- строения. Залежь сосново-пушицевого вида встречается редко и не- бол ьшими площадями. Строение ее довольно однородно, поэтому послойные колебания качественных показателей невелики. 245
Невысокая средняя влажность залежи сосново-пушицевого вида строения создается своеобразными условиями топографического положения участков этого вида, приуроченных к дренируемым окрайкам торфяных месторождений верхового типа, расположенных на песчаных почвах. В сходных условиях дренажа, чаще всего в понижениях на песчаных террасах, небольшие верховые месторождения иногда почти нацело сложены пушицевыми или сосново- пушицевымй торфами. Рис. 101. Варианты строения залежи верхового сосново- пушицевого вида Магелланикум (медиум) залежь почти нацело сложена верховыми торфами с преобладанием магелланикум- торфа. Для залежи этого вида характерно наличие на глубине 2—3 м слоя пушицевого, сосново-пушицевого или соснового верхового торфов (степень разложения 45—70%), с большим количеством мощных пней сосны (пограничный горизонт), а над пограничным горизонтом в слое магелланикум-торфа невысокой степени разложения — нескольких маломощных B—5 см) прослоек сильно разложившегося торфа также с большим количеством пней. Средняя степень разложения верхнего слоя за счет этих прослоек повышена до 15, иногда 20%. Ниже пограничного горизонта залежь нередко на толщину 1 —1,5 м сложена фускум-торфом, который в основании переходит в слой низинного торфа чаще топяного подтипа (глубокозалежный вариант). Иногда в зависимости от условий залегания слой пограничного горизонта лежит непосредственно на минеральном грунте и прикрыт однослойной толщей магелланикум-торфа (мелкозалеж- 246
ный вариант; рис. 102). Магелланикум-залежь — одна из часта встречающихся залежей верхового типа. Она занимает довольно значительные площади, особенно в средней полосе европейской части Союза. В зависимости от характера стратиграфии качественные показатели в магелланикум-залежи имеют различное распределение по глубине. Закономерна приуроченность сильного выступа кривой степени разложения к слою пограничного горизонта с несколькими скачками в сторону повышения по числу прослоек Н,м\ Рис. 102. Строение магелланикум-залежи хорошо разложившегося торфа в магелланикум-глубокозалежном варианте. Кривая зольности имеет более плавный характер, отражая иногда некоторое повышение зольности лишь в слое пограничного горизонта. Влажность при относительно высоких показателях в верхнем и нижнем слоях дает резкое снижение в прослойках сильно разложившегося торфа над пограничным горизонтом и на уровне пограничного горизонта. Магелланикум-глубокозалежный вариант в средней полосе европейской части Советского Союза слагает иногда нацело крупные торфяники, расположенные на вторых террасах. В северозападном и западном районах это строение залежи характерно для периферийных частей крупных торфяных месторождений верхового типа. Мелкозалежный вариант магелланикум-залежи встречается на небольших отдельных торфяниках, но чаще занимает окрайки крупных верховых торфяных месторождений. Подтопляемые поверхностными водами с более возвышенных частей массива эти участки имеют часто повышенную влажность и пониженную степень разложения в верхних слоях. Шейхцериево-сфагновый вид. Залежь сложена сверху на глубину 1—2 м комплексным верховым торфом, который подстилается мощной толщей B—4 м) шейхцериево-сфаг- нового торфа. В основании залежи нередко залегает слой низинного топяного торфа. Реже встречается вариант этой залежи, нацело сложенный шейхцериево-сфагновым торфом. Шейхцериево- 247
сфагновая залежь является разновидностью комплексной залежи, среди наиболее глубокозалежных участков которой она обычно и вклинивается. Шейхцериевые торфы при повышенной влажности и высокой степени разложения имеют слизистый характер. Поэтому челнок зондировочного бура не всегда может захватить их, и это создает впечатление о наличии на глубинах прослоек воды. На таких залежах необходимо пользоваться пробоотборочным буром. С глубины 2—3 м при бурении из залежи этого вида часто бурно выделяется метан. Содержание остатков шейхцерии в шейхцериево- сфагновом торфе доходит до 50—70%. Сопутствуют им остатки Sph. angustifolium, Sph. majus, Sph. fuscum. Средние .мощности залежи дают наибольшие показатели в торфяниках западных районов, степень разложения 30%, зольность колеблется от 2,4 до 3,6%. Влажность шейхцериево-сфагновой залежи обычно высокая и достигает 93,4%. Комплексный верховой вид. В основании комплексных верховых залежей чаще залегают маломощные слои низинных или переходных торфов, но иногда залежь этого вида на всю глубину сложена сфагновым мочажинным торфом. По общей мощности залежи и особенностям стратиграфии комплексный вид строения подразделяется на два варианта: глубокозалежный и мелкозалежный. В основании толщи мелкозалежного варианта строения залегают нередко маломощные слои шейхцериевого верхового торфа, поверх которых залежь нацело сложена сфагновым мочажинным торфом. Общая мощность торфяного пласта колеблется от 0,5 до 2 м. Строение залежи глубокозалежного варианта отличается несколько большей сложностью. В мощном слое сфагнового моча- жйнного и комплексного верховых торфов невысокой степени разложения на глубине 2,5—3 м встречаются прослойки тех же торфов, но с несколько повышенной степенью разложения (до 35—40%), а иногда шейхцериевого верхового или пушйцевого торфов степенью разложения до 40—45%. Сфагновый мочажинный и комплексный верховые торфы отлагаются в грядово-мочажинном комплексе растительности с сильно расчлененным микрорельефом, с группировкой на кочках одних видов сфагновых мхов (Sph. fuscum, Sph. magellanicum) и в между- кочечных понижениях (мочажинах) — других (Sph. majus, Sph. cuspi datum). В комплексной верховой залежи (рис. 103) наблюдается под мочажинами отложение на глубину до 2 м торфов с примесью влаголюбивых сфагновых мхов (Sph. majus, Sph. cuspi datum). В торфах под кочками остатки гидрофильных мхов не встречаются. По мере дальнейшего углубления в залежь Sph. majus и Sph. cuspi datum исчезают в торфах как под положительными, так и под отрицательными формами микрорельефа. Такое сложе- 248
ние торфяной толщи отразилось и на качественных ее показателях." в верхнем слое степень разложения торфа под мочажиной больше, чем под кочкой, однако эта разница почти исчезает в средних для всей залежи цифрах степени разложения по двум смежным вертикалям. Зольность обычно несколько выше в мочажинных торфах вследствие смыва в них атмосферными водами солей с бугров. Им 3 Ш Ш Ш 800 1,м Рнс. 103. Строение комплексной верховой залежи (по В. П. Матюшенко) Участки мелкозалежного варианта комплексного верхового вида строения широко распространены на крупных верховых торфяниках и занимают вытянутые вдоль берега, нередко весьма крупные подтопляемые площади. На них часто наблюдаются протоки со слабым стоком, иногда зарастающие глухие речки, имеющие местами ширину до 50—100 м. Глубокозалежный вариант представлен торфяными месторождениями плоских междуречий и торфяниками, расположенными в углублениях по склонам террас на территории европейской части СССР (рис. 104, 105). Первоначальное образование этих залежей было вызвано близостью к поверхности уровня грунтовых вод на водораздельных плато, а также скоплением поверхностных вод, не находящих стока и образовавших озера в углублениях по склонам террас. Сильной обводненности поверхности торфяников в современной 249
стадии их^существования способствует расчлененность микрорельефа: поверхностный сток атмосферных вод с повышенных частей задерживается грядами, расположенными перпендикулярно к уклону поверхности торфяника и представляющими своего рода плотины, усиливающие его обводненность. Фускум-залежь отличается простотой строения и почти на всю глубину сложена фускум-торфом с небольшим подстилающим слоем переходных или низинных топяных торфов. Про- 106i fUl ■ , , . . . 3500 3000 Z500 2000 1500 /000 500 1,м Рис. 104. Строение комплексной верховой залежи. Средняя торфяно-болот- ная область (по Ю. В. Ерковой) дооо 1Ш) ш ~~о ш 1ш Iffi "то ^< Рис. 105. Строение магелланикум и комплексной верховой залежи на торфянике склона. Средняя торфяно-болотная область стоте строения фускум-залежи сопутствует постоянство качественных показателей на всю глубину торфяного пласта. Степень разложения невысокая, дает небольшое понижение к поверхностным слоям и в среднем для залежи не превышает 20%. Также постоянную величину на всю глубину залежи дает зольность (в среднем около 3—4%). Влажность несколько снижается с глубиной и в среднем составляет около 94%. В устье р. Сев. Двины, фускум-залежь слагает некрупные стародельтовые торфяники небольшой мощности B—4 м), подостланные в основании тростниковым торфом. На восточном склоне Урала она небольшими по площади, но мощными по глубине •250
участками E—7 м) располагается на низинных торфяниках или нацело слагает некрупные торфяники. Слой фускум-торфа здесь часто подстилается слоем низинного осокового или гипнового торфа (рис. 106). Поверхность фускум-участков на восточном склоне Урала имеет незначительную выпуклость по сравнению с резко выраженной выпуклой формой поверхности залежей этого вида в Северной торфяно-болотной области и в Западной Сибири. О W00 2000 1.м Рис. 106. Строение фускум-залежи. Уральская торфяно-болотная область. В Западной Сибири фускум-залежь широко распространена на междуречье Обь — Иртыш и Васюганье, а также в районах Барабинской степи, где небольшие верховые торфяники, так называемые р я м ы, почти нацело сложены фускум-торфом. Средние характеристики залежи рямов близки к таковым для фускум-залежей европейской части Советского Союза, но в рямах фускум-торф нередко отделяется от залегающего в основании залежи тростникового торфа прослойкой терес-торфа. § 32. КАЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ Послойное распределение в залежи качественных показателей неодинаково: в просто построенных залежах графическое изображение распределения по глубине отдельных качественных показателей дает плавные кривые (например, залежи лесного подтипа), в сложно построенных залежах (например, магелланикум-за- лежь) ход кривых качественных показателей скачкообразен. Таким образом, распределение в залежи качественных показателей связано со стратиграфическими особенностями залежи. Средние по всей залежи качественные характеристики обычно близки к таковым для преобладающего по мощности пласта торфа (исключение составляют залежи с ясно выраженным пограничным горизонтом). 251
Общий ход кривых зольности и влажности дает, кроме того, но глубине некоторые отклонения, обусловленные влиянием вторичных факторов, тогда как ход кривой степени разложения вторичные влияния отражает в меньшей степени. Влажность. Распределение влажности в залежи зависит от ряда факторов. Поступление воды в торфяник и ее расход, направление и скорость внутрйзалежных потоков, влагоемкость и водопроницаемость различных видов торфа — все это определяет общие закономерности формирования торфяных залежей. При всем разнообразии изменения влажности распределение ее в торфяной залежи по вертикали в отдельных видах строения показывает обратную .зависимость от степени разложения. Но еще сильнее этот показатель зависит от глубины: как правило, на большинстве просмотренных разрезах влажность плавно снижается с глубиной. Даже в тех случаях, когда в оснований залегают торфы топяного подтипа, обладающие большой влагоемкостью, влажность их в нижних слоях меньше (85—86%), чем в вышележащих, и ниже среднего показателя соответствующего вида торфа в период его отложения (91-94%). Это понижение влажности в нижних слоях залежи объясняется естественной осадкой и уплотнением торфа, а также самоосушепнем, с отдачей воды в минеральный грунт. В виде исключения встречаются залежи с сильно обводненными нижними слоями, влажность которых значительно превышает средний видовой показатель слагающих торфов. Можно предполагать, что это явление обусловлено подпором грунтовых или древнеозерных вод. Пограничный горизонт как особенно мощная прослойка сильно разложившегося торфа является в залежи слабоводопроницаемым слоем, препятствующим вертикальному движению воды. Над пограничным горизонтом вода, следуя по пути наименьшего сопротивления, начинает двигаться в горизонтальном направлении, чему способствует наличие горизонтов пней, приуроченных обычно к прослойкам сильно разложившегося торфа. Движение воды по гидрологической сети в крупных выпуклых верховых торфяниках происходит из центральных частей к периферийным с закономерным убыванием водного потока болотных речек по мере их приближения к минеральным берегам торфяника; речки выносят мало воды из верхового болота, потому что отдают ее по пути, содействуя обводнению его склонов и окраин и наступайте на минеральные берега. На направление движения воды в верховом болоте влияют уклон и рельеф дна, расположение на его территории открытых водоемов. Химический состав воды в торфяной залежи свидетельствует об особенностях минерального питания болотной растительности на различных стадиях торфонакопления. Воды разных горизонтов залежи по общей минерализации, по количественному и качественному составу растворенных в них минеральных солей значительно отличаются друг от друга. По данным А. В. Пичугина, 252
воды верховых торфяных месторождений, взятые по всей глубине залежи (фускум-торф, магелланикум-торф и др.)* имеют минерализацию 40—70 мг/л. Воды, отобранные из низинных топяных залежей, характеризуются минерализацией от 190 до 290 мг/л. Наиболее высокие показатели минерализации свойственны водам ольшаников C50 мг/л), водам, насыщающим тростниковые торфы (до 430 мг/л) и низинные торфяные залежи пойменных и притеррасных торфяников, где сумма инградиентов превышает 0,5 г/л. В водах сфагновых залежей как верхового, так и низинного типов содержание кальция не превышает 15 мг/л. В условиях низинных осоковых и гипновых топей содержание СаО увеличивается от 15 до 30 мг/л, причем для гипновых топей содержание этого компонента может повышаться до 70 мг/л. Содержание кальция в торфяно-болотных водах влияет не только на тип питания (в данном случае низинный) и, следовательно, не только обусловливает определенный состав фитоцено- зов и вид образующегося торфа; повышенное содержание кальция определяет ход процессов преобразования органических веществ лри оторфовывании растительных остатков, придавая торфу определенные физико-химические особенности. При значительном количестве растворенных в торфяно-болотных водах кальциевых солей гуминовых кислот — гуматов кальция — затормаживается образование битумов. Поэтому низинные торфы характеризуются невысокой битуминозностью п при сильной степени разложения приобретают малосвязную, зернисто- комковатую структуру. На верховых болотах, в водах которых содержится незначительное количество растворенных кальциевых соединений, про- десс битумизации происходит интенсивно, вследствие чего торф приобретает связную пластичную структуру, большую способность усадки, а следовательно, более высокие показатели прочности и плотности. Содержание магния в торфяно-болотных водах колеблется от 0,7 до 15 мг/л. Воды из верховых торфов содержат до 5 мг/л магний-иона, но воды из субстрата тех же верховых фптоце- нозов отличаются уже значительно повышенным его содержанием. Так, воды, отжатые из очеса, составленного верховыми сфагновыми мхами, содержат около 7 мг/л магний-иона. В целом показатель магния, как и кальция, вполне устойчив и может служить основой для определения типа минерального питания: до 5 мг/л— верховая стадия, от 5 мг/л и выше — низинная. Содержание хлора в болотных водах не зависит от типа н вида торфяных отложений. Содержание хлор-иона в болотных водах верховых и низинных торфяников колеблется от минимальных величин (следы) до 15 мг/л, лишь в отдельных случаях повышаясь до 25 мг/л. 253
ТАБЛИЦА 30 Характеристика проб воды Из верхового торфа комплексной залежи То же Из сфагнового переходного торфа Из почвенных шурфов на суходолах, окружающих торфяник Среднее содержание в воде минеральных соединений, мг/л Са2+ 6,6 9,3 19,9 81,04 Mq2+ 3,08 5,0 0,0 23,49 Fe»+ 0,46 0,5 0,2 5,4 р20з 0,15 1,3 2,0 6,6 Si02 7,2 19,66 12,6 HGOJ 30,5 27,45 48,8 374,4 SO?" 4 9,5 5,65 35,35 16,7 Cl- 5,9 7,93 6,55 6,16 Плотный остаток прокаленный 24,3 6,53 36,0 195,0 pH 4,76 5,6 5,4 6,96 Содержание сульфатного иона в торфяно-болотных водах также не связано с типом торфа и колеблется от ничтожно малых величин (следы) до 100 мг/л. Содержание гидрокарбонатного иона в отличие от хлориднога и сульфатного довольно четко связано с типом месторождения. Воды верховых торфяных месторождений содержат его от 10 да 50 мг/л; низинных от 50 до 200 мг/л, в редких случаях до 25 мг/л. Максимальное значение C50—400 мг/л) достигается в резка эвтрофных фитопенозах, например в ольшаниках на притеррасных торфяниках или в водах, связанных с многозольным торфом (тростниковым, подстилаемым известковым сапропелем). В водах из почвенных шурфов в районе моренных отложений содержание гидрокарбонатного иона достигает 600 мг/л (табл. 30). Степень разложения оказывает решающее влияние на ряд важнейших физико-химических свойств залежи. Характер распределения степени разложения по глубине и ее средние величины зависят от ботанического состава и степени разложения, слагающих залежь видов торфа. Довольно часто в залежи можно наблюдать чередование слоев с различной степенью разложения (например, в магелланикум-залежи). Одной из причин такого чередования является изменение климатических периодов в процессе формирования торфяной залежи. С одним из таких периодов связана образование ярко выраженного в верховых залежах (менее ярко— в низинных) пограничного горизонта — слоя торфа высокой степени разложения. Зольность торфяной залежи. Послойные показатели зольности в основном совпадают с видовыми показателями торфовs 254
н S к а Я" а и ф о g fc=S * о О СС и а- Я w ° л н о |2 и с ° и "о я из IS ч ч ев О со о VO Я Ш и Он ^ Pi О О Ч в а ® о « и ф н I
слагающих соответствующие горизонты. Но некоторое закономерное повышение ее наблюдается в верхнем и придонном слоях залежи. Повышение ее в верхнем слое, питающем корни растений, объясняется способностью последних притягивать к себе из залежи питательные вещества. Увеличение зольности в придонных слоях вполне закономерно, если учесть тесную связь торфогенного слоя с минеральным грунтом в первых стадиях существования торфяника. Прослойки торфа с высокой зольностью, превышающей иногда в несколько раз среднюю видовую зольность торфа, которым прослойка сложена, встречаются на разных глубинах в торфяных залежах низинного типа. Это явление отмечено, главным образом для пойменных торфяников, в особенности южных районов СССР и объясняется приносом полыми водами больших количеств минеральных веществ. В торфяниках грунтового питания высокозольные прослойки с большим содержанием кальция или железа образуются в результате инфильтрации этих элементов в различных соединениях грунтовыми водами. На окрайках некоторых торфяников осаждаются в виде прослоек минеральные наносы, периодически приносимые делювиальными водами с окружающих берегов. Теплота сгорания. Распределение в залежи показателей теплоты сгорания соответствует показателям видов торфа, слагающих залежь, т. е. в просто построенных залежах теплота сгорания дает незначительные колебания по глубине, и средний показатель ее для залежи близок к видовому показателю преобладающего в залежи торфа с соответствующей поправкой на показатели привходящих торфов других видов. Колебания теплоты сгорания в верховой залежи по глубине параллельны послойному колебанию степени разложения. На рис. 107 приведен профиль послойного распределения теплоты сгорания в торфянике верхового типа. По этому профилю легко определить, что центральная часть его представлена магелла- никум-залежью — с такой наглядностью картина распределения Л 6 густ Рис. 103. Температура на верховом торфяном месторождении: 1 — поверхности мохового покрова; 2 — воздуха; з — мха в отмершем слое на глубине 30 см 256
теплоты сгорания отражает распределение по профилю степени разложения, высокой в слое пограничного горизонта и пониженной в подстилающих и прикрывающих его слоях. Тепловой режим торфяных залежей. Торф обладает плохой теплопроводностью. В летнее время под влиянием солнечных лучей поверхность торфяника нагревается значительно выше, чем т°с 15 \- ! 1 i 1- / г 0 4 7, J It // 7. i i \ 1 \ .А 6 V / у 1 и? / / / А, ■онь М' Л f / / А fs~T Zl A / \. i 0Л1 HP /\\ Z9 7 4v( г > **i*^ 5 Адг ■— ус/ 1 л г 1 С 5 енг ч- г ляЬ ч\| -f г /76 1 ,> «ч V "Ч N 8 Zk 1 Октядрь 4ч- ^ 4 1 YK «с Vj 1 Z5 ' "яЬрь ч к I Г N4 |\Ч 1 ЧГЧ // Z7 НепаЬрь Рис. \09. Изменение температуры в толще верховой залежи торфяного- месторождения «Ольгинское» (по С. Ф. Ефимовой) на глубине: 1 — 25 см; 2 — 50 см; 3 — 100 см; 4 — 150 см прилегающие к ней слои воздуха, но уже на небольшой глубине температура торфяника значительно ниже температуры воздуха (рис. 108). Вследствие плохой теплопроводности торфа замедленно происходят промерзание и оттаивание торфяной залежи (рис. 109). В порядке уменьшения скорости оттаивания грунты можно расположить в такой ряд: каменистый грунт, песчаный, глинистый и торфянистый. Позднее оттаивание залежи задерживает начало сезона добычи торфа, и даже в мае и июне промерзший слой торфа затрудняет разработку торфяников, особенно в северных и восточных районах. Глубина промерзания торфяников обусловливается целым рядом как общеклиматических, так и местных причин. По наблюдениям А. Ф. Печкурова и М. А. Каштан промерзание л оттаивание различных торфяных залежей даже в пределах одного и того же района происходят различно. Торфяники промерзают быстрее в те годы, когда морозы начались раньше, чем земля покрылась снеговым покровом. В годы с дождливой осенью быстрота промерзания тех же торфяников иная, чем осенью, менее богатой осадками. 17 с, Н. Тюремнов 257
На быстроте промерзания различных торфяников отражаются залегание их по рельефу, форма его поверхности, характер растительного покрова, а также скорость поступления и количество питающих грунтовых вод. Первые два фактора главным образом только косвенно влияют на глубину и быстроту промерзания: от них в основном зависит глубина и плотность снежного покрова, в большой степени влияющего на промерзание торфяника. В защищенных от ветра местах при большой глубине снежного покрова промерзание обычно меньше и, наоборот, на открытых и возвышенных участках глубина промерзания увеличивается в результате наблюдаемого в этих условиях сдувания ветром снежного покрова. На распределение снежного пласта существенно влияют также :микрорельеф и растительный покров: на верховых торфяниках в грядово-мочажинном комплексе глубина снежного покрова в мочажинах бывает обычно больше, чем на кочках; участки с моховым покровом промерзают меньше и оттаивают медленнее сравнительно с тождественными по строению залежи и другим условиям участками, но лишенными мохового покрова. При замерзании моховой покров (очес), если он приподнят над уровнем воды, быстро оледеневает и превращается в своеобразную пористую покрышку, которая обладает малой теплопроводностью и служит хорошей защитой от промерзания нижележащих слоев. Грунтовые воды, поступая с больших глубин и обладая повышенной температурой, задерживают промерзание обводняемого ими пласта и ускоряют его оттаивание. Таким образом, глубина и интенсивность промерзания, а также скорость оттаивания торфяного пласта зависят от целого ряда причин как внешнего характера, так и обусловленных особенностями самого торфяника; в одном и том же климатическом районе торфяники замерзают и оттаивают по-разному в разные годы, а в один и тот же год — по-разному не только в отдельных участках одного и того же торфяника, но и в различных элементах микрорельефа на одном и том же участке. Пнистость торфяных залежей. Каждому фитоценозу свойственен свой древесный ярус, более или менее внутренне однородный, с определенным видовым составом, полнотой насаждения и бонитетом: он слабо выражен в грядово-мочажинном комплексе, в низинных топяных фитоценозах, но достигает большой полноты и мощности древостоя в сосново-кустарничковых фитоценозах, ольшаниках, березняках. Состав древесного яруса в различных типах растительности неодинаков: на торфяниках низинного типа преобладают лиственные породы (ольха, береза), на переходных — к березе примешивается сосна, а на верховых господствуют хвойные породы: сосна в европейской части Советского Союза и лиственница в азиатской части. В процессе роста торфяника древесные породы по достижении известного возраста (в зависимости от условий местообитания) 258
отмирают й погребаются до известной высоты ствола нарастающим слоем торфа. В месте выхода ствола на поверхность особенно усиленно развиваются процессы тления; ствол здесь разрушается, под действием ветра падает на поверхность торфяника и мало-помалу разлагается; от него остаются лишь обломки древесины и обрывки. Лишь в том случае, когда поваленные стволы быстро обрастают мхом и погребаются нарастающим торфом, процесс разруше- Рис. НО. Формы ископаемых ппей сосны ния древесины приостанавливается и стволы остаются в большей или меньшей сохранности. Основания стволов и корневые системы деревьев находятся в условиях повышенной влажности, а при погребении их в нарастающем торфе усиливаются условия анаэробиозиса. Поэтому наиболее сохранившимися оказываются 17* 259
чшенно эти части деревьев, т. е. пни с системой корневых разветвлений. Степень сохранности пней хвойных и лиственных пород в торфяных залежах различна: пни сосны почти нацело сохраняются в торфе со всей системой крупных корней и основанием ствола длиной до 50 см; древесина их крепка и при рубке оказывает значительное сопротивление. Пни лиственных пород (березы, ольхи) сильнее разрушаются, сохраняют меньший размах корневой системы, более трухлявы и легко распадаются даже при несильных ударах. Изученность пнистости низинных залежей недостаточна, но пнистость в залежи различных видов торфа коррелирует с древостоем в исходных фйтоценозах. Более изучены в отношения :пнистости верховые залежи, и материалы их изучения позволяют сделать некоторые выводы. Пни сосны по массе, объему и форме можно разделить на три основные группы (рис. 110). I группа — маломощные пни с сильно изогнутыми, иногда спирально перекрученными стволами небольшого диаметра E—10 см) и высотой до 30 см. Размах корней достигает 1,5 м, масса пня 5—15 кг. Средний возраст, определяемый по срезу, 50—70 лет. II группа — пни более мощные со стволом диаметром до 15 см, со средним размахом корневых лап до 2 м и средней массой 10—25 кг. По форме пни этой группы можно подразделить на две подгруппы: пни с симметрично расположенными корневыми лапами более или менее одинаковой мощности и пни с одной, сильно выделяющейся среди других по своей мощности, корневой лапой, создающей несимметричную проекцию пня. Пни II группы остаются от деревьев, достигающих обычно предельного возраста 50—80 лет. III группа — наиболее мощные пни со стволом диаметром до 30 см при высоте его 20—25 см, со средним размахом лап до 3 м и средней массой 40—70 кг (максимальная до 120 кг). Форма пней в большинстве случаев симметричная, с четырьмя-восемью лапами. Средний возраст 80—100 лет. Каждая группа пней приурочена к определенным горизонтам залежи. Пни I группы преобладают в верхних горизонтах комплексной верховой залежи и единично встречаются в фускум-залежи. На глубине 2—3 м в комплексной верховой залежи пни I группы сменяются пнями II группы. Последние также располагаются разбросанно и горизонтами в прослойках торфа повышенной степени разложения в верхнем слое магелланикум-залежи. Пни III группы, переплетаясь корнями иногда в несколько ярусов, залегают в слое и на слое пограничного горизонта. Верхние горизонты комплексных верховых залежей отлагались в климатических условиях, весьма близких к современным, при широком развитии грядово-мочажинного комплекса. Этот комплекс характеризуется сравнительно редким, довольно сильно угнетен- 260
ным древостоем, с корявой и изогнутой сосной, достигающей к возрасту 20—40 лет ствола диаметром 3—5 см и отмирающей в возрасте 50—70 лет при стволе диаметром меньше 10 см. Таким образом, по форме, возрасту и размерам сосна в современном растительном покрове грядово-мочажншюго комплекса сходна с сосной, пни которой встречаются в верхних горизонтах комплексных верховых залежей. Для определения пнистости в разрабатываемых и предназначенных к разработке торфяных месторождениях создай ряд методов. На разрабатываемых торфяниках в участках, смежных с выработанными, определение пнистости сводится к учету пней, выбранных на выработанном участке данного торфяника, и к нахождению процента этих пней к общему объему выработанной залежи. Пнистость на неразрабатываемых торфяниках определяется в процессе разведки торфяных месторождений методом зондирования залежи. При определении пнистости залежи необходимо выяснить, залегают ли пни в залежи разбросанно или концентрируются в одном или нескольких горизонтах. Затем определяют число этих горизонтов, глубину их залегания, взаимное расположение в них пней, прочность, размеры и породу пня. Объемное отношение пней к торфу-сырцу, выраженное в процентах, является показателем пнистости залежи. Средняя пнистость торфяных залежей (в процентах) в зависимости от их строения следующая: II и з и н н ы й т и и Подтип: лесной I Q_2 о лесо-топяноп о'б—1*5 топяной 0—0 5 Смешанный тип Залежь: топяно-лесная 1Л 0 ^ I U—z о топяная 0 5—10 Верховой тип Залежь: сосново-пушпцевая Более 3 магелланикум-залежь 1,5—3,0 комплексная верховая 0.5—1,5 фускум-залежь 0—0,5 Общую характеристику пнистости торфяной залежи обозначают так: до 0,5% — малая пнистость, 0,5—1% — средняя, 1,0—2% — выше средней, 2—3% — большая, 3% — очень большая. С осушением залежи и уменьшением объема в результате осадки процент пнистости резко возрастает. Это следует учитывать при паспортизации участков добычи торфа. Для определения пнистости пользуются методами Инсторфа, ЦТОС и методом Московского торфяного института (МТИ). 261
Метод Инсторфа. Определение пнистости залежи но методу Инсторфа основано на охвате различных по пнистости участков частой сетью зондирования — по принципу вариационной статистики (не менее 500 на каждом участке, независимо от его площади). Зондирование в каждом пункте производрггся опусканием бура в залежь, пока он не достигнет минерального грунта, т. е. если бур при первом опускании в залежь попадает на пень, глубину залегания обнаруженного пня записывают в журнал и зондирование повторяют в новой точке, отступив в сторону на 1 м. Если при повторном погружении бура он опять попадает на пень, эта глубина залегания пня также отмечается в журнале, а зондирование повторяется вновь и так до проникновения бура в минеральный грунт. Данные по каждому бурению записывают в журнал, а затем обрабатывают: все отмеченные попадания на пень разбивают на классы, выделяемые в торфянике через 0,5 м. Для каждого класса вычисляют частоту попаданий, вероятность попаданий и процент пнистости. Частота попадания — это отношение числа попадании бура на пень к общему числу зондирований. Вероятность попадания представляет собой отношение площади, занятой пнями, к исследованной площади торфяника. Она под- считывается как для всей залежи, так и для каждого горизонта. Пнистость торфяника для каждого класса и на всю глубину вычисляется по формуле, предложенной Д. А. Бегак п = J^ iuo% , Уз где FnH — объем пней в залежи, %; Vs — объем залежи, %. Метод ЦТОС. По этому методу залежь зондируют в 100* точках, расположенных в один или два ряда при расстоянии между точками 1 м; точки для испытаний приурочивают к участкам, наиболее характерным в отношении пнистости. Зондирование производится буром, опускаемым в залежь по 1 разу в каждой точке зондирования. Если бур, не встретив пня, достигает минерального грунта, в буровом журнале записывают общую глубину залежи (в м), а бур переносят в следующую точку. При попадании бура на пень в буровом журнале записывают глубину залегания обнаруженного пня и слегка ударяют буром для испытания прочности пня. Если при ударе бур пробьет пень пли скользнет по его поверхности и остановится на втором, глубже лежащем пне, то в журнал заносят обе глубины попадания, причем первая ставится в скобки. Если же, пройдя первый пень, бур достигает минерального грунта, в буровом журнале отмечаются глубина попадания на пень с заключением ее в скобки и обшая глубина торфяной залежи. Если бур, встретив пень, не пробивает его, записывают глубину попадания на пень, а бурение производят в другой точке. 262
В журнал также записывают номер точек зондирования и характеристику пней: породу, форму, сохранность, возраст и размер, для чего используют имеющиеся на торфянике канавы и карьеры, а при отсутствии таковых закладываются специальные шурфы для извлечения пней. Первая стадия камеральной обработки полученного материала заключается в вычислений среднего процента попадания на пень, 3,5 3,0 2,5 г,о U5 1,0 0,5 to а: О Z b 6 8 10 12 Й 16 18 20 ZZ Z1* 2628 30 323^36 38^0 Среднее попадание на. пень. °/о Рис. 111. График для определения процента пнпстости торфяной залежи (по М. И. Павлову) причем! в расчет принимаются все отметки попаданий как незаключенные, так и заключенные в скобки. Это вычисление среднего процента попадания, принимая во внимание, что общее число точек зондирования равно 100, сводится к делению общего числа попаданий на пень на среднюю глубину залежи. Средняя глубина залежи определяется из трех-пяти глубин, равномерно распределенных по длине полоски зондирования. Затем процент пнистости определяют по графику (рис. 111), полученному М. И. Павловым эмпирическим путем. Данные по каждой площадке заносят в сводную таблицу пнистости торфяника по следующей форме: Хч площадки Xs визирки, пикета Средняя глубина залежи, м Общае попадание на пень, % Сродное попадание па пень, % Ппи- CTOC'lb, Примечание 263
^^N Вычислив общий процент пнистости, переходят к определению процента пнистости для отдельных горизонтов. Для этого предварительно вычисляют процент попадания в каждом слое через 0,5 м по глубине, начиная от поверхности торфяника. В верхнем слое число попаданий относят к общему числу точек бурения A00). Общее число точек бурения в последующих слоях будет для каждого слоя уменьшаться на то число попаданий на пень, которое приходится на все вышележащие слои. Например, число попаданий на пень в верхнем слое было 3, тогда число попадании во втором слое (пусть это будет 8) относится к общему числу точек бурения 100—3. Число попаданий в следующем слое будет относиться к общему числу точек бурения для этого слоя: 100—C+8) и т. д. После вычисления процента попадания для отдельных слоев устанавливают процент их пнистости умножением средней пнистости, определяемой по графику, на число слоев и распределением полученного произведения пропорционально процентам попадания в каждом слое. Метод МТИ. Этот метод приводит к более точным 0.5 0J 0,9 1,1 Толщина слоя, м Рпс. 112. Номограмма для ния послойной пнистости залежи (по И. Ф. Ларгину) определе- торфяной результатам и тесно увязывается с особенностями строения залежи. Полевые работы по определению пнистости этим методом проводятся так же, как и при методе ЦТОС. Уточняется лишь стратиграфия торфяной залежи на исследуемой площадке. Основное различие заключается в камеральной обработке материалов. Причем, если оба метода дают близкие результаты при определении средней пнистости залежи, то послойную пнистость более точно дает метод МТИ. При камеральной обработке полевых материалов методом МТИ сначала определяют послойную пнистость, а затем среднюю. Послойную пнистость определяют не по геометрическим слоям, а по слоям фактического размещения пней в залежи. Для этого на стратиграфическом разрезе данной площадки соответственно глубине залегания точками обозначают все случаи попадания на пень. 264
Для каждого пнистого горизонта вычисляют процент попадания на пень и по номограмме, предложенной И. Ф. Ларгиным (рис. 112), определяют пнистость данного горизонта. В номограмму в качестве второй определяющей входит толщина рассматриваемого слоя. Толщина каждого пнистого слоя берется в границах от верхней до нижней глубины попадания с прибавлением 0,25 м (в расчете на толщину корневых лап). При равномерном распределении пней в залежи толщина пнистого горизонта условно (для пользования номограммой) принимается равной 1 м. Определив пнистость по выделенным слоям, подсчитывают среднюю пнистость залежи по данной площадке как среднединамиче- скую величину. § 33. ВОЗРАСТ ТОРФЯНИКОВ Знание возраста торфяных месторождений важно в теоретическом и практическом отношениях для решения вопросов, связанных с развитием торфяников. Изучение возраста помогает выяснению условий возникновения болота, интенсивности плоскостного распространения, определению вертикальной скорости нарастания торфяной толщи, датировке основных этапов развития торфяников, сопоставлению этапов образования болот с другими событиями геологической истории. Знание этих закономерностей позволяет установить и будущие тенденций в развитии болот, что необходимо для разработки научно обоснованных мероприятий по преобразованию природной среды. Все современные торфяные месторождения возникли в голоцене, самом последнем периоде в истории Земли. Протяженность голоцена 10—12 тыс. лет. Первое появление болотных отложений примерно совпадает с началом голоцена. Торфяники продолжали возникать и развивались в течение всего голоцена. В отдельные периоды были усиления или затухания этого процесса. Процессы заторфовывания озер и суходольного заболачивания происходят и в настоящее время. В параграфе 12 приведена средняя цифра годового прироста торфяника. Однако в каждом отдельном торфянике и в разные периоды накопления торфа этот показатель значительно отличается от среднего значения. В результате этого встречаются одновозрастные торфяники с сильно отличающейся мощностью торфяного слоя или, наоборот, торфяники, значительно разнящиеся по возрасту, могут иметь сходную по глубине толщу торфа. Таким образом, цифры среднего годового прироста для определения возраста торфяника применять нельзя, так как эта цифра изменяется во времени и в пространстве. Возраст торфяных месторождений определяют радиоуглеродным и пыльцевым методами. Эти два метода дополняют и контролируют друг друга. Радиоуглеродный метод определения абсолютного возраста торфяных отложешш основан на следующем. В природе 265
встречаются несколько изотопов углерода, стабильные С12 (98,9%), С13 A,1%), и радиоактивные С14 A0-10%). Период полураспада радиоактивного изотопа С14 Т = 5780 ± ± 40 лет, он и используется для исследований. Радиоактивные изотопы С10, С11 и С15 имеют период полураспада, измеряемый минутами, секундами и долями секунды, в результате чего практического значения для данного метода не имеют. С14 образуется в верхних слоях атмосферы на высоте 12—16 км под действием нейтронов, порождаемых космическими лучами. Будучи радиоактивным, С14 распадается с испусканием E-частйц, превращаясь в стабильный изотоп углерода. Процессы непрерывного образования С14 в атмосфере и его радиоактивный распад находятся в динамическом равновесии, что обусловливает постоянную концентрацию радиоактивного изотопа в природе. Изотоп С14, как и стабильный С12, окисляется кислородом воздуха, превращаясь в радиоактивную двуокись углерода, которая усваивается растениями в процессе фотосинтеза, а также растворяется в водах различных водоемов наряду с обычной двуокисью углерода. Таким образом, радиоактивная двуокись углерода равномерно распределяется по атмосфере, биосфере и гидросфере, в которых идет постоянный обмен этим веществом. Если растения или животные выключаются (в результате гибели) из обмена, то с этого момента в них происходит постоянное уменьшение содержания С14 за счет его E-распада. Зная период полураспада С14, можно по количеству его в растительных и животных остатках определить время, прошедшее с момента гибели организмов. Различные торфа, состоящие из остатков отмерших растений, очень удобный объект для применения к нему радиоуглеродного метода. Последний позволяет определять абсолютный возраст образцов, т. е. выраженный числом лет, прошедших с момента гибели организмов. Пределы датирования этим методом составляют 50—60 тыс. лет. Таким образом, возраст современных торфяников, не превышающий 10—12 тыс. лет, может быть определен с достаточной надежностью. Масса образца торфа, предназначенного для определения абсолютного возраста радиоуглеродным методом, в зависимости от конкретных лабораторных приемов, составляет от нескольких граммов до 2 кг. Радиоуглеродный метод определения абсолютного возраста требует сложного лабораторного оборудование высококвалифицированных специалистов и очень трудоемок. В настоящее время для определения возраста торфяных отложений широко используется спорово-пыльцевой анализ. Спорово-пыльцевой анализ — палеоботанический метод, при котором используется статистический учет ископаемых пыльцы и спор в последовательных слоях разных геологических отложений с целью определения возраста отложений и реконструкций природной обстановки прошлого. Спорово-пыль- 2G6
цевой анализ, проводимый с целью определения возраста отложений, сравнительно простой и доступный для освоения. Результаты спорово-пыльцевого анализа на отдельных торфяниках достаточно подкреплены радиоуглеродными датировками. Сравнение вновь получаемых спорово-пыльцевых диаграмм с имеющимися, сопровождаемый радиоуглеродными датировками, позволяет с помощью спорово-пыльцевого анализа определять абсолютный возраст различных слоев торфяных отложений. Метод спорово-пыльцевого анализа основан на том, что большинство растении производит огромные количества пыльцы или спор, которые рассеиваются, удерживаются различными поверхностями и захороняются по мере накопления фациальных отложений, в частности торфа. Экзина пыльцы большинства растений и экзоспорий спор отличаются большой прочностью, что позволяет им сохраняться неограниченно долгое время в толще геологических отложений, нь утрачивая своих специфических морфологических черт. Пыльца (споры) растений может быть определена до ранга рода или даже вида. Современные полевые и лабораторные методики позволяют извлекать пыльцу и споры из последовательных слоев вмещающих их отложений, производить их количественный подсчет с последующей статистической обработкой (между количеством производимой растениями пыльцы и растительностью существует закономерная связь). Осевшая на поверхность торфяника пыльца погребается нарастающими слоями торфа и как бы уходпт в глубину, запечатлев в своем спектре состав современной ей, окружающей болото, растительности. И каждый новый слой залежи уносит с собой такой отпечаток, отражая в нем все изменения, какие претерпевает состав растительности в этот период. При отсутствии вмешательства человека состав этот довольно постоянен и меняется лишь под воздействием вековых климатических изменений. Пыльца растений в торфяниках сохранила историю растительности и климатических изменений в послеледниковое время. Возникновение метода пыльцевого анализа связано с развитием болотоведения и широким применением ботанического анализа торфа, сопровождавшегося постоянными и многочисленными находками пыльцы в торфе и озерных отложениях, их качественным и количественным учетом. Метод пыльцевого анализа был применен в начале нынешнего века в Швеции, где отмечалось бурное развитие болотоведения. Кроме того, широко известны работы скандинавских ученых Мунте и А. Блитта о климатических периодах Скандинавии в послеледниковый период. А. Блитт на основании многочисленных исследований строения торфяников, ботанического состава торфа выдвинул гипотезу о тесной связи растительности болот и общих климатических изменений в Скандинавии. Одновременно схему климатических изменений разработал Мунте. Она была основана на исследованиях стадий развития 267
Балтийского моря, выделенных на базе изучения ископаемых моллюсков в морских отложениях и остатков растений в отложениях суши. В развитии Балтийского моря Мунте выделил несколько эпох: иольдиевую (по находкам в морских отложениях моллюска Ioldia arctica, обитающего в холодных и соленых водах); анцило- вую (по остаткам в отложениях Ancylus fluvialilis и Limnaea ovata, обитающих в пресных водах) и литориновую (по остаткам Litorina litorea, обитающей в теплых водах). Изменения в фауне Балтийского моря были вызваны изменениями границ теплового режима и засоленности воды Балтийского моря, определившим наряду с космическими причинами климат северной и средней полос Европейского материка. В 1910 г. шведский геолог Р. Сернандер на основании своих исследований и работ Ю. Блитта, Мунте и др. составил таблицу климатических периодов послеледникового времени, вошедшую в науку под названием схемы Блитта — Сернандера. Эта схема не потеряла своей научной ценности до сих пор и широко используется при интерпретации результатов спорово-пыльцевого анализа голоценовых отложений разных континентов (рис. 113). Климатические эпохи и периоды в этой схеме следующие. Польдиевая эпоха. Арктический период: в Скандинавии климат соответствовал современной Южной Гренландии. На крайнем юге Скандинавии была тундра. Анциловая эпоха. Субарктический период: в Скандинавии сначала господствовали березовые леса, которые затем сменились сосновыми. Бореальный период: сухой и теплый климат, появление дуба в Скандинавии. Каменный век. Литориновая эпоха. Атлантический период: климат этого района был морской, мягкий, границы лесов поднимаются выше в горы и к северу. Распространяются лиственные леса с преобладанием дуба и липы. С у б б о р е а л ь н ы й период: сухой и теплый климат; орешник распространялся к северу от современной своей границы. Появляются ель и бук. Бронзовый век. Субатлантический период: влажный и холодный климат. Бурный рост болот и торфяников. Северная растительность распространяется к югу. После максимального ухудшения климатических условий — постепенный переход к современному состоянию. Железный век, затем историческое время. Схема Блитта — Сернандера сыграла большую роль в становлении пыльцевого анализа. Разработанная первоначально для узкого региона — Скандинавии, она в дальнейшем получила широкое распространение, так как отразила основные изменения климата и растительного покрова в голоцене. С развитием науки эта схема модифицировалась и детализировалась. Л. Фон Пост сопоставил качественный и количественный состав пыльцы в последовательных слоях торфа со схемой климатических и растительных смен. Он отметил закономерные связи 2(VS
между возрастом торфяных слоев, климатическими измене киями и процентным составом пыльцы древесных пород в каждом слое. Помимо установления этой закономерности Л. Фон Пост показал, что послойное исследование пыльцы в торфе само по себе, независимо от других методов, дает ценный материал для определения отложений, а также для изу- голоцене и изучения истории лесной растительности исследуемого района. Л. Фон Пост разработал теоретические основы метода, а также способы подсчета и оформления результатов анализа в виде диаграмм (рис. 114). С 20-х годов, утвердившись повсеместно, пыльцевой анализ начал широко распространяться. С самого своего возникновения этот ботанический метод был тесно связан с геологией, в начальные этапы своего развития — с торфоведением. С 30-х годов с помощью этого метода помимо торфяных отложений и сапропелей стали исследовать отложения различного генезиса, механического состава и возраста, в том числе и самых древних, силурийских и кембрийских отложений. Спорово-пыльцевой анализ нашел широкое практическое применение в геологии, особенно при исследовании угольных и нефтяных месторождений. Для определения возраста торфяных отложений этот метод может быть использован в упрощенном варианте в виде пыльцевого анализа, при котором учитывается лишь пыльца древесных пород, которую достаточно различать до ранга рода. Под микроскопом пыльца древесных пород хорошо различима (рис. 115). Спорово-пыльцевые диаграммы строят по системе прямоугольных координат, по оси ординат сверху вниз откладывают в определенном масштабе глубину взятия проанализированных образцов, а по оси абсцисс, слева направо, процентное содержание всех компонентов спектра. Точки, соответствующие содержанию пыльцы относительного возраста торфяных чения климатических изменений в 1,м о w га за w so но 7о Рис. 114. Основная схема результатов пыльцевого анализа для Южной Швеции (по А. Н. Сладкову): 1 — береза; 2 — сосна; з — ива; 4 — ель; б — граб; 6 — бук; 7 — ольха; 8 — орех; 9 — дуб; 10 — липа; 11 — вяз; 12 — смешанный дубовый лес 270
данного вида во всех образцах, соединяют прямыми линиями. Полученная таким образом ломаная линия будет показывать изменения содержания пыльцы данного вида на всем протяжении изучаемого разреза. Слева от диаграммы помещается обычно литологическая или стратиграфическая колонка разреза. Другим наиболее распространенным способом построения пыльцевых диаграмм является раздельное изображение состава! Рис. 115. Пыльцевые зерна древесных пород: 1 — сосны обыкновенной (P. silvestris); 2 — ели (Picea); «5 — пихты (Abies); 4 — липы (Tilia) пыльцевых спектров. В этом случае вычерчивается столько отдельных графиков, сколько компонентов входит в состав спектра и должно найти отражение в диаграмме. Показатели глубин для всех графиков должны совпадать, оси абсцисс для каждого компонента самостоятельны и имеют один и тот же масштаб (Слад- ков, 1967). За годы существования метода с его помощью была исследована история развития растительности различных территорий земного шара. Громадный материал по исследованию истории лесов Советского Союза, полученный с применением метода спорово-пыльце- вого анализа, обобщен М. И. Нейштадтом. Анализ большого числа конкретных пыльцевых диаграмм позволил охарактеризовать региональные (эталонные) типы пыльцевых диаграмм различных районов Советского Союза. Региональный тип диаграмм объединяет диаграммы, характеризующиеся определенным составом и соотношением пыльцы в пыльцевых спектрах, отражает последовательность в сменах господствовавших (или характерных) в прошлом древесных пород (и травянистых растений), что 271
Тундрибый Запа дно -лесотундровый HL fe ни ни HU Я1Ч Н1Х *&*- Латвийский Среднерусский -кгю л»... •кш сгл ^ ш *s£ OS* f^- _*^±S£=2l_ восточносибирский Камчатский 1рФ а ~^ш] ф а te$ \\ / СФП- Южнорусский .Hltf ни ■HLL HI- Hi- ни ДСП ■ ■о п /л7 1 ПО ло п XV77 • \ ! • \ 1 • / • Западносибирский лесостепной ~ШП~ к Среднеураль с ни и л |'1 о т l \ о • ХШ] Южноуральский (зауральский) Анадырский. Оо Г! О в 1 <Г П ft ZY Северорусскии IX [\ . "Ж л ♦ Амуре- ий Едропейск л о "U 1 степной ^.Х'Ц Нов KG »А^_ ххш h*A д Рис. 116. Схема пыльцевых комплексов голоценовых отложений по /— XXVI — районы
хольско - Карельский Калининградский Западносидирский лесной ЛА Ш П Q 1 V<T X о ■тл !лто tano /7<7/7;? ее кии XY • / • ££>_ __*J «' cbenoКазахстане- а и с ticnной ;лп о -t- • XX А/ ■ ЛОЛ* ^С&# 'тщискии ©* /V ^ ^ YI ■ I» прибайкальский НОЛ Л оп л л «г • 0 ДЛ Х7 Украинский карпатский Ш1 жг V\ tan ^J\- ^аисаянский т\ о а > хш / • ^о о региональным типам диаграмм (по М. II. Нейштадту, 1957):
обусловливалось общим ходом развития физико-географической среды на данной территории и геологической историей последней. Характерные для определенных территорий пыльцевые диаграммы регионального типа используются для определения возраста голоценовых отложений и их стратиграфического расчленения. Всего выделено 26 районов Советского Союза и соответ- Содержание пыльцы, % to го zo ьо 50 so 70 во 90 /о го Им Содержание пыльцы, % 'О Z0 30 hO 50 60 70 80 90 WO !0 20 НО Рис. 117. Диаграмма пыльцы торфяной залежи: I — Западная торфяно-болотная область; II — Средняя торфяно- болотная область; III — Вятско- Камская торфяно-болотная область
Содержание w го jo цо so ; ственно 25 типов пыльцевых диаграмм (по III району — южная тундра и лесотундра Восточной Сибири и Дальнего Востока — региональная диаграмма отсутствует из-за недостаточности данных) [рис. 116]. Рассмотрим несколько пыльцевых диаграмм. Диаграмма европейской части Советского Союза (среднерусский тип диаграмм) характеризуется присутствием пыльцы ели, сосны, березы, дуба, липы, вяза, орешника, ольхи, их закономерными сочетаниями и сменами. Все максимумы кривых древесных пород выражены очень четко. Колебания кривых пыльцы ели, смешанно-дубового леса и ольхи подчиняются общим закономерностям, и чередование их минимумов и максимумов сходно для всех диаграмм района. Распределение пыльцы сосны и березы дает более сложный рисунок, имеющийся в отдельных диаграммах. На рис. 117—*v приведена пыльцевая диаграмма магел- ланикум-залежи торфяного месторождения «Марково-Сбор- ное» (Ивановская область). Как видно из диаграммы, ход кривой пыльцы ели закономерен: он дает первый максимум в основании диаграммы с последующим снижением, затем количество пыльцы ели снова возрастает, давая второй максимум, больший, чем первый, на глубине 1,5—0,5 м (поздний голоцен). После этого кривая ели дает новое резкое снижение к поверхности торфяника. /Абсолютное содержание пыльцы ольхи и смешанно-дубового леса на всем протяжении диаграммы невелико, а движение их кривых почти параллельно. Некоторое увеличение пыльцы пород смешанно-дубового леса (до 10%) совпадает с нижним максимумом ели на глубине 5,5 м. Это свидетельство относительно теплого климата в первые фазы послеледникового периода, отмечаемое в ряде диаграмм средне- 18* 275
русских торфяников. Второе, значительно большее увеличение пыльцы этих пород отмечено в молодых слоях; ему сопутствуют максимумы орешника и ольхи (средний голоцен). К верхним слоям залежи количество пыльцы широколиственных пород снижается. Общий пыльцевой спектр в самом верхнем слое торфяника довольно верно отражает соотношение древесных пород в современных лесах средней полосы европейской части Советского Союза. Пыльцевая диаграмма одного из торфяников с комплексной верховой залежью (рис. 117—1) дает те же выступы кривых пыльцы, что и первая диаграмма. Но в нижней ее части, ниже первого максимума ели, резко выступает максимум пыльцы сосны, составляющей до 88% общего спектра. По-видимому, образование этого торфяника относится к более древним временам. Нижний максимум ели соответствует в стратиграфии слою гипновых торфов, ботанический состав которых (Scorpidium scorpioides, Calliergon trifarium) находит аналог в современном растительном покрове в сплавинах тундровых мелководных озер. Процент пыльцы смешанно-дубового леса в общем спектре пыльцы по всей диаграмме незначителен. В верхней части диаграммы в пыльцевом спектре появляется пыльца западной древесной породы — граба. Фускум-залежь торфяного месторождения «Морчуговское» (см. рис. 117—/77) достигает значительной мощности (9,7 м), поэтому кривые пыльцы в диаграмме дают растянутый рисунок, но с теми же характерными выступами пыльцы господствующих древесных пород. Нижний выступ ели невелик, но выше пыльца ели присутствует в спектре во всех горизонтах залежи. Второй (верхний) ее выступ E3%) отражает абсолютное господство ели в составе современных лесов. Пыльца смешанно-дубового леса и в этой диаграмме отмечена в незначительном количестве. Второй выступ приурочен к глубине 5,5—4 м, он растянут и достигает всего 11%. В пыльце смешанно-дубового леса пыльца дуба составляет не более 3%. Зато в общем спектре появляется пыльца восточных древесных пород: в нижнем горизонте диаграммы — пыльца лиственницы, в верхнем — пихты и кедра. По трем приведенным диаграммам, несмотря на некоторые их особенности, обусловленные географическим положением торфяников, прослеживается общая закономерность выступов пыльцы господствующих древесных пород. Всякая другая диаграмма с любого торфяника при сопоставлении с приведенными может дать материал для суждения о возрасте этого торфяника. По диаграммам пыльцы можно также с приближенной точностью судить о спектре лесов для каждого из ее горизонтов и проследить историю развития древесной растительности в отдельных районах. Для северной половины европейской части Советского Союза в целом преобладание тех или иных пород в спектрах наиболее древних торфяных месторождений дало основание разделить исто- 276
ршо лесов послеледниковой эпохи на несколько периодов (начиная снизу диаграммы): нижний максимум ели, преобладание березы и сосны, максимум смешанно-дубового леса и ольхи, второй максимум ели, современный период березы и сосны. Движение отдельных кривых рисует историю развития лесов по европейской части СССР в послеледниковое время в следующем виде. В холодные, суровые периоды, отраженные нижним горизонтом диаграммы, господствовали редкие еловые леса. С потеплением климата господство переходит к березово-сосновым лесам. С дальнейшим потеплением и увлажнением климата и естественной эволюцией лесов в разреженные сосновые и березовые леса проникают другие породы (ольха и широколиственные), создавая настоящие густые леса и продвигаясь далеко к северу и северо- востоку. На юго-западе СССР в пышных хвойно-широколиствен- ных лесах довольно обычными породами в этот период являются бук. граб и ясень. С новым изменением климата в сторону похолодания, в субатлантический период, вновь начинает быстро меняться состав лесов: в северных районах Исчезают широколиственные породы, ольха, в западных — граб, ясень. Ель, напротив, скоро завоевывает господствующее положение. Накопленный к настоящему времени обширный материал по спорово-пыльцевым и радиоуглеродным исследованиям торфяников Северной Евразии подытожен и уточнен Н. А. Хотин- ским (табл. 31). Сравнение конкретных спорово-пыльцевых диаграмм с таблицей, составленной на основе последних исследований торфяников европейской части Советского Союза, дает возможность датировать различные слои вновь исследуемых торфяных отложений этого региона. Климатические колебания в других регионах (Западная Сибирь, Восточная Сибирь, Дальний Восток) были менее интенсивны, чем в европейской части. Значительное потепление и смягчение континентальностп климата в районах Сибири, приведшее к максимальному развитию темнохвойных еловых лесов (нижний, главный, максимум пыльцы ели на пыльцевых диаграммах), отмечено в бореальном периоде. Диаграммы лесной полосы Западно-Сибирской низменности характеризуются постоянным присутствием пыльцы сибирского кедра, пыльцы пихты и отсутствием пыльцы широколиственных пород, а также ольхи. Пыльца лиственницы отмечается преимущественно в слоях, отложившихся в древнем голоцене. Примером сибирской пыльцевой диаграммы может служить диаграмма торфяного месторождения «Чагва — Васюган». Залежь — комплекс- ная верховая, мощность 8,5 м. Нижние слои залежи образованы низинными торфами. В современном растительном покрове господствует грядово-озерковый комплекс (рис. 118). Максимум пыльцы ели в нижней части диаграммы составляет 27%, выше участие ее снижается и до самого верха диаграммы держится в пределах до 10%. Пыльца лиственницы в небольшом 277
ТАБЛИЦА 31 Разделение голо- Периоды — Блитта Абсолютная хро- Климат (европей- цеыа по Сетшанпера нология (по Н. А. ская Часть СССР) Растительность (европейская часть СССР) М. И. Нейштадту Хотинскому) Н14 Субатлантический 0—2500 Увеличение влаж- Широкое распространение темнохвойных Поздний голоцен SA лет назад ности, похолодание лесов в начале периода, около 1000 лет на- (неоголоцен) зад — процесс сокращения еловых лесов и массовое распространение березняков и со- I сняков Н13 I Суббореальный 2500—5000 Похолодание в на- Сокращение широколиственных лесов (в ча- Средний голоцен SB чале периода, за- cthocth,.U1hius), расцвет темнохвойных лесов (мезоголоцен) тем теплый и су- ' I I хой климат I ' Атлантический 5000—8000 Относительно те- Наибольшее развитие широколиственных AT плый и влажный лесов климат Н12 Бореальный 8000—9500 Относительно Массовое распространение лесных форма- Ранний голоцен ВО прохладный и ций, время господства березовых и сосновых (эоголоцен) довольно засушли- лесов, угнетенное состояние темнохвойных вый климат лесов, начало миграции широколиственных * I | I пород в северном направлении Ирсдбореальный 9500—10 500 Потепление и Расцвет лесной растительности, нреоблода- РВ смягчение конти- пие еловых лесов нентальности I I I климата | Н^ Субарктический 10 500—12 000 Резко континен- Смешение зон: особый комплекс раститоль- Древний голоцен и частично арк- тальный климат ности, образованной сочетанием тундрошлу, (палеоголоцен) тический лесных и степных сообществ. " Древесная растительность угнетена. Состав I I I I ее — береза, сосна, ель
количестве встречается в придонных слоях, пыльца кедра отмечается на всем протяжении диаграммы. Ее кривая достигает' своего максимума E0%) на глубине 2,5 м, после чего скачкообразно снижается до 28% в современном спектре. Кривая пыльцы сосны в нижней части диаграммы, после резкого скачка влево, кверху колеблется лишь в незначительных пределах и, как правило, держится значительно левее кривой пыльцы березы. Последняя на глубине 2,5-3 м после содержание п»лщ», % крутого поворота влево солижается Нм 0 ,0 г0 30 чо 50 60 70 т с кривой пыльцы сосны. Распреде- ' ление на диаграмме максимумов и минимумов кривых отдельных древесных пород позволяет датировать торфяник раниеголоценовым возрастом. В торфяниках нередки археологические находки, которые при сопоставлении их со стратиграфией могут служить основой для датирования. Результаты датирования археологами захороненных в слоях торфа находок предметов материальной j культуры древнего человека (охотничьи орудия, свайные поселения) неолита, дорожные сооружения бронзового века, римские и греческие | монеты) также используются торфо- ведамп. В СССР обнаружена обширная стоянка древнего человека площадью 5—6 тыс. м2 в торфянике близ оз. Лача Архангельской области (М. Е. Фосс). Многочисленные охотничьи орудия, изготовленные из камня, кости, дерева, наконечники стрел, гарпуны найдены в двух культурных слоях, разделенных слоем осокового л гипнового видов торфа мощностью 10—15 см и погребенных слоем низинных лесных торфов мощностью 10—20 см. Анализ пыльцы, выполненный по разрезу, позволяет отнести отложения нижнего культурного слоя к суббореальному периоду, а археология более точно датирует возраст его серединой второго — началом первого тысячелетия до н. э. Экспедиция Исторического музея под руководством проф. А. Я. Брюсова впервые на территории СССР на правом берегу р. Модлоны в Чарозерском районе Вологодской области обнаружила в слое ольхового торфа свайное поселение, состоящее из 10 небольших домиков, соединенных между собой узкими мостками- кладками. Найденные на свайном поселении кремневые ножи, [ / Li _ j ...5 7 _8_ ч- -ч- ~f- чч ч- •ч- ч~ ч- 1 Ч- Ч~\ ч* ч~| ч- L ~h 4-L -+ чч ■ч~ ~н + Г ч~ +¥ + L ^ч-^Т ! ! rt\ \) V мл \ /Ъ Jl Т lv Ъл1 г \ »г>д 1 \ ! ! Рис. 118. Варианты построения диаграмм пыльцы торфяного месторождения «Чагва — Васюган» Томской обл. (по А. Я. Бронзову) 279
типичные для каргопольской культуры, и наконечники стрел, типичные для беломорской культуры, позволили проф. А. Я. Брю- сову синхронизировать это свайное поселение со стоянками культур, т. е. датировать его началом второго тысячелетия до н. э. Диаграмма пыльцы, составленная па всю глубину шурфа, при раскопке свайного поселения была сопоставлена с диаграммой пыльцы для ненарушенной торфяной залежи на расстоянии 10 км И Содержание пьтьцы, % " У,м 10 20 30 t+O 50 60 70 0 10 Игм W 20 30 ^0 50 60 70 ?J 0 /Р от стоянки (рис. 119). Рисунок кривых пыльцы в первой диаграмме (небольшой растянутый выступ пыльцы смешанно-дубового леса и ясно выраженный выступ пыльцы ольхи) с большой точностью совпал со второй диаграммой, что позволяет отнести слой ольхового торфа — местонахождение стоянки — к началу суб- бореального периода. К этому же приблизительно периоду относятся археологические находки в торфяных залежах средней полосы европейской части Советского Союза: на торфопродпрпя- 280
тип им. Класс она, Озерецко-Никольском торфянике близ Орехово- Зуево и др. Археологи профессора В. А. Городцов и Д. Н. Эдинг датируют их поздним неолитом, пыльцевой анализ относит их к суббореальному периоду. Значительное число археологических находок известно для торфяных месторождении Урала. В течение ряда лет Д. Н. Эдинг изучал стоянки древнего человека, и им собрано здесь много орудий и предметов обихода, возраст которых он определил второй половиной второго — началом первого тысячелетия до н. э. Стратиграфический и пыльцевой материал приурочивает слой залежи, где были сделаны находки, к суббореальному периоду. В торфяниках Западной Европы обнаружены дорожные сооружения, относимые археологами к бронзовому веку, а также известны находки более позднего, исторического, времени, например римские и греческие монеты. Все это позволяет достаточно точно датировать возраст торфяных отложений. § 34. ПОГРЕБЕННЫЕ МЕЖЛЕДНИКОВЫЕ ТОРФЯНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ Изучением погребенных межледниковых торфяных отложений занимались многие ученые: В. Н. Сукачев, В. С, Доктуровский, Н. Я. Кац и С. В. Кац, В. П. Гричук, С. Н. Тюремнов, Г. Ф. Мирчинк и др. Четвертичный период для европейской части Советского Союза характеризуется неоднократными оледенениями. Первое оледенение (лихвинское) доходило до линии Мозырь — Рославль— Центральная полоса — Кострома. Второе, максимальное, оледенение (днепровское) покрывало значительно большую часть Советского Союза, спускаясь двумя языками по р. Днепру да широты г. Кременчуга и по Дону до устья р. Медведицы. Третье (валдайское) оледенение достигло границы: Слуцк — Минск — Орша — Калинин — Ростов — Галич (см. рис. 1). Каждый из ледников, отступая, оставил толщи валунных суглинков и флювиогляциальных отложений, а в межледниковые эпохи с потеплением климата на территории, занятой ледниками, развивалась пышная растительность, в том числе и болотная, отложившая мощные толщи торфа. Находки торфяных отложений, перекрытых мореной, приурочены главным образом к территории, находящейся в границах валдайского оледенения, и относятся к днепровско-валдайской межледниковой эпохе. К более древней лихвинско-днепровской межледниковой эпохе относятся в основном ископаемые озерные отложения, обнаруженные близ г. Лихвина Калужской области. Общая мощность их достигает 14 м. Состоят они из нескольких слоев, различных не только по минеральному составу, но и по заключающимся в них растительным остаткам и пыльце. 281
На границе песков и озерных отложений найдена пыльца, ивы. В нижних слоях озерных отложений преобладает пыльца сосны и ели; в других образцах найдены пыльца пихты и ели, а также древесина ивы, ели, лиственницы и остатки многих водных растений. В вышележащих слоях к пыльце этих пород прибавляется пыльца липы, дуба, вяза и лещины. Здесь же найдены макроскопические остатки: листья бука, семена граба, древесина тисса, Рис. 120. Обнажения погребного межледникового торфа в овраге (Ярославская обл.) семена телореза (Stratiotes) и кувшинки наяды (Najas marina), а также плоды водяного ореха (Тгара natans). Кроме того, найдены остатки вымершей в Европе кувшинки (Euryale ferox u Е. europes, современный ареал — Восточная Азия, южнее Маньчжурии). Эта последовательность смен ископаемых остатков свидетельствует о постепенном потеплении климата. Вышележащие находки отмечают вновь наступившее похолодание: здесь найдены лишь пыльца сосны, ели, березы и ивы. Таким образом, климат лихвинско-днепровской межледниковой эпохи пережил холодную, теплую и вторую холодную фазы. Межледниковые отложения торфа обнаруживаются преимущественно в откосах оврагов, в крутых берегах рек и озер, иногда при рытье колодцев, глубоких карьеров. Обычно их погребают мощные толщи ледниковых отложений; такие же ледниковые 282
отложения, но более раннего оледенения и подстилают их (рис. 120). Наиболее часто встречаются отложения торфа днепровско- валдайского межледниковья. Формировались отложения торфа в многочисленных понижениях рельефа, образовавшихся после отступания днепровского ледника. В начальной стадии жизни водоемов откладывались озерные отложения минерального состава (тонкослоистые глинисто-ал евритистые, часто сильно гумусированные породы), затем породы биогенного состава (сапропели) с семенами термофильных растений — бразений и наяд, а также орешками и пыльцой крупнолистной липы. Последние часто переслаивались минеральными (пески, глины) прослоями, что свидетельствует о периодическом колебании уровня воды в водоемах. Ко времени максимума дуба на месте таких водоемов образовывались гиппо- вые и гипново-сфагновые болота. В это время отлагался гипновый торф (Drepanocla- dus sendtneri) с остатками шейхцерии, вахты, тростника и сфагновых мхов, что свидетельствует о высоком обводнении межледниковых торфяников в первые периоды их развития. После ния) фациальный состав торфяных отложений резко менялся, гипновый низинный торф перекрывался или сфагновым (Spli. cent rale) или древесно-сфагиовым низинным видами торфа. Начало спада кривой дуба и исчезновения Dilichium указывает на понижение температуры (Н. Я. Кац). В фазе граба, смешанного широколиственного леса и ольхи сфагновый или дре- весно-сфагновый виды торфа сменялись осоковым и древесным. В последующую фазу сосны и ели отлагался древесный торф часто с примесью верховых сфагновых мхов повышенной степени разложения. Формирование древесных торфов на толще гипно- вых показывает о некоторой подсушенности межледниковых торфяников этого периода. В дальнейшем торфообразовательный процесс был прерван новыми ледниковыми этапами, в результате I I шш 5 £ /У/Л / //Л // /Л ■'■//А / у /Л ■■'■//л Li; Н,м 0 Рис. 121. Схема строения залежи межледниковых торфяников (по В. С. Док- туровскому) ъ максимума дуба (фаза похолода- 283
чего торфяники были погребены под толщен ледниковых отложений (рис. 121). В отдельных случаях вскрывается неполная серия межледниковых слоев торфа. Для отложения верховых пластов торфа во многих случаях или не было подходящих условий, или полный цикл развития торфяника (от евтрофной до олиготрофной стадии), по-видимому, не успел завершиться вследствие кратковременности последнего межледникового периода. В некоторых случаях отложившиеся слои верховых видов торфов были уничтожены ледником. Как и современные торфяные отложения, межледниковые отложения характеризовались различной мощностью, зависящей от условий их образования и скорости накопления тех или иных видов торфа. По данным многих исследователей (Л. Н. Возиячук, В. С. Доктуровский, Д. К. Зеров, П. К. Заморный, Н. Я. Кац и С. В, Кац, С. Н. Тюремнов, Е. И. Скобеева и др.), мощность погребенного торфа и сапропеля в европейской части Союза колеблется от 0,7 до 2,5 м, в Потылихе под Москвой мощность погребенной толщи торфа доходит до 3,8 м. Мощность торфяных отложений в Белоруссии колеблется от 1,5—2 до 4 м. Часто пласты погребенного торфа переслаиваются минеральными наносами или сапропелевыми отложениями мощностью до нескольких х\гет- ров. Отмечены случаи, когда мощность погребенного торфяного пласта (с сапропелем) достигала 10 м. Большая уплотненность погребенного торфа свидетельствует о том, что до перекрытия мореной мощность их была значительной. Межледниковые отложения торфа по своему ботаническому составу почти не отличаются от современных торфов. Стратиграфия этих отложений напоминает строение некоторых современных притеррасных торфяников. Основная масса придонных гипновых погребенных торфов сложена остатками Drepanoc- ladus sendtneri, D. vernicosus D. aduncus, D. revolvens, Scorpi- dium scorpioides, Calliergon triiarium, С giganteum часто с примесью остатков шейхцерии, осок, вахты, тростника и папоротника. Цвет этих торфов темно-коричневый с бронзовым оттенком. Древесные или древесно-осоковые межледниковые виды торфа сложены остатками сосны, ели, березы, ивы, реже ольхи, часто с плодами граба, липы и орешника и остатками осок (Carex pseu- docarpus, С. caespitosa, С. rostrata, С. acutiformis) с примесью вахты, тростника и белокрыльника. Почти во всех погребенных торфяниках в верхней части залежи встречается лигнитоподоб- ный древесный торф с примесью сфагновых мхов (Sph. teres, Sph. warnstorfii, Sph. centrale и др.). Обнаруженные в межледниковых залежах в гипновом торфе Brasenia purpurea, Tilla platyphylos, Aldrovanda vesiculosa, Stratiotes aloides, Salvinia natans, Xajaus minor, Najas flaxilis являются типичными представителями мпкулшгского межледпп- ковья, которые в залежах современных торфяников не встречаются. Многие из них встречаются лишь на юге Дальнего Вос- .28'i
тока в Маньчжурии, Японии, Индии, Северной Америке, Африке, Австралии. Наряду с бразенией (рис. 122) в межледниковых торфах обнаружены остатки древесных пород (граба, бука), не встречающихся теперь в этих широтах. Эти находки указывают на более теплый климат того времени. Толща погребенных торфов подстилается сапропелем, представленным плотными корками толщиной 10—12 см, в которой также отмечены элементы водной флоры. Иногда вскрываются погребенные торфяники, сложенные на всю мощность древесными торфами. На юге европейской части СССР (Украина) найдены погребенные торфяники, залежь которых несколько отличается от погребенных торфов средней полосы (рис. 123). Здесь в основании откладывались •осоковые иосоково-сфаг- новые виды торфа с остатками сфагновых (Sph. fallax, Sph. obtnsum, Sph. centrale, Sph. sub- secnndum, Sph. contor- tum) it гипновых (Dr. vernicosus, Dr. sendt- neri). Гипновый торф сложен в основном из ос- Рис. 122. Бразения татков Drepanocladus с примесью Calliergon trifarium, который в настоящее время не встречается на Украине, остатков осок и других растений. Гипновые торфы перекрыты шейхцериевым или осоковым видами торфа. Большое количество семян водных растений обнаружено в толще этих торфов (Nuphar, Najas marina, Stratiotes aloides, Ceratophyllum, Brasenia, Potamogeton). Залежь погребенных торфяников Белоруссии, как правило, сложена в нижних слоях слабо разложившимся гипновым торфом с примесью остатков древесины сосны и березы, перекрытым толщей травяных и травяно-гипновых видов торфа. Пласты торфа топяных видов, в свою очередь, перекрываются древесно-мохо- выми и древесно-травяными видами с примесью пушицы и шейх- церии. Самые верхние слои торфа сложены древесным видом с остатками сосны, березы, ели и ольхи. Степень разложения 285
щшштщ Мощность слоя,м zFe-Ie'-. г^'-/*Я& *7Х mmm^i /..,- • ■//■■./7 ПИ /£55 Покровные делювиальные лессовидные суглинки 0,20 Глина алевритлистая светла-серая оясалезнвнно* ОЛЬ Глина пылеватая коричневато-серая гумусировонноя ожелезненная Сапропель торфяниетый Сфагновый низинный торф Ссоково-сфагновый низинный торф Сфагновый низинный торф Осоковый низинный торф Травяной низинный торф Шейхцериевый низинный торф Древесно-сфагновь/й низинный торф VM Шейхцериевый низиннь/й торф Ч),15 Сфагновый низинный торф -0,02 Шейхцериевый низинный торф ^0,03 Сфагновый низинный торф ^0,04 Шейхцериевый низинный торф 0,05 Древесный низинный торф 0,19 Песок лылеватый сильно глинисть/й, коричнево-серый с ожелезнением О 25 Глина сильно пылеватая гумусировинная с растительнь/ми остатками, с прослоями гумуса q yj Глина голубовато- серая мелкокомковатая алевритлистая с гнездами песка 0,20 ' лина с песком Рис. 123. Разрез обнажения погребенного торфяника в овраге у с. Хмельного
V//////'//' /////////// 'А ^••;:^:Й':>>:йч| :$:ШШШт %шш О,30 По ч Вен но-растительный слои 0,50 Песок тонкозернистый, серовато -жел ты и ОМ Песок мелкозернистый, серобсгто-желть / й с примесью глины, пятнами ожелезненньш Песок желтовато-серый, мелкозернистый nrn с неясной косой слоистость ну, в основании слоя сильно ожелезненнь/й * уг. Глина с примесью сапропеля темно-серая, Ut u пылеватая, с единичным включением гравия, в подошве слоя переходит в глинистый сапропель 0,20 Сапропель глинистьш 0,18 Супесь гумусированная 0,0д Сапропель торфянистый 0,04 Супесь сильно гумусированная с растительными остатками* q 20 Суглинок с небольшим количеством растительных остатков 0. 15 Суглинок с примесью гипновых мхов Q4Q Суглинок гумусированный с небольшим «оличестбом растительнь/х остатков Ою Древесно-гипновый торф 0,25 Шейхцериевый низинньш торф 0,15 Древесно-травяной торф 0,25 Шейхцериевый низинный торф 0,05 Гипновый торф 0,10 Осоково-гопновь/й торф 01$ Сапропель глинистьш с прослоями песка Суглинок темно-серый с большой примесью песка 1,00 и растительнь/х остатков Нижняя часть слоя более опесчанена и содержит отдельнь/е зерна гравия Рис. 124. Разрез обнажения погребенного торфяника на левом берегу р. Днепра
их высокая; во многих случаях торфы напоминают плотные лиг- нитовые угли (рис. 124). Большинство вскрытых межледниковых торфяных отложении формировалось на отложениях днепровской морены. Перекрыты они, как правило, отложениями Валдайского ледника или одно- возрагпшми образованиями различного генезиса (при нахождении их на территории за границей распространения последнего ЕШ/ ПЗг Шз ЕЗ* П35 Шг CD? Q Ш9 ШШю Рис. 125. Строение залежи межледникового торфяника (с. Шурскол Ярославской обл.): 1 — неяснослоистая зеленовато-серая супесь; 2 — зелсновато-ссрый известковистый суглинок; з — ледниковые валунные пески, соответствующие верхней морене; 4 — межледниковый, озерный доломитисто-известковистый суглинок; 5 — межледниковая озерная доломитисто-известковистая глина; 6 — нижняя морена; 7 — гипновый торф; 8 — осоковый торф; 9 — еловый торф; 10 — смешанно-водорослевый сапропель оледенения). К таковым относятся лессовидные суглинки (район г. Канева), древнеаллювиальные пески и суглинки (район г. Москвы), делювиальные образования и т. п. По характеру напластования погребенных торфов ясно прослеживается динамика накопления торфяных отложений, всецело связанных с жизнью палеоводоемов. Последние испытывали периодические колебания уровней, тесно связанные со слабыми тектоническими движениями платформенных областей. Это нашло свое отражение в цикличном напластовании торфа, сапропелей и песков или смене древесных видов торфа гипновыми с увеличением зольности по отдельным прослойкам. В наиболее глубоких частях водоемов шло накопление сапропелей, окрайковые участки водоемов и низкие берега постепенно заболачивались и затор- фовывались. Отдельные межледниковые торфяные отложения не охватывают своим развитием всей межледниковой эпохи, к которой они относятся, но совокупность отложений в различных местах находок позволяет установить последовательность смен раститель- 288
ТА БЛИЦА 32 Вид торфа Гипновый Осоково-гипновый Осоковый Шейхцерыевый Тростниковый Древесно-сфагновый Древесно-тростниковый Древесный Средняя степень разложения торф современного 25 25 35 30 40 45 45 50 а, % погребенного 30 30 35 25 40 40 55 50 Средняя [ влаж- ность торфа, % современного 90,93 91,34 92,00 91,23 88,00 88,44 87,41 84,28 погре- бенного 55,90 68,49 72,60 52,24 70,90 61,90 68,20 57,12 Средняя потеря влажности, % 38 25 21 43 20 30 27 32 ности, свидетельствующую о том, что в течение, например, дне- провско-валдайской межледниковой эпохи имела место смена климатических периодов, сходных с установленными для послеледникового времени (В. Н. Сукачев). На рис. 125 и 126 приведены разрез и диаграмма пыльцы погребенной озерной котловины в сильно расчлененном рельефе морены днепровского оледенения близ г. Ростова Ярославской области. Диаграмма пыльцы в основании указывает на длительный период распространения еловых лесов, сменяющихся сос- ново-березовыми. Выше диаграмма отражает абсолютное преобладание пород смешанно-дубового леса, постепенно уступающих первое место ольхе и орешнику» Самая верхняя толща погребенных отложений была срезана движением льдов валдайской ледниковой эпохи. Условия образования межледниковых видов торфа мало отличались от условий формирования современных торфяных отложений (климат, водно-минеральный режим и др.)? поэтому и основной качественный показатель торфа — степень разложения — как современных отложений, так и погребенных торфов одного вида строения мало отличается (табл. 32). Под давлением толщи перекрывающих пород в течение продолжительного геологического времени погребенные слои торфа подвергались значительному уплотнению и обезвоживанию. Влажность их значительно ниже и колеблется от 52 до 72%. Естественная зольность межледниковых торфов почти не отличается от зольности одноименных современных видов. Вторичное зазоле- ние отдельных видов наблюдается в основном на контакте с минеральной кровлей и подстилающими породами. Основной составной частью золы погребенных торфов является песок. Структура погребенных торфов близка к структуре современных одноименных видов торфа, но благодаря длительному 19 С. Н. Тюремнов 289
И,м Содержание пыльцы, % Ю 20 30 ЬО 50 60 70 80 30 /00 W Z0 30 М 50 60 0,6- 0,8^ 1,0 J 1?л 1,6- 1,8- 2,0- 2,2 - ZM- 2,6- 2,8- 3,0- 3,2 Д4 3,6 - ?# - 0,0 w - \2 " W - \8- 5.0 - 5.1 - 5%к - 5,6 5,8 • 6,0- /Г ? о%С 6^ 6,6 - 6,8 - 70 ш =~= = Ш == " ^ЕЕЕЕ . Sft^fc viV'v' iv|^ ■v:vj;lV:v|"' "">!"'N7 (v Шм Д. |Д1 —1—1 Lvj jT ^ п Т 4QL ч Уфщ x^L- и л~ т ttr ;J^- \ 'Т "^v / ;/ j i i 4—1 s J / r^-s Г"~ i J^^ [/ F b* M i 4 s^" r ^r_ _J i ' 4 / j ^nL i /T~T f 1 ! Г 1 \ ^-* ^* jn ; i \ i 1 1 1 7^ 1 ! ' '"" i -4--*-- " "T— \ ' \ i \# .•*/ 7 L*' ' i , 1 , i ■; ■ 1 '■ ! l •- -\ г ! i II j : ' f j j j ! 1 i j ■■ —i .—_| I j ! \ i | i ■ 1 1 i i ! ! i Рис. 126. Диаграмма пыльцы межледникового торфяника (с. Шуре кол Ярославской обл.)
ТАБЛИЦА 33 - I Групповой £ химический S Элементарный состав торфа (в %) состав (в %) 2 ^ па Г°РЮЧУЮ массу на органи- Ti r о чо й ческую Глубина § о- ^ " массу Вид торфа (место отбора) отбора, g - д ^ М u S S о j j j i j | | и^ | со и | й I | | I | | w | m Гипновый (Ярославская обл.) 4,98—5,05 30 37,36 — 2,8 00-80 4,97 3,18 3,54 27,51 3,09 27,93 (Калининская обл.) 5—77—5,85 25 37,70 47,90 5,3 51,89 6,33 3,10 2,79 35,59 3,15 31,59 (БССР) 3,06—3,24 — 54,37 45,19 5,6 62,89 4,38 2,26 1,80 28,61 6,34 16,29 (БССР) — 25 6,94 — 6,0 59,89 5,64 1,70 ■ 1,00 31,77 3,30 17,27 Сфагновый низинный (БССР) — 25 8,14 — 4,7 63,09 4,89 1,10 0,92 30,0 6,06 28,49 (УССР) 13,25—13,4 25 8,5 59,5 4,9 61,07 5,87 1,85 0,65 30,56 7,96 26,03 Осоково-гипновый (БССР) 5,5-5,8 30 8,20 68,18 6,1 61,80 5,21 2,30 1,95 28,20 3,67 13,96 (Калининская обл.) 6,03—6,13 25 10,57 68,80 — 62,06 5,63 2,62 2,10 27,59 3,15 17,85 Осоковый низинный (БССР) — 35 10,55 — 4,7 64,08 1,50 1,74 1,28 31,40 8,36 14,07 Шейхцериевый низинный (УССР) 13—13,2 40 13,5 49,0 3,8 60,81 5,22 2,76 1,30 29,91 7,84 25,70 (БССР) 3,35—3,45 25 24,99 52,24 5,6 59,35 5,81 2,57 1,21 31,04 7,36 16,50 Д р е в е с н о - г ип н о в ы й (Ярославская обл.) 3,2—3,54 50 32,01 — 5,0 61,97 5,84 3,60 2,92 25,67 3,93 21,30 (БССР) 5,8—6,15 45 36,60 61,11 5,9 63,27 5,31 3,88 1,34 26,07 2,83 22,22 Древесный низинный (Ярославская обл.) 3,62—3,74 40 10,14 — 3,5 64.30 6,55 3,15 12,66 13,29 4,01 17,27 (БССР) 4,6-5,02 50 32,27 58,85 5,2 - — - - - 5,26 16,53
Продолжение табл. 33 Групповой химический состав Состав золы в (%) на сухое вещество (в %) на органическую массу ^ Вид торфа (место отОора) I Гипновый (Ярославская обл.) 7,71 44,88 12,85 3,62 7,07 0,05 4,17 5,05 3,74 0,22 23,18 0,85 1,20 1,24 (Калининская обл.) 12,15 37,21 17,86 2,11 17,37 0,08 2,22 4,13 4,16 1,41 24,98 0,23 0,10 — (БССР) 4,84 55,23 10,49 — 20,88 0,06 0,65 4,87 5,14 1,47 41,96 — — 0,67 (БССР) 13,90 28,01 24,55 4,72 21,90 0,02 0,60 2,08 1,15 0,70 1,95 0,4 0,03 - Сфагновый низинный (БССР) 16,30 35,25 16,55 3,32 10,16 0,16 1,43 0,60 0,70 0,71 1,80 0,39 0,95 - (УССР) 14,80 36,85 15,35 2,35 11,35 ел. 0,79 1,77 0,80 1,56 3,11 0,21 0,19 1,48 Осоково-гииновый (БССР) 9,69 32,24 11,68 5,13 32,18 0,05 0,18 2,92 1,07 1,24 2,54 - — 2,21 (Калининская обл.) 12,01 28,11 14,25 4,20 20,00 0,03 0,72 4,02 0,79 0,86 4,06 0,30 0,67 — Осоковый низинпый (БССР) 7,57 48,26 14,70 1,93 12,27 0,03 1,49 2,14 1,42 0,85 4,27 0,28 0,03 - Шейхцериевый низин- (УССР) 11,61 43,60 11,05 2,40 9,04 0,03 1,63 2,63 1,28 3,01 4,01 0,26 0,97 2,13 (БССР) 6,80 31,77 10,08 3,18 30,59 0,06 0,97 2,68 3,27 1,29 16,02 — — 2,04 Древесно-гипновый (Ярославская обл.) 7,63 48,20 16,62 3,33 5,93 0,09 2,83 5,92 3,01 1,87 18,00 1,62 0,70 2,19 (БССР 5,20 47,63 17,69 4,13 9,58 0,04 — 3,28 1,94 1,66 29,56 — — 0,48 Древесный низинный (Ярославская обл.) 7,34 47,55 17,39 2,96 9,90 0,04 0,88 3,02 1,13 1,89 33,04 0,42 0,35 2,29 (БССР) 6,22 33,84 16,73 2,28 30,20 0,06 1,07 2,89 2,86 1,83 23,71 — — 1,31
пребыванию под мощной толщей минеральных отложений представляется более плотной, спрессованной. Химический состав погребенных торфов незначительно отличается от состава современного торфа (табл. 33). Некоторому изменению химического состава погребенных видов торфа способствует в какой-то мере минеральная кровля (давление, изменение температуры и др.), но главное на погребенной стадии продолжается процесс старения торфа. Все это является показателем более глубокого изменения первоначального растительного материала в направлении, по которому идет химическое старение торфа — исчезновение соединений углеводного характера и накопление группы соединений характера негидролиз уемых остатков или остаточного угля (В. Е. Раковский). Технический анализ межледниковых торфов на зольность и теплоту сгорания позволяет считать их вполне пригодными для производственного использования. Но пока имеется мало данных о площадях распространения межледниковых торфяников, и эксплуатация погребенных торфов затруднена из-за мощной толщи прикрывающих их минеральных пород.
ГЛАВА X ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Из всего комплекса условий географической среды, влияющих на возникновение и развитие торфяных месторождений, важнейшими являются геоморфология местности и водно-минеральный режим. При изучении торфяников исследователи применяли геоморфологический принцип классификации торфяных месторождений. Разрабатывая детальную классификацию пойм, Р. А. Еленев- ский большое внимание уделяет условиям залегания пойменных торфяных месторождений в различных районах Советского Союза (рис. 127). Хотя на возникновение и развитие торфяных месторождений влияет целый комплекс условий, тем не менее приуроченность отдельных типов месторождений к определенным элементам рельефа свидетельствует о ведущей роли геоморфологического фактора. Поэтому при составлении классификации торфяных месторождений необходимо установить современные особенности рельефа, историю его формирования и протекающие процессы его преобразования под влиянием накопления торфа. Формирование современного рельефа в значительной степени связано с неоднократными оледенениями, отложившими мощные толщи минеральных наносов (морену), снивелировавших более древний рельеф. Так в краевой зоне оледенения мощность Днепровской морены составляет около 5 м, к северу мощность морены возросла до 10 м. В современном рельефе хорошо выражены границы ледовых потоков или лопастей. В пределах распространения последующего, московского оледенения мощность морены возрастает до 15 м, достигая иногда 20—-25 м. Такие мощности наблюдаются в пределах Смоленско- Московской, Бежецкой, Даниловской, Галичско-Чухломской возвышенностей и в западной части Северных Увалов. Севернее этой полосы мощности днепровской морены начинают закономерно сокращаться. Местами краевые образования ледника представляли собой систему гряд и холмов. По мере деградации ледника возникла крупная система зандро- вых равнин — Мещерская, Ивановская, Унженская, Ветлужская. В тесной связи с ледниковым стоком возникли обширные аллювиальные равнины в долинах рек Днепра, Дона и Средней Волги. 294
Чепцы, Верхней Камы и Верхней Печоры. Крупные долинные зандры возникали и к северу по рекам Вычегде, Выми, Ковже и Цильме. Деятельность талых ледниковых вод привела к возникновению сквозных ложбин стока в пределах водораздельных возвышенностей (Москворецко-Окской и Юрьев-Польской). Рис. 127. Типы пойм (по Р. А. Еленовскому): I — надледниковая (р. Волга); II — древнеозерно-торфяная (р. Яхрома); III — торфяно- болотная (р. Лань); IV — пониженно-равнинная (р. Волхов); V — понишенно-глинисто- гравистая (р. Ветлуга); VI — песчано-гравистая (р. Днепр); VII — стародельтовая (р. Сев. Двина); 1 — аллювий глинистый; 2 — аллювий песчаный; з — аллювий с тонкими глинистыми прослойками; 4 — аллювий древний; 5 — торф низинный и верховой; fi — ленточные глины; 7 — основная морена; 8 — осадочные коренные породы Краевая зона ледника была постоянно сильно обводнена. Талые ледниковые воды стекали в древние долины, сохранившиеся подо льдом, прокладывали ложбины стока, образовывали прилед- никовые водоемы (например, Припятский, Средне-Неманский). В промежутке между краем льда и возвышенностями, не покрывавшимися льдами, образовалась система сообщающихся озер. На месте отдельных ледниковых языков образовывались гляцио- депрессии, становившиеся озерами (например, оз. Селигер). 295
Большое рельефообразующее значение имело и последнее валдайское оледенение. Валдайский конечноморенный вал является крупным геоморфологическим рубежом, разделяющим области развития свежих форм холмисто-озерного рельефа и района холмисто-долинного рельефа, более изношенного, находящегося в стадии большего размыва. В отличие от предыдущих ледников последний ледниковый покров не образовывал значительных зандров перед границей своего максимального распространения. Как правило, зандры на коротких расстояниях переходят в ложбины стока или сменяются озерно-ледниковыми равнинами. В процессе деградации вдоль края ледника также формировались преимущественно подпрудные озерно-ледниковые бассейны, поскольку сток на юг почти отсутствовал: край ледника был расположен севернее главного водораздела Русской равнины. Лишь во время своего максимального распространения ледник местами достигал главного водораздела Русской равнины и получал свободный сток на юг. Чтобы проследить влияние рельефа на возникновение и развитие торфяных месторождений, рассмотрим кратко (так как этот вопрос требует специального исследования) некоторые из основных геоморфологических областей, в которых протекает торфо- образовательный процесс. На территории, охваченной валдайским оледенением, отчетливо выделяются' две геоморфологические области: Кольско- Карельская торфяно-болотная область, представляющая собой центральную зону оледенения; Северо-Западная торфяно-болотная область, являющаяся краевой зоной оледенения. В центральной зоне последнего оледенения сильнее всего проявилась эрозионная деятельность активного льда, поэтому для нее характерны отрицательные формы рельефа, обязанные своим происхождением механическому воздействию льда на свое ложе. Из них наибольшее распространение имеют озерные, ложбинного типа впадины, разделяющие гряды и имеющие с ними одинаковое направление. Северо-западная ориентировка форм ледникового рельефа зависит от тектоники древнейших кристаллических пород, которые или выходят на поверхность, или скрыты под небольшим чехлом четвертичных отложений. Так, характерная направленность гряд и ложбин Карелии является отражением господствующего северо-западного простирания карельской складчатости. Первоначально торфяные месторождения развивались самостоятельно в озерах ложбинного типа, в основании которых нередко залегают кристаллические породы архейского и протерозойского возраста. На определенной стадии развития небольшие по площади месторождения сливаются в болотные системы, среди которых возвышаются вытянутые гряды. Процесс слияния торфяных месторождений зависит и от слабого расчленения территории Карелии с ее молодой речной сетью. 296
Своеобразная мозаичность торфяньпфиесторождений Карелии связана с условиями водно-минерального питания. В питании торфяников помимо атмосферных и поверхностно-сточных вод принимают участие различные по степени и характеру минерализации трещинные воды кристаллических пород и грунтовые воды, поступающие из повышенных гряд. В краевой зоне последнего оледенения, расположенной за южной границей Кольско-Карельской области, в связи с удаленностью от центра оледенения характер рельефа меняется. Здесь преобладают формы ледниковых накоплений в виде беспорядочно разбросанных холмов и конечноморенных гряд. Понижения между холмами конечноморенного вала —- главного водораздела Русской равнины — заняты огромным количеством мелких водораздельных озер, частично заторфованных. Озерные котловины в районах последнего оледенения разнообразны по форме, размерам и условиям образования. Среди них можно выделить следующие типы: бессточные округлые котловины; мелкие, ложбинного характера впадины; сточные и проточные котловины; обширные древнеозерные впадины. Образование бессточных округлых котловин вызвано неравномерным накоплением ледникового материала, поэтому расположены они между моренными холмами повышенных участков конечноморенного ландшафта. Торфяники бессточных котловин прошли озерную стадию развития: следы этого сохранились в виде глинистых и сапропелевых отложений в основании месторождений. Возникновение здесь торфообразователь- ного процесса вызвано или скоплением и застаиванием поверхностно-сточных вод на дне котловины — тогда здесь развивается залежь верхового типа или зарастанием озера, образовавшегося здесь при вскрытии водоносных горизонтов. Постепенное заторфо- вывание его дает начало низинному торфянику. Мелкие впадины ложбинного характера (чаще всего северо-западного простирания) приурочены к истокам рек и местами разделяют гряды конечных морен. В последнем случае по происхождению они представляют собой древние ледниковые ложбины. Некоторые из бессточных котловин в определенной стадии переработки ледникового рельефа подверглись воздействию эрозионных процессов: приподнятый их берег на одном участке был понижен размывом, это открыло путь стоку воды из котловины и бессточные котловины превратились в котловины сточные. Распространены они преимущественно в районах среднехолмистого рельефа. Стратиграфия лежащих в них торфяных месторождений отражает естественную смену отложений в зарастающих озерах: в основании лежит слой озерных отложений, а на нем — пласт торфа низинного типа. Дальнейшее воздействие поверхностных текучих вод на холмисто-озерный рельеф проявляется в образовании проточных 297
котловин, связанных как между собой, так и с долинами небольших речек. Проточные котловины особенно широкое развитие получили южнее границы последнего оледенения. Особое место занимают обширные озерно-леднико- вые низины, возникшие на месте бывших приледниковых водоемов. Примером такой низины служит Приильменская низменность. Более высокие периферийные части ее образовались Н,м О 500 W00 /500 2000 2500 3000 1,м Рис. 128. Профиль торфяного месторождения впадины ложбинного типа («Бугай-Зерцаловское») в результате размыва моренного рельефа. Местами сохраняются участки холмисто-моренного рельефа, но сниженные размывом. На этой равнине после спада вод приледникового водоема сохранились многочисленные понижения, занятые водой. Краевая зона последнего оледенения, как и центральная, отличается неразвитой гидрографической сетью. Между границами валдайского и московского оледенений располагается область, где эрозионные формы сочетаются с ледниковыми и водно-ледниковыми. Холмисто-озерный рельеф районов, охваченных последним оледенением, сменяется холмисто-долинным в результате водно-эрозионного преобразования ледникового рельефа. Типичными здесь становятся месторождения сточных и проточных котловин. Даже озерные котловины, расположенные среди наиболее повышенных участков холмисто-моренного рельефа, видоизменены последующими деструкционными процессами, как и весь рельеф холмисто-моренных гряд (Клинско-Дмитров- ская, Волоколамская и др.)- По форме среди сточных и проточных котловин можно выделить впадины ложбинного типа и округлые котловины. Так, торфяные месторождения «Бугай-Зерцаловское» и «Мельчевское» занимают впадину, вытянутую с севера на юг в районе Клинско-Дмитровской холмисто-моренной гряды. Типичной округлой сточной котловиной будет оз. Нерское, расположенное на южном склоне этой же гряды (рис. 128 и 129). 298
Н,м 26 Z5\ 24 25 22l 21 20] 19 1в\ 500 WOO Laj Рис. 129. Профиль торфяного месторождения округлой котловины («Озерецкое») В водном балансе торфяных месторождений сточных и проточных котловин помимо атмосферных, поверхностно-сточных вод принимают участие грунтовые воды из вскрытых эрозией водоносных межпластовых горизонтов. Воды, циркулирующие в толще межморенных флювиогляциальных песков, обогащаются бикарбонатом кальция и соединениями железа. Последние при взаимодействии с органической массой месторождений образуют вивианит, бераунит и минералы группы бурых железняков. Образование торфа происходит также в удлиненных впадинах, соединяющих верховья рек, текущих в противоположных направлениях, т. е. в сквозных долинах. Генетически они связаны с процессами регрессивной эрозии, с перепиливанием возвышенностей. В ходе эрозионного развития вскрываются верховодка и межпластовые водоносные горизонты. В месте выхода их на поверхность происходит непрерывное пополнение запасов питательных минеральных веществ, способствующих образованию торфа низинного типа. Сквозные долины, возникшие в результате перепиливания возвышенностей, распространены в районах днепровского оледенения. В области московского оледенения развиты повышенные моренные и зандровые равнины, в значительной мере измененные в эпоху отступания последнего оледенения и в послеледниковое время. Такие формы рельефа свойственны средней части БССР, Смоленской, большей части Калининской, Вологодской и других областей. Благодаря уплощению, выравниванию холмисто- моренный рельеф принял характер волнистой равнины. В тех участках, где первоначальный ледниковый рельеф, отличался большими выступами, сохранились гряды холмисто-моренного рельефа. Повышенные наклонные моренные равнины с внешней стороны опоясывают гряды конечных морен. Они сложены непосредственно под почвенным покровом валунными суглинками и отличаются неровной волнистой поверхностью. Воды отступающего ледника выработали на поверхности повышенной моренной равнины ложбины стока, которые были впоследствии заторфованы. Типичным и наиболее изученным торфяным месторождением, образовавшимся в промытой ложбине 299
повышенной*моренной равнины, является «Святинский мох» Калининской области. Следующий, более низкий денудационный уровень приурочен к зандровой пониженной равнине. Рельеф зандровой равнины осложнен неразмытыми остаткамидревнехолмисто-моренных гряд, песчаными всхолмлениями и понижениями среди песков. Уклон зандровой равнины значительно меньший, чем уклон повышенной моренной равнины. Благодаря слабым уклонам поверхности и присутствию различного рода понижений, ложбин среди флювиогляциальных песков, озерных впадин на зандровой равнине создались благоприятные условия для застоя вод в отрицательных формах рельефа. Все они послужили очагами заболачивания. Этому способствовало то, что под тонким слоем флювиогляциальных отложений почти на всей площади сохранилась верхняя морена, явившаяся водоупорным слоем для верхнего горизонта грунтовых вод. Примером торфяных месторождений, которые развивались в промытых ложбинах зандровых равнин, служит «Оршинский мох» Калининской области. В области распространения морены московского оледенения наиболее развиты террасы размыва. Они имеют характерное строение, отличающее их от типичных аллювиальных террас: цоколь их сложен мореной, покрытой небольшим слоем аллювия. Вторая надпойменная терраса верховьев р. Волги, к которой приурочены крупные торфяные массивы, связана с древней долиной стока р. Пранерли. Волга использовала древнюю ложбину стока Пранерли, приуроченную к нижней части течения рек Сестры, Дубны, Нерли и др. Морфологическая молодость долины р. Волги обусловлена не только поздним ее врезанием, но и особыми условиями развития Приволжской низины как тектонической впадины. Таким образом, начиная с древнего мезозоя до четвертичного времени, Верхне-Волжская низменность существует как отрицательная форма рельефа. В современном рельефе она занимает в общем такое же положение, как и в доледниковом, но с весьма существенным отличием: суммарная мощность четвертичных отложений, состоящих из двух горизонтов морен, разделенных межледниковыми и флювиогляциальными наносами, [местами достигает 100 м. Небольшая мощность юрских и почти полное отсутствие меловых осадков указывают на то, что в древнем континентальном цикле Приволжская низменность была областью размыва. Небольшой размах колебательных движений привел к почти полному совмещению доюрского эрозионного уровня с доледниковым. В четвертичный период возрастает роль нисходящего движения земной коры в пределах низменности; она становится областью мощного накопления пород. 300
Современный геоморфологический облик подчеркивает продолжающееся опускание: реки слабо расчленяют низину; многие междуречья совершенно не дренированы вследствие незначительного превышения их над современным базисом эрозии — Волгой; тянущиеся вдоль рек прирусловые валы указывают на преобладание процессов аккумуляции над размывом, типичное для областей опускания. Крупные торфяные массивы, преимущественно низинного типа, развиты в нижних частях течения рек северного склона (долины рек Дубны, Яхромы, Сестры и др.)- Верховья этих рек врезаны в гряду, что связано с особенностями доледникового рельефа (часть долин унаследована от дочетвертичной поверхности). Кроме того, процессы глубинной эрозии интенсивно развивались и в послеледниковое время. Они способствовали сильной расчлененности водосборной площади. При большом количестве выпадающих осадков в условиях значительного уклона верховьев рек происходил усиленный поверхностный сток в Приволжскую низменность. Грунтовые воды, следуя уклону водоупорного ложа, доходили до обширных древнеаллювиальных террас речных долин низменности в виде подземного стока или выходили на поверхность в местах эрозионного окончания водоносных горизонтов. В последнем случае они создавали насыщенное минеральное питание, необходимое для формирования торфяных месторождений низинного типа» В своеобразных условиях, определяемых стыком двух геоморфологических структур — Клинско-Дмитровской гряды, с одной стороны, и Приволжской равнины — с другой, развивался торфообразовательный процесс, захвативший обширные пространства низины. Области опускания прослеживаются и южнее границы московского оледенения. Так, широкая полоса Полесий, прерываемая лишь в районе Средне-Русской возвышенности, опоясывает с внешней стороны границы московского оледенения. На территории Полесий большую рельефообразующую работу производили талые ледниковые воды. Обилие вод, несущих большое количество песчаного и глинистого материала, определило развитие полесий, которые большинство исследователей относит к типу долинно- зандровых аллювиальных равнин. Наиболее типичным является Белорусское полесье. Образование его происходило в благоприятных тектонических условиях. В структурном отношении оно представляет часть Днепровско- Донецкой впадины. На неровной и размытой поверхности пород юрского, мелового и третичного возраста залегают четвертичные отложения, достигающие мощности до нескольких десятков метров. В районе Полесья от морены днепровского оледенения уцелели отдельные островки. На большей части территории Полесья морена была размыта потоками талых ледниковых вод. Между 301
конечноморенными валами, расположенными севернее Полесья, и бассейном р. Припяти расстилается повышенная зандровая равнина, которая представляет собой переходную ступень к пониженной равнине. На повышенной зандровой равнине, сложенной валунным суглинком, прикрытым небольшим слоем флювиогляци- альных песков, залегает большое количество торфяных месторождений. Многие из них расположены цепочками, вытянутыми в меридиональном направлении, и занимают средние части междуречья. Заторфованные ложбины имеют общий уклон с севера на юг. Речная сеть разработана слабо. Понижения в рельефе, подвергающиеся заболачиванию, представляют типичные промытые ложбины зандровых равнин. Примером таких торфяных месторождений могут служить «Заозерье» и «Дубровка», залегающие в междуречье Друти и Березины. После установления послеледникового режима рек поверхность низин Полесья стала ареной воздействия водно-эрозионных и водно-аккумулятивных процессов. Особенного развития достигла пойма с характерным гривистым рельефом. Поверхность торфяных месторождений обычно нивелирует песчано-гривистый рельеф, образуя скрытогривистую пойму. Другим характерным Полесьем, которое является крупным районом концентрации торфяных месторождений, является Мещерская низменность. В юго-западной части Мещерской низменности расположено повышенное волнистое Егорьевское плато, рассеченное глубокими долинами рек. Наибольшие высоты плато достигают 176 м, а минимальные отметки понижений доходят до 122 м. Размах рельефа свыше 50 м. Куполообразные холмы сложены мореной днепровского оледенения и перекрыты флювио- гляциальными песками с прослоями гальки и валунов. Четвертичный рельеф насажен на выступ коренных пород склона Ве- рейско-Подольского плато, впадающего в низину. В связи с этим направление древней доледниковой долины р. Москвы, в общем совпадающее с современным, резко отклоняется в районе г. Егорьевска, где река огибает выступ коренных пород. Развитие эрозионных форм рельефа Егорьевского плато, близость к крупной водной артерия — р. Оке обусловливают хороший поверхностный сток с плато и препятствуют его заболачиванию. Благоприятные условия для возникновения торфо- образовательного процесса были созданы у подножья склонов Верейско-Подольского плато, где на стыке двух геоморфологических районов прослеживается полоса низинных торфяных месторождений, вытянутая в направлении с северо-запада на юго-восток. Такая же закономерная ориентировка присуща системе самых крупных торфяных массивов Мещерской низины. Аналогичная картина наблюдается и к востоку от Московской области, где месторождения приурочены к асимметричным ложбинам. 302
Таким образом, намечается ряд древних ложбин одного направления, пересекающих террасы р. Клязьмы. Тот факт, что направление систем торфяных месторождений не совпадает с вытяну- тостью террас р. Клязьмы, а пересекает их, заставляет предположить генетическую связь месторождений с древними послеледниковыми ложбинами стока. Разработанная классификация торфяных месторождений охватывает в основном месторождения, приуроченные к областям древних оледенений. В предлагаемую классификацию входят три Рис. 130. Залегание торфяных месторождений: I — в пойме; 17 — на террасе; III — на зандровых равнинах; ГУ — на моренных равнинах: V — на водоразделе основные геоморфологические группы, которые, в свою очередь, имеют более дробные подразделения (рис. 130 и табл. 34): месторождения пойм, или пойменные, древних террас и водораздельного моренного рельефа. Необходимость выделения каждой из этих групп обусловлена общностью их местоположения, определяющего собой характер водно-минерального режима. Пойменные месторождения объединены в отдельную группу в связи с тем, что в рельефе долин они занимают самое низкое положение, характеризуются богатым минеральным питанием, низинной залежью и удлиненной формой (рис. 131 и 132). В отличие от других типов торфяных месторождений пойменные месторождения особенно широко распространены в области Днепровского и Донского языков днепровского оледенения, где они достигают наибольшей протяженности. Последнее связано с тем, что в ходе развития рельефа возникают обширные поймы, подвергающиеся процессу заторфовывания. Более молодыми являются поймы в районах валдайского оледенения. Образующиеся в их пределах торфяные месторождения отличаются 303
ТАБЛИЦА 34 Торфяные месторождения пойм Надморенных Плавневых Стародельтовых Долинных Поименно- притеррасные Пойм сквозных долин древних террас Притеррасные первых надпойменных террас Склонов вторых надпойменных террас Симметричные вторых надпойменных террас размыва Симметричные вторых надпойменных аллювиальных террас Притеррасные вторых надпойменных террас Склонов третьих надпойменных террас Староречий водораздельного моренного рельефа Зандровых равнин Повышенных моренных равнин Проточных котловин Сточных котловин Бессточных котловин иного залегания Провальных воронок Межсельговых ложбин Овражные Горные меньшей длиной, большим уклоном дна и меньшей мощностью залежи. Месторождения древних террас располагаются на более высоких денудационных уровнях, преимущественно поверхностях вторых и реже третьих надпойменных террас. Поверхность этих месторождений почти всегда приподнята над окружающими минеральными берегами. Они отличаются наиболее крупными размерами в несколько тысяч или десятков тысяч гектаров, залежью верхового или смешанного типов и мощностью до 10 м. Развитие месторождений чаще связано с атмосферным и реже с поверхностно-сточным питанием. Они развиты в районах московского и днепровского оледенений, т. е. в тех районах, которые наиболее сильно подверглись воздействию водной эрозии и аккумуляции, где преобладающими формами рельефа являются речные террасы. Месторождения водораздельного моренного рельефа приурочены к различного рода впадинам между холмами, образующими приподнятые берега над их поверхностью. В основании залегают озерные отложения. Залежь S04
чаще относятся к низинному типу грунтового и поверхностно- сточного питания. В особую — четвертую группу выделены месторождения горных областей, карстовых воронок, межсельговых понижений, Рис. 131. Торфяные месторождения пойм: I — надморегшых; II — плавневых; III — стародельтовых; IV — долинных; V — обвалованных овражные и др., т. е. все типы, которые не укладываются в предыдущие группы и характеризуются своеобразными геоморфологическими и стратиграфическими особенностями. Не вошли в классификацию торфяные массивы, представляющие собой сложную систему торфяников, возникших на различных элементах рельефа 20 С. Н. Тюреа.нов 305
и слившихся затем под влиянием благоприятных климатических и геоморфологических условии. Такие системы возникают чаще всего в условиях слабо расчлененного рельефа с неярко выраженной разницей высот для отдельных форм рельефа и наиболее характерны для северо-западной части Союза с ее атлантическим с' Рис. 132. Торфяные месторождения пойм: I — притеррасных скрытогривистых (а) и гривистых (б); II — сквозных долин климатом. В различных своих частях такие массивы часто разно- временны по возникновению и различны по своему генезису и типу. Примером таких систем являются торфяные месторождения «Полистовско-Ловатское», «Жарковско-Свитский мох» и др. § 35. ТОРФЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЙМ Современная терраса — пойма, представляющая собой часть долинного ложа, возникает из прирусловых отмелей по мере смещения русла реки. Региональным изучением пойм занимался Р. А. Еленевский. Он выработал классификацию пойм, которая построена по геоморфологическим признакам. Из всего разнообразия пойм, выделенных Р. А. Еленевским, здесь рассматриваются те, которые были охвачены торфообразовательным процессом. Помимо этого, автором выделены поймы, не отмеченные в классификации Р. А. Еленевского, но играющие большую роль в процессе торфо- накопления. К ним относятся месторождения долинных пойм и пойм сквозных долин (см. рис. 131 и 132). 306
Месторождения надморенньгх пойм. Специфические особенности топографического положения пойм позволяют им в течение многих веков и тысячелетий накапливать за счет грунтовых, поверхностных и речных вод большие количества минеральных веществ, поэтому месторождения пойм — всегда низинные торфяники, сложенные высокозольными: торфами преимущественно Рис. 133. Речной проток среди пойменного торфяника топяной группы. В средней полосе европейской части Союза они занимают надморенные поймы, свойственные слабо разработанным речным долинам, которые типичны для районов развития свежих моренных ландшафтов в области валдайского и реже московского оледенений. Ледниковые отложения иногда в русловой части поймы прикрыты небольшим слоем аллювия. Берега, сложенные моренными суглинками, приподняты над меженным уровнем реки. Грунтовые воды типа верховодки, имеющие водоудором морену, а водоносным грунтом тонкий слой аллювия, стоят высоко. Дно имеет общий уклон в направлении тальвега поймы. Рельеф дна сильноволнистый и состоит из длинных гряд и понижений, вытянутых вдоль течения реки. Торфяные месторождения имеют удлиненную, часто сильно извилистую форму протяжением более 10 км при сравнительно малой ширине в верховьях. Площадь их от нескольких сотен 2U* 307
до нескольких тысяч гектаров. Мощность торфяника обычно невелика A—2 м). В основании залежь сложена тростниковым торфом, а в верхнем слое — осоковым (топяной подтип строений). Зольность торфов повышенная, особенно в нижних горизонтах залежи. Поверхность торфяника обычно ровная. Растительный покров представлен осоковым фитоценозом с omsciana, иногда древесно-осоково-гипновым. У небольших или средней величины рек торфяник часто занимает всю пойму: река течет в торфянистых берегах, так что местами речной проток почти замирает в густых зарослях осоково-тростниковой растительности (рис. 133). Весной торфяник обильно увлажняется полыми водами реки, которые подолгу здесь застаиваются, летом питается грунтовыми водами из водоносных горизонтов коренных берегов и поверхностно-сточными. В верховьях рек низинные торфяники надморенных пойм нередко перерастают в верховые. Месторождения этого типа залегания встречаются в Северной и Северо-Западной торфяно- болотных областях. Примером может служить торфяное месторождение «Улицкое»^ приуроченное к неразвитой надморенной пойме и находящееся в 1 км от г. Вязьмы. Ширина месторождения, вытянутого с северо- востока на юго-запад, 1 км, а длина 12 км. Заболоченная пойма окружена высоко приподнятыми холмисто-моренными берегами. Источниками водного питания месторождения являются грунтовые воды, выходящие из северного берега в количестве 18 ключей. Река течет исключительно в торфяных берегах в пределах месторождения. В основании месторождения залегают моренные суглинки. Местами в понижениях поймы наблюдаются сапропелевые отложения. Аналогичные месторождения наблюдаются в притоках левобережья р. Костромы и в других районах. Месторождения плавневьГх пойм занимают устья крупных рек в южной половине европейской части Союза: Кубани, Дона, Днепра, Днестра. Главное русло ветвится здесь на многочисленные протоки, разбивающие пойму на острова, опоясанные прирусловыми валиками, поднимающимися над уровнем воды на 30— 50 см. Ежегодно заливаемые паводковыми водами, в летний период они периодически подсыхают. Эти острова имеют удлиненную форму площадью от нескольких сотен до нескольких тысяч гектаров. Рельеф их поверхности слабовогнутый. В основании лежат поименно-глинистые фракции аллювия, принимающие русловые песчаные отложения. Залежи месторождений плавневых пойм сложены низинным тростниковым, иногда сильно минерализованным торфом, нередко подостланным озерными отложениями. Мощность слоя торфа 0,3—0,7 м. В растительном покрове месторождений сплошные заросли тростника (Phragmites communis), рогоза (Typha latifolia, Т. angustifolia) и осоки омской (С. oms- kiana). Месторождения стародельтовых пойм. На побережье Белого 308
моря в устье Северной Двины находятся стародельтовые острова округло-удлиненной формы шириной до 5 км, длиной до 10 км и площадью от нескольких сотен до нескольких тысяч гектаров. Поверхность их приподнята над уровнем реки на 4—5 м в связи с постепенным поднятием земной коры в районах этого побережья. К настоящему времени эти острова полностью заторфованы. Рельеф дна месторождений слабовогнутый. Подстилает залежь глинистый и песчаный аллювий, лежащий на морене валдайского оледенения. Нижние горизонты залежи сложены тростниковым торфом мощностью до 0,3—0,5 м, со средней степенью разложения 25—30%. Этот пласт отражает ту стадию, когда образование торфа происходило под воздействием паводковых вод. Выше лежит терес-торф, перекрытый слоем фускум-торфа малой степени разложения или комплексного верхового торфа мощностью до 3—4 м. В этой стадии торфяник развивался уже вне влияния речных вод. Растительный покров стародельтовых месторождений представлен в центральных участках грядово-мочажинным и гря- дово-озерным комплексами, по окрайкам фитоценозами переходного типа. Месторождения долинных пойм особенно широко распространены в области днепровского оледенения, в районе Днепровского языка. Они свойственны речным долинам, в пределах которых развита главным образом пойма, а террасы или отсутствуют или встречаются в виде останцов. Торфяное месторождение «Трубеж» служит примером пойменного месторождения долинного типа. Долина р. Трубеж унаследована от более древней долины времени отступания Днепровского ледника. Об этом свидетельствует мощная толща флювиогляциальных отложений, залегающих в основании аллювиальных отложений времени последнего оледенения; последние перекрыты известковистыми лёссовидными суглинками. Перед болотообразованием река пережила стадию усиленной эрозионной деятельности, проявившейся в образовании узких ложбин и широких (до 5 км) озеровидных расширений, возникших в результате меандрирования реки. Месторождения долинных пойм имеют большую протяженность: длина их достигает иногда 100 км. Коренные берега долинных пойм повышены, реже к ним примыкают уступы надпойменных террас. Кроме полых вод торфяник питается безрусловыми потоками со склонов долины и грунтовыми водами, приуроченными к аллювию, выходы которого наблюдаются по краям долины. Залежь торфяников долинных пойм 1—2 м и сложена тростниковым и осоковым торфами. В озеровидных расширениях под слоем торфов залегает озерный мергель. В растительном покрове — низинные тростниковые и осоковые (с С. omskiana и С. acuta) группировки, иногда ивовые. Для залежи месторождения «Трубеж» характерно наличие нескольких высокозольных прослоек, происхождение которых объясняется выпадением минеральных солей из растворов повышенной концентрации или сносом с повышенных берегов. 309»
Месторождения поименно-притеррасные. Среди поименно-притеррасных месторождений можно выделить торфяники скрыто- гривистых пойм. Залегают они на современных аллювиальных песчаных отложениях, подстилаемых коренными породами. Поверхность поймы вследствие блуждания русла осложнена продольными песчаными гривами. Дно месторождений имеет общий уклон от уступа первой надпойменной террасы (или повышенного коренного берега) к руслу реки. Формироваться месторождения начинают в притеррасье в условиях питания из водоносных горизонтов коренных пород, а затем распространяются по направлению к руслу реки. В процессе развития мощность торфяной залежи возрастает, и в настоящее время первичный песчано- гривистый рельеф поймы полностью снивелирован торфяными отложениями. Иногда происходит слияние пойменного и поименно- притеррасного торфяников. К этому типу относится торфяное месторождение «Брасовское» на р. Неруссе. Долина р. Неруссы пересекает водоносный горизонт, приуроченный к пескам меловой системы, упором которого являются юрские глины. Таким образом, месторождение образовалось в условиях грунтового питания. Общая площадь месторождения свыше 4 тыс. га. Оно имеет удлиненную форму и тянется по течению реки с северо-востока на юго-запад. В притеррасной части мощность залежи доходит до 3—4 м и сложена она лесными торфами с повышенной зольностью A6—39%) и с минеральными прослойками на глубине 1 м. Растительный покров состоит из березы приземистой (В. humi- lis), и кустарников ив (S. cinerea), из осок (С. omskiana, С. арр- ropinquata), тростника (Phragmites communis), рогоза (Typha latifolia), хвоща (Equisetum fluviatile) и гипновых мхов. Мощность залежи у берегов р. Неруссы около 1 м. Сложена она торфами топяного подтипа с преобладанием осокового. В прирусловой части месторождения в залежи преобладает тростниковый торф. Встречаются также торфяные месторождения скрытогривистых пойм в средней полосе европейской части СССР и в Западной тор- фяно-болотной области. Месторождения гривистых пойм лежат на современных аллювиальных песчаных отложениях, подостланных древнеаллювиальными отложениями, редко мергелем. Они примыкают к уступу первой надпойменной террасы или к плащу делювия коренных берегов. Водно-минеральное питание торфяника происходит за счет грунтовых вод, вскрытых уступом первой надпойменной террасы. На поверхности поймы веера блуждания русла образовали многочисленные беспорядочно ориентированные гряды и бугры с замкнутыми понижениями — котловинами между ними. Эти понижения между песчаными всхолмлениями в первых стадиях развития торфяника пережили озерную стадию, свидетельством чего является слой сапропеля в их основании. Низинные осоковые и гипновые торфы залегают на водных отложениях. В современной стадии они не заполнили 310
котловины, и крупные песчаные гривы осложняют поверхность торфяного массива. Примером притеррасного месторождения, формирующегося на песчаной гривистой пойме, служит торфяное месторождение «Карасево». Находится оно в 45 км на северо-восток от г. Костромы, в наиболее пониженной части поймы р. Андобы. Сложно- гривистый рельеф этой поймы находит свое отражение в многочисленных бугристых повышениях, расчленяющих месторождение, в сложной извилистой линии контакта донных торфяных и подстилающих аллювиальных отложений. Отметки ложа месторождения изменяются от 90 до 87 м. Месторождения пойм сквозных долин. Этот тип месторождений свойствен области распространения морены днепровского оледенения, где формы водно-эрозионного и водно-аккумулятивного рельефа резко преобладают над ледниковыми. Одной из стадий расчленения холмистого моренного ландшафта является образование удлиненных котловин, соединяющих верховья рек, текущих в противоположных направлениях. В результате процессов регрессивной эрозии реки прорезают (перепиливают) водораздел настолько глубоко, что вскрывают водоносные горизонты межморенных или межледниковых песков, залегающих в основании моренных холмов. В настоящее время эти долины часто затор- фованы. В основании месторождения лежат лёссовидные суглинки, подостланные коренными породами. Наиболее повышенные отметки поверхности дна находятся в средней части торфяника. Отсюда горизонтали поверхности дна плавно снижаются в противоположных направлениях. Также в центральной части торфяника наибольших высот достигают и его минеральные берега. Торфяник как бы зажат между высокими берегами, и ширина его здесь наименьшая. Форма месторождения удлиненная, мощность залежи 2—4 м. В водном балансе месторождения кроме грунтовых вод иа вскрытых эрозией водоносных горизонтов минеральных берегов принимают участие поверхностно-сточные воды безрусловых потоков, сбегающих с берегов, и полые воды реки. Поэтому залежь торфяника сложена низинными топяными или топяно-лесными торфами. В растительном покрове преобладают осоковые и гип- ново-осоковые группировки. Наличие на площади торфяника озеровидных расширений, в которых торфяная залежь подстилается сапропелевыми отложениями, указывает на то, что среди водораздельных повышений существовали озера, которые были спущены разливающимися реками. Примером месторождения такого типа служит торфяное месторождение «Кожановское». Юго-восточная часть его находится в бассейне р. Ипути, в пойме р. Выхолки, а северо-западная часть — в бассейне р. Беседи, в долине ее левого притока р. Апо- лонки. Река Выхолка течет на юг, а р. Аполонка — на север. Месторождение вытянуто в длину в направлении северо-запада 311
и юго-востока на протяжении 34 км. Ширина его изменяется от 1 до 6 км. Залежь в озеровидных расширениях месторождения подостлана сапропелевыми отложениями. В средней части месторождение зажато между наиболее высокими минеральными берегами, имеющими абсолютные отметки поверхности 165 м. Отсюда происходит снижение высот берегов в обоих направлениях до 130 м. Перепил ивание, по-видимому, произошло на участке наибольших высот. В этом месте месторождение сужено до 1 км. § 36. ТОРФЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДРЕВНИХ ТЕРРАС В районах ледниковых отложений выделяются месторож ения древних террас, которые, в свою очередь, по характеру залегания подразделяются на притеррасные первых надпойменных террас, склонов вторых надпойменных террас, на симметричные вторых надпойменных террас размыва, на симметричные вторых надпойменных аллювиальных террас, притеррасные вторых надпойменных террас, склонов третьих надпойменных террас и староречий. Месторождения притеррасные первых надпойменных террас. Первая надпойменная терраса приподнята над уровнем реки на 5—10 м и нередко отделяется от собственно поймы минеральной грядой, вытянутой по направлению русла. Отметки поверхности первой надпойменной террасы иногда понижаются вблизи уступа второй террасы. Сложена она обычно древнеаллювиальными песками, реже мергелем. Последний заполняет понижения гривистого рельефа дна месторождения. Образование песчаных всхолмлений связано с процессами пересыхания, протекавшими до формирования торфяных месторождений. Частично же бугристый рельеф дна унаследован от пойменной стадии развития первой надпойменной террасы. При более высоком древнем уровне реки первые террасы заливались полыми водами, часто застаивавшимися в понижениях (рис. 134). Притеррасные торфяники первых террас имеют удлиненную форму при небольшой ширине и значительной длине. Площадь их колеблется от нескольких десятков до сотен гектаров. Эти торфяники имеют ясно выраженный уклон поверхности от склона второй террасы к реке. Мощность залежи у подножья второй террасы больше, чем в части, примыкающей к пойме. Средняя мощность торфяников 1—2 м. Разнообразие источников водного питания в торфяниках этого типа дополнялось в первых стадиях их существования полыми водами реки. Теперь они получают повышенное количество атмосферных осадков вследствие скопления зимой под прикрытием высокого склона второй террасы больших наносов снега. С крутого склона второй террасы в них поступают делювиальные воды, а из надморенных горизонтов у подножья склона — богатые грунтовые воды. 312
Залежь притеррасных торфяников сложена низинным ольховым торфом, который иногда подстилается гипновым низинным или сфагновым торфом малой степени разложения (рис. 135). Но встречаются притеррасные торфяники первых террас, Ш 17 Рис. 134. Расположение торфяных месторождений: j _ на первой надпойменной террасе; II — на склоне второй надпойменной террасы; UI __ симметрично на второй надпойменной террасе размыва; IV — то же, на аллювиальной террасе О 1 С,км 0 1 Z 1>,км Рис. 135. Профили притеррасного торфяника на первой надпойменной террасе. Средняя торфяно-болотная область нацело сложенные гипновым низинным торфом, например торфяники по рекам [Оби и Припяти. Ольховая залежь отличается богатым содержанием азота и повышенной минерализацией. Выклинивающиеся из надморенного горизонта грунтовые воды несут много минеральных соединений, богатых железом и фосфором: железистые соединения и болотный вивианит часто встречаются в этих залежах. В растительном покрове притеррасных 313
торфяников господствуют ольшаники. В тех случаях, когда торфяник выходит из сферы влияния грунтовых вод, ольшаники сменяются переходными группировками. Месторождения склонов вторых надпойменных террас развиваются в неглубоких вытянутых ложбинах, образованных размывом склона. Уклон дна ложбин следует уклону террасового сглаженного уступа и имеет падение 2—3 м на 1 км. Прорезая весь склон террасы, ложбины спускаются на первую надпойменную террасу. Верхние участки ложбин вскрывают водоносные горизонты (верховодку и более глубокие межпластовые). Последние чаще заключены между моренными горизонтами и приурочены к толще межморенных песков. Помимо грунтовых вод в питании месторождений участвуют поверхностно-сточные воды безрусловых потоков, сбегающих по склонам террасы. В основании месторождений — аллювиальные пески. Эти торфяники занимают обычно всю ложбину и при длине 3—5 км и ширине до 1—2 км составляют площади редко более 1000 га. Залежь своей вогнутой поверхностью повторяет форму дна торфяника и дает поэтому равномерную B—4 м) на всей площади мощность торфяного пласта (рис. 134). Представлена залежь сфагновым низинным видом строения, поскольку питающие ее воды содержат небольшое количество минеральных веществ. Лишь небольшие участки по окрайкам, в боковых частях торфяника и в низовье сложены низинной осоковой залежью топяного подтипа. В головной части торфяника верхний маломощный слой залежи сложен торфами переходного типа. В растительном покрове появляются верховые группировки растительности. Сфагново-осоковые фитоценозы покрывают центральную большую площадь торфяника этого залегания, за исключением окрайков, где в растительности преобладают осоковые низинные фитоценозы. При сильной обводненности торфяников средняя степень разложения залежи невысокая. В большей своей части залежь беспнистая. Относящееся к данному типу месторождение «Орловское» (Владимирская область) расположено в ложбине на склоне второй надпойменной террасы р. Оки. Месторождения симметричные вторых надпойменных террас размыва. В районах относительно молодых моренных ландшафтов в области московского оледенения вторые надпойменные террасы образуются в результате врезания рек в поверхности сложного происхождения. В силу молодости гидрографический сети реки не успели сформировать типичные аккумулятивные аллювиальные террасы. Террасы размыва имеют в основании моренный цоколь, прикрытый небольшим слоем аллювиальных отложений. Местами поверхность террасы осложнена дюнными всхолмлениями и покрыта сосновыми борами. Месторождения приурочены к плоским понижениям округлой или эллипсовидной формы с отчетливо намеченной вогнутостью 314
дна в центре. Верхние почвенно-грунтовые воды с неустойчивым дебитом послужили причиной возникновения торфообразователь- ного процесса. К настоящему времени эти плоские понижения заняты симметричными торфяниками верхового типа. Наиболее высокие отметки их поверхности находятся в центральной части, и торфяник имеет форму плоского купола: центральная часть поднимается над его окраинами на 1—3 м. Площади этих торфяников составляют несколько сот или тысяч гектаров (см. рис. 134). Некоторые торфяники образовались в результате заторфовывания мелководных озер,занимавших иногда неглубокие понижения, в основании залежи встречаются маломощные пласты сапропеля. С повышением поверхности торфяника до уровня окружающих минеральных берегов он меняет свой растительный покров и начинает отлагать торфы верхового типа (фускум-торф или магелланикум-торф) невысокой степени разложения. В суббореальный период торфяники этого типа в средней полосе Советского Союза пересыхали и пограничный горизонт с большим числом пней хорошо выражен в залежи на всей их площади. Залежь над пограничным горизонтом сложена магелланикум-торфом. Таким образом, залежь представляет сочетание двух вариантов строения магеллани- кум-залежи; в центре глубокозалежного и на периферии мелкозалежного (рис. 136). В растительном покрове преобладают сосново-сфагновые фитоценозы в центральной части торфяника и сосново-кустарничко- вые — на периферии. Примером торфяных месторождений этого типа залегания служат «Галицкий мох» (Калининская область), «Метенинское» (Владимирская область) и др. Месторождения симметричные вторых надпойменных аллювиальных террас типичны для областей днепровского оледенения, где в связи с ранним освобождением территории от ледникового покрова рельеф сильнее разработан реками и в пределах речных долин формируются обширные аллювиальные террасы. Для поверхности террас характерны дюнные всхолмления, часто располагающиеся грядами. Месторождения приурочены к плоским Рис. 136. Стратиграфический план торфяного месторождения плакорного залегания на второй террасе: i — глубокозалежный магеллани- кум-участок; 2 — мелкозалежный магелланикум-участок; 3 — то же, комплексный участок 315
понижениям округлой, иногда удлиненной формы на поверхности террас. Ложе месторождения врезано в древнеаллювиаль- ные и флювиогляциальные песчаные отложения. Рельеф дна бугристый: округлые повышения чередуются с понижениями. В последних близкий к поверхности уровень стояния грунтовых вод и застаивание поверхностно-сточных вод послужили причиной возникновения первоначального заболачивания. Бугристый рельеф дна отличает эти месторождения от месторождений террас размыва. Иногда впадины имеют закономерную ориентировку в меридиональном направлении или с северо-запада на юго-восток. В этом, по-видимому, сказывается влияние послеледниковых потоков. Микрорельефные образования ложа месторождений в виде песчаных грив и понижений являются результатом эоловых процессов (см. рис. 134). Примером месторождений вторых надпойменных аллювиальных террас является месторождение «Дубовичье», расположенное на второй надпойменной террасе р. Клязьмы в междуречье Лан- деха и Луха. Ширина террасы достигает 8 км, возвышается она над уровнем р. Клязьмы на 22 м. Долина р. Луха расчленяет ее поверхность, и по отношению к р. Луху месторождение расположено на первой надпойменной террасе. Массив занимает замкнутую плоскую котловину. Абсолютные отметки дна 95— 96 м. Дно месторождения имеет общий уклон с севера на юг. Падение 1 м на 6 км. Грунтовые воды древнеаллювиальных песчаных отложений стоят близко к поверхности. Помимо грунтовых вод в водном балансе месторождения участвуют поверхностно- сточные воды, застаивающиеся в понижениях рельефа, и атмосферные осадки. В основании месторождения залегают низинные топяные торфы, выше — слой магелланикум-торфа. Пограничный горизонт с пнями сосны выражен на всей площади торфяника. Поверхность месторождения выпуклая, центральная часть массива поднимается над берегами на 2—4 м. В растительном покрове по периферии располагаются сосново-сфагновые группировки, в центральной части — грядово-мочажинные. К торфяникам подобного типа залегания относится торфяное месторождение «Радовицы» (Рязанская область). Месторождения притеррасные вторых надпойменных террас расположены у подножья уступа третьей надпойменной террасы или коренного берега. Занимают они вытянутые вдоль уступа понижения, достигающие длины 5—10 км и ширины 2—4 м. Наиболее пониженный участок дна находится близ основания уступа третьей надпойменной террасы. В основании месторождений залегают древнеаллювиальные пески и суглинки второй надпойменной террасы. Водно-минеральное питание месторождений происходит за счет грунтовых вод, выходящих из основания террасового уступа, и поверхностно-сточных вод безрусловых потоков, перемещающихся по склону третьей надпойменной террасы. 316
Рельеф поверхности торфяников дает заметный уклон в сторону первой террасы, поэтому мощность залежи наибольшая у склона третьей террасы (до 4,5 м) и наименьшая — у обрыва к первой террасе A—2 м). При относительно большой ширине торфяника и значительной длине E—10 км) притеррасные торфяники на вторых террасах занимают площади от одной до нескольких тысяч гектаров. Нижние слои залежи у склона третьей террасы образованы низинным ольховым, иногда осоковым торфом. Ксеротермический период отразился в залежи этих торфяников слоем пограничного горизонта из верховых пушицевых или сосново-пушицевых торфов. Выше пограничного горизонта залегает слой магелланикум-торфа, поэтому в большей своей части залежь относится к смешанному типу строения; окрайковые участки этих торфяников, расположенные вдоль приподнятого питающего берега, представлены лесными видами строения. У противоположного берега окрайковые участки на всю глубину сложены низинными торфами топяного подтипа (рис. 132). В растительном покрове в центральной части торфяника преобладает магелланикум-фитоценоз; на окраинах со стороны приподнятого берега его сменяют низинные лесные группировки, со стороны низкого берега — переходные фитоценозы и низинные осоковые. Месторождения склонов третьих надпойменных террас распространены в области максимального днепровского оледенения в районах полесий, особенно на площади Мещерского полесья. В результате водно-эрозионных процессов глубокие ложбины пересекают пологие склоны третьих надпойменных террас, спускаясь иногда и на вторые террасы. Дно ложбины имеет ясно выраженный уклон, соответствующий направлению склонов третьей террасы. Поперечный профиль ложбин имеет асимметричный характер: восточный берег меридионального направления круче западного. Рельеф дна ложбины осложнен эоловыми всхолмлениями, придающими ему мелкобугристый характер. В основании ложбин залегают древнеаллювиальные отложения, часто подостланные верхнеюрскими глинами. В водно-минеральном питании торфяников помимо атмосферных осадков значительную роль в первые периоды его существования играли грунтовые воды надъюрского водоносного горизонта. На поверхности ближе к восточному повышенному берегу расположен участок комплексной верховой залежи общей мощностью 7 м. К нему примыкает участок магелланикум-залежи, переходящий к пониженному западному берегу в окраинный участок низинного типа. Мощность магелланикум-залежи 1—3 м, поэтому поверхность месторождения имеет падение от высокого берега к пониженному. Крупное торфяное месторождение «Суловско-Панфиловское» относится к этому типу залегания. Расположен массив в северо-восточной части Мещерской низменности на склоне третьей надпойменной террасы р. Клязьмы. 317
Месторождение представляет собой, сложную систему участков, характеризуемых различными условиями водно-минерального питания: оно складывается из грунтовых вод надъюрского водоносного горизонта, поверхностных без русловых водных потоков с приподнятого берега и атмосферных осадков. Приподнятые наиболее обводненные участки месторождения покрывает растительность грядово-мочажинного комплекса, склоны покрыты сосново-сфагновым фитоценозом, а окраинная часть торфяника занята низинной растительностью. Ряс. 137. Торфяные месторождения древних террас: I — вторых надпойменных; II — склонов третьих надпойменных; III — староречий Месторождения староречий. На вторых или на третьих древних террасах рек западных и южных районов Советского Союза располагаются торфяники староречий, названные так Д. К. Зеро- вым. Приурочены они к углублениям, расположенным параллельно современному руслу и выработанным древними протоками рек (рис. 137). После спада ледниковых вод эти углубления-протоки послужили местом развития торфяников. Протоки глубоко врезаны в древние террасы и вскрывают водоносный горизонт. Богатое грунтовое питание обусловливало быстрый рост торфяника: мощность залежи у питающего берега достигает 8 м, несколько снижаясь к противоположному берегу, с соответствующим падением отметок поверхности. Богатство грунтовых вод и их постоянство отразились в обычной для этих месторождений простоте строения залежи, сложенной в центре торфяника чаще всего от поверхности до минерального грунта гипновым торфом. 318
Отметки поверхности снижаются и к узким сторонам месторождения, где мощность торфяного пласта падает до 2 м. Здесь часто берут начало речки, впадающие в основную водную артерию и дренирующие эти участки торфяника, вследствие чего стратиграфия их отличается от строения залежи центральной части массива: тростниковый или ольховый торфы слагают почти нацело их залежь. § 37. ТОРФЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОДОРАЗДЕЛЬНОГО МОРЕННОГО РЕЛЬЕФА Месторождения зандровых равнин. Повышенные моренные равнины прислонены обычно к грядам конечноморенного рельефа. Они представляют собой переходную ступень от участков холмисто-моренного рельефа к более низкому денудационному уровню зандровых равнин, поверхность которых сильно выровнена. Уклон их составляет 0,0003—0,0001. Под почвенным покровом они сложены флювиогляциальными песками с гравием, галькой и валунами. Мощность отложений достигает 2 м. Под ними обычно залегает морена. В толще флювиогляциальных отложений высоко стоит уровень грунтовых вод (типа верховодки), залегающих на моренном водоупоре. Ложбины, выработанные на поверхности равнины флювиогляциальными потоками, обычно имеют общий уклон поверхности с северо-запада на юго-восток. Зандровые равнины переходят во вторые надпойменные террасы. В гипсометрическом отношении они могут характеризоваться одинаковыми высотами. Границу между ними можно установить по смене флювиогляциальных отложений древне- аллювиальными. Благодаря слабому уклону поверхности зандровых равнин, близкому стоянию уровня грунтовых вод, большому количеству различного рода понижений (ложбин стока, озерных котловин) на зандровых равнинах создались благоприятные условия для развития торфяных месторождений, объединяющих различные по своему генезису участки торфяной залежи. Таково, например, крупнейшее месторождение на территории европейской части Союза Оршинский мох с его громадными и многочисленными озерами. Общая площадь его около 60 тыс. га. Ложе массива сложного происхождения. Оно вырабатывалось первоначально потоками талых вод ледника. Затем поверхность ложа формировалась древней ложбиной стока р. Пранерли. На территории, занятой массивом, было большое число очагов заболачивания. В северной части торфяного месторождения флювиогляциаль- ные отложения залегают под залежью разорванными пятнами, в южной почти непрерывный покров флювиогляциальных отложений ложа смыкается с древнеаллювиальными песчаными отло- 319
жениями второй надпойменной террасы р. Волги. Поэтому вдоль южной части массива тянется небольшая песчаная гряда и песчаные отложения уходят под дно торфяной залежи (рис. 138). Строение торфяника отражает различный генезис отдельных его Рис. 138. Торфяные месторождения водораздельного рельефа: 1 — зандровых равнин; II — повышенных моренных равнин; III, IV и V — соответственно проточных, сточных и бессточных котловин частей; преобладают участки верхового типа. Южный участок, лежащий на склоне второй надпойменной террасы р. Волги (на древнеаллювиальных песчаных отложениях), в основном сложен комплексной верховой и магелланикум-залежыо. 320
Месторождения повышенных моренных равнпн. Повышенные моренные равнины представляют собой переходную ступень от участков холмисто-моренного рельефа к более низкому денудационному уровню зандровых равнин. Это промежуточное положение привело к тому, что повышенные моренные равнины явились областями размыва. Воды отступавших ледников и послеледниковые потоки выработали на их поверхности многочисленные ложбины с неровной волнистой поверхностью. В результате дальнейшего размыва морены и переотложения продуктов размыва в неровности рельефа углубления ложа оказались заполненными флювиогляциальными песками и супесями. Впоследствии спад вод разобщил русла потоков и превратил их в почти замкнутые впадины. Крупный торфяной массив «Святинский мох» (Калининская область) расположен в такой послеледниковой впадине, выработанной в толще морены водами отступавшего ледника. Месторождение лежит среди размытых моренных холмов и участков моренной равнины. Торфяную залежь подстилают оглеенные серо-зеленые моренные глины с включением гравия и с песчаными прослоями, реже флювиогляциальные пески и супеси, заполняющие углубления ложа. Мощность измененной раскисленной морены достигает 1 м. Нижние горизонты морены сложены темно-коричневыми валунными суглинками. Дно месторождения представляет собой ложбину, вытянутую по его длинной оси и имеющую уклон к своей узкой части. Наиболее повышенная поверхность его находится у прилегающего моренного берега. В первые периоды существования месторождения впадина в головной его части служила местом скопления вод, сказавшихся в развитии по берегам ее грядово-мочажинного комплекса. В силу расчлененности рельефа этот комплекс способствует сохранению и накоплению воды и доносит первоначальный режим избыточного увлажнения до самых верхних слоев залежи. Приподнятые, наиболее обводненные участки месторождения покрывает растительность грядово-мочажинного комплекса, ниже по склону ее сменяет магелланикум-фитоценоз, а окраинная часть месторождения покрыта низинной растительностью. Месторождения этого залегания встречаются довольно часто и составляют площади в несколько тысяч гектаров. Месторождения проточных котловин. Проточные котловины типичны для районов среднехолмистого рельефа, южнее границы валдайского оледенения. Здесь после отступания ледника остались участки конечноморенных ландшафтов, .которые подверглись воздействию водно-эрозионных процессов. Переработка холмисто-моренных районов не закончилась до наших дней и продолжается в направлении выравнивания более волнистого рельефа и заторфовывания низин. С периферии в холмисто- моренные участки рельефа внедрялись развивавшиеся путем регрессивной эрозии реки, спускавшие озера и пересекавшие заболо- 21 С. H. Тюремнов 321
ченные озерные котловины. Так образовались проточные ложбинного вида котловины. Узкая речная долина, пересекающая котловину на всем ее протяжении, возникла значительно позже озерной впадины. В основании месторождения залегают мергели и диатомово-известковистые илы, подстилаемые мореной и межморенными песками. Котловины округлой или вытянутой формы шириной до 2 км и длиной до 5 1Ш. Высокие в средней частя минеральные берега к суженным концам котловины значительно понижаются. Рельеф дна сложен параллельно идущими грядами, вытянутыми вдоль котловины; В водном шиании месторождения, сформированного в такой котловине, принимают участие грунтовые гидрокарбонатные и железистые воды, вытекающие из вскрытых эрозией межморенных иэсков. Значительную роль играют и поверх- ностносточные воды безрусловых потоков. Центральная часть торфяника, наиболее приподнятая, с глубиной залежи 4—6 м, представлена гипновым или осоковым видами строения низинного типа, периферийные участки сложены лесными залежами. Доля грунтового и поверхностно-сточного (делювиального) питания в общем водно-минеральном режиме торфяника с ростом залежи уменьшается, что выражается появлением в центральной его части маломощного слоя верхового торфа, прикрывающего низинную залежь. Месторождения сточных котловин. Впадины, послужившие ложем для месторождений сточных котловин, формировались в районах холмисто-моренного рельефа. Первоначально эти впадины образовались в результате неравномерного накопления морены. Расположены они обычно на склонах холмов, в руслах рек или образуют боковые придатки долин. В дальнейшем формирование их связано с определенной стадией переработки ледникового рельефа поверхностными текучими водами. В основании котловин залегают моренные суглинки, глины и другие петрографические разновидности этого генетического типа, подстилаемые межморенными или межледниковыми отложениями. Такого рода впадины за границей последнего оледенения в условиях более зрелого рельефа почти всегда заторфованы, причем иногда на поверхности залежи сохраняются остаточные озерки. Чаще всего впадины связаны с местными базисами эрозии — речными долинами. Тогда участки торфяных месторождений, соприкасающихся с поймами речных долин, питаются паводковыми водами. В приподнятых частях района моренных отложений нередко встречаются крупные водораздельные котловины своеобразной формы: высокие A0—20 м) крутые берега котловины в одной части снижаются, давая выход речкам, берущим здесь свое начало. Форма котловин в плане округлая или округло-удлиненная (рис. 138). Дно плоское и выстлано маломощным слоем глинистого 322
сапропеля. В высоких берегах, сложенных мореной, ближе к основанию выходят на поверхность водоносные горизонты. Площадь котловин колеблется от одной до нескольких тысяч гектаров. Торфяные месторождения этих котловин имеют уклон поверхности от высокого берега к истоку речки. В наиболее глубокой части мощность залежи составляет 5—7 м. в мелкой 1—3 м. Кроме атмосферных осадков торфяники имеют еще два источника водно-минерального питания: грунтовые воды, поступающие из водоносных горизонтов по их периферии, и большое количество обогащенных делювиальных вод. В основном торфяная залежь относится к низинному типу и распадается на несколько участков: большая центральная часть торфяников представлена многослойным лесо-топяным видом строения, периферийные части у высоких берегов — ольховым, мелкозалежные части в районе истока речки — тростниковым. На большей площади месторождений в толще топяных торфов на глубине 2—3 м ясно выражен слой древесно- осокового торфа повышенной степени разложения, синхронный пограничному горизонту верховых торфяников, месторождений маломощного слоя верхового торфа, прикрывающего низинную залежь, свидетельствует о начале перехода болот в фазу атмосферного питания (рис. 139). Растительный покров на этих участках представлен сосново-сфагновымп фитоцено- зами. Остальной центральной части торфяника свойственны безлесные фитоценозы евтрофного типа. Узкая полоса ольшаников окольцовывает центральную часть, за исключением маломощных участков в истоках речки, покрытых осоковой или тростниковой растительностью. К месторождениям этого типа залегания относятся «Варегово» и «Берендеевское» (Ярославская область) и «Усвиж-Бук» (БССР). Рис. 139. Стратиграфический план торфяного месторождения водораздельной сточной котловины. Средняя тор- фяно-болотная область: J — смешанная топяная залежь; 2 — осоковая низинная залежь; з — тростниковая .залежь; 4 — топяыо-лесная залежь; 5 — лесо- топяная залежь; в — древесно-осоковая залежь; 7 — дрересно-тростниковая залежь; 8 — ольховая залежь Наличие в повышенных частях 21* 323
Месторождения бессточных котловин. Бессточные котловины по условиям образования сходны со сточными котловинами средне- холмистого рельефа. Геологическое строение и характер вскрытых эрозией водоносных горизонтов, принимающих участие в водном балансе месторождений, также аналогичны. Основное отличие Оз. За ро сель О W00 15001, м Рис. 140. Строение залежи торфяных месторождений бессточных озерных котловин: I — низинная залежь; II и III — верховые залежи заключается в морфологии впадин. Они представляют собой округлые котловины с наибольшим понижением дна в средне л части. Замкнутые котловины древних озер, часть которых и теперь еще имеет открытую водную поверхность, являются неотъемлемым элементом моренного ландшафта, особенно в области конеч- 324
еых морен. Но большая их часть к настоящему времени полностью заторфована или сохранилась среди торфяных массивов в виде небольших по площади остаточных озер. Озерные котловины весьма разнообразны по площади и форме. Образование в них озер относится к первым периодам послеледникового времени, о чем свидетельствуют мощные озерные отложения, выстилающие дно этих котловин. Глинистый сапропель в основании озерных отложений переходит в слои водорослевого сапропеля. Непосредственно на слое сапропеля залегают в одних котловинах низинные, в других — верховые торфы (рис. 140). В низинных торфяниках сохранившиеся озера окаймляются залежью топяного строения, переходящей к минеральным берегам в лесную или топяно-лесную. Верховые залежи в озерных котловинах состоят также из двух участков: центрального с ма- гелланикум-залежью или комплексной верховой и периферийного, представленного магелланикум-мелкозалежным вариантом или смешанным типом строения. § 38. ТОРФЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ИНОГО ЗАЛЕГАНИЯ Месторождения провальных воронок распространены в таких районах, где карстовые формы не являются преобладающими, а накладываются на формы рельефа другого происхождения. Карстовые процессы проявляются на поверхности надпойменных террас, зандровых равнин и в районах холмистого моренного рельефа. Образование карстовых форм в виде провальных воронок возможно при небольшой мощности четвертичных отложений, залегающих на поверхности растворимых горных пород, чаще всего известняков и доломитов. Образование пустот в растворимых породах приводит к оседанию поверхности, а в дальнейшем к образованию воронок. Провальные воронки представляют собой замкнутые котловины округлой или эллиптической формы до 5—10 м глубиной и до 50—100 м в диаметре. В незаторфованных воронках дно покрыто большей частью бурой глиной. Здесь подолгу застаиваются дождевые и талые воды. В некоторых случаях воронки вскрывают горизонт подземных вод, тогда здесь возникают озерки или озера (рис. 141). В отдельных воронках можно наблюдать различные стадии заболачивания этих озер. Некоторые воронки заторфованы полностью. При бурении торфяной залежи на известной глубине иногда можно обнаружить остатки погребенного озера. В основании торфяной залежи лежит слой сапропелевых отложений. Залежь проста по своему строению и сложена чаще верховыми торфами невысокой степени разложения. Морфологические особенности поверхностных форм карста, распределение этих форм в пространстве и гидрология карста определяются составом и структурой карстующихся коренных пород. 325
Средоточия торфяных карстовых воронок известны по западному склону Урала, на междуречье Оки и Клязьмы (близ городов Вязники, Мурома, Коврова), в Эстонии и Литве. Месторождения межсельговых ложбин занимаю! вытянутые впадины длиной до 2 км, шириной до нескольких сотен метров и расположены между сельгами, достигающими длины 2 км и высоты 10 м. Сельги сложены валунными песками, перекрывающими повышение докембрийских кристаллических пород. В основании месторождений залегают валунные пески мощностью 1—2 м, подстилаемые магматическими или метаморфическими породами архея и протерозоя. Месторождения в своем развитии переживали озерную стадию. В настоящее время сохранились многие ложбинного типа озера, разделяющие гряды сельг (рис. 142). Возникнув самостоятельно в отдельных впадинах, месторождения сливаются в дальнейшем в целые торфяно-болотные системы, среди которых возвышаются озы, покры- *\ тые лесами. Водно-мине- _■ ч ральное питание поступает из различных источников, . _ что усиливает мозаичный -~-! характер месторождений. Они питаются за счет грунтовых вод повышенных берегов, трещинных и делювиальных вод. Месторождения межсельговых впадин харак- Рис. 141. Схематический разрез торфяного месторождения провальной воронки: I — магелланикум-торф; 2 — сапропель; 3 — аллювий; 4 — верхнеюрские глины; 5 — пермские' известняки и доломиты 100 1м Рис. 142. Схематический разрез торфяного месторождения межсельговой ложбины: 1 — морена последнего оледенения; 2 —; кристаллические породы докембрия терны для центральной области последнего оледенения, где сохранились свежие формы ледникового рельефа. Образование межсельговых впадин имеет сложное происхождение. В дочетвер- тичное время происходило разрушение пород различной прочности. Породы, более устойчивые по отношению к процессам деструкции, образовали гряды, менее устойчивые — впадины. Закономерная ориентировка их связана с основными тектоническими направлениями, с преобладающим простиранием карельской складчатости. Выветренная поверхность древних магматических и метаморфических пород подвергалась неоднократному воздействию ледников, которые снизили поверхность холмов и 326
углубили впадины. Примером этого типа торфяного месторождения служит «Водораздел» (Карелия). В основании месторождения залегают валунные пески или скопления валунов, подстилаемые гранитами или гнейсами карельской формации. Месторождения овражные приурочены к районам с сильно расчлененным рельефом и большой сетью оврагов. В обрывистых берегах последних и располагаются торфяники. Местоположение этих торфяников предопределяет их узкую, вытянутую, часто извилистую форму. Залежь представлена обычно топяным подтипом строения (гипновым низинным или осоковым видом). Повышенная зольность залежи обусловлена сносом делювиальными водами большого количества минеральных частиц с окружающих обнаженных берегов. При большой ширине торфяника влияние делювиальных вод проявляется главным образом в его полосе, прилегающей к склону долины, где в результате плоскостного смыва образуются делювиальные шлейфы, а в устьях оврагов — конусы выноса. Там, где овраги врезаются в водоносные породы меловой, юрской или даже девонской системы, выходы грунтовых вод наблюдаются в виде источников у подножья склонов. Этот тип торфяников хорошо изучен Н. И. Пьявченко в зоне лесостепи (в Черноземной тор- фяно-болотной области). Месторождения горные. В горных местностях заторфо- ванность, как правило, незначительная. Чаще всего горные торфяники возникают вокруг горных озер и к настоящему времени заполняют иногда всю озерную котловину, так что о бывшем в ней когда-то озере свидетельствуют только водно-озерные отложения, подстилающие торфяную залежь. Залежи таких торфяников относятся к низинному типу, а иногда к переходному и верховому. Нередки торфяники и в горных долинах по берегам текущих по ним рек, и в долинах древних рек, к настоящему времени исчезнувших, заторфованных. Горно-долинные болота питаются или речными водами или водами поверхностного стока и ключей, выходящих на поверхность у подножья гор. Эти торфяники маломощны и сложены низинными тростниковым, осоковым, гипновым и иногда лесным торфами, часто с включениями минеральных прослоев. Иногда заторфован бывает весь тальвег верхней части ключевой долины со всеми ее ответвлениями, тогда торфяник имеет характер ветвистой системы. В горах торфяники развиваются на довольно крутых склонах у выхода на поверхность ключевых вод (висячие болота). Разливаясь вниз по склону, воды обеспечивают условия избыточного увлажнения и способствуют заселению почв влаголюбивой растительностью. Залежь таких торфяников сложена низинными типами или осоково-гипновыми торфами малой или средней степени разложения. Мощность ее и занимаемая площадь невелики. 327
А. А. Генке л ем и Е. И. Осташевым в окрестностях горы Яман-Тау (Урал) обнаружены висячие болота, развивающиеся при увлажнении склона атмосферными осадками, вследствие усиленной конденсации последних горными вершинами. В этом случае торфяники имеют верховой тип строения. Иовестны также горные болота, образовавшиеся на плоских водонепроницаемых базальтовых плато (Дальневосточный край, Кавказ, Карелия). Как видно, в понятие «горный» торфяник входят торфяные месторождения различных местоположений, условий питания и, следовательно, различного строения залежи. При залегании торфяника выше альпийской зоны его растительный покров и ботанический состав торфов, слагающих залежь, обогащается тундровыми элементами. При больших высотах расположения торфяников на их поверхности отмечаются явления эрозии мерзлотной, водной и ветровой, и деградации торфяника. Выраженность в горах высотной климатической зональности служит причиной заторфованности высокогорных областей даже в южных широтах, там, где соседствующие с горами долины не заболочены.
ГЛАВА XI ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В СССР Торфяные ресурсы СССР исчисляются в 200,7 млрд. т торфа при влажности 40%, что составляет около 66% мировых запасов. Распространены торфяные месторождения на площади около 83 млн. га, причем более 93% запасов торфа сосредоточено в Российской Федерации. На долю европейской части СССР приходится 29,2% всех запасов торфа. Наиболее заторфованы районы Северо-Запада и Западной Сибири. Степень изученности торфяного фонда Советского Союза в отдельных районах неодинакова. Всего разведано более 63 тыс. торфяных месторождений общей площадью почти 48 млн. га (в границах промышленной залежи) с запасами торфа 162,5 млрд. т. Таким образом, прогнозные запасы II группы, т. е. выявленные по аэрофотоматериалам, картографическим, литературным и другим источникам, составляют 38,2 млрд. т. Промышленные категории запасов, разведанные детально, составляют в целом по СССР 18,4%, по РСФСР—17%, по БССР — 32%, по УССР — 19,8% разведанных запасов. В районах, где наиболее интенсивно ведется добыча торфа, удельный вес промышленных категорий запасов значительно выше. Так, в Центральном экономическом районе детально разведанные запасы торфа по отношению к общим разведанным, составляют 58,8%, а в Волго- Вятском — 44,4%. Наименее изученными являются восточные районы СССР, где детально разведанные запасы торфа составляют около 3%. Распределение торфяных ресурсов по отдельным экономическим районам РСФСР и другим союзным республикам приведено в табл. 35. Подразделение торфяных ресурсов СССР в соответствии с границами административного деления Советского Союза имеет большое практическое значение для обоснования планов перспективного развития народного хозяйства в пределах каждой отдельной республики, края, области, района. Но для выявления общей природной закономерности размещения торфяного фонда необходимо районирование по естественноисторическому принципу. Районированием болот занимались многие ученые: А. В. Фомин, В. С. Доктуровский, Л. Я. Ленин и др. 329
ТАБЛИЦА 35 Экономический район РСФСР, республика Площадь торфяных месторождений е границах промышленной залежи, млн. га общая разведанная Запасы торфа, млрд. т D 0% влажности) разведанные Северо-Западный Центральный Центрально-Черноземный Волго-Вятский Поволжский Уральский Западно-Сибирский Восточно-Сибирский Дальневосточный Калининградская обл. 8,9 1,4 0,04 0,5 од 2,7 34,1 3,1 5,7 од 5,8 1,3 0,04 0,5 ОД 2,4 31,3 1,2 1,6 од 29.3 5.5 0,1 2,1 0.3 10,3 109,7 9,9 18,5 0,3 19,8 5,2 ОД 2,0 0,3 9,1 103,9 4,0 5,2 0,3 Всего по РСФСР 56,6 44,3 186,0 149,9 Украинская Белорусская Латвийская Литовская Эстонская Грузинская Армянская Итого по СССР 0,9 1,7 0,5 0,3 0,6 0,02 0,001 60,6 0,7 1,6 0,4 0,2 0,4 0,02 0,001 47,6 3,0 5,5 2,0 1,2 2,9 ОД 0,0024 200,7 2,3 5,4 1," 0,8 2,3 ОД 0,0024 162,5 Характеризуя болота и торфяники в основном по их растительному покрову и типу поверхности, Н. Я. Кац проводит их районирование на территории Советского Союза, связывая размещение болот с ботаническими зонами, в пределах которых он дает границы болотных провинций (рис. 143 и 144). Распределение болот на территории Советского Союза М. И. Никонов приурочил к широтным климатическим зонам, выделив следующие пять поясов заторфованности: 330
заторфованность: ниже 0,01% ничтожная от 0,01 до 1% слабая от 1 до 3% умеренная <>т 3 до 10% повышенная свыше J0% • • сильная Северных! пояс слабой заторфованностп он относит к зоне тундры. Остальные пояса заторфованностп совпадают с климатическими зонами увлажнения (по Н. Н. Иванову): пояс с ничтожной Рис. 143. Болотные провинции европейской части СССР (по Н. Я. Кацу): 1 — арктических и минеральных осоковых болот; 2 — плоскобугристых болот; 3 — крупнобугристых болот; 4 — тайги и болот типа аапа; 5 — лесов ы выпуклых болот; 6 — ев- трофных и олиготрофных сосново-сфагновых болот; 7 — евтрофных болот русской лесостепи п степи; 8 — горных болот заторфованностыо приурочен к зоне недостаточного увлажнения; южный пояс слабой заторфованностп — к зоне умеренного 331
увлажнения. Территории с более высокими степенями заторфо- ванности расположены в пределах лесной полосы — в зоне достаточного и избыточного увлажнения. Неравномерность распределения торфяников внутри каждого пояса объясняется различием геоморфологического строения отдельных его частей. Особо выделены территории с большим скоплением преимущественно крупных по площади торфяных месторождений (торфяные Рис. 144. Болотные провинции азиатской части СССР: 1 — арктических тундр и минеральных осоковых болот; 2 — тундр, лиственных редколесий и плоскобугристых болот; з — горные, частью горно-равнинные; 4 — тайги и крупнобугристых болот Западной и Средней Сибири; 5 — таежных лесов и евтрофных болот; 5а — Западно-Сибирская провинция южной тайги, березовых лесов и евтрофно-мезотроф- ных болот с участием олиготрофных осоково-сфагновых; 6 — лесов и выпуклых болот; 7 —- горных болот; 8 — южных степей полупустынь Казахстана с тростниковыми и солевыми болотами бассейны)ДК ним отнесены территории, расположенные в пределах тектонических прогибов. Таких торфяных бассейнов насчитывается на территории ССГ.Р 22, запас торфа в них около 70% от всех запасов СССР. § 39. ЕВРОПЕЙСКАЯ ЧАСТЬ СССР При выделении торфяно-болотных областей на территории европейской части Советского Союза руководствуются степенью заторфованности территории, количественным соотношением и площадью торфяников по типам, а также климатическими и геоморфологическими условиями, которые предопределили типы, количество и размещение торфяников на площади области и направление их развития. 332
Территория европейской части Советского Союза разделена на 13 торфяноболотных областей, приближенные границы которых даны на прилагаемой карте (рис. 145). Область тундровых торфяников Своеобразие климатических и почвенно-геоморфологических условий тундры и присущих ей типов торфяников заставляет выделить ее в особую торфяно-болотную область, единую для европейской и азиатской частей СССР. Рис. 145. Торфяно-болотное районирование европейской части СССР: 1 — область тундровых торфяников; торфяно-болотные области: 2 — Кольско—Карельская; 3 — Северная; 4 — Прибалтийская; 5 — Северо-Западная; б — Средняя; 7 — Вят- ско-Камская; 8 — Западная; 9 — область торфяников Припятско-Деснинского Полесья; Ю — Черноземная; и — Украинская; 12 — Южная; 13 — Уральская; 14 — Грузинская; 15 — Армянская 333
По геоботанической карте СССР зона тундры делится на четыре типа растительного покрова: крайнюю северную арктическую тундру, типичную (моховую и лишайниковую) тундру, кустарниковую и кочкарную тундру и предтундровое редколесье (лесотундру), граничащую с таежной зоной. Причем по долинам рек моховая и лишайниковая тундра поднимается на север в тундру арктическую, кустарниковая и кочкарная вторгается в моховую и лишайниковую, а лесотундра заходит в глубь кочкарной тундры, так что растительный покров в каждом из районов отличается большой мозаичностыо так же, как и размещение торфяников. Южная граница арктической тундры проходит через Вайгач, Ямал, Таймыр и через крайний север Восточной Сибири. С ней совпадает и южная граница района арктических торфяников. По мнению большинства исследователей, процесс торфообразо- вания в этой части тундры в настоящее время совершенно или почти не проявляется. Сомкнутый растительный покров здесь отсутствует. Отдельные болота с гипново-осоковой растительностью по долинам рек, плоским равнинам и депрессиям на водоразделах имеют маломощный слой торфянистых отложений. Наибольшего распространения в тундре достигают полигональные и плоскобугристые торфяники. Характерной особенностью полигональных болот является сетчатая или ячеистая поверхность, разбитая многочисленными пересекающимися моро- зобойными трещинами на прямоугольные и многоугольные от- дельности-полигоны периметром обычно 10—20 м. Ширина обвалованных трещин с задернованными откосами поверху составляет от 50 см до 4 м. Высота валиков от 30 до 70 см. Внутренняя вогнутая часть полигона иногда увлажнена или заполнена водой; во многих случаях полигоны бывают не обвалованы, плоски и сухи. Летом ложбины-трещины часто залиты водой, под которой находятся иногда очень глубокие клинья льда. В воде развиваются негустые почти чистые заросли Eriophorum russeolum с плавающим в воде Drepanoclaclus fluitans. Высота, размеры в поперечнике и форма плоскобугристых торфяников колеблются в значительных пределах. В растительном покрове бугров или останцов бугров преобладают кустарнички (Ledum palustre, Vaccinium vitis — idaea, Betula nana), зеленые мхи (Dicranum elongatum) и сфагновые, много морошки, значительное количество лишайников. В обводненных ложбинах между буграми — осоково-гипновая и осоково-сфагновая растительность. Залежь этих реликтовых торфяников сложена в основном низинным травянистым торфом с пнями лиственницы (рис. 146). Обнажения реликтовых торфяников с залежью мощностью до 2 м встречаются и в обвалах по берегам рек. Так же, как и в плоско-бугристых торфяниках, залежь здесь не связана по 334
видовому составу торфа с современным растительным покровом и образована преимущественно травяными и гипково-травяными торфами степенью разложения 15—20%, с включениями пней древесных пород и иногда с признаками заиления в верхнем слое или засорения эоловыми песками. Встречаются реликтовые торфяники, подостланные слоем льда, иногда с примесью ила. Реликтовые торфяники образовались в далеком прошлом — в эпоху Рис. 146. Плоскобугристый торфяник в Северо-Западной Сибири термического максимума, когда тундровая зона на некоторый отрезок времени значительно перемещалась к северу. В границах полигональных и плоскобугристых торфяников встречаются и торфяники крупнобугристые, южная граница которых совпадает приблизительно с северной границей леса. На Кольском полуострове этот район занимает узкую полосу по западному берегу Белого моря и включает зону тундры и лесотундры. В Сибири южная граница этого района проходит значительно южнее северной границы леса и совпадает с южной границей области многолетней мерзлоты (см. рис. 143 и 144). Плосковершииные торфяные бугры представляют собой остан- повые формы рельефа, которые образовались за счет термокарстовых процессов по разделяющим их морозобойным трещинам с жильным льдом. Образование крупнобугристых торфяных месторождений связано с пучением, которое носило либо инъекционный, либо миграционный характер. 335
В результате многолетних исследований А. П. Тыртиков пришел к выводу, что образованию крупнобугристых торфяных месторождений способствует естественная смена водно-болотной, а затем болотной растительности в мелководных озерах и озерках. За период, пока протаивание преобладает над промерзанием, в водоеме происходит отложение илов и смена различных фитс- ценозов водолюбивой растительности. С повышением дна водоема Рис. 147. Комплексы с крупными мерзлыми буграми на севере Западной Сибири за счет отложения илов водолюбивая растительность уступает место водно-болотной, а затем и болотной растительности и на месте бывшего водоема развиваются постепенно все менее обводненные кустарничко-травяно-моховые фитоценозы, в которых вместо илов отлагаются торфы. Отмечено, что наименьшая глубина протаивания наблюдается на торфяных месторождениях, поэтому мерзлые слои под кустарничково-осоково-моховыми торфяными месторождениями сохраняются нередко до конца августа. Дальнейшее уплотнение мохового покрова с участием сфагновых мхов и накопление торфа знаменует наступление периода, когда промерзшие зимой слои грунтов не протаивают летом и образуют перелетки. В последующие зимы полностью промерзают почвы не только над перелетками, но и залегающие ниже их (промерзание преобладает над оттаиванием) и под кустарнич- ково-сфагновыми болотами образуется многолетняя мерзлота. 336
Ее появление вызывает ряд изменений в условиях развития болота: понижается температура почвы в период вегетации, растительный покров, оттаивающий в течение лета, изолируется от грунтовых вод, отмирающий растительный покров почти не разлагается и питательные вещества остаются в нем в недоступном для корневых систем состоянии и все это вызывает угнетение и изреживание кустарничков. Кустарничково-сфагновый покров сменяется плотным ковром из Sph. fuscum (рис. 147). Скд. 20 Скв. 21 V///. 3 ——— Ii*.*j5 EI 3? Рис. 148. Разрез залежи крупнобугристого торфяника: 1 — торф; 2 — песок с включением гальки; з — суглинок слоистый; 4 — глина; 5 — гнезда льда; 6 — прослойки льда; 7 — верхняя граница многолетних мерзлых пород Если под растущим торфяником залегают тонкодисперсные (пучинистые) грунты, то на известном этапе его развития (с наступлением преобладания промерзания над оттаиванием) промерзание вызывает пучение этих грунтов. Снизу и с боков из окружающих таликов к ним мигрирует влага и, замерзая, образует здесь прослойки льда. Разрез залежи крупнобугристого торфяника по Г. С. Костантиновой показан на рис. 148. Повышение поверхности болота за счет нарастания торфа в результате пучения вызывает прогрессирующее осушение верхних слоев почвы, замедление роста сфагнового покрова, отмирание сфагнов и внедрение в них лишайников. Из кустарничков среди отвоевывающих себе новые участки лишайников преобладает багульник. Прекращается накопление торфа и начинается разложение его грибами и лишайниками. Бугры эти расположены одиночно или группами на водоразделах или аллювиальных террасах, за исключением поймы. В случае, когда дно зарастающего озера или озерка сложено грубодисперсными (непучинистыми) грунтами, на месте озерно- болотного понижения образуется плоский торфяник. Плоские мерзлые торфяники широко распространены в северной тайге. 22 с. н. Тгоремнов 337
Массивы их занимают десятки квадратных километров и преобладают по площади над бугристыми. Так, общая заболоченность северной половины Кольского полуострова 50—60%, но собственно крупнобугристые торфяники составляют незначительный процент. Кольско-Карельская торфяно-болотная область Выделение этой торфяно-болотной области геоморфологически обосновано, так как своеобразие торфообразовательного процесса и распределение торфяников на территории области связано здесь с развитиел! самых молодых свежих форм ледникового рельефа как аккумулятивных, так и эрозионных. По формам рельеф л в пределах области можно выделить два крупных района: Кольский полуостров и Карелию. В западной гористой части Кольского полуострова встречаются небольшие горные торфяное месторождения, общая заторфованность здесь невелика. Торфяники занижают различные геоморфологические формы: горные котловины, межгорные понижения, склоны, а иногда плаще- образно покрывают отдельные повышения рельефа. Характерно для них разнообразие строения залежи на отдельных участках одного и того же торфяника. Горные торфяники в основном неглубокие, сравнительно молодые и имеют в строении залежи много общих черт с торфяниками северной части Финляндии. В Карелии, в зоне северной тайги, широко распространены торфяники аапа-типа. Это целые болотные системы неправильных очертаний, занимающие большие пространства. Для них характерна плоско-вогнутая поверхность и питание водами, стекающими с минеральных берегов. Относительное богатство этих вод минеральными соединениями ограничивает развитие на торфяниках олиготрофной растительности, поэтому залежь здесь сложена низинными торфами, но по ее поверхности разбросаны кочки или гряды из верховых (иногда переходных) торфов. Растительность гряд, кочек и понижений очень разнообразна в отдельных районах, на отдельных торфяниках, а также на центральных и периферийных участках одного и того же массива. В Тунгудском районе Е. А. Галкиной выделено для повышений аапа-торфяника переходный фитоценоз со слабо развитым сфагновым покровом и господством в травяном ярусе Molinia coerulea, Scirpus caespitosus, Carex. lasiocarpa. Понижения на этом участке имеют гипновый покров из Drepanocladus со Scorpidium scor- pioides или Utricularia intermedia. Из цветковых здесь преобладает вахта Carex livida и С. chordorrhiza, из споровых — хвощ (рис. 149). Территорию средней Карелии подразделяют на три геоморфологических района: Прибеломорскую низменность, Олонецкую равнину и центральный район моренных гряд и озер. В первом районе болота расположены на террасах послеледниковой беломорской трансгрессии. Торфяная залежь их сложена 338
Рис. 149. Торфяник аапа-типа -?<■■. ,.>::. ,V'5"X,--^; r-'i^.?^-Й* i^ST^*"^Сж• i»-• ' #<»S*i, ,.. ■ Ji**..4"->"?** *.*:.-«,5- ':',•-• -.-, -4>х-- ; - • Рис. 150. Регрессивные явления в грялово-мочажинном комплексе
фускум-торфом и комплексом торфов гряд и мочажин слабой степени разложения. Господствующая растительность — безлесная, кустарничково-сфагновая с явно выраженными процессами деградации и эрозии (рис. 150). На торфяниках высокой террасы большие площади занимает сосново-кустарничковый фитоценоз со Sph. fuscum или без мохового покрова — при тесной сомкнутости кустарничковой растительности us Vaccinium uliginosunu Betula nana, Ledum palustre, Calluna vulgaris. Олонецкая равнина обязана своим ровным рельефом отложениям древнего предледникового озера и ладожской трансгрессии. Характерной особенностью района являются значительная заболоченность и относительно малая мощность сильно обводненной торфяной залежи. Верхние слои торфяников сложены сфагновым торфом слабой степени разложения; в основании лежат торфы травяной группы с преобладанием шейхцериевых. Под современными залежами на глубине 4—5 м от поверхности на отложениях ладожской трансгрессии бурением обнаружены более древние слои торфа. Современный растительный покров характеризуется пышным развитием сфагновых мхов почти без всяких следов деградации с незначительной дифференциацией по элементам рельефа. Чаще всего в фитоценозах верхового типа встречаются Sph. papillosum и Sph. fuscum, в переходных фитоценозах — Sph. obtusum, Sph. majus и Sph. fallax. Из травянистых встречаются Trichophorum caespitosum, Carex pauciflora и вахта, распространенная в большом количестве на всех местообитаниях. В средней части Карелии наибольшее распространение в рельефе имеют впадины ложбинного типа и разделяющие их гряды (сельги) одного с ними направления. По данным И. Д. Богдановской-Гиенэф, болотообразовательный процесс в этом рельефе возник в озерах, зараставших гипновыми мхами. К настоящему времени гипновые торфы местами перекрыты осоковыми. Заболачивание сельг возникло позднее и теперь некоторые из них заросли Sph. fuscum с кустарничками и сосной. Таким образом, небольшие по площади болота слились в болотные системы, среди которых возвышаются вытянутые гряды. Процесс слияния болот зависит здесь и от молодости речной сети. В этом районе кроме болот межсельговых впадин часто встречаются торфяники в долинах рек и на террасах озерных котловин. Первые неглубокие, местами покрыты минеральными наносами или засорены речным аллювием. Мощность торфяного пласта вторых составляет 6—8 м. Залежь их комплексная. Южная часть Карелии в районе Ладожско-Онежского перешейка беднее торфяниками. Рельеф здесь беспорядочно-холмистый, слабо возвышенный с общим уклоном к Ладожскому озеру. Мощность ледниковых отложений значительна. В районе Суо- Ярви к западу от г. Петрозаводска исследованы торфяники различного местоположения. Для их залежи характерна сложная стра- 340
тиграфия со сменой низинных торфов переходными, а затем верховыми, с самым разнообразным напластованием видов торфа в отдельных пунктах профиля. Растительный покров этих торфяников отмечен характерной для Карелии мозаичностью: на небольших площадях сочетаются группировки различных видов и типов. На общем фоне геоморфологического строения Кольско-Ка- рельской области формы рельефа и залегание торфяных болот в области последнего оледенения отличаются большим своеобразием. То же следует сказать и о видах залежей. В целом в Карелии преобладание в растительном покрове остается за переходными фитоценозами, в залежи — за низинными видами строения. Северная торфяно-болотная область Область занимает большую часть территории Архангельской, Вологодской областей и Коми АССР южнее границы тундры. Северная половина области представляет собой равнину, разделенную древним, сильно размытым, в южной части почти не выделяющимся в рельефе Тиманским кряжем на две неравные части: западную, включающую междуречье Онеги, Сев. Двины и Мезени, и восточную — Печорскую равнину. Плоскоравнинный рельеф, неглубокое залегание уровня грунтовых вод, значительное количество осадков и пониженное испарение вызывают высокую заболоченность области. Вся Северная торфяно-болотная область входит в выделенную Н. Я. Кацем область верховых грядово-мочажинных болот. Для строения их залежи характерны: большая мощность торфяного пласта, сложенного преимущественно комплексом верховых грядовых и мочажинных торфов; большая толща верхних слабо разложившихся слоев сфагновых торфов; малая или средняя пнис- тость. Поверхность их выпуклая. В растительном покрове преобладают слабо облесенные грядово-мочажинный (рис. 151) и гря- дово-озерковый комплексы. На севере Вологодской области торфяники этого строения составляют свыше 50% торфяного фонда. Громадные грядово-мо- чажинные и грядово-озерковые торфяники покрывают большие площади и в Архангельской области. Северные приморские болота этого строения имеют в растительном покрове явления регрессивного характера: отсутствие сосны в растительном покрове или наличие лишь редких отмирающих сосенок, деградирующий сфагновый ковер и замена его на грядах лишайниками, появление топких мочажин «римпи» с обнаженным торфом или покрытых печеночниками. В районе дельты и нижнего течения р. Сев. Двины заторфо- ванные острова с мощной толщей фускум-торфа в верхних гори- зонтах залежи или с грядово-мочажинным и грядово-озерковым г341
комплексами на поверхности являются стародельтовыми образованиями, возникшими в результате тектонического поднятия прибрежных территорий области. В районе левых притоков среднего течения р. Сев. Двины в плоских понижениях водоразделов распространены массивы верхового типа, сходные по регрессивным явлениям в растительном покрове с болотами поморского Рис. 151. Грядово-мочажинный комплекс типа: гряды заняты сосново-сфагновыми фитоценозами с лишайниками, мочажинно-пухоносовыми, пушицево-сфагновыми сообществами (Sph. majus, Sph. balticum, Sph. lindbergii); нередки здесь водорослевые мочажины или озерки. г Сложные болотные системы занимают очень большие площади на равнинах различного происхождения: на пологих склонах плоских морских равнин, на плоских озерно-ледниковых или морских равнинах. Большая часть площади крупных болотных систем покрыта олиготрофным грядово-мочажинным комплексом. Залежь сложена фускум-торфом, шейхцериевым верховым или комплексным верховым торфами. В наиболее глубоких участках мощность ее 342
достигает 3—5 м. В нижних горизонтах залежь слагают низинные и переходные торфы. Довольно крупные верховые массивы приурочены к водоразделам рек Онеги, Могли с их притоками и к склонам надпойменных террас р. Онеги. Для более крупных торфяников характерны грядово-мочажинные комплексы, для небольших — сосново-кус- тарничковые с кочковатым микрорельефом и обилием морошки. Торфяники Коми АССР исследованы слабо. Основная масса их приурочена к понижениям на широких низменностях, сложенных мощной толщен четвертичных отложений. Верховые болота залегают обычно на незаливаемых надпойменных террасах и наиболее крупные из них относятся к грядово-мочажинным массивам с выпуклой поверхностью. Такие же торфяники обследованы в низине Сандорских озер. Менее крупные верховые торфяники обычно плоски и сильно облесены. На плоском низинном междуречье Печора — Усог — Большая Сынса, сложенном с поверхности аллювиальными и озерными отложениями, находится крупное торфяное месторождение «Усинское» (около 150 тыс. га). Поверхность его волниста (разница высот 10—15 м) и обильна суходольными островами и озерами различных площадей. Залежь, его относится преимущественно к верховому типу. Крупные переходные лесные болота (с березой и сосной) присущи низменностям вокруг озер Воже, Белого, Никольского и др.; болота с кустарничково-осоковой растительностью — слабо дренированным понижениям холмистого рельефа. И в Вологодской и в Архангельской областях переходные болота приурочены к замкнутым понижениям в районах развития карбонатного и гипсового карста. В Коми АССР переходные торфяники встречаются чаще на незаливаемых надпойменных террасах. Среди низинных болот в Вологодской области развиты как облесенные (сосново-березовые и елово-черноолынаншшовые) болота, так и безлесные травяные и травяно-моховые. Безлесные болота покрывают почти сплошь водоразделы рек Судога, Шогды, Аредоги. В притеррасных частях пойм крупных рек и по речкам и ручьям обычны травяные низинные болота. Осоково-хвощовые топи часто встречаются в понижениях холмистого рельефа с неглубоким залеганием карбонатных пород. Ключевые облесенные и травяные болота свойственны территориям, питаемым напорными грунтовыми водами. В Архангельской области они встречаются в притеррасной части древней дельты р. Сев. Двины; по некоторым ее притокам в изолированных впадинах; в районах карстового рельефа по нижнему течению рек бассейна р. Кулоя; в районе южного берега Онежской губы; в районах гипсовых карстов; в понижениях на слабо всхолмленных водоразделах и их склонах. В Коми АССР низинные торфяники залегают обычно на заливаемых участках речных долин. На облесенных низинных торфяниках низменностей древесный ярус образует ель, береза 34а
и ольха, на безлесных развиты осоковый или осоково-гипновый фитоценозы. Аапа-торфяники, опоясанные грядово-мочажиннымй участками, широко распространены вдоль р. Печоры. Прибалтийская торфяно-болотная область В эту область входит прибрежная полоса вдоль Балтийского моря, охватывающая Эстонскую ССР, Латвийскую ССР, частично Литовскую ССР и Калининградскую область. Характеризуют ее атлантический климат, плоский рельеф, низкие отметки поверхности и водонепроницаемая морена в качестве наиболее широко распространенной почвообразующей породы. Территория Эстонской ССР представляет собой преимущественно низменность. Незначительная высота территории, плоский рельеф и водоупорные почвы являются причиной сильного заболачивания страны. Степень распространения торфяных месторождений в Эстонии определяется, в общем, разницей высот для отдельных ее частей: наиболее широко распространены торфяники в западной низменной части ее территории. Неотектонические движения в послеледниковое время, амплитуда которых в северной части Эстонии больше, чем в южной, сказались на развитии главным образом низинных торфяников: в районах понижения уровня грунтовых вод (в условиях более интенсивного неотектонического поднятия) мощность низинных торфов составляет 1—3 м; в южных районах — 6—8 м. В Эстонии общая площадь торфяников составляет 20,7% площади всей территории республики. Из них верховых торфяников 39,2%, переходных 10,2%, низинных 50,6%. Среди низинных 1/4 площади составляют пойменные болота. В северо-восточ ной и юго-западной частях Эстонской ССР преобладают лесные низинные болота (ольшаники, березняки). Безлесные низинные болота приурочены к ее западной части. Здесь коренные породы грунта состоят из богатых известью силурийских и ордовиковых отложений, растительный покров очень богат по видовому составу и включает большое количество растений, неизвестных в растительном покрове болот средней полосы европейской части Союза: Cladium mariscus, Schoenus ferrugineus, S. nigricans, Carex hostiana и др. Центральная часть верховых болот Восточной Эстонии выпуклая, склоны покрывают грядово-мочажинный и грядово-озерко- вый комплексы с концентрическим расположением элементов микрорельефа. Верховые болота западной части Эстонии имеют более крутые склоны и безлесную платообразную центральную часть. В зависимости от природных условий и характера заторфовы- вания на территории Эстонской ССР выделены пять районов. Район Северо-Эстонской низменности — полоса шириной 30—40 км вдоль побережья Финского залива. 344
Заторфованность территории составляет 14%. Торфяные месторождения распространены в основном на водоразделах или в поймах рек. Из них низинные торфяники составляют 45%, переходные 9% и верховые 46% всей площади исследованных болот. Район Северо-Эстонской возвышенности — с абсолютными отметками поверхности, превышающими 100 м. Заторфован неравномерно (от 3 до 26%). Здесь распространены низинные торфяники на центральных частях возвышенности, ее склонах и в междрумлиновых ложбинах. Район Южно-Эстонских возвышенностей заторфован слабо. Торфяники их преимущественно невелики. В древних корытообразных долинах района в условиях пойменного залегания встречаются торфяники в основном низинного типа. На склонах возвышенностей и иногда в поймах древних долин распространены ключевые месторождения, большей частью некрупные с ясно заметной наклонной поверхностью. В целом в районе преобладают торфяники низинного типа. Общая заторфованность района 13%. Район Западно-Эстонской низменности состоит из материковой части низменности и островов Сааремаа, Хийумаа и Мухумаа. Для низменности характерны крупные торфяные массивы. Удельный вес верховых массивов увеличивается с севера на юг. В юго-восточной части района встречаются только крупные верховые массивы. На островах покров четвертичных отложений маломощный (в редких случаях до 20 м), местами совсем отсутствует. Рельеф плоский, равнинный. Торфяные месторождения островов молодые, образовавшиеся на месте недавно заросших заливов и лагун (озерного происхождения). Низинные торфяники составляют 66%, верховые 22%, переходные 12%. Район низины озер Пейпси иВыртсъярве находится на высоте 30—50 м над уровнем моря. В районе отмечено много крупных массивов, в большинстве низинных. Встречаются торфяники пойменного залегания. Мощность торфяных залежей достигает 7,5 м. Основная часть Латвийской ССР представляет собой низменную равнину со спокойным рельефом. Территория ее находится в сфере влияния атлантического климата. Наибольшая заторфованность территории в районах, расположенных в Средне-Латвийской равнине. Незначительная заторфованность @,3—0,9%) свойственна районам, расположенным на возвышенностях республики. Большую часть площади детально исследованных торфяников Латвийской ССР составляют залежи верхового типа E4%), залежи низинные C5%), смешанные A0%) и переходные @,6%). Из верховых залежей наиболее распространены магелланикум, комплексная и фускум, из низинных — осоковая и низинная лесная. 345
На территории республики выделены семь характерных торфяных районов, границы которых в основном совпадают с границами геоморфологических и почвенных районов. Район крупных верховых торфяных месторождений охватывает центральную часть приморской низменности между Ригой, Елгавой и Кемери. Заторфованность более 30%. Район характеризуется комплексами из большого Рис. 152. Грядово-озерный комплекс числа крупных самостоятельных верховых торфяников, иногда с небольшими участками низинной залежи (рис. 152 и 153). Район крупных разнотипных торфяных месторождений приурочен к Восточно-Латвийской равнине. Здесь в Лубанской впадине группируются крупные торфяные месторождения и значительные площади (около 2 млн. га) мелких торфяников. Заторфованность высокая: от 18,5 до 30%. Северный район крупных низинных и средних разнотипных торфяных месторождений занимает всю северо-восточную часть республики, начиная от устья р. Гауя. Торфяные месторождения на этой территории размещены сравнительно равномерно. Центральный район характеризуется большим количеством торфяников средней величины, размещенных равно- 346
мерно по всей территории района. По площади преобладают верховые торфяники, но встречаются низинные и переходные. Некоторые из торфяных месторождений района возникли в результате заболачивания озер и их торфяная залежь подостлана слоем сапропеля. Западный район средних торфяных месторождений объединяет Западно-Латвийскую возвышенность и Приморскую Рис. 153. Строение залежи верхового торфяника. Прибалтийская торфяно- оолотная область низменность. Заторфованность этого района ниже по сравнению с предыдущими. Свойственны ему средние по площади, разнотипные, преимущественно верховые торфяники со смешанной залежью. Юго-восточный район небольших торфяных месторождений занимает Латгальскую возвышенность. Здесь в условиях холмисто-моренного рельефа узкие долины между буграми заняты низинными торфяниками сложной конфигурации, площадью от 10 до 50 га. В наиболее глубоких отметках рельефа дна многих торфяников встречается сапропель. Северо-восточный район небольших торфяников занимает самую высокую и самую обширную в республике Центрально-Видземскую возвышенность. Торфяники здесь невелики и процент заторфованности самый низкий. Из растительности на низинных торфяниках Латвийской ССР наибольшее распространение имеют осоки: С. caespitosa, С. ros- trata и др. Кроме того, в травостое встречаются: Scirpus palus- tris, Eriophorum polystachyon, Coma run palustre, Menyanthes trifoliata Caltha palustris и др. Из зеленых мхов обычны Callier- gonella cuspidatum, Calliergon giganteum, Aulacomnium palustre, из сфагновых мхов Sph. teres, Sph. fallax и др. Из древесных пород на низинных массивах представлены ольха и береза, а из кустарников — ивы разных видов. Литовская ССР занимает низменную равнину с моренным рельефом, созданным четвертичным оледенением. Возвышенные участки Литвы сложены мощной (до 250 м) толщей конечной морены. 347
Всего на территории Литовской ССР насчитывается около 40 000 болот, но из них только 35 болот имеют площадь более 1000 га. Распределены они по территории республики очень неравномерно: на Балтийской и Желудской возвышенностях заболоченность составляет 11 —12%, на побережье Балтийского моря и в Средне-Литовской низменности — 1—4%. В условиях холмисто-моренного ландшафта насчитывается до 15 тыс. мелких низинных торфяников средней площадью 6—8 га и глубиной 1 м. Им '% Рис. 154. Строение залежи приморского олиготрофного торфяника На склоне Желудской возвышенности в сторону Средне-Литовской низменности находится много относительно крупных верховых и низинных торфяников. Единичные торфяники достигают глубины 5—8 м. До 70% торфяников республики озерного происхождения. Верховые торфяники западной части республики несут на поверхности грядово-мочажияный и грядово-озерный комплексы растительности со Sph. fuscum на грядах и Sph. ru- bellum у основания гряд. Для верховых торфяников северовосточной части Литвы характерен сосново-сфагновый фитоценоз со Sph. magellanicum в моховом ковре. Залежи верхового типа сложены фускум- и магелланикум-торфом или сосново-пушице- вым и пушицево-сфагновым торфами (рис. 154). В растительном покрове низинных болот преобладают ольшаники (с Alnus glutinosa), осоковые и тростниковые фитоценозы. Залежи их сложены ольховым, древесно-осоковым, осоковым и осоково-тростниковым торфами. Залежи переходного типа занимают на болотах Литвы небольшую площадь. На севере Литовской ССР имеется карстовый участок (на основе девонских гипсов) площадью около 20 км2. Число провальных воронок достигает здесь 2 тыс. Часть их не заторфована. Залежи в заторфованных воронках относятся к верховому и низинному типам. Общая площадь низинных болот составляет 63%, переходных — около 6%, верховых — 31%. Северо-западная торфяно-болотная область В эту область входят Ленинградская, Псковская и Новгородская административные области. Занимает она два геоморфологи- 348
чески различных района: Валдайскую возвышенность и Прииль- менскую низменность. Пониженные центральные участки равнины покрыты озерыо- ледниковыми ленточными глинами и песками. Характерны здесь плоские неглубокие понижения, занятые озерами. Заторфовы- вание некоторых из этих понижений положило начало образованию обширных торфяных месторождений и болотных систем в южной и средней частях Приильменской низменности. Слабая f/jff/W Рис. 155. Строение верхового торфяника Северо-Западной торфяно-болот- ной области (по И. Д. Богдановской-Гиенэф) водопроницаемость моренных суглинков и застаивание верховодки на равнинных площадях усиливают заболачивание территории. В большинстве торфяников области в нижних горизонтах обнаружены озерные отложения. Это дает основание утверждать, что многие торфяники и болотные системы области возникли на месте небольших и неглубоких озер, заторфовывание которых дало толчок к заболачиванию окружающей суши на огромную площадь (рис. 155). Детальное и всестороннее изучение крупнейшего (площадью 270 км2) верхового месторождения этой области Полистовско-Ло- ватское провела И. Д. Богдановская-Гиенэф. Массив отличается значительной толщей торфяного пласта, местами до 8 м. На большой площади его верховая залежь подстилается толщей низинных торфов мощностью 2—2,5 м. Иногда в основании залежи прослеживаются сапропели (до 1,5—2 м), чаще на дне имеется тонкий слой сапропеля, или скорпидиум- торфа, иногда слой тростникового торфа. На поверхности массива низинный и переходный торфы встречаются редко. На склонах выпуклых центральных участков болот господствует грядово-мо- чажинный комплекс. Состав растительности в мочажинах более разнообразен, чем на грядах, и изменяется в отдельных группах мочажин. Озерно-денудационный комплекс образуется в центральных частях болотного массива или узкими полосами пересекает другие комплексы. Но во всех случаях он покрывает определенную залежь — комплексно-фускум-шейхцериевую. Верхняя толща 349
этой залежи пронизана жилами медленно текущей воды, наиболее густо расположенными в шепхцериевом слое. Заторфовывание в области идет главным образом по верховому типу. Общая площадь низинных торфяников здесь составляет 10% т площадь переходных 10—15%, верховых 75—80%. Крупные низинные торфяники водораздельного залегания встречаются изредка в северо-восточной части области, где близко к поверхности подходят известняки. Сравнительно небольшие по площади месторождения низинного типа занимают озерные впадины среди всхолмленного рельефа, древнеозерные террасы, истоки и поймы мелких рек, относящиеся к бассейнам Лучи, Плюссы, Шел они. Сложены низинные торфяники преимущественно осоковым, тростниковым, иногда осоково-гипновым или осоково-сфагковым торфами. Чаще низинные залежи расположены участками на площадях торфяных месторождений или болотных систем других типов. Переходные залежи встречаются несколько чаще низинных в виде некрупных облесенных или безлесных болот или отдельных участков на периферии торфяных массивов. Стратиграфической особенностью многих верховых месторождений является наличие пограничного горизонта на окраинных участках болот. Характерны для некоторых из них и значительные площади с мощным слоем слабо разложившегося сфагнового торфа. Окрайки верховых болот в районах моренных равнин иногда сложены слабо разложившимся торфом на всю глубину. Таким торфом нацело сложена залежь торфяного месторождения «Жеребутское», расположенного в слабосточной котловине. В грядово-мочаяшнных торфяниках часто встречаются прослойки или линзы воды, слои сильно разжиженного торфа, преимущественно шейхцериевого или шейхцериево-сфагнового. Для торфов и залежей области в целом необходимо отметить пониженные зольность и степень разложения против соответствующих видовых показателей их в средней полосе Советского Союза. В силу климатического и геоморфологического своеобразия области большое число верховых торфяников относится к выпуклым. Системы болот и отдельные верховые торфяники приурочены в области к водораздельным плато или их склонам и к бессточным., сточным и проточным котловинам конечноморенных ландшафтов. Средняя торфяно-болотная область Область объединяет Ярославскую, Ивановскую, Владимирскую, Калининскую, Московскую административные области, северную часть Рязанской и северо-восточную часть Смоленской областей- В геоморфологическом отношении область отличается сложным сочетанием моренного и аллювиального ландшафтов. Через центральную часть области с юго-запада на северо-восток проходит Клинско-Дмитровская конечноморенная гряда. С юга к Клинско- 350
Дмитровской гряде примыкает обширная низина — Мещерское полесье. Обширная заболоченная территория Мещеры находится в пределах понижения в каменноугольных отложениях, заполненного юрскими и меловыми породами. Само положение низменной Мещеры делает ее центром поверхностного и подземного стоков при неглубоком залегании водоупора из мощной толщи юрских глин. Это способствует высокому стоянию грунтовых вод по всей территории. И хотя здесь имеется довольно разветвленная сложная гидрографическая сеть, реки из-за равнинности территории и высокого положения базиса эрозии имеют незначительные уклоны продольного профиля, поэтому течение их медленно, русла заболочены. В Мещере особенно развита первая терраса в долине р. Клязьмы. Болота и пески в Мещерском полесье занимают огромные площади. Общая площадь болот составляет около 600 тыс. га, из них низинные 65%, переходные 22%, верховые 13%. Резко выделяется все полесье и своей облесенностью, несвойственной другим территориям, расположенным на тех же широтах. Заторфованность Клинско-Дмитровской гряды невелика. Торфяники верхового и низинного типов приурочены к отдельным котловинам размытого холмисто-моренного ландшафта. В основании торфяного пласта залегают сапропелевые отложения. Расположенная к северу от Клинско-Дмитровской гряды Верхне-Волж- ская низина является также типичным полесьем. Геоморфологические особенности района, его геологическая структура, возникшая в ходе длительного развития на фоне колебательных движений земной коры, создали в сочетании с климатом благоприятные условия для развития торфяных месторождений. Особенного распространения достигли пойменные и поименно-притеррасные месторождения р. Дубны. Помимо усиленного притока поверхностных и подземных вод со склонов Клинско-Дмитровской гряды заболачивание вызывалось затрудненным поверхностным стоком, типичным для низины. В ее пределах реки очень слабо дренируют поверхность, они широко разливаются весной и отлагают береговые валы, приподнятые не только над руслом, но и над междуречьем. Современные природные условия полесских низин весьма своеобразны и резко отличаются от природных условий окружающих районов. Это плоские избыточно увлажненные низменные равнины, в ландшафте которых преобладают низинные болота и заболоченные местности, чередующиеся с сосновыми лесами на песках, озерами и обширными поймами. Геоморфологические и климатические факторы здесь меньше благоприятствуют болотообразовательному процессу, и в среднем заторфованность области составляет 10—15%. Средняя торфяно-болотная область лежит на границе регионального распространения верховых торфяников. Количество их здесь весьма значительно: не менее 50% общей заторфованной площади. 351
Высокий уровень стояния грунтовых вод в северной торфя- но-болотной области обусловливал почти сплошную заторфован- ность водоразделов. В средней же торфяно-болотной области, с понижением уровня грунтовых вод, торфяники с водоразделов спускаются в более пониженные элементы рельефа — террасы, занимая на водоразделах лишь котловины. Площади крупных торфяников колеблются от 3 до 5 тыс. га. Лишь в виде исключения Ш 900 ГШ L.w Рис. 156. Строение верхового торфяника района аллювиальных отложений. Средняя торфяно-болотная область 7JWIJ Ш ~6Ш ~£м Рис. 157. Строение комплексной верховой залежи в условиях склона. Средняя торфяно-болотная область для этой области можно указать на месторождение «Оршинский мох» Калининской области площадью 60 тыс. га. Верховые торфяники концентрируются в районах аллювиальных отложений, залегают чаще в плакорных условиях, реже в озерных котловинах (рис. 156). Для торфяников плакорного залегания на вторых террасах характерна залежь, представленная магелла- никум-видом строения с хорошо выраженным пограничным горизонтом и несколькими прослойками торфа повышенной степени разложения над ним. В растительном покрове преобладают облесенные, сосново-пушицевые, сосново-сфагновые фитоценозы и изредка сосново-кустарничковые. 352
На третьих террасах залегают обычно типичные торфяники склона. Их головные участки, наиболее приподнятые по рельефу дна и с более мощным торфяным пластом, сложены комплексной верховой залежью с грядово-мочажинным комплексом в растительном покрове. Залежь периферийных участков представлена верховым магелланикум-видом строения (рис. 157). Низинные торфяники залегают в поймах, в притеррасных понижениях и водораздельных сточных и озерных котловинах (рис. 158). В залежи их выражены все подтипы низинного типа строения с наибольшей долей участия топяного и лесо-топяного подтипов. Лесные залежи или окаймляют центральные участки на торфяниках водораздельных сточных котловин или нацело слагают торфяники в условиях притеррасного залегания. По сравнению с торфяниками северной и северо-западной областей для залежи всей области в целом характерны повышенные степень разложения и зольность. Вятско-Камская торфяно-болотная область Область охватывает северную часть Горьковской области, Марийскую АССР, Кировскую и Пермскою области. С севера она граничит с северной торфяно-болотной областью, с юга — с черноземной торфяно-болотной областью, с востока ее ограничивает Урал. Рельеф ее преимущественно возвышенный, довольно сильно расчлененный, заторфованность поэтому невысокая. Область лежит на южной границе распространения верховых торфяников и последние составляют менее половины ее торфяного фонда. Верховые торфяники Вятско-Камской области значительно меньше по размерам, расположены чаще на склонах водоразделов или по террасам рек. На второй и третьей террасах р. Камы в ее среднем течении верховые торфяники распространены довольно широко и некоторые из них достигают значительных размеров. Залежь их представлена магелланикум или комплексным верховым видами строения. В пределах Вятско-Камской торфяно-болотной области вдоль склона Северных Увалов простирается Вятско-Камское полесье. Заболоченность Вятско-Камского полесья составляет около 15%. Для его северо-восточной половины характерны крупные сильно обводненные болота, из которых на долю низинных и переходных болот приходится более 6% общей заторфованной площади. Примером служит торфяное месторождение «Дымное». Оно занимает вторую левобережную террасу, первую надпойменную террасу и пойму р. Камы и составляет около 25 тыс. га. Лежит на древне-аллювиальных и зандрово-аллювиальных песках, подостланных на небольшой глубине глинами верхней юры. Уклон от второй террасы к пойме пологий, без резко выраженных террасовых уступов. 23 с. Н. Тюремноп 353
Со стороны р. Камы залежь состоит из древесно-осокового низинного торфа, затем переходит в низинную осоковую залежь со слоем шейхцериевого торфа на глубине 1—2 м; выше по склону лежит участок переходной залежи, а на второй террасе — участок верхового болота. В фитоценозах переходного типа часто встречаются северные Sph. jensenii и Sph. aongstroemii. Болота юго-западной половины полесья обводнены сравнительно меньше и относятся в подавляющем большинстве к низинному типу. Притеррасные торфяники длинными полосами тянутся по слабо пониженным притеррасным участкам пойм и питаются за счет подтока грунтовых вод из террасы и полыми водами. Пойменные торфяники иногда занимают всю ширину пойм. Первая надпойменная терраса в левобережье часто по всей ширине занята болотами со сложным сочетанием разнотипных торфяников на их площади. Минеральное дно торфяников образовано обычно древнеаллю- виальными песками. В основании залежи лежит пласт низинного торфа. Иногда низинная залежь перерастает в смешанную. Верховой торф встречается только в верхних горизонтах залежи. Шире распространены в области торфяники смешанного типа строения. Западная торфяно-болотная область Область охватывает небольшую юго-восточную часть Псковской области, территорию Белорусской ССР (до границы с Припятско-Деснинским полесьем) п западную часть Смоленской области. Северный район области отмечается хорошо сохранившимся озерно-моренным рельефом. Преобладают здесь верховые торфяники или системы торфяников очень крупных размеров таких как Жарковский мох в Велижской низине площадью около 31 тыс. га; Ельня, Оболь II, Скураты в Полоцкой низменности и др. Все это торфяники прибалтийского типа. Для некоторых из них характерно большое (до 6—8 м) превышение центральных их частей над периферийными, наличие участков сапропеля в основании, большая мощность верховой залежи. Выпуклые их участки покрывают иногда грядово-озерковые и грядово-мочажинные комплексы растительности. Иногда в основании верховой залежи лежат значительные толщи низинных торфов. Район низинных торфяников западного конечноморенного ландшафта относится к бассейну р. Немана и к верховьям некоторых притоков рек Березины и Припяти. Густая, сильно развитая гидрографическая сеть хорошо дренирует территорию района и глубоко снижает уровень грунтовых вод. Торфяники здесь невелики по площади и в основном относятся к низинному типу. Общая заторфованность небольшая, и только пойма р. Немана и пониженное междуречье Неман — Березина у их слияния отличается значительной заторфованностыо. 354
Южнее с юго-запада на северо-восток проходит Белорусская гряда, сливающаяся на востоке со Смоленско-Московской грядой (главный конечноморенный пояс валдайского оледенения). Речные долины широкие с хорошо выраженными пойменными и надпойменными террасами, покрытыми некрупными низинными торфяниками. Заторфованы и сквозные долины, разработанные стоком талых ледниковых вод. Водораздельные пространства покрыты сплошным плащом лёссовидных суглинков. Верховые торфяники невелики по площади и расположены в котловинах на относительно высоких гипсометрических уровнях. Район характеризуется повышенным процентом высокозольных торфов. Территория к югу от Белорусской гряды отличается сглаженными формами рельефа. Песчаные толщи здесь чередуются с останцами размытой донной морены. Особенно свойственна такая по- логоволнистая абляционная поверхность центральной Березин- скоп равнине, так называемому Минскому предполесью. Низинные торфяники встречаются здесь чаще в различных элементах речных долин, верховые — в плакорных условиях на водоразделах. Площадь верховых торфяников колеблется от 3 до 5 тыс. га. Поверхность их слабозыпуклая, залежь сложена в основном магелланикум-торфом с прослоем пограничного горизонта, лежащего на маломощном пласте верховых или переходных торфов. В условиях склона встречаются комплексные залежи. В растительном покрове верховых торфяников Минского предполесья участвуют сосново-сфагновые фитоценозы, грядово- мочажинный комплекс, а на некоторых крупных массивах своеобразные мозаичные ассоциации в виде сплошного, почти ровного мохового ковра из Sph. fuscum., Sph. magellanicum, Sph. rubel- lum, Sph. balticum, Sph. angustifolium. Эти виды диффузно перемешаны, и значительная примесь ярко-розового Sph. rubel- lum придает моховому ковру броскую пестроту окраски. Несколько особое место занимает в области Оршанско-Моги- левское лёссовое плато, которое отличается значительным расчленением: глубоким врезсм речных долин, обилием оврагов и балок. Преобладают здесь верховые и малозольные низинные торфяники. Северо-восточный район Смоленской области заторфован слабо и его относят к Средней торфяко-болотной области. К югу от Минского предполесья простирается низина Припятско-Деснин- ского полесья, которое выделяют в особую область. Область торфяников Припятско-Деснннского полесья Припятско-Деснинское полесье занимает территорию, разнородную в структурно-тектоническом отношении, но объединенную общим тектоническим прогибом. Территория полесья слагается породами различных геологических систем, начиная от древнейшей протерозойской до четвертичной. 23* 355
Огромные площади в полесье занимают поймы рек. Ширина пойм, несоразмерная с шириной русла водотоков, и незначительная высота их над уровнем рек являются характерной особенностью рек полесья. Притеррасная часть пойм сравнительно более ровная, но изобилует старичными озерами и плоскодонными лощинами — остатками древних исчезнувших озер. Обширные равнинные пространства первых надпойменных террас занимают не только долины рек, но и междуречья многих водотоков. Вторые террасы, сложенные преимущественно песчаными породами, представляют собой равнины с очень пологими повышениями и понижениями, древними сквозными долинами и более глубоко врезанными, чем на первых террасах, речными долинами. Рис. 158. Торфяники озерных котловин на водоразделе рек Нерли и Киржача В полесье преобладают дерново-подзолистые и торфяно-бо- лотные почвы в различных сочетаниях с заболоченными почвами. Обширные пространства занимают в полесье песчаные местности. Различные формы песчаных всхолмлений распространены большей частью вдоль речных долин или в придолннных районах, а также в древних ложбинах стока ледниковых вод. Грунтовые воды в полесье залегают сплошным горизонтом на небольшой глубине и не имеют сверху сплошной кровли водонепроницаемых пород. Там, где полесье граничит с окружающими его возвышенностями, наблюдается значительный приток в низину поверхностных и грунтовых вод из водоносных горизонтов. Северная часть Припятско-Деснинского полесья, так называемое Белорусское полесье, относится к территории Белорусской ССР, южное (Украинское полесье) — к территории Украинской ССР. Общая заторфованность Белорусского полесья составляет 18,3%. Низинные торфы составляют 86,4%, верховые — 6,3%, переходные и смешанные — 7,3%. На большей части низины торфяной фонд почти нацело состоит из низинных торфов. Широкое развитие в южной части Белорусского полесья верховых торфяников, распространяющихся далее на юг в Украинское полесье, связано с близким залеганием к поверхности северных отрогов Овручского кристаллического кряжа и с песчаным я равнинами надпойменных террас. 356
В Украинской ССР торфяники полесья составляют 65% всего ое торфяного фонда. В Украинском полесье средняя заторфован- иость составляет 6%. Преобладающей группой низинных торфяников являются пойменные и притеррасно-пойменные, занимающие собственно пойму или пойму вместе с притеррасным понижением. Вторая группа охватывает торфяники котловин на вторых террасах и междуречьях. Притеррасные торфяники расположены в понижениях у уступа второй террасы или коренного берега. Долинные торфяники занимают сплошь долины стока ледниковых вод. Резко преобладают низинные торфяники, приуроченные к различным элементам рельефа в поймах рек. Верховые и переходные торфяники залегают обычно на междуречьях, на вторых песчаных террасах в обширных понижениях сточных и бессточных котловин или системе котловин, или в маленьких бессточных котловинах (рис. 159). В растительном покрове низинных торфяников преобладают травяные (осоковые) и травяно-моховые (гипново- и сфагново-осоковые) фитоценозы. В центральных частях низинных болот в западной части полесья появляются в растительном покрове элементы олиготрофного типа растительности. Лесная растительность па торфяниках представлена черно- ольшаниками (в притеррасных частях речных долин), реже березняками (на песчаных террасах и водоразделах). Кустарниковая растительность встречается редко (заросли ивы пепельной в поймах рек). Низинные торфы чрезвычайно разнообразны но своим ботаническим и качественным показателям. Это главным образом торфы травяной группы. Зольность низинных торфов в пойменных месторождениях достигает 40%, в лёссовых районах полесья она выше. Торфяные залежи просты по стратиграфии. Многослойные залежи встречаются и в речных долинах и на водоразделах; сложены они торфами травяной группы. Иногда в основании их лежит слой слаборазложившегося шипового торфа. Мощность низинных торфяников в условиях поймы колеблется от 1 до 3 м, в притеррасных условиях от 4 до 5 м, в долинных торфяниках до 6 м, в торфяниках междуречий от 2 до 5 м, в приозерном их происхождении до 10—13 м. Площади верховых и переходных торфяников составляют иногда несколько тысяч гектаров. Связаны они с заторфовыванием пониженных участков на суходолах и с заболачиванием водоемов, Поверхность их, как правило, плоская. Микрорельеф всех верховых и большинства переходных болот дифференцирован на кочки и межкочечные понижения. Мочажинный комплекс встречается крайне редко на наиболее крупных торфяниках в западной части полесья. Верховые торфяники покрыты растительностью лесного подтипа (сосново-кустарничковым и сосново-сфагновым фитоце- позами). Растительность переходных болот представлена мезо 357
трофными лесными и топяными фитоценозами. Верховые торфяники сложены сверху (до 2 м) фускум-торфом, ниже пушицевым и в основании тростниково-осоковым торфами. Характерно, что при верховом ботаническом составе торфы Полесья имеют иногда повышенную зольность (более 7%). Украинская торфяно-болотная область Область представляет собой низменную лесостепную зону Украины и часть Карпатского хребта (украинские Карпаты). Геоморфологические и климатические условия низменной лесостепной части Украины обусловливают сравнительно небольшую заторфованпость области: до 3% — на левобережье и до 1,2% — на правобережье р. Днепра, причем общий процент заболоченности для левобережья повышается до 6,2% и правобережья до 2%. Для низменной части области характерно отсутствие торфяников верхового и смешанного типов. Даже сфагновые низинные болота встречаются очень редко в виде сплавин в неглубоких понижениях на вторых песчаных террасах (табл. 36). Низинные торфяники приурочены к наиболее низким отметкам поверхности — долинам рек. Водоразделы не заторфованы. Наиболее характерную и распространенную группу торфяников представляют долинные болота, связанные с левыми притоками р. Днепра. Ледниковые воды, устремляясь к югу, разработали широкие долины стока, которые или совсем не имеют террас или на отдельных участках имеют одну, реже две малоразвитые террасы. Эти долины сплошь заторфованы, и реки только в среднем и нижнем течении имеют непрерывное русло, проходящее в сплошных торфяных берегах. Т Л БЛИЦ А 3 6 Приро дно-исто р ячеек и it район Полесье Малое Полесье Лесостепь Степь Карпаты п Прикарпатье Крым Всего j= 2 Т с ^ vO 5,0 2,3 1,15 0,02 0,3 1,33 i р ~~ £ ^ ft о' Н§ 94,3 13,2 195,4 234,0 44,3 25,6 606,8 Площадь в границах промышленной залежи 529 427 31 408 223 733 5 303 12 523 802 394 болот, га в нулевых границах 756 824 44 890 319 618 7 576 17 890 Болота не 1 146 798 ^ о ~ 6 о о5 8,0 3,4 1,6 0,03 0,04 известп 1,97 юл от IS о о F 1820 91 857 95 36 ы 2899 2 ?»»• К Н | '- 1,63 2,52 2,10 0,98 J ,25. 1,87 358
Отдельные участки долинных торфяников располагаются на слое известкового сапропеля, свидетельствующего о наличии здесь в прошлом озер. Нижние слои торфяной залежи слагает тростниковый торф, переходящий выше в осоковый, иногда гип- новый низинный торфы. На некоторых торфяниках осоковый торф лежит на древесных торфах. Характерно для них наличие минеральных прослоек мощностью до 5 —10 см. Н,м Рис. 159. Строение смешанной залежи торфяного месторождения Волынского полесья Рис. 160. Схематическая карта торфяно-болотных областей и районов Украинской ССР: 1 — Западное полесье; 2 — Центральное полесье; 3 — Восточное полесье; 4 — Малое полесье; 5 — Волынская лесостепь; б — Подольская лесостепь; 7 — Правобережная лесостепь; 8 — Левобережная лесостепь; 9 — Восточная лесостепь; 10 — степь; 11 — горные районы Карпат; 12 — Предкарпатье; 13 — Закарпатье; 14 — границы торфяно- болотных областей; 15 — границы торфяно-болотных районов Растительный покров долинных торфяников составляют осоковые фитоценозы с Carex omskiana и С. acuta, осоково-гипновые, иногда тростниковые или ивовые. Вдоль р. Днепра отделенные террасами от современной поймы тянутся старые русла, по которым стекали частично талые воды последнего оледенения. В настоящее время их занимают торфяники староречий, довольно большие по площади и разнообразные 359
по строению залежи: они сложены ольховым, гипновым и тростниковым торфами в различных сочетаниях. Для их растительного покрова характерны гипновая, осоковая и олынаниковая группировки растительности. В строении залежи поименно-притеррасных и притеррасных торфяников преобладают низинные торфы топяного подтипа. В целом торфяники отличаются повышенной зольностью (иногда до 40%) с большим содержанием кальция. Торфяники гористой части Украины (Карпаты) очень невелики по площади и относятся к верховому (сосново-сфагновые, елово- сфагновые), переходному (осоково-сфагновые) и низинному (осо- ково-гипновые, осоково-сфагновые) типам. В их растительном покрове наряду с типично болотными встречаются и суходольные растения. Торфяники притеррасные встречаются здесь по долинам рек ближе к выходу их на равнину, висячие болота — по склонам гор иногда на значительных высотах (рис. 160). Южная торфяно-болотная область Область занимает степную зону Украины, Кубано-Приазов- скую низменность и полупустынную зону Прикаспийской низменности. Область характеризуется в основном неблагоприятными условиями для развития болот и торфообразования. Поэтому заболоченность области ничтожна A,2% при заторфованности 0,04%). Небольшие низинные (осоковые, гипново-осоковые и ольховые) болота встречаются только в условиях постоянного или временного затопления речными водами в долине р. Донца. Характерны для области обширные болотистые пространства — плавни, расположенные в нижнем течении крупных рек: Днестра, Днепра, Кубани, Волги и в их дельтах. Плавни представляют собой лабиринты протоков, глухих рукавов, болот, среди которых разбросаны низменные острова. Занимают плавни плоские пространства, слабо возвышающиеся над уровнем моря. Во время паводка речная вода поступает сюда рассредоточенными потоками и стоит неподвижно или благодаря малым уклонам медленно движется через сплошные заросли тростника (на некоторых участках Typha latifolia и Т. augusti- folia, рис. 161). В таких зарослях полностью осаждаются все тонкие взвеси вместе с некоторым количеством органической массы, создаваемой в самих плавнях, в протоках — плавающие Salvinia natans, Trapa natans, Limnanthemum nymphaeoides. После спада полых вод заросли тростника выходят из затопления, и здесь ежегодно отлагаются маломощные прослойки торфа, состоящего из гумифицированной части и большого количества корневищ и стеблей тростника диаметром 3—5 см. Надземная часть тростника очень богата кремнеземом, составляющим до 50% золы тростника, а в меньшем количестве калием, кальцием, магнием и фосфором. Толща отложенного в тростниковом фитоценозе торфа незначительна @,4—0,7 м). 360
Черноземная торфяно-болотная область Область расположена в зоне лесостепи и тянется полосой от Орловской административной области на западе до предуральской территории Башкирской АССР на востоке. Почти вся область, за исключением Тамбовской равнины, находится вне границы оледенения. Рельеф области сильно расчленен системой речных долин и оврагов, довольно хорошо дренирован и не создает условий для развития торфяников. Общая заболоченность области незначительна, и торфяники по своим размерам невелики. Залегают они в основном в речных долинах и в овражпо-балочной сети. Лёссовидные породы и почвы черноземного типа богаты карбонатами и другими минеральными соединениями, поэтому торфяники области относятся в основном к низинному типу (92%). Торфяники переходного типа составляют около 6,8% и только 1,2% приходится на долю торфяников верхового типа. Торфяники Черноземной торфяно-болотной области по их геоморфологическому положению делят на овражные, котловинные, притеррасные и пойменные; последние, в свою очередь, подразделяются на две группы: поименно-притеррасные и собственно поименные. Н. И. Пьявченко выделяет «варианты торфяников >> пойменной группы и «варианты торфяников» террасной надпойменной и водораздельной групп. Для собственно пойменного торфяника характерны относительная пестрота растительного покрова, в залежи частые маломощные минеральные прослойки, включения вивианита, известкового туфа, раковин пресноводных моллюсков, а на поверхности залежи аллювиальные наносы различной мощности. Торфяная залежь относится к тростниковому, осоково-трост- никовому, осоковому и многослойному топяному видам строения. В растительном покрове распространены тростниковые, осоковые хвощово-осоковые, гипново-осоковые и разнотравно-осоковые. В западной половине области эти торфяники вместе с балочными (овражными) составляют основной торфяно-болотный фонд. Притеррасные пойменные торфяники располагаются у склонов коренных берегов или террас в поймах крупных рек с развитым рельефом. Они довольно широко распространены и нередко достигают крупных размеров. Большинство их сложено ольховым торфом высокой степени разложения D0—50%). Ольха господствует и в их растительном покрове. Торфяники пойменных стариц довольно часты, особенно на восточной территории области, но больших размеров не достигают. Балочные (овражные) торфяники нередко объединены в обнщй массив с собственно пойменными или с притеррасными пойменными торфяниками. Размеры их незначительны, но количество их в сильно расчлененном рельефе области очень велико. 361
Притеррасный надпойменный и старичный надпойменный торфяники занимают те же элементы рельефа, что и одноименные пойменные торфяники, но находятся на вторых, реже третьих террасах. Торфяная залежь их относится к осоково-тростниковому, осоково-гипновому, тростниковому, лесному видам строения. В растительном покрове преобладают ивово-осоковые, ивово- тростниковые, осоково-тростниковые, осоково-вейниковые фито- ценозы. В водном балансе торфяников возросла роль атмосферных осадков, и в их растительном покрове начинают появляться сфагновые мхи. Котловинные торфяники весьма характерны для боровых песчаных террас в долинах многих крупных рек и для песчаных водоразделов. Залегают они в суффозионных понижениях и в озерных котловинах небольших площадей в условиях обедненного грунтового питания (мягкой верховодки) и атмосферных осадков. Поэтому залежь их состоит из переходных, изредка верховых торфов, значительно реже с участием низинных в основании залежи. В растительном покрове преобладают осоково-сфагновые фито- ценозы с С. lasiocarpa, С. diandra, Sph. centrale, Sph. oblusum, Sph. squarrosum. На песчаных водоразделах залежь котловинных торфяников относится иногда к смешанному типу строения и их растительный покров слагают сосново-кустарипчковый и сосново- пушицевый фитоценозы. Распространение торфяников на территории области весьма неравномерно. С недавнего времени в связи с вырубкой лесов, распашкой целинных земель в области значительно усилились эрозия почв и погребение пойменных торфяников минеральными наносами. Годовая мощность наноса изменяется в зависимости от местоположения торфяника в пойме, характера окружающего рельефа, растительного покрова склонов. На некоторых участках процесс торфонакопления полностью подавлен этими отложениями (Н. И. Пьявченко, 1958). К Черноземной торфяно-болотной области относятся и лесостепные территории Заволжья, включая предуральскую Башкирию. Заторфованность здесь незначительна @,3%). Торфяники относятся в основном к низинному типу, невелики по площади, с маломощной залежью. В ботаническом составе торфов и растительном покрове преобладают осоки, тростник и гипновые мхи. Уральская торфяно-болотная область Урал представляет собой систему горных цепей, протянувшихся параллельными рядами в меридиональном направлении на расстояние приблизительно 2000 км и разделенных продольными долинами. За исключением своих северной и средней частей, Урал оста на л ся вне границ оледенений четвертичного периода. 362
Рис. 161. Пойменное болото с зарослями тростника ЮО 500 W00 1500 2000 С,м Рис. 162. Строение магелланпкум-залежп
Северный Урал в отношении заболоченности исследован слабо. На Приполярном Урале огромные болотные массивы заполняют депрессии среди ледниковых и флювиогляциальных отложений. На относительно больших высотах встречаются горные торфяники. В силу сурового горного климата горные болота более близки к тундровым и лесотундровым болотам, чем к болотам равнин, расположенным на соответствующей горам шпроте. Особенностью Рис. 163. Строение залежи низинного торфяника горно-тундровых болот является их безлесность, преобладание в их растительном покрове мхов и кустарничков, слабое накопление торфа в основном за счет гипновых и осоково-гипновых торфов и наличие в залежи мерзлоты. На больших высотах горно-тундровые болота отмечены даже на Южном Урале. Заторфованность западного склона Среднего Урала невелика. Здесь по рекам Впшере, Яйве, Косьве и их притокам на облесенных аллювиальных террасах встречаются болота преимущественно низинного типа, в растительном покрове которых преобладают Betula pubescens — в древесном ярусе, Carex dioica и С. appropinquata — в травяном и Sph. warnstorfii — в моховом. Торфяная залежь их сложена осоковым торфом средней степени разложения. По окраинам болот встречаются кедровые согры —- облесенные группировки евтрофной растительности с богатым видовым составом во всех ярусах и с наличием в наземном покрове С. caespitosa, образующей кочковатый микрорельеф. На невысоком хребте Белый Спой обследованы типичные висячие болота с растительным покровом из Sph. angustifolium, Eriophorum alpinum и Carex pauciflora. По рекам Яйве и Чусовой изредка встречаются верховые сосново-сфагновые болота со Sph. magel- lanicum и Sph. angustifolium. В бассейне рек Сылвы и Уфы встречаются небольшие болота, образовавшиеся в результате заторфо- вывания водоемов в карстовых воронках. Залежь их сложена в основании осоковыми, выше ивово-осоковыми, осоково-гипно- выми, осоково-сфагновыми и сфагновыми торфами. В их растительном покрове преобладает сосново-сфагновый фитоценоз. На восточном склоне Среднего Урала заболоченность значительно выше. Торфяники занимают здесь междуречья, понижения по горным лощинам, по долинам рек, в приозерных впадинах. На междуречье Сосьвы и Лозьвы лежит громадное верховое 264
торфяное месторождение Сосьвинское (рис. 162). Характерно обширное низинное осоково-гипновое болото с веретьями на пологих склонах от водоразделов к рекам (т/м Шайтанское). Такие болота нередко окаймляются широкой полосой согр с елью, кедром в древесном ярусе с низинной лесной залежью глубиной 1 — 1,5 м (рис. 163). В районе Нижний Тагил.— Свердловск многочисленные болота иногда значительной площади расположены в широких О ШО Z000 3000 Ь,м Рис. 164. Строение фускум-залежи долинах рек Тагила, Нейвы и Исети. Питаются они водами ключей из подножья берега. В бодее глубоких участках этих болот торфяная залежь подстилается слоем сапропеля. Горно-долинные торфяники сложены обычно гипновыми или осоковыми торфами. Средняя степень разложения залежи 25— 35%, зольность 7—8%. На некоторых торфяниках отдельные участки слагаются фускум-торфом слабой степени разложения. Мощность фускум-залежи достигает иногда 6 м. В строении верховых залежей восточного склона Урала фускум-торф принимает значительную долю участия. Верховые залежи отличаются слабой степенью разложения A4—18%). Зольность их в среднем составляет 4% (рис. 164). В южной части Среднего Урала, где Уральский хребет сильно сужается и граничит непосредственно с лесостепью, низинный тип торфообразования преобладает, но торфяники невелики по размерам (до нескольких сотен гектаров). На Южном Урале в районе Миасса довольно крупные низинные торфяники мощностью залежи 4—8 м приурочены к понижениям 365
между пологими горными склонами, питающими болота грунтовыми и поверхностно-сточными водами. В том же районе по склонам гор известны висячие болота с низинной залежью и с Сагех chordorrhiza и С. dioica в растительном покрове. Висячие торфяники ключевого и атмосферного питания на больших высотах (гора Иремель) имеют в растительном покрове элементы тундрового характера. Известно на Южном Урале верховое месторождение у оз. Зю- рак-Куль с залежью до 7 м, сложенной фускум-торфом, с грядо- во-мочажинным комплексом растительности на поверхности, с угнетенной сосной, Eriophorum vaginatum и Е. alpinum на грядах. Торфяные месторождения Армянской ССР Армянская ССР находится далеко к югу от границы регионального распространения торфяников в СССР. Торфяники здесь развиваются чаще всего на горных равнинах в условиях повышенного увлажнения, обусловленного постоянным грунтовым питанием. На территории Армянской ССР находится около 100 торфяных месторождений. Разведанные торфяники республики расположены на высотах от 900 до 1100 м B0%); от 1100 до 2400 м G0%); от 2400 до 2700 м A0%). Приурочены торфяные месторождения к поймам горных рек, склонам древних террас, нагорным равнинам, озерным межгорным понижениям и высокогорным склонам (ключевые болота). Ложем торфяных месторождений являются аллювиальные, делювиальные и пролювиальные отложения, образовавшиеся в результате размыва и переотложения вулканических пород. Все торфяники республики относятся к низинному типу. Древесные породы в растительном покрове отсутствуют. Основные фитоценозы, слагающие растительный покров, относятся к травяной группе: это тростниковые и осоковые фитоценозы; небольшой процент составляют осоково-гшшовые (травяно-моховая группа). Залежи сложены в основном торфами низинного типа травяной группы: тростниковым, осоково-тростниковым и осоковым с незначительным участием осоково-гипнового торфа (травяно- моховой группы). Наиболее крупные торфяники сосредоточены близ оз. Севан. Из них торфяное месторождение Гилми площадью 1500 га нацело сложено тростниковым торфом и подостлано слоем сапропеля. Средняя степень разложения торфов 20—35%, и, как правило, верхние горизонты отличаются несколько пониженной степенью разложения, а придонные слои дают некоторое ее повышение. Торфяники Армянской ССР характеризуются повышенным содержанием золы B0—30%). В залежах некоторых торфяных месторождений Армении на разных глубинах обнаружены прослойки глин, супесей, суглин- 366
ков и включения кусков эффузивных горных пород, которые дают возможность геологическим методом установить возраст торфяных залежей Армении, исчисляемый в 12—15 тыс. лет. Торфяные месторождения Грузинской ССР Торфяной фонд Грузинской ССР, по имеющимся в настоящее время данным, занимает площадь около 25 тыс. га с запасом торфа свыше 100 млн. т. Рис. 165. Торфяное месторождение «Пмнатское» Основная масса торфяников Грузии сосредоточена в Колхидской низменности. Почти непрерывной полосой они тянутся вдоль морского берега, отделенные от моря песчаными косами шириной от нескольких сотен метров до нескольких километров, и по течению впадающих в море рек и речек (рис. 165). В торфяных месторождениях Колхидской низменности залежь часто переслоена минеральными наносами или покрыта минеральной кровлей. При бурении месторождения Палеостоми установлено, что его торфяная залежь подостлана минеральными отложениями, переслоенными торфом, на глубину до 1С0 м (Л. И. Боголюбова и П. П. Тимофеев, 1969). 367
^ Ширина торфяников в Кол- *° хидской низменности колеблется от 1 до 5 км. Залежь их переходного типа мощностью § до 8 м на всю глубину сложена ^ торфами с преобладанием травянистых остатков и остатков сфагновых мхов. Зольность торфа 6—8%, степень разложения 15—20% (рис. 166). Нередко в основании торфяников залегают слои озерных отло- ^ g женин. ^ § В растительном покрове 5 преобладают сфагновые мхи | (Sph. magellanicum, Sph. im- и bricatum, Sph. papillosum, Sph. sg obtusum) с травостоем из Мо- g linia liitoralis, Rhynchospora § caucasica и с типичными пред- § iS ставителями третичной флоры ^ л Azalia и Rhododendron. S Здесь же встречаются тор- « фяники низинного типа. За- "gi лежь их сложена осоковым тор- н фом с примесью в растительном | волокне остатков тростника, g а в верхнем слое меч-травы § £ (Cladium mariscus). На не- ^ g которых торфяниках в расти- и тельном покрове, а иногда и в g, залежи появляются низинные о сфагновые мхи. Часто тростники 0- растут вместе со Sph. centrale. 2 Вдоль речек, впадающих в <$ море, тянутся от устья в глубь g B материка небольшие по пло- § щади ольховые торфяники с невысоким древостоем из ольхи (Alnus barbata), перевитой лианами, и разреженным сфагновым ковром с осоками. Залежь этих месторождений мощностью до 2 м сложена сильно разложившимся (до 70%) ольховым торфом. Часть торфяных месторождений по берегам рек и речек рас-
положена на высоте 0,5—2,5 м над уровнем моря. Течение этих рек в дождливые периоды, в штормы подпруживается приливом, реки получают обратный отток и поверхность торфяников большую часть года покрыта водой на высоту до 1 м. Паводковые воды рек, в свою очередь, заливают поверхность торфяников и некоторые из них только в засушливые периоды освобождаются от поверхностных вод. Кроме торфяников приморской полосы в Грузии имеются небольшие горные торфяники, расположенные по склонам гор и впадинам, у выхода ключей и у озер (у подножья Эльбруса, в Бакуриани). Залежь их чаще низинная. В растительном покрове преобладают осоковые, осоково-гипновые и осоково-сфагновые группировки. § 40. АЗИАТСКАЯ ЧАСТЬ СССР В азиатской части СССР выделяются девять крупных болотных областей по физико-географическому принципу: Западно-Сибирская низменность, Горно-Алтайская, Приенисейская, Лено-Колымская, Прибайкальская, Забайкальская, Приамурская болотные области, Сахалин и Камчатка (рис. 167). Западно-Сибирская низменность представляет собой единую физико-географическую область, состоящую из двух плоских чашеобразных впадин, между которыми раскинулись вытянутые в широтном направлении возвышенности (до 175—200 м), объединяемые орографически в Сибирские увалы. Почти со всех сторон низменность очерчена естественными границами. На западе она отчетливо отграничена восточными склонами Уральских гор, на севере — Карским морем, на востоке — долиной реки Енисея и обрывами Средне-Сибирского плоскогорья. Только на юге природная граница выражена менее ярко. Постепенно повышаясь, равнина переходит здесь в примыкающие к ней возвышенности Тургайского плато и Казахского мелкосопочника. Западно-Сибирская низменность занимает около 2,25 млн. км2 и имеет протяженность с севера на юг 2500 км, а с востока на запад (в южной наиболее широкой части) 1500 км. Исключительно равнинный рельеф этой территории объясняется выравниванием сложно-складчатого фундамента Западно-Сибирской платформы мощным чехлом мезо-кайнозойских отложений. В период голоцена территория испытывала неоднократные опускания и была областью аккумуляции рыхлых аллювиальных, озерных, а на севере — ледниковых и морских отложений, мощность которых в северных и центральных районах достигает 2С0—250 м. Однако на юге мощность четвертичных отложений падает до 5—10 м и в современном рельефе отчетливо проявляются признаки воздействия неотектонических движений. Особенность палеогеографической обстановки заключается в унаследованной от голоцена сильной обводненности территории 24 с. Н. Тюрсмпов 369
и наличии в настоящее время громадного количества остаточных водоемов. Крупные современные формы рельефа Западной Сибири представляют собой морфоструктуры, созданные новейшими движениями земной коры. Положительные морфоструктуры: возвышенности, плато, увалы — имеют более расчлененный рельеф и лучшую дре- нированность. Доминирующими для рельефа территории являются Рис. 167. Карта болотных областей азиатской части СССР: j — Западно-Сибирская низменность; 2 — Горно-Алтайская область; 3 — Приенисейская область; 4 — Лено-Колымская область; 5 — Прибайкальская область; в — Забайкальская область; 7 — Приамурская область; 8 — Сахалин; 9 — Камчатка отрицательные морфоструктуры — равнины, покрытые толщей рыхлых слоистых отложений, часто оглеенных на большую глубину. Эти свойства ухудшают водопроницаемость толщ и тормозят грунтовый сток. Равнинность территории обусловила особый характер гидрографической сети: небольшие скорости течения воды и значительные извилистости русел. Реки Западной Сибири имеют смешанное питание — снеговое, дождевое, грунтовое, с преобладанием первого. Для всех рек характерно продолжительное весеннее половодье, зачастую переходящее в летнее, что объясняется разным временем вскрытия рек в различных частях водосборов. Паводковые воды, разливаясь на многие километры, являются важным фактором чрезвычайно высокого обводнения водоразделов, а реки 370
в этот период практически не играют своей дренирующей роли. Таким образом, совокупность физико-географических факторов, благоприятно влияющих на болотообразовательный процесс, определила интенсивность образования и накопления огромных запасов торфа и повсеместное распространение на всей территории Западно-Сибирской равнины торфяных месторождений. Растительный покров торфяных месторождений Западно-Сибирской низменности изучен недостаточно детально. Дрезесный ярус облесенных торфяников здесь значительно богаче по видовому составу за счет пород, характерных для таежных лесов Сибири, таких, как кедр, пихта, лиственница. Обычно они вместе с березой, елью, сосной слагают древостой болот в различных сочетаниях и количествах. Почти чистые насаждения березы на торфяниках довольно часты и в соответствующих условиях встречаются во всех торфяно-болотных областях Западно-Сибирской низменности. На низинных торфяниках пойм отмечены чистые заросли ивы. В кустарпичковом ярусе растительного покрова западносибирских болот встречается такой представитель сибирской флоры, как Salix sibirica, но в нем не отражен европейский вид Calluna vulgaris. Отмечены представители сибирской флоры и в травяном ярусе: Carex wiluica, Cacalia hastata, Ligularia sibirica. Carex globularis, встречаемая в европейской части Союза в составе растительности заболачивающихся еловых лесов, в Западной Сибири расширила свое местообитание и в массовом количестве встречается на типичных верховых торфяниках. Sph. rubellum и Sph. cuspi datum — типичные обитатели верховых торфяников северо-западной области европейской части Союза — в моховом покрове торфяников Западно-Сибирской низменности встречаются редко. Зато в значительно большем количестве и в более южных широтах распространены здесь в моховом покрове болот Sph. lindbergii и Sph. Songstroemii, которые типичны для торфяников Архангельской области и единичны в торфяниках средней полосы. Иногда на грядово-озерных участках водораздельных торфяников Васюганья Cladonia и Cetraria образуют сплошные пятна, причем в этом регенеративном комплексе встречено до 12 видов Cladonia. Из растительных фитоценозов Западно-Сибирской низменности необходимо отметить злаково-осоковый, который на окрайковых участках займищ (в условиях некоторой засоленности почв) покрывает значительные площади. В составе его — тростянка (Scolochloa festucacea), вейник (Calamagrostis neglecta), Carex omskiana, С. appropinquata и С. orthostachys. Для торфяников согр характерны в древесном ярусе береза (высотой до 15—20 м) и хвойные породы: ель, кедр, сосна, лиственница, в подлеске наряду с ивами (Salix sibirica, S. pentandra) черная смородина, рябина, черемуха; в кустарничковом ярусе — болотный мирт, брусника, черника, морошка. Богат видами и пышно развивается травостой; в нем господствует С. caespitosa, из других осок встре- 24* 371
чаются С. globularis, G. disperma, в разнотравье наряду с болотными растениями растут и таежные (Equisetum silvaticum, Саса- lia bastata, Pyrola rotundifolia). Элементы таежной флоры отмечаются и в моховом покрове: на кочках Sph. warnstorfii — Pleu- roziumschreberi и Hylocomium splendens, в межкочечных понижениях — Thuidium recognitum, Helodium blandowii, на склонах кочек — Climacium dendroides. В понижениях между кочками в сограх часто можно наблюдать выцветы железа. Чаще всего сограми покрыты окрайковые участки низинных топяных болот надпойменных террас по протокам рек Оби, Иртыша, Чулыма, Кети, Тыма. С внешней стороны они постепенно переходят в заболачивающиеся леса, по направлению к центру торфяника — в лесной комплексный фитоценоз. В Западно-Сибирской равнине займища преобладают в Ишим- ской торфяно-болотной области на междуречье Ишима и Тобола в их среднем течении. Здесь они примыкают к озерам или окружают их сплошным кольцом. Громадные площади занимают иногда займища в низинах, уже не связанных с озерами, но носящих черты бывших протоков между озерами. Займищно-рямовые торфяники часто встречаются в восточной части Южно-Барабинской торфяно-болотной области, где они приурочены к озерам или плоским понижениям, в которых подолгу застаиваются поверхностные воды. Среди займищ разбросаны верховые выпуклые торфяники, занимающие сравнительно с займищами небольшую площадь. Это широко известные «рямы». За вегетационный период в займищах создается переменный водно-минеральный режим: весной и в первой половине лета они залиты пресными делювиальными талыми водами, а часто и речными полыми; во второй половине вегетационного периода займища на большей периферийной площади пересыхают, и здесь возникают благоприятные условия для капиллярного поднятия к поверхности засоленных почвенно-грунтовых вод и на поверхности наблюдаются обычно выцветы солей (Са, С1 и S03). Площадь займища можно подразделить на: зону постоянного увлажнения относительно пресными водами (центральная часть займища, берега озер и речных протоков) и зону переменного увлажнения, где непостоянны п степень обводненности и степень минерализации питающих вод (периферийные части займищ). Центральные части займищ покрыты тростниковым фитоценозом, в котором основными фоновыми растениями являются тростник, тростянка (Scolochloa festucacea), вейник, осоки (С. caespi- tosa и С. wiluica). Как примесь в фитоценоз входят Carex omski- ana, С. buxbaumii, вахта, подмаренник (Galium uliginosum). Среди компонентов тростникового фитоценоза тростник, вейник, Carex caespitosa и С. buxbaumii являются солевыносливыми растениями. В той зоне займищ, где постоянное увлажнение начинает уступать место переменному, в условиях некоторого засоления 372
субстрата наблюдается постепенное переживание зарослей тростника и внедрение в них осок (С. diandra, С. pseudocyperus), рогоза и вейника. Для осоково-тростникового фитоценоза характерны отдельные разбросанные кое-где кусты березы (В. pubes- cens) и ивы (S. cinerea). По периферии займищ в зоне переменного увлажнения тростянка (Scolochloa, festucacea), которая в условиях Барабы является индикатором смешанного хлоридно-сульфатного засоления, вытесняет из растительного покрова вейник, и здесь возникает злаково-осоковый фитоценоз в основном из тростянки, Carex omskiana, С. appropinquata и С. orthostachys с небольшим участием того же вейника. Образование и развитие рямов (олиготрофных сосново-кустар- никово-сфагновых островов) происходит в изоляции от засоленных почв как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Изоляцией в горизонтальном направлении является залежь займищ; изоляцией в вертикальном направлении служит слой тростникового торфа со средней степенью разложения 22— 23%, подстилающий верховую залежь ряма. Мощность тростникового торфа 0,5—1,5 м, мощность верховой залежи 0,5—1 м. Верховая залежь сложена слабо разложившимся фускум-торфом степенью разложения 5—20%. Пнистость сфагновой залежи невысокая и падает от верхних слоев к нижним. Поверхность ряма резко выпуклая с несимметричными склонами. Под древесным ярусом из сосны развит кустарничковый ярус и моховой покров из Sph. fuscum с примесью Sph. angusti- folium и Sph. magellanicum. Наиболее крупные рямы до 1000—1500 га (Большой Убин- ский и Ыуськовский) встречаются в северной и средней частях зоны лесостепи. Обычно площадь рямов составляет 100—400 га, иногда 4—5 га (мелкие рямы Чулымского района). Торфяные месторождения Западной Сибири чрезвычайно разнообразны по условиям образования и развития, качественно-количественным показателям залежи, растительному покрову, характеру распространения и другим факторам, в изменении которых прослеживается довольно четкая закономерность, тесно связанная с природной широтной зональностью. По этому принципу на территории Западной Сибири выделено 15 торфяно-болотных областей (рис. 168). Крайний север Западно-Сибирской низменности занимает область арктических минеральных осоковых болот. Она территориально соответствует Западно-Сибирской подзоне арктической тундры. Общая заболоченность этой территории составляет почти 50%, что является следствием расположенного близко к поверхности водоупорного мерзлого слоя, превышения осадков над испарением и равнинности страны. Мощность торфяного слоя не превышает нескольких сантиметров. Торфяники с глубокой залежью следует относить к реликтам времени голоценового зта
климатического оптимума. Здесь распространены полигональные и ровные мохово-осоковые болота. Заслуживает внимания широкое распространение евтрофных jvioxobo-осоковых болот с ровной поверхностью (до 20—25% всей площади). Здесь преобладают Carex stans или Eriophorum angus- tifolium с моховым ковром из Calliergon sarmentosum и Drepa- nocladus revolvens. Рис. 168. Торфяно-болотное районирование Западно-Сибирской равнины 1 — область арктических минеральных болот; 2 — область плоскобугристых болот; 3 — •область крупнобугристых болот; торфяно-болотные области: 4 — Северо-Обская; 5 — Кондинская; 6 — Средне-Обская; 7 — Тым-Вахская; 8 — Кеть-Тымская; 9 — Тавдин- <жая; 10 — Васюганская; 11 — Кеть-Чулымская; 12 — Тура-Ишимская; 13 — Северо- Барабинская; 14 — Тоболо-Ишимская; 15 — Южно-Барабинская В долинах рек среди осоковых болот встречаются бугры, покрытые Sph. warnstorfii, Sph. lenense, Dicranum elongatum и лишайниками. Из цветковых обильны заросли Betula nana и Rubus chamaemorus. По берегам заливов и Карского моря встречаются приморские 374
болота, заливаемые при нагонных ветрах морской водой. Это в значительной части солоноватые болота со злаками (Dupontia fisonera), осоками (Carex rariflora и др.) и Stellaria humifusa. Для моховых тундр особенно характерно обилие Eriophorum angustifolium на моховом покрове из Aulacomnium turgidium, Camptothecium trichoides, Aulacomnium proliferum, Dicranum elongatum, Ptilium ciliare. Иногда в заболоченной тундре преобладают осоки (Carex stans, Carex rotundata) со сходным составом мохового покрова и участием сфагновых мхов. Южнее расположена область плоско бугристых болот. Эта зона территориально соответствует тундре. Заболоченность зоны высокая (около 50%). Плоскобугристые торфяники представляют мозаичный комплекс бугров и мочажин. Высота бугров колеблется от 30 до 50 см, редко достигает 70 см. Площадь бугров до нескольких десятков, реже сотен квадратных метров. Форма бугров — лопастная, округлая, овальная, вытянутая или грядообразная, вершины бугров заняты лишайниками, главным образом Cladonia mitis и Cladonia rangiferina. Реже встречаются Cetraria nivalis, C. cu- cullata, Cladonia amanrocraea. Склоны бугров покрыты зелеными мхами. Обильны Aulacomnium turgidium, Polytrichum strictum, Dicranum elongatum. Из цветковых растут куртинкамп сильно угнетенные Ledum palustre и Rubus chamaemorus. Между ними фрагменты дикраново-лишайниковых ассоциаций. Мочажины сильно обводнены со сплошным ковром сфагновых мхов из Sph. lindbergii, Sph. balticum, Sph. subsecundum, Sph. jensenii. Реже в мочажинах встречаются Drepanocladus vernicosus, Drepanoc- ladus fluitans обычны Carex rotundata, реже Carex chordorrhiza, иногда растет Cephalozia fluitans. Наряду с болотами широко распространены заболоченные участки, представляющие собой заболоченные кустарниковые тундры с Betula nana и ивами, иногда с Ledum palustre, заболоченные моховые тундры с Betula nana и Ledum palustre, кочкарные тундры с Eriophorum vaginatum. Область крупнобугристых болот занимает северную часть лесной зоны и южную лесотундру. Заболоченность зоны высокая. Бугры встречаются по одиночке, но чаще располагаются группами или грядами длиной 1—2 км, шириной до 200 м. Единичные бугры имеют высоту 2—2,5 м, грунтовые бугры 3—5 м, бугры гряд достигают высоты 8—10 м. Диаметр основания бугров 30—80 м, склоны крутые A0—20°). Межбугровые понижения вытянутой формы, заняты пушицево-сфагновыми и осоково-сфагновыми оли- готрофными либо евтрофными мочажинами, иногда с небольшими озерками в центре. Поверхность наиболее крупных бугров разбита трещинами глубиной до 0,2—0,3 м. У основания бугров растут сфагновые мхи и развит ярус кустарников, преимущественно Betula nana. Выше по склону преобладают лишайники. Они характерны и для плоских вершин, часто подвергнутых ветровой эрозии. 375
Бугристые торфяники сложены сверху торфом мощностью до 0,6 м, под которым залегает сильно льдонасыщенное минеральное ядро, состоящее из льда и суглинистого, иловато-сугли- нистового, реже супесчаного материала. Минеральное ядро помимо льда-цемента и отдельных кристаллов его содержит многочисленные ледяные прослойки, мощность которых достигает нескольких десятков сантиметров и обычно увеличивается книзу, число прослоек уменьшается также книзу. Рис. 169. Грядово-озерковый комплекс Северо-Обская торфяно-болотная область представляет собой слабо дренируемую озерно-аллювиальную равнину, сложенную средне- и тонкозернистыми песками с отчетливо выраженной горизонтальной слоистостью. Область характеризуется чрезвычайно высокой заболоченностью. Торфяные месторождения занимают более 80% территории; образуют сложные системы, покрывая плоские междуречья и высокие речные террасы. Господствуют верховые выпуклые сильно обводненные сфагновые торфяники с грядово-озерковыми комплексами на плоских вершинах и грядово-озерково-мочажин- ными на их склонах (рис. 169). Площади с хорошо дренируемыми участками торфяников незначительны и приурочены к территории с наибольшими отметками поверхности. Здесь распространены фускум и сосново-сфагновые фитоценозы с большим количеством различных лишайников. Низинные торфяные месторождения располагаются, главным образом, на первых надпойменных террасах крупных рек. 376
Залежи верховых торфяников неглубокие, в среднем около 2 м,. преобладают малоразложившиеся фускум, комплексный, моча- жинный виды строения (рис. 170). Кондинская торфяно-болотная область представляет собой обширную аллювиальную и озерно-аллювпальную равнину, сложенную слоистыми песчаными и глинистыми отложениями. Для левобережья р. Конды и правобережья ее низовьев характерно наличие гривистого рельефа. Область отличается чрезвычайно Рис. 170. Строение верховых болот Северо-Обской торфяно-болотиой области высокой обводненностью. Значительная часть Кондинской области приурочена к району интенсивных тектонических опусканий и поэтому характеризуется преобладанием процессов аккумуляции и господством слабо дренируемых болот. Только западная часть области, где преобладают процессы денудации, характеризуется невысокой заболоченностью. Русла рек слабо врезаны. В весенний период полые воды этих рек широко разливаются и долго не входят в берега. Поэтому речные долины заболочены на большом протяжении; притеррасные болота в половодье сильно подтапливаются. Для бассейна р. Конды характерно преобладание верховых грядово-озерковых, грядово-озерково-мочажинных и грядово-мочажинных торфяных месторождений. Низинные, осоковые, тростниковые, вейниковые, березово- вейниковые торфяники приурочены к руслам рек. Переходные осоково-сфагновые, древесно-сфагновые и сфагновые болота встречаются по низким террасам и в местах сочленения их в болотные системы. Встречаются и комплексы, формирующиеся по линиям поверхностного внутризалежного стока болотных вод. Постепенное тектоническое опускание поверхности сказывается на чрезвычайно высокой обводненности территории, что способствует интенсивному развитию на болотах регрессивных явлений, разрушению сфагновой дернины гряд, мочажин, увеличению площади мочажин за счет деградации гряд и т. д. Среди болот встречается огромное число озер. Некоторые 377
из них полностью заторфованы, но большинство сохранили открытое зеркало воды среди торфянистых берегов. В бассейне р. Конды основным типом торфяной залежи является верховой, в котором преобладает комплексный вид строения, что обусловлено господством грядово-мочажинных комплексов. Несколько реже встречаются фускум, шейхцериево-сфагновая и ма- гелланникум залежи. Переходные виды залежи слагают торфяные болота преимущественно второй террасы р. Конды и ее притоков, а также встречаются по окрайкам верховых торфяных месторождений, вокруг минеральных островов или же приурочены к мезотрофным травяным и моховым топям. Наиболее распространенный вид залежи — переходная топяная. Низинные залежи встречаются в поймах рек, образуя узкие полосы, приуроченные к зарастающим речкам верховых болот. Анализ спорово-пыльцевых диаграмм датирует кондинские торфяники ранним голоценом. Древний голоценовый возраст имеют торфяники, глубина залежи которых превышает 6 м. Средне-Обская торфяно-болотная область представляет собой озерно-аллювиальную и аллювиальную равнину, сложенную с поверхности преимущественно покровными отложениями, подстилаемыми или озерными слоистыми глинами, или легкими суглинками, алевролитовымп и песчаными толщами. Территория характеризуется развитием прогрессивных и преобладающих процессов аккумуляции, что обусловливает преимущественное распространение слабо дренируемых болот и постоянно заболачивающихся лесов. Лишь на севере области, где преобладают процессы денудации, встречаются относительно дренируемые болота. Область характеризуется господством верховых сфагновых болот с грядово-озерково-мочажинным и грядово-мочажинным комплексами (рис. 171 и 172). Окрайки болот, располагающихся на более низких гипсометр]гческях уровнях (в пределах первых надпойменных террас и поим мелких озер), обычно евтрофные или мезотрофные. Залежь центральных их частей представлена фускум и комплексным видами строения и имеет глубину 4—6 м (рис. 173). Крупные торфяники на водоразделах первого порядка подразделяются на три категории. На плоских ровных плато водоразделов торфяники имеют сильно выпуклую поверхность с крутыми склонами и плоской центральной частью. Разница в уровнях центра и окраек составляет 4—6 м (рис. 174, а). Центральная основная часть таких торфяников представлена фускум-залежью или комплексной верховой и несет на поверхности озерно-денуда- ционный или грядово-озерный комплексы растительности, а на склонах — грядово-мочажиннып. На однобоко приподнятых водоразделах с полого-вогнутой асимметричной поверхностью верховые торфяники дают падение отметок поверхности от приподнятого склона к пониженному. 378
Рис. 171. Грядово-сзсрково-мочгжтшые комплексы Средне-Обской торфяно- болотной области Рис. 172. Грядово-мочажтшые комплексы Средне-Обской торфяно-болот- ной области
WOO 2000 3000 WOO L,m Рис. 173. Строение верховых торфяных месторождении Средне-Обской тор- фяно-болотной области а Н.м Рис. 174. Схема залегания торфяных месторождений водоразделов: а — грядово-озерный комплекс в средней части торфяного месторождения; б — грядово озерковые комплексы прижаты к гребням асимметричного водораздела; в — водотоки закладываются на поверхности торфяных месторождении
В этом же направлении падает и мощность торфяного пласта (рис. 174, б). Наиболее глубокозалежный участок таких торфяников представлен обычно фускум-видом строения с грядово-озер- ным комплексом растительности на поверхности. В направлении к противоположному склону водораздела залежь переходит в комплексную верховую с грядово-мочажинным комплексом в растительном покрове. Мелкозалежный периферийный участок 500 1000 1500 2000 2500 3000 1,м Pirc. 175. Строение комплексной верховой залежи с переходной топяной залежью несет на поверхности растительность сфагновых топей. На симметричных водоразделах с плоским плато наблюдаются иногда верховые торфяники со сложной линией поверхности: две равномерно приподнятые шапки разделяются прогибом глубиной до 2—3 м (рис. 174, в). Сложены такие торфяники в основном верховыми фускум или комплексным торфами. На шапках растительный покров представлен грядово-озерным комплексом, на участке прогиба — сфагновыми топями, часто дающими начало речкам. Образование таких массивов А. Я. Бронзов объясняет слияниями двух (иногда нескольких) торфяников с отдельными очагами заболачивания. В отдельных случаях образование прогиба могло произойти при прорыве и излиянии из торфяника внутризалежных вод и частично наиболее разжиженных и пластичных торфов с последующей просадкой торфяной залежи. На водоразделах второго порядка торфяники занимают междуречья, подвергшиеся значительному расчленению. Глубина эрозионного вреза достигает здесь 20—30 м. Такой характер имеют водоразделы между крупными реками, текущими приблизительно параллельно друг другу в их среднем течении. В плакорных условиях на водоразделах залегания расположены крупные торфяные месторождения верхового типа с преобладанием фускум-залежи и с грядово-озерным и грядово-мочажинным комплексами растительности на поверхности. В основном Средне-Обская область, как и южнее расположенная Васюганская, — территории почти сплошной заболоченности. Болота покрывают здесь полностью водоразделы первого и второго порядков, террасы и поймы рек. Преобладают торфяники верхового типа, общая площадь которых составляет около 90%. 381
Тым-Вахская торфяно-болотная область занимает Тым-Вах- ское междуречье и сложена озерно-аллювиальными отложениями. В географическом отношении она приурочена к Средне-Вахской равнине и характеризуется высокой заболоченностью, которая в северо-восточной части, где отметки поверхности достигают 140 м, резко падает. Слабо дренируемые верховые сфагновые болота с грядово- мочажинно-озерковым и грядово-мочажинным комплексами господствуют на водоразделах и четвертых террасах. Встречаются они также на низких террасах и приурочены к ложбинам древнего стока, где господствуют процессы аккумуляции. Залежь отличается большой однородностью и сложена комплексным верховым, шейхце- Рис. 17G. Блок-диаграмма торфяных риевым и фускум-торфом месторождений межгривных пони- (рис 175). зкештй Залежь переходных болот представлена переходными топями и лесо-топяными видами строения. Низинные торфяники встречаются редко и приурочены в основном к поймам и низким террасам. Залежь низинных болот сложена осоковым торфом. Кеть-Тымская торфяно-болотная область занимает междуречье Кетп и Тыма и простирается на восток до Енисея. Водораздел Оби и Енисея имеет здесь ясно выраженный уклон с повышением отметок поверхности к востоку. Междуречье сложено озерно- аллювиальными и делювиальными отложениями и расчленено сильно развитой гидрографической сетью на большое число мелких междуречий. В связи с тем, что область расположена в пределах контура положительных структур, господство денудационных процессов обусловливает здесь распространение хорошо дренируемых болот. Слабее выражены регрессивные явления, наблюдается тенденция трансгрессии гряд или же гряды и мочажины находятся в состоянии динамического равновесия. Поверхность плато междуречья имеет ясно выраженный гривный рельеф. Местами расчлененный рельеф снивелирован торфяной залежью глубиной 2—6 м фускум — или комплексного вида строения на грядах, а в понижениях — переходной топяной или смешанной топяной залежью с нижним горизонтом из низинного осокового торфа мощностью 1,5 м. Некоторые гряды представляют собой гривы, возвышающиеся над торфяной залежью, заполняющей межгривные понижения на 2—10 м (рис. 176). Ширина грив до 5 км. Сложены они песчаными отложениями и обычно заросли таежным лесом из сосны, пихты, кедра, березы. Торфяники межгривных понижений представлены переходным топяным и смешанным топяным ви- 382
дами строения. На верхней части склона водораздела к пойме в низовьях рек Кети и Тыма часты небольшие округлые торфяники суффозионных западин (от 10 до 100 га, редко больше) с переходной и верховой, реже с низинной залежью (рис. 177). Склоны водоразделов размыты, слабо расчленены или почти нерасчленены уступами террас, плащеобразно покрыты торфяной залежью, образующей крупные торфяники, которые на большие расстояния тянутся по течению обеих рек. Ближе к подошве Рис. 177. Блок-диаграмма торфяных месторождений суффозионных западин водораздела эти торфяники сложены низинной залежью, выше по склону — переходной, а в верхних участках склона — верховой. На них, чаще в верхней части склона, среди верховой залежи разбросаны довольно крупные озера с отложениями сапропеля в основании. В верховьях рек Кети и Тыма неширокие террасы обеих речных долин заторфованы. Узкие, вытянутые вдоль рек торфяники сложены чаще переходной залежью. Верховые слабо обводненные сосново-кустарничково-сфагновые болота приурочены здесь к водораздельной равнине. Грядово-мочажинный комплекс развит в центральных частях наиболее крупных торфяников. Низинные и переходные болота широко распространены на первой и частично на второй террасах р. Оби. Особенно много мезотрофных и евтрофных осоковых, осоково-сфагновых, осоко- во-гипновых, древесно-осоковых болот встречается на правобережных террасах р. Оби, между реками Кетыо и Тымом. Средняя мощность верховых болот составляет 3—5 м, низинных 2—4 м. Верховые болота сложены фускум, комплексными и шейхце- риево-сфагновыми видами строения. Залежь мезотрофных болот представлена переходными топянымн и лесо-топяными видами строения. Залежь низинных болот сложена осоковым торфом. В современном растительном покрове болот с переходной залежью можно наблюдать примесь олиготрофных видов, свидетельствующих о переходе торфообразования в стадию олиготроф- ного типа. Особенностью Кеть-Тымской области является значительное распространение переходных и низинных торфяников по сравне- 383
нию с другими торфяно-болотными областями лесной зоны, где доминантами являются исключительно верховые болота. Тавдинская торфяно-болотная область представляет собой плоскую, местами пологоволнистую равнину, сложенную озерно- аллювиальными и аллювиальными песчано-суглинистыми отложениями. В географическом отношении она своей центральной частью приурочена к южной половине Ханты-Мансийской низменности, где преобладают процессы аккумуляции и имеет место наибольшая заболоченность. Северо-западной окраиной она заходит в пределы Тавдо-Кондинской возвышенности, а южной — Тобол- Ишимской равнины. Заболоченность территории высокая. Значительную площадь занимают слабо дренируемые низинные торфяные месторождения, залежь которых сложена в основном осоковыми и осоково-гипновыми видами строения с небольшим участием залежей лесо-топяного и лесного подтипов. Мощность залежей невелика B—4 м), изредка встречаются торфяные залежи глубиной 5 м. На плоских водоразделах распространены небольшие торфяники верхового типа с залежами мощностью 6—7 м, часто сложенными почти до минерального грунта фускум торфом малой степени разложения. На поверхности торфяных месторождений много озер, которые в свое время послужили очагами формирования большинства торфяных месторождений области. Васюганская торфяно-болотная область представляет собой обширную, слабо приподнятую равнину, испытывающую тектоническое поднятие. Сложена она аллювиальными и субаэральными песчано-суглинистыми отложениями. На севере и востоке области распространены озерно-аллювиальные отложения, на юге в ее пределы заходят субаэральные лёссовидные суглинки. Приуроченность области к контурам положительных структур обусловливает распространение относительно дренируемых болот. Слабо дренируемые болота занимают Демьян-Иртышское междуречье и депрессии Обь-Иртышского водораздела, где развиты процессы аккумуляции. В целом область характеризуется высокой заболоченностью (до 70%), особенно ее западная часть, где заболоченность местами достигает 80%. Верховые сфагновые болота с грядово-мочажинно-озерковым и грядово-мочажинным комплексами приурочены к плоским вершинам водоразделов. Склоны заболочены слабее. С периферии водораздельные верховые сфагновые болота окаймлены переходными сфагновыми, травяно-сфагновыми участками болот. Залежь верховых болот сложена фускум, комплексным, мочажинным и шейхцериевым видами торфа. В стратиграфии низинных и переходных болот преобладают осоковые и древесно-травяные виды торфа. В средней части водоразделов в очень плоских понижениях залегают низинные месторождения склонов. Увлажняют их грун- 384
•^ jgtQ UD С^ 10 ^ It* Юй 5 10ю |'№ ^ U1 N ^-СЧЭ Ю~ £> C4f ■ 1 sit* mi * £ * IPs 5: 3 ^<o товые воды типа верховодки с более высоких участков водоразделов. В основании торфяников залегают раскисленные пылеватые известковистые суглинки, обогащающие залежь значительным количеством минеральных солей. Характер растительного покрова свидетельствует о том, что жестководный режим имеет место в настоящее время. Залежь торфяников представлена осоково-гипно- вым и гипновым видами строения. Мощность залежи от 1,5 до 4,5 м. Площади их невелики, и они чередуются с участками осокового и топя- ного вида строения с глубиной залежи от 1 до 3,5 м. Окрайки низинных залежей топяного подтипа представлены низинными лесными (сосновым, березовым) и лесотопяным, древесно-осоковым, дре- весно-сфагновым, топяно- лесным видами строения с мощностью залежи от 1 до 2,8 м (рис. 178). Верховые участки в виде островков залегают среди низинных залежей. Торфяная толща их представлена преимущественно фускум-видом строения и достигает мощности 6 м (рис. 179). В области расположено крупнейшее в мире водораздельное разнотипное торфяное месторождение «Васюган- ское» площадью свыше 5 млн. га. Низинные торфяники вообще не образуют в области больших площадей и кроме склонов водоразделов занимают главным образом удлиненные участки в речных долинах. о гс^ t3 J> >_ > > 5 «о ^ £э С» N 1Г5 N. 5 ^ ^* ^ J> >_ ^ ЮС5Ю^ 3; <Ъ ^ D ^ Id b ^ о р* ь о Я: н К ее К о* ее PQ СЧ1 U-э С\] h ^ J Cl 'Ej X X X X X X x |- .1 x x • J X x xl- x .• x *•• x . • 5 Эч ^ Ул С. Н. Тюремнов
На низких террасах, сильно заболоченных, преобладают низинные осоково-гипновые болота, в притеррасной части развиваются низинные и переходные древесно-сфагновые, дре- весно-травянистые болота. Поймы заболочены преимущественно в верховьях рек, где формируются низинные осоковые, осоково- ивовые, древесно-осоковые и лесные болота. В их растительном покрове под пологом березы, Сагех caespitosa и С. wiluica образуют высокие кочки; в междукочечных понижениях большое количество разнотравья. 1000 2000 3000 W00 5000 6000 1,м Рис. 179. Строение залежи осоково-гипновых болот с верховыми участками (рямами). Васюганская торфяно-болотная область это чаще всего сильно обводненные залежи с маломощным торфяным пластом A,5—2 м) и растительным покровом из травянистых растений (Сагех lasiocarpa, С. rostrata, Scheuchzeria palustris) и из гидрофильных сфагновых мхов (Sph. obtusum, Sph. majus, Sph. fallax, Sph. jensenii), образующих ровный полупогруженныи в воду ковер. Мощность торфяного пласта в пойменных торфяниках не превышает 1,5—2 м. Залежь их из осокового, шейхцериевого, древесно-осокового или березового торфов находилась в условиях переменного увлажнения с участием речных вод, поэтому зольность ее относительно повышена. Васюганская область отличается интенсивным торфонакопле- нием. Средняя мощность торфяных месторождений составляет 4—5 м. Возраст их датируется ранним голоценом. Древнеголо- ценовый возраст имеют участки болот глубиной до 8 м. Кеть-Чулымская торфяно-болотная область характеризуется меньшей заторфованностью по сравнению с Кеть-Тымской, что находит свое объяснение в геоморфологических особенностях области. Водораздельное Кеть-Чулымское плато имеет значительно большую степень эрозионного расчленения под влиянием основных водных артерий. Реки здесь глубоко врезаются в поверхность водоразделов и имеют хорошо сформированные, но 386
узкие аллювиальные террасы. Это обусловило понижение грунтовых вод. Поэтому общая заторфованность в Кеть-Чулымской области снижается до 10%. В рельефе водораздельного - Кеть-Чулымского плато характерны блюдцевидные некрупные депрессии суффозионного происхождения (рис. 180). Они предопределяют здесь в основном 201км: 10 20 30 С,км Рис. 180. Схема залегания торфяных месторождений суффозионных западин расположение и тип торфяников. Наиболее широкое распространение в торфяниках суффозионных понижений имеет переходная топяная залежь общей мощностью торфяного пласта от 1 до 4,5 м. Реже встречаются в них верховые залежи, главным образом фус- кум, комплексная и шейхцериево-сфагновая с глубиной до 3—6 м. Плоские суффозионные западинки глубиной 1—2 м заняты пу- шицево-сфагновой или магелланикум-залежью. Низинные залежи в суффозионных понижениях встречаются редко и представлены лесным, древесно-осоковым, многослойным лесо-топяным и осоковым видами строения. Они заполняют наиболее глубокие
ZOUAf 5 W /5 20ltKH Рис. 181. Схемы залегания притеррасных торфяных месторождений: а — на резко очерченных террасах; б — на сглаженных террасах; в — сливаются на поверхности террас
котловинки, в которых мощность торфяной свиты достигает 4—5 м. В Кеть-Чулымской области отмечается определенная закономерность в размещении притеррасных торфяных месторояхдений. В средней части течения р. Улу-Юл торфяники имеют небольшие размеры и расположены на резко очерченных террасах (рис. 181, а). Ниже по течению реки террасовые уступы сглаживаются, поверхности террас расширяются, возрастают Рис. 182. Схема залегания торфяного месторождения «Тарманское» На террасах и в притеррасных частях речных долин торфяники менее крупны по своим площадям (в сравнении с торфяниками Кеть-Тымской области) и, не сливаясь в массивы большой протяженности, образуют на террасах цепи разобщенных глубокозалежных вытянутых параллельно реке торфяных месторождений чаще низинного типа с лесной, древесно-осоковой или осоковой залежью. Тура-Ишимская торфяно-болотная область представляет собой озерно-аллювиальную равнину, сложенную песчано-суглинистыми отложениями и характеризуется преобладанием денудационных процессов. Заболоченность области высокая. Господствуют низинные болота: осоковые, осоково-гшгаовые, березово-осоковьге. 389
Верховые сосново-сфагновые болота занимают незначительные участки. Наиболее переувлажненные центральные части междуречья занимают верховые грядово-мочажшшые болота. В целом эта область высокой заболоченности слабо расчлененных полого-плоских широких речных долин с крупными низинными осоково-гипновымп болотами у подошв террас и по их склонам и с некрупными верховыми и переходными торфяниками на водоразделах. Общая заболоченность области до 40°о. Примером торфяного месторождения первых надпойменных террас служит «Тарманское», расположенное в долине р. Туры (рис. 182). Оно тянется вдоль реки на протяжении до 80 км и примыкает к уступу коренного берега. Залежь его почти нацело сложена осоково-гипновым и осоковым торфами, подтверждающими существование грунтового питания. Месторождение включает в своих границах значительное количество первичных озер округло-удлиненной формы с намечающейся ориентировкой вдоль террасы. В основании озер залегают сильно минерализованные сапропели, что свидетельствует о лесостепных условиях в период образования озер. В нижних горизонтах залежи или на окрайках месторождения наблюдается высокая зазоленность торфов в результате засорения залежи делювиальными сносами. Северо-Барабинская торфяно-болотная область водораздельных осоково-гипновых болот (рис. 183) на севере граничит с Васю- ганскоп торфяно-болотной областью, на юге с Южно-Барабинской и представляет собой пологоволнистую слабо расчлененную равнину. Сложена область лёссовидными суглинками. Заторфо- ванность небольшая. Преобладают в ней некрупные низинные торфяники типа займищ площадью от 10 до 100 га. Для восточной окраины, приуроченной к положительным контурам структур, характерно развитие относительно хорошо дренируемых болот. Более половины заторфованной площади составляют торфяники низинного типа E4%) и приблизительно 27% приходится на долю верховых; относительно велик здесь процент торфяников переходных A9%). В центральной части области много озер, западин и торфяных месторождений. В западной части области на склонах Та- ра-Тартасского междуречья сосредоточена основная площадь осоково-гипновых болот. Гипновые болота развиваются в пониженных элементах рельефа, главным образом в местах выхода грунтовых жестководных потоков, по склонам водоразделов или в притеррасных частях речных долин. Поэтому несколько повышенная зольность (до 8—12%) присуща гипновым торфам и торфяным залежам. Зольность некоторых притеррасных типовых торфяников составляет в среднем 6—7%. Этими же приблизительно процентами измеряется зольность и осоково- гипновых торфяников Тара-Тартасского междуречья. 390
Рис. 183. Осоково-гипновое болото. Северо-Барабинская торфяно-болотная область ^^^Щ^ШШШ^^: щ^Я^^ЖШШ/ШШ^^Ш K^ifM:" ^Ж" Рис. 184. Верховой рям среди осоково-гпшгового болота. Северо-Барабпн- ская торфяно-болотная область
По направлению к востоку осоково-гипновые торфяники уступают свое ведущее положение в низинном типе лесо-топяным и лесным залежам. Последние располагаются здесь по окрайкам торфяных месторождений, на центральных участках которых, а также на участках с более приподнятым рельефом дна расположены островки верховых залежей. Причем фускум-залежь является обычно периферийной по отношению к комплексной верховой, которая размещается в центре, неся на поверхности грядово-озерный комплекс растительности. Несмотря на повышенную карбонатность подстилающих пород, сравнительно низкое залегание грунтовых вод, питание за счет атмосферных осадков, а также частичное поднятие территории создают благоприятные условия для постепенного перехода низинных болот в олиготрофную стадию развития. В долинах т\ . . . ■ 1— 6000 5000 ^000 3000 2000 W00 Ь^ Рис. 185. Строение залежи осоково-гипнового болота. Северо-Барабинская торфяно-болотная область рек, непосредственно примыкающих к речным увалам, распространены наиболее богатые по флористическому составу древесно- травяные болота (согры). В той части долины, куда поступают бескислородные грунтовые воды и не проникают делювиальные воды, формируются осоково-гипновые болота. Кроме типичных моховых встречаются осоковые и осоково-травяные болота, а на востоке — тростниковые болота, свойственные зоне травяных болот. В приречных частях водоразделов, по берегам верховьев рек, в понижениях террас широко распространены переходные лесные болота. Водораздельные низинные осоково-гипновые и гипновые болота обычно имеют простое строение и сложены осоково-гшшовым и осоковым видами торфа. Наличие рямов (верховых сфагновых островков) характерная особенность осоково-гипновых болот Северо-Барабинской области (рис. 184, 185). Гипновая залежь более характерна для болот низких террас, где в водно-минеральном питании преобладают растворимые соли кальция. Залежь болот водораздельных равнин по высоким показателям степени разложения и зольности отличается от залежи торфяников низких террас, имеющей более сложную 392
стратиграфию. Здесь встречаются травяно-гипновый, пушицево- осоковый, камышово-осоковый, вейниково-осоковый, осоково-сфаг- новый виды торфа. Придонные слои залежи обычно сложены тростниковым пли осоково-тростниковым видами строения. В строении залежи низинных притеррасных и поименно-притеррасных болот значительное участие принимают виды торфа древесной группы. Широкое распространение имеют переходные лесные болота. Они формируются на междуречьях, в надпойменных террасах и в притеррасных частях. Залежь этих болот представлена пере- ходными лесными и лесо-топяными видами строения. В рямах верхние горизонты залежи (до 2—4 м) представлены фускум-торфом с отдельными прослойками магелланикум, ан- густифолиум, пушицево-сфагнового, сосново-пушицевого и со- сново-кустарничкового видов торфа. Придонные слои залежи обычно представлены торфом переходного и низинного типов. Средняя глубина торфяной залежи на водоразделах составляет 2—3 м, на низких террасах мощность торфа возрастает до 5 м по сравнению с Васюганской областью. Начало торфообразова- тельного процесса датируется ранним голоценом. Тоболо-Ишимская торфяно-болотная область расположена к западу от р. Иртыша и пересекает междуречье Ишима и Тобола в среднем течении. Поверхность территории достаточно расчленена и хорошо дренирована. Заболоченность области не превышает 3%. Преобладают в ней некрупные низинные болота типа займищ площадью от 10 до 100 га. Приуроченность к положительным контурам структур обусловливает развитие здесь преимущественно хорошо дренируемых торфяных месторождений. Гривный характер рельефа, слабо развитая гидрографическая сеть, близко расположенный к поверхности водонепроницаемый горизонт, замедленный сток поверхностных вод привели к образованию в межгривных пространствах громадного числа озер обычно округлых или овальных с малыми глубинами, ровным дном и сильным зарастанием. К озерам часто примыкают или окружают их небольшие по площади мелкозалежные осоково- тростниковые болота-займища. В период снеготаяния займища заливаются талыми водами, превращаются во временные мелководные водоемы, часто соединяющиеся между собой, и тогда сток по такой цепи соединенных займищами озер имеет характер речного. Изолированных озер очень мало. По химическому составу воды озера, расположенные иногда в непосредственной близости одно от другого, отличаются значительной пестротой. Почти рядом лежат озера соленые, горькие и пресные. Относительно более крупные займища, свойственные северной части области, окружают озера с пресной и солоноватой водой. Мощность залежи этих займищ до 1—1,5 м. Сложена она сильно минерализованными осоковым, осоково-тростниковым и тростниковым торфами со средней зольностью 20—30%. В их раститель- 393
ном покрове преобладают тростниковый, тростииково-осоковый и осоковый (С. caespilosa, С. omskiana) фптоценозы. Менее крупные по площади займища распространены в южной части области вокруг соленых озер. Они очень мелкозалежны, сложены тростниковым торфом повышенной степени разложения и высокой зольности. Тростниковая ассоциация, реже осоковая преобладают в их растительном покрове. На песчаных пространствах Притоболья и в северной части области на правобережье Ишима низинные торфяники (осоковые и осоково-гипновые) имеют отдельные участки (типа рямов) с верховыми залежами, сложенными фускум-торфом малой степени разложения, с выпуклой поверхностью и вторичным растительным покровом из сосново-кустарничкового фитоценоза, сложившегося в результате неоднократных пожаров. В небольших котловинках суффозионного происхождения встречаются неглубокие «колочные» торфяники низинного типа. Они развивались в солонцовых понижениях микрорельефа — «блюдцах». Осолонение и последующий процесс заболачивания приводит к появлению в них участков, исключительно характерных для этой территории болотистых лугов с Carex intermedia, которые впоследствии покрываются зарослями кустарников, главным образом Salix sibirica, и древостоем из березы. Встречаются и безлесные «колочные» болота с осоковым кочкарником на поверхности, по периферии окруженные высокоствольной березой. Образовались они в более глубоких и более увлажненных западинках с разнообразной водно-болотной растительностью, сильно изменяющейся по составу в отдельных случаях: с кочками Carex omskiana,иногда с Salix sibirica в куста р- ничковом ярусе. Такие торфяники никогда не покрываются по всей площади березой, залежь в них древесно-осоковая. Южно-Барабинская торфяно-болотная область крупных заи- мищно-рямовых торфяников сложена аллювиально-озерными и лёссовидными отложениями. В почвенном ее покрове преобладают торфяно-болотные почвы, солонцы и солончаки (до 60%); меньшую площадь занимают черноземы, подзолистые почвы и др. Широко проявляются в области процессы засоления почв (в том числе и торфяных). Их минерализация закономерно повышается с севера на юг. Общий спокойный рельеф области осложняется невысокими, вытянутыми в юго-западном направлении гривами в сочетании с межгрпвными понижениями. Гидрографическая сеть довольно густая. И озерки и русла рек обильно зарастают водной и водно-болотной растительностью и незаметно сливаются с заболоченными пространствами. Очень часто меж- грпвные понижения нацело заболочены. Характерны для рельефа Барабы суффозиоыные понижения на различных элементах поверхности и большое число озер, разных по размерам,происхождению и химическому составу воды. 394
^^^Лш^^Ш^шш^Мм Рис. 186. Тростниковое займище Рис. 187. Верховая растительность Убинского ряма
Заболоченность области составляет приблизительно 33%. Преобладают здесь низинные тростниково-осоковые займищные торфяники, составляющие до 85% общей заболоченной площади (рис. 186). Остальные 15% распределяются между верховыми залежами рямов и переходными залежами их периферийных участков. Займищно-рямовые торфяники наибольшее распространение имеют в восточной половине области, их площади достигают Рис. 188. План Убинских рямов. Южно-Ба- рабинская торфяно-болотная область (по М. И. Нейштадту): 1 — рямы; 2 — займище; 3 — солонцы и солончаки здесь нескольких тысяч гектаров, а площади рямов — высоких, поднимающихся до 8—10 м над уровнем займища, — до тысячи гектаров (рис. 187, 188). По направлению к западу уменьшаются площади займищ, рямы встречаются реже, высота их снижается. Возникновение среди низинной залежи займищ верховых залежей рямов связано с питанием участков рямов пресными и слабо засоленными озерными или поверхностными застойными водами. Озера и сейчас сохраняются как открытые водоемы, примыкающие к рямам, иногда следы их остаются в основании залежи рямов в виде маломощного слоя сапропеля. Степень разложения займищных торфов, как правило, превышает видовой показатель C0—50%), средняя зольность составляет 20%. Залежь займищ сложена сильно минерализованными торфами топяной группы: тростниковым, тростниково-осо- ковым и травяным (с преобладанием в волокне остатков светлухи 396
и вейника). Общая мощность займищных залежей доходит до> 1,5 м. В растительном покрове в направлении от центра к периферии последовательно сменяются тростниковый, осоково-тро- стнпковый и осоковый (или злаково-осоковый) фитоценозы. Последний граничит с солончаковой луговой растительностью. Участки, питаемые озерными водами, не ощущали переменности в увлажнении и солевом режиме. Защищенные от влияния засоленных грунтовых вод окружающими их низинными залежами, они зарастали сплавинами из Sph. teres, водоемы переходили в стадию торфяника, постепенно по мере нарастания залежи выходили из-под влияния озерных вод и продолжали развиваться как торфяники атмосферного питания. Господство на этих участках Sph. fuscum поддерживает в залежи режим повышенной влажности и пониженной температуры. Sph. fuscum создавал себе сам субстрат и микроклимат даже в условиях лесостепи и на протяжении тысячелетий отложил мощные залежи верхового торфа. Современный растительный покров рямов является вторичным и возник под воздействием человека. Степень разложения фус- кум-залежи всегда пониженная, чему способствует кроме повышенной влажности и пониженной температуры, по-видимому, повышенная ее кислотность, тормозящая микробиологические процессы. На контакте рямов и собственно займищ обычно проходит пояс переходной залежи с мезотрофным растительным покровом. Помимо крупных займищно-рямовых торфяников для Южно- Барабинской области характерны многочисленные мелкие торфяники в блюдцеобразных углублениях и западинах суффо- зионного происхождения по междуречьям и гривам. Переходные и низинные лесные болота образуют обычно неширокий пояс вокруг рямов или приурочены к западинам мезорельефа. В последнем случае лесные болота генетически связаны с березовыми колками. Колочные болота с преобладанием Сагех intermedia типичны для южной части области. Березово-вейни- ковые болота здесь приурочены к плоским, сильно минерализованным низинам и представляют собой одну из начальных фаз заболачивания. Общая площадь рямов незначительна. Они встречаются преимущественно в северной половине области. Согласно данным радиоуглеродного метода абсолютный возраст ряма мощностью 3,1 м датируется средним голоценом, а займища глубиной 1,35 м — поздним голоценом. Процессам заболачивания способствует постепенное тектоническое поднятие местности, которое вызывает распад речек и озер на отдельные водоемы. К востоку от р. Енисея в пределах азиатской части Союза выделяется семь крупных природных географических областей (см. рис. 167). Горно-Алтайская область. Область представляет в целом обширное нагорье. Южная и юго-восточная его части находятся 397
в зоне степей и у границ пустынь Центральной Азии — в условиях континентального климата. Северная граница ее северо-западной части вплотную прилегает прямолинейным сбросовым уступом (высотой 300—500 м) к обширным равнинам Западной Сибири, эта территория получает много осадков. Большую часть территории области занимают леса. В межгорных понижениях раскинулись степи, для которых характерны медленно текущие извивающиеся, местами заболоченные речки. В депрессии Капской степи, которая в период таяния четвертичных алтайских ледников была занята озерным бассейном, с усыханием Канского озера образовались торфяные месторождения Канское и Ябоганское. Заболоченные участки встречаются в верховьях отдельных рек (например, р. Саузар) с радиальной сетью стоков. В прошлом здесь находились, по-видимому, озерные бассейны. В долинах рек мерзлота грунта, в отдельных местах сохраняющаяся в течение круглого года, а также высокий уровень грунтовых вод вызывают заболачивание и формирование почв болотного типа. Развитие болотообразовательного процесса наблюдается в пониженных участках речных долин в условиях избыточного увлажнения и в межгорных котловинах на болотно-глеевых и лу- гово-болотных почвах. На торфяно-болотных и иловато-болотных почвах в долинах рек и на плоских водоразделах Алтайского края Е. И. Лапшиной выделены камышово-осоковые кочковатые, вейниково-осоковые и пушицево-осоковые высокогорные болота. По данным А. В. Ку- миновой, в водораздельных котловинах междуречья Карлык — Агуй встречаются небольшие обильно увлажненные осоковые болота с Carex caespitosa, С. rhynchophysa, Filipendula ulinaria в растительном покрове. Для северо-восточной части Алтая Е. В. Никитина выделяет четыре типа болот: заболоченные моховые тундры, болота у выходов грунтовых вод, озерного происхождения и бугристые болота. В. И. Баранов и ML А. Смирнов для северо-западной части Алтайской области указывают небольшие болота на гранитных склонах с торфяной залежью мощностью 1,5 м, сложенной в основании осоково-гипновым торфом, сменяющимся выше сфагновым переходным торфом с участием в растительном покрове Sph. magellanicum и Sph. warnstorfii. Приенисейская область тянется от берегов Северного Ледовитого океана до горных районов Южной Сибири почти на 3 тыс. км и пересекает зоны тундры и тайги, вторгаясь в зон^ лесостепи. Основная водная артерия области р. Енисей отделяет территорию Западно-Сибирской низменности от Средне-Сибирского плоскогорья. 398
На севере области широко распространены торфяные и гле- ево-торфяные почвы. Здесь господствует тундра. Для районов тундр и редколесья характерны полигональные, плоскобугристые и крупнобугристые торфяники. Северная часть Западно-Сибирской низменности с ее холмисто-равнинным рельефом сильно заболочена. Наиболее заболочена Приенисейская полоса шириной 10—20 км. Торфяники сильно обводнены. Мезотрофные безлесные фитоценозы распространены на притеррасных торфяниках с залежью глубиной до 6 м, олиготроф- ные — на водораздельных торфяниках, залегающих в замкнутых котловинах на зандровых водораздельных плато. Глубина их залежи не превышает 4 м. Районированием болот восточной части Западно-Сибирской равнины в пределах Красноярского края занимался Н. И. Пьяв- ченко. Он выделяет следующие районы. Район выпуклых верховых болот. В этом районе с равнинным, несильно расчлененным рельефом, положительным водным балансом и довольно продолжительным вегетационным периодом условия для развития торфообразовательного процесса весьма благоприятны. В северной половине района болота почти не изучены. Южнее устья р. Дубчеса заторфован- ность составляет около 20%. Болотные массивы, площади которых измеряются десятками, а иногда и сотнями тысяч гектаров, почти сплошь покрывают плоские водоразделы притоков р. Енисея. Глубина залежи исследованных торфяников составляет 5—6 м, иногда достигает 9 м. На междуречье Дубчес — Сым общая площадь преобладающих здесь переходных торфяников составляет 92 тыс. га при средней глубине торфяного пласта 1,4 м (рис. 189). На междуречье Кети и Сыма на долю верховых торфяников приходится около 55%. Остальная площадь занята преимущественно переходными и в меньшей мере смешанными торфяниками. Отдельные болотные массивы занимают площадь свыше 80 тыс. га. Общая затор- фованная площадь этого междуречья составляет 382 тыс. га. Междуречья Тым — Сым и Сым — Вах покрыты торфяниками только верхового типа. Площади отдельных торфяников превышают 250 тыс. га. В центральных частях крупных верховых торфяников широкое распространение имеют грядово-мочажин- ный и грядово-озерный комплексы; по периферии их и на некрупных верховых торфяниках — сосново-кустарничковый фитоценоз. Грядово-мочажинный и грядово-озерный комплексы растительности отмечены и на переходных торфяниках. В древесном ярусе на грядах береза преобладает над сосной. Береза (карликовая) входит и в состав кустарничкового яруса. В моховом покрове преобладают Sph. magellanicum и Sph. centrale, иногда встречается и Sph. fuscum. По берегам озерков и на мелководье много осок и вахты. ?№
5 ^ Участки грядово-мочажшшых мезотрофных комплексов окаймлены обычно лесными переход- ^ ными фитоценозами с древесным ^ S ярусом из кедра или сосны, с ^ | травостоем из осок и щитовника и и с моховым ковром из мезотроф- о, ных сфагновых мхов. а Открытые низинные торфяники § затянуты осоково-гипновым покро- §< вом, на микроповышениях — за- н росли карликовой березы, а места- J§ ми небольшие группы или единич- с§ и ные экземпляры березы пушистой, <ь 5| сосны, ели, кедра, лиственницы. § Низинные лесные болота по- «F крыты растительностью согр с бо- .* гатым^ видовым составом во всех § ярусах и сильно кочковатым ё* микрорельефом. Образуют они jjj окраинную зону вокруг открытых я осоково-гипновых болот. ^ э| Залежь торфяников верхового ^ § типа слагают обычно малозоль- :н ные сфагновые торфы слабой или g средней степени разложения. § В переходных залежах преобла- и дают травяно-сфагновые торфы, к встречается древесно-осоково- | сфагновый слабо разложившийся *g торф. Низинные залежи сложены g в основном осоковым, осоково- ^ и гипновым и древесным торфами ^ I с высокой степенью разложения «ис несколько повышенной золь- со ф НОСТЬЮ. § Район разнотипных £ болот южной тайги в преде- о лах Приенисейской области зани- ^ мает сравнительно небольшую S£ достаточно увлажненную терри- е торию на левобережье р. Енисея fg от г. Енисейска до границы лесостепи. Рельеф района равнинный с заметным уклоном на северо- запад, расчлененный неглубоко врезанными долинами речной сети. Значительная расчлененность
рельефа и лучшие условия стока затрудняют развитие торфообра- зовательного процесса, поэтому заторфованность района умеренная (около 10%). Преобладают здесь низинные торфяники, распространены переходные, участие верховых торфяников незначительно. Довольно крупные (иногда до нескольких тысяч гектаров) низинные торфяники залегают главным образом в долинах притоков рек Енисея и Оби; переходные и верховые приурочены к надпойменным террасам рек и неглубоким суффозионным котловинам на водоразделах. Низинные торфяники сильно обводнены и имеют плоскую или слабовогнутую поверхность. Центральная безлесная их часть покрыта обычно осоково-гипновым фитоценозом. Иногда среди этих топей встречаются островки или гряды с зарослями карликовой березки, с подбелом, клюквой, осоками и в моховом ковре с Tomenthypnum nitens. На грядах встречаются единично или группами береза, сосна, иногда кедр, ель, лиственница. Периферийный пояс низинных торфяников покрыт лесо-бо- лотной растительностью типа согр. Состав растительности во всех ярусах довольно богат и разнообразен. Повышения (кочки) занимают в рельефе до 70% площади; межкочечные понижения сильно увлажнены. Переходные болота покрыты большей частью осоково-сфагно- вым фитоценозом, в центральной части слабо или совсем не облесены, по периферии с более или менее развитым древесным ярусом из сосны и березы, иногда с небольшим участием кедра. Рельеф открытой их части кочковатый и реже мелкобугристый. Невысокие кочки (подушки) покрыты Sph. magellanicum и Sph. angustifolium, а высокие кочки и бугры F0—80 см) — Sph. fuscum. Поверхность бугров плоская, склоны крутые. На буграх растут группы угнетенной сосны. Возникают бугры в результате разрастания и смыкания сфагновых кочек и знаменуют постепенное перерастание переходного торфяника в верховой. Верховые торфяники этого района сравнительно невелики (до 5—6 тыс. га) с сосново-сфагновым и сосново-кустарничковьш фитоценозами в растительном покрове. Глубина низинных торфяников составляет 6—7 м. Нижний пласт залежи нередко сложен или известковистым сапропелем или слоем торфа, сильно засоренного известью в виде диффузной примеси и прослоек. Верхний слой залежи низинных лесных торфяников представлен лесным и лесо-топяным, а открытых торфяников — топяным или многослойным топяным видами строения. Средняя степень разложения низинных лесных и лесо-топяных залежей равна 35—50%, топяных 10—30%. Зольность их составляет 10—30% и выше, рН = 5—7,5. Переходным и верховым залежам свойственны малая степень разложения, небольшая зольность C—6%) и повышенная кислотность (рН = 4—4,5). 26 с. Н. Тюремнов 401
К району низинных болот лесостепи относится лесостепная часть Приенпсейской области в бассейнах рек Чулыма и Енисея с его притоками реками Каном и Бпрюсой, на западе полоса подтайги, на юге лесостепь и степь Минусинской впадины. Равнинная поверхность района и континентальный климат замедляют процесс торфообразования, поэтому торфяники здесь встречаются лишь в поймах рек и на надпойменных террасах. Почти все они относятся к низинному типу и занимают сравнительно небольшие площади. В соответствии с их залеганием торфяники имеют преимущественно удлиненную форму. Многие из них заливаются полыми водами. На юге во второй половине лета наблюдаются явления значительного пересыхания верхних горизонтов залежи. Среди торфяников преобладают лесные (типа согр) с осоковым кочкарником в наземном покрове. Открытые низинные торфяники имеют осоковый или осоково-гипновый покров с куртинами березы приземистой, реже карликовой. Чистые березовые насаждения типичны для болот южных районов, еловые и смешанные — для более северных. В западных и южных районах лесостепи кочкарно-осоковые участки чередуются с чистыми зарослями тростника. Средняя глубина залежей по району 1,4 м, максимальная 5—6 м. Сложены залежи преимущественно осоковым, древесно- осоковым, древесным и гипновым торфами. Степень разложения торфа в зависимости от ботанического состава и условий залегания колеблется от 20 до 60%. Вследствие засорения торфа аллювиальным и делювиальным сносом зольность по отдельным торфяникам колеблется от 8 до 45%. Нередко залежи карбонатные, на юге с признаками содового засоления. Лено-Колымская область. Территория области составляет 3064.1 км2 и охватывает две основные ландшафтные зоны: тундровую и таежную. Долины р. Лены и других крупных рек имеют резко выраженную боровую террасу и несколько менее четко выраженных низких надпойменных террас. Широко развиты здесь аласы — понижения термокарстового происхождения, возникающие под влиянием выталкивания льда, погребенного в толще покрывающих равнину лёссовидных карбонатных суглинков. Лено-Колымекая область — край многолетней мерзлоты. Природные условия области не являются благоприятными для развития процесса торфообразования. Северный район области охватывает зону тундры. Здесь имеется большое число погребенных торфяников значительной мощности A—4 м) и протяженности, обнажающихся в берегах рек Яны, Индигирки, Лены и Анбара. Эти залежи скованы многолетней мерзлотой и оттаивают лишь на незначительную глубину. Обнажения погребенных залежей прослеживаются и в берегах океана. Близ устья р. Индигирки торфяной слой, прикрытый мореной мощностью в отдельных пунктах до 5 м, тянется в береговых обнаже- 402
ниях на расстояние до 100 км. Залежь сложена гнпновым торфом из Drepanocladus revolvens с небольшой примесью остатков Carex rariflora и Carex rotundata. Степень разложения торфа 10—20%, зольность — 6—20%. В долинах крупных рек торфяные месторождения встречаются главным образом в межгривных понижениях песчаных надпойменных террас. Площади отдельных болот невелики, мощность верхового торфа составляет приблизительно 1 м. На небольшой глубине верховые торфы подстилаются низинными. Реже торфяные месторождения встречаются на поймах и на суглинистых террасах, где они приурочены к притеррасьям или к межгривным понижениям с неглубоким залеганием грунтовых вод. Низинные осоковые или осоково-гипновые болота с маломощной (до 50 см) залежью сложены торфом высокой степени разложения. Заторфованность территории в южной части области также невелика. Торфяники встречаются здесь иногда на речных террасах, сложенных песчаными и супесчаными отложениями, чаще у склонов коренных берегов. Первичными очагами образования болот, по-видимому, в большинстве случаев были озера. Размеры торфяников колеблются от нескольких десятков до нескольких сотен гектаров. Сложены они осоково-гипновым торфом степенью разложения 35—50% и зольностью от 6 до 40%. На глубине 0,5 м прослеживается многолетняя мерзлота. На некоторых торфяниках встречаются отдельными кочками сфагновые мхи (Sph. magellanicum, Spb. fuscum). Прибайкальская область. Основная часть области расположена на Средне-Сибирской плоской возвышенности. Глубоко врезанные (до 200—400 м) речные долины Ангары, Лены и их притоков разрезают ее на платообразные залесенные водоразделы. Значительная часть юго-восточной границы области проходит по берегу оз. Байкал. Почва на большей части области подзолистого типа. В Саянах и на Байкальском хребте развиты каменистые, грубоскалистые, местами торфяно-подзолистые и торфяные почвы. Прибайкальская область вследствие сильной расчлененности рельефа заторфована слабо, но здесь имеются отдельные, довольно крупные торфяные месторождения, расположенные по р, х\нгаре и ее притокам. Торфяные месторождения приурочены к отрицательным элементам рельефа, где наблюдается приток речных или грунтовых вод. Делятся они на три группы: торфяники озерных котловин; торфяники овальных или округлых понижений неясного происхождения и торфяники речных долин, занимающие бывшие русла рек, притеррасные понижения, долины небольших речек. Исследованные торфяные месторождения имеют площадь от нескольких десятков до тысячи гектаров и только один торфяник в понижении первой террасы у р. Китой выделяется значительной площадью (свыше 7,5 тыс. га). 26* 4о:;
Залежь торфяников сложена низинными торфами преимущественно топяной группы. Средняя степень разложения торфов колеблется от 30 до 55%, зольность 9—38%. В местах выхода из коренных пород питающих вод в залежи отлагается большое количество мергеля в виде мощных прослоек. Залежь этих торфяников беспнистая. В растительном покрове преобладают безлесные осоково-гипновые группировки, своеобразный грядово-мо- чажинный комплекс с гипновыми мочажинами, сфагново-лесные с господством лиственницы и гипново-лесные. Забайкальская область расположена на юге Восточной Сибири и охватывает северные, восточные и южные участки Забайкалья. Большая часть оз. Байкал входит в границы области. Забайкалье — горная страна с относительными колебаниями высот 3000 м. В почвенном покрове области под покровом хвойных лесов залегают многочисленные разновидности почв подзолистого типа. Горно-тундровые и хрящевато-суглинистые почвы гольцовой зоны в понижениях рельефа переходят в болотные, скрытоподзолистые, частью в аллювиально-луговые разности. На территории области встречаются небольшие участки сфагновых болот. Обширные по площади болота в северной части области имеются главным образом по долинам рек. В Забайкалье только одно торфяное месторождение Посольское детально описано Н. М. Савич. Площадь массива составляет 25 тыс. га. Основная часть его (длиной 22,5 км и шириной на отдельных участках от 6 до 12 км) вытянута в направлении с севера на восток. Неширокой полосой торфяник примыкает к юго-восточному берегу оз. Байкал. Часть массива затоплена водами озера, часть отделяется от оз. Байкал серией параллельных древних береговых валов. Торфяное месторождение Посольское расположено на первой террасе р. Селенги. Ложе его осложнено многочисленными останцами размытой второй террасы. Некоторые из них поднимаются над поверхностью торфяника в виде супесчаных грив высотой от 0,5 до 11 м. В годы, богатые осадками, вся поверхность торфяника, за исключением приподнятых краевых участков, покрыта слоем E—40 см) воды. Краевые участки имеют значительный уклон, поэтому вода, поступающая с минеральных берегов, быстро стекает на торфяной массив. Средняя мощность залежи торфяника 3—4 м, максимальная 7 м. Придонный слой торфа в залежи @,5—1,5 м) на низких местах обычно травяной или травяно-гип- новый, на значительной площади прибайкальской части массива — из остатков водных растений, на приподнятых участках — древесный, древесно-осоковый или древесно-гипновый. Образование торфяника на основной площади массива началось с заболачивания суходолов, в прибайкальской его части — с зарастания водоемов. Верхний пласт залежи сложен осоково-гипновым тор- 404
фом; на участках залежи вдоль тальвега с большой проточностыо воды торф осоково-травяной. Состав современной растительности коррелирует с составом растительных остатков верхнего пласта торфа. Это свидетельствует о том, что современные гидрогеологические условия массива сложились очень давно. Торфяник на основной площади относится к низинному типу с преобладанием осок в растительном покрове. Участок переходного типа расположен у юго-западного края болота. Здесь в полосе шириной около 1 км в растительном покрове кроме осок встречается большое количество кустарничков, а в моховом ковре участвуют сфагновые мхи (Sph. obtusum), по понижениям Sph. subsecundum. Остатки сфагновых мхов отмечены в торфе на глубине 1 м. Участок верхового типа встречен на небольшой площади A00 м в поперечнике) в облесенной полосе по восточному профилю. Здесь кустарнички и травы составляют 40%. Сплошной моховой ковер состоит из Sph. fuscum с редко вкрапленными куртинками Cladonia silvatica. В осоково-гипновых болотах широко распространен фитоценоз с господством Carex meyeriana с гипновым покровом из Drepanocladus lycopodioides. В своем распространении С. meyeriana тяготеет к востоку и в Западной Сибири встречается редко. Приамурская болотная область. В верхнем и среднем течении р. Амура в пределах Амурской административной области широко развита густая речная сеть — система притоков р. Амура. Многолетний мерзлый горизонт препятствует просачиванию вглубь атмосферных осадков, способствует переувлажнению поверхностного слоя и заболачиванию территории, относящейся к таежной зоне. На юге в междуречье Амура, Зеи и Бурей расположена самая большая по площади дальневосточная равнина Зейско- Буреинская. Равнина входит в лесостепную зону, и только здесь отсутствует слой многолетней мерзлоты. В толщу аллювиальных озерных отложений врезаны глубокие и широкие с террасами на склонах долины современных рек. Севернее в долине р. Зеи находится Верхне-Зейская равнина того же происхождения, что и Зеlieко-Бурейнская. Благодаря тяжелому механическому составу почв и большому количеству осадков торфяные месторождения в области распространены очень широко как в таежной, так и в лесостепной ее территориях и представлены моховыми, преимущественно сфагновыми и осоковыми болотами, между которыми существует ряд переходов. Вся зона сфагновых торфяников расположена в пределах таежной части области и занимает две трети ее площади. Самые крупные верховые массивы сосредоточены в Верхне- Зейской котловине и в бассейне верхней Томи. Наблюдаются они и в долинах почти всех рек в виде узких полос или небольших массивов. Площадь их составляет около 100 тыс. км2. 405
Низинные осоковые торфяные месторождения приурочены к Зейско-Буреинской равнине, к междуречью Бурей и Архары, к предгорьям Малого'Хингана, к бассейну средней Зеи и верхнего Амура. Развиваются они главным образом на низких и высоких террасах рек. Площадь распространения осоковых торфяных месторождений составляет около х/з территории области. Наибольшей заболоченностью отличается Зейско-Селемджинская высокая таежная равнина, расположенная в центральной части области в предгорьях хребта Тукурингра — Джагды и западных Рис. 190. Заболоченная и заторфованная долина р. Амур отрогов Буреинского хребта. Широко распространены сфагновые и осоковые болота в равнинах рек (рис. 190). Территория Амуро-Сунгарийской равнины входит в состав левобережной части водосбора р. Амура. Рельеф речных долин своеобразен. Он состоит из останцов береговых валов — релок (всхолмлений речных наносов, вытянутых в несколько рядов по всей долине параллельно течению реки). Сложены они слабо- и среднеподзолистыми песчаными, супесчаными и суглинистыми почвами. Релки, как правило, во время разливов реки не заливаются, но окружены водой межрелковых понижений. В естественном состоянии они покрыты древесно-кустарничково-моховой растительностью. Понижения между релками представляют собой либо заболоченные участки, либо осоково-кочкарные торфяные месторождения с небольшой мощностью пушицево-осокового торфа. 406
В условиях залегания массивов на водоразделах, где влияние размывов рек на них почти не сказывается, накопление торфа в межрелковых понижениях сопровождается постепенным уменьшением подвижных зольных элементов. В растительном волокне торфов наблюдается значительная примесь остатков пушицы и осок; в растительном покрове преобладают гипновые и сфагновые низинные мхи. Мощность залежи этих торфяников не превышает 1,5 м. На междуречье Большой Виры и Икуры площадь типичного поименно-аллювиального релкового комплекса составляет более 24 тыс. га. К постоянно переувлажненной территории относится северо-западная котловинная часть водосбора верхнего и среднего течения р. Биджана. Здесь находятся крупные торфяные месторождения Долгое и Синхуали. Месторождение Долгое образовалось на месте понижений центральной части поймы р. Унгуана. От русла реки пойма отделена прирусловым валом. Мощность торфяной залежи в центре составляет 1 —1,5 м, в окрайковых участках — 0,5 м. Центральная часть торфяника заметно повышена. Сложена залежь осоково-пушицевым торфом со степенью разложения 15—30% и зольностью около 25%. Месторождение Синхуали занимает бессточный плоский водораздел рек Таймени и Синхуали (притоки р. Биджана) и пойму р. Синхуали. Это осоковое, на отдельных участках осоково-гипновое месторождение 'с глубиной 0,5—1 м. Залежь сильно засолена, зольность торфа доходит до 50—60%. Общая площадь торфяного месторождения около 75 тыс. га. Самой пониженной частью Амуро-Сунгарийской равнины является водораздел рек Большой Биры и Урми в их среднем и нижнем течениях. Недостаточная гидрографическая сеть, чехол тяжелоглинистого горного делювия и почти плоская без уклона поверхность послужили причиной застаивания в бугристо-кочковатом рельефе атмосферных осадков и вод разливов рек в период ливней. Торфяники неглубокие A — 1,5 м) и некрупные E0—100 га) составляют только в пределах Еврейской АССР до 148 тыс. га. Среди них встречаются осоковые, осоково-сфаг- новые сильно увлажненные торфяники — зыбуны мощностью до 1:5 м, лиственнично-сфагновые торфяники мощностью до 1,75 м. Из них осоково-сфагновые и лиственнично-сфагновые торфяники развивались на участках, не заливаемых разливами рек. Общая заболоченность Амуро-Сунгарийской равнины очень велика: большие площади занимают здесь болота с незначительным по мощности торфяным слоем, заболоченные луга и так называемые мари — равнинные, постоянно или периодически переувлажняемые площади с увалами, буграми и заболоченными понижениями округлой или продолговатой формы (западинами и блюдцами) и мелководными озерками. Различающиеся два природных явления мари и аллювиально-релковый комплекс. 407
Ю. С. Прозоров объединяет в одном общем понятии «маревый ландшафт» или «марь». Обширные территории Нижне-Амурской низменности заболочены на участке Хабаровск — Комсомольск-на-Амуре, в устье р. Аргуни и в других районах Нижнего Амура. Большая часть Нижне-Амурской низменности принадлежит к зоне тайги и лишь относительно незначительная территория к югу от г. Комсомольска-на-Амуре относится к подзоне травяных хвойно-ши- роколиственных лесов. Растительный покров приамурских равнин представлен зарослями вейника, травяными болотами с тростником и осокой и заболоченными поемными лесами. В юго-восточной части Нижне-Амурской низменности на правобережье Амура в бассейне рек Обора и Немпту находится обширная B50—300 тыс. га) низменность, напоминающая по своему морфологическому строению озерную котловину. Узкими впадинами Петропавловского и Сандинского озер она соединяется с современной долиной р. Амура. Благодаря незначительнон толщине снежного покрова и глубокому промерзанию почв низменности сезонная мерзлота здесь удерживается значительное время на сравнительно небольшой глубине. Режим рек характеризуется сильными летними паводками в период интенсивных муссонных дождей, и пойменные участки остаются под водой один-два месяца. Все это способствует переувлажнению почвенного покрова низменности. Ю. С. Прозоров относит ее к маревому ландшафту. Окружающие марь возвышенности покрыты лесом. Переходная зона характеризуется постепенной сменой лесов болотами, которые по понижениям проникают в глубь лесных массивов, а отдельные облесенные гряды заходят далеко на марь. На равнинной поверхности мари выделяются береговые валы, протянувшиеся с небольшими разрывами по берегам рек. Останцы береговых валов, размытых водами перемещающихся по равнине рек, — редки разбросаны по всей поверхности низменности. Межрел- ковые понижения заполняются постепенно торфяными отложениями, выравнивающими поверхность мари. Наиболее пониженные участки мари — песчаные косы пологих берегов в среднем течении рек и узкие берега их в нижнем течении — заняты ивовыми зарослями. Более повышенные участки прибрежной полосы и поймы покрыты густыми и почти непроходимыми зарослями таволги. Помимо господствующей здесь спиреи иволистной в большом количестве встречается вейник ланг- сдорфа. В поймах рек, главным образом в низовьях Обора и Немпту, а также на окраинах низменности расположены травяные болота с преобладанием в травостое злаковых, в частности вейника лангсдорфа. Моховой покров развит на них относительно слабо. Мощность торфяных отложений травяных болот колеблется от 5 — 10 см до 1,5 м. Торф состоит в основном из остатков вейника 408
Степень разложения увеличивается от верхних горизонтов к нижним. В растительности травяных болот выделяют четыре группы ассоциаций: вейниковую, осоково-вейниковую, сфагново-осоко- во-вейниковую и вейниково-осоковую. Из них вейниковая ассоциация характерна для болот поймы, простирающихся на 2—4 км в стороны от современных русел рек, осоково-вейниковая приурочена к участкам поймы, наиболее удаленным от современных русел, сфагново-осоково-вейниковая опоясывает сравнительно неширокой полосой релки, вейниково-осоковая покрывает участки травяных болот на окраинах низменности. Встречаются также площади древесно-сфагновых болот преимущественно с лиственницей даурской в древесном ярусе, с ольхой волосистой и березой овальнолистной — в кустарниковом и с преобладаниим багульника и мирта болотного, осок, вейника, хвоща, вахты — в кустарничково-травяном. Мхи и лишайники образуют здесь почти сплошной покров. В нем преобладают сфагновые мхи и из них Sph. magellanicum в виде подушек различной высоты и конфигурации. Мощность торфяной залежи древесно-сфагновых болот от 0,3 до 1,3 м с кустарниковыми торфами в основании и сфагновыми, кустарниково-сфагновыми или дровесно-кустарниково-сфагновыми торфами в верхнем горизонте. Степень разложения торфа в верхних слоях залежи невысокая и возрастает к нижним горизонтам. В центральной части равнины древесно-сфагновые болота постепенно сменяются травяно-сфаг- новыми. Травяно-сфагновые болота типичны для маревого ландшафта, они занимают более половины территории низменности, перемежаясь только релками и старицами. В травяно-сфагновом растительном покрове болот Ю. С. Прозоров выделяет три комплекса ассоциаций: разнотравно-сфагновый, осоково-сфагновый и сфагновый. Из них разнотравно-сфагновый свойствен зыбунам по мелким болотным речкам, где занимает площади от 25 до 100 га. Мощность торфяных отложений составляет 1—2 м. В составе растительного волокна торфов в нижних горизонтах преобладают остатки вейника, в верхних — остатки осок. Иногда верхний маломощный слой сложен слабо разложившимся сфагновым торфом. Осоково-сфагновый комплекс ассоциаций неширокой полосой без резких границ опоясывает сфагновый комплекс ассоциаций. Слой торфа под этим растительным покровом не превышает 60 см. В составе растительного волокна торфа принимают участие остатки осок, кустарничков, вейника, и редко сфагновых мхов. Сфагновый комплекс ассоциаций занимает по площади первое место в растительном покрове болот на равнине в бассейнах Обора и Немпту. Микрорельеф этих сильно обводненных болот состоит на 60—80% из сфагновых подушек высотой 0,5 м, разде- 409
ленных узкими длинными извилистыми понижениями. В микрорельефе участвуют осоковые кочки, наполовину или полностью погребенные сфагновым мхом. В кустарниково-травяном ярусе растительного покрова сфагновых подушек преобладает вереск, на отдельных участках багульник, встречаются подбел, хвощ болотный, вейник болотный и др. Мощность торфяных залежей сфагновых болот колеблется от 0,3 до 1,5 м. В растительном волокне верхних @,25 м) слоев залежи преобладают остатки сфагнов, в нижних — остатки осок, вейника, кустарничков. На окраинах низменности обширные пространства занимают болота, у которых в нижних горизонтах залежи отмечены древесные торфы с большим количеством остатков лиственницы и березы или торфы с небольшим участием в растительном волокне древесных остатков. С поверхности их прикрывают слои сфагнового низинного, сфагнового переходного или вейникового торфов. Мощность таких залежей не превышает 1,5 м. На значительных по площади участках древней поймы нижние горизонты торфа образованы остатками вейника или вейника и осок, низинных сфагновых мхов с примесью фрагментов осок или других травянистых растений. На поверхности лежат маломощные слои торфов с остатками сфагновых низинных или сфагновых переходных мхов. Мощность залежи составляет около 1 м. Степень разложения торфа в нижних слоях залежи около 60%, в верхних — 3—5%. Маломощные @,5—0,25 м) торфяники в основании сложены часто осоковыми торфами или торфами с преобладанием остатков осок в составе растительного волокна. Постоянными компонентами современных болотных фитоценозов являются: вахта (Мепу- anthes trifoliata), сабельник болотный (Comarum palustre), лобелия сидячелистная (Lobelia sessilifolia), дудник Максимовича (Angelica maximoviczii), касатик гладкий (Iris laevigata), кровохлебка мелкоцветная (Sanguisorba parviflora). Во всех описаниях современного растительного покрова в моховом ковре преобладает сфагнум магелланикум. Он образует подушки, которые очень быстро разрастаются и погребают осоковые кочки. В растительном покрове моховых подушек большое число болотных вересковых кустарничков, постоянных компонентов магелланикум фитоценоза. Заболачивающиеся релки и прирусловые валы заняты лесными фитоценозами иногда с крайне разреженным древостоем. Заболачивание лесных земель сопровождается изреживанием или полным отмиранием древесной растительности. Мощность торфяных отложений 40 см. В верхних слоях торфяного горизонта преобладают остатки вейника или сфагновых мхов. В пойме Нижнего Амура в зоне тайги болота на отдельных участках территории встречаются в комплексе травяно-моховых болот и плавней. Осоково-моховые болота окружены обычно за- 410
болоченными вейниковыми лугами, кедрово-стланиковые сфагновые мари и сфагново-лиственничные мари встречаются в сочетании с травянистыми лиственничниками и со смешанными лиственничными лесами. Остров Сахалин. Почти по всей длине о. Сахалин в меридиональном направлении проходят два его главных горных хребта: Западный, или Камышовый, и Восточно-Сахалинский. Обширная Северо-Сахалинская низменность, занимающая северную треть острова по всей его ширине, наиболее низменная часть о. Сахалин. Как на юге, так и на севере о. Сахалин имеют большое распространение дерново-луговые почвы, приуроченные к аллювиальным отложениям речных террас различного возраста. Нередко W00 3000 2000 1,м Рис. 191. Строение верховой залежи торфяника Поранайскоп низменности дерново-луговые почвы расположены на низких террасах, где уровень грунтовых вод достигает поверхности или очень близок к ней. В этих случаях дерново-луговая почва легко переходит в иловато-болотную, а по мере накопления на ее поверхности торфяного слоя — в торфяно-болотную. При условии близкого залегания водоупорного горизонта подзолистые почвы также могут переходить в болотные. Болотная растительность о. Сахалин находится в климатических условиях, благоприятствующих ее росту, медленному разложению и быстрому накоплению на поверхности слоя слабо разложившегося торфа, часто образующего слои мощностью 3—4 м (рис. 191). Из древесных пород для болот трех типов характерна лиственница (Larix dahurica), образующая различные экологические формы в зависимости от степени ее угнетенности (рис. 192). По окраинам верховых и переходных болот встречаются отдельные деревья сахалинской пихты (Abies sachalinensis), саянской ели(Р1сеа ajanensis), а также группы кедровника (Pinus pumila); для мезотрофных болот Муравьевской низменности типична ель Глена (Picea glehnii), которая растет вместе с лиственницей 411
(большей частью с Larix kurilensis). На низинных болотах притеррасных понижений очень часто встречаются заросли ольхи пушистой (Alnus hirsuta).- К ольхе почти всегда примешиваются береза (Betula tauschii) и некоторые виды ив. В качестве подлеска на облесенных евтрофных и мезотрофных болотах о. Сахалин встречаются рябина (Sorbus commixta), жи- Рис. 192. Лиственнично-кустарничковый фитоценоз верховых болот Пора- найской низменности молость (Lonicera sp.), можжевельник (Juniperus sibirica), ивы и другие кустарники. На олиготрофных болотах кроме обычных для европейских •болот травянистых растений постоянным и аспективным растением является осока Миддендорфа (Carex middendorffii); она частично .заменяет пушицу и шейхцерию, заселяя самые глубокие мочажины; встречается также и в составе растительного покрова лмезотрофных и евтрофных болот. На болотах трех типов встречается восковница (Myrica to- mentosa). На олиготрофных болотах она (на более увлажненных участках) вытесняет багульник. Распространенная на олиготрофных болотах в Европе и в Сибири морошка (Rubus chamaemorus) встречается на о. Сахалин обычно на более сухих и уплотненных кочках. В южной подзоне этот вид уступает в количестве красноплодной морошке (Rubus 412
pseudochamaemorus) — новому виду, описанному А. II. Толмачевым для южной части о. Сахалин. Она растет на сильно увлажненном мезотрофном болоте почти всегда вместе с Rubus arcticus и в тех же условиях на олиготрофном болоте в межкочечном понижении среди рыхлого сфагнового ковра. Папоротник (Osmunda cinnamomea) характерен для дренированных участков верховых болот, на глубокой залежи около озер или речек, а также для относительно слабо увлажненных мелкозалежных участков верхового типа. Встречается он на низинных болотах в травяном покрове ольшаников вместе с Dryop- teris thelypteris и Athyrium filix femina, что характерно для болот о. Сахалин. На верховых болотах Sph. magellanicum, Sph. fuscum, Sph. rubellum и Sph. nemoreum занимают умеренно влажные повышения микрорельефа. Sph. angustifolium и Sph. lenense характерны не только для кочек, но и для более увлажненных ровных участков рельефа. В условиях повышенной влажности на верховых болотах встречаются типичные гипергидрофильные виды: Sph. lindbergii, Sph. cuspi datum и Sph. papillosum. Последний заходит и на переходные участки больших массивов, где играет роль эдифи- катора. Sph. balticum и Sph. tenellum заселяют небольшие и неглубокие мочажины, а также окраинные части более крупных и глубоких мочажин. На переходных облесенных болотах в большом количестве встречается Sph. centrale. Типичны для сахалинских болот низинного типа (и на облесенных и на безлесных) три вида сфагновых мхов: Sph. squamosum, Sph. fimbriatum, Sph. girgensohnii. Кроме сфагновых мхов на верховых болотах всегда можно встретить представителей родов Polytrichum и Dicranum. В плотном сфагновом покрове облесенных торфяников в небольшом количестве вкраплены лишайники Cladonia rangiferina и С. sylvatica (рис. 193). На территории о. Сахалин Н. В. Вла- стовой выделено 11 торфяно-болотных районов. Общие запасы торфа-сырца на о. Сахалин составляют 4030 млн. м3. По своим техническим показателям торф о. Сахалин пригоден для использования в сельском хозяйстве, строительстве и других направлениях. Камчатка — обширный гористый полуостров, омываемый Охотским морем на западе, Беринговым морем и Тихим океаном — на востоке. В средней части полуострова проходят два параллельных хребта — Срединный и Восточный. Межд^ хребтами расположена удлиненная широкая, выстланная на большую высоту четвертичными отложениями Камчатская впадина, по которой в направлении к северу протекает р. Камчатка с большим числом притоков. В Камчатской впадине существует целая сеть озер и проток, 413
расположенных на суходолах и на заболоченных территориях. Много больших озер встречается и в других районах, в том числе в кратерах вулканов, и в обширных .вулканических углублениях — кальдерах. В восточной вулканической зоне имеется много горячих минеральных источников и гейзеров. Западная прибрежная часть Камчатки представляет собой низменность, пересеченную большим количеством рек, стекающих Рис. 193. Грядово-мочажинный комплекс верховых болот Иоранайской низменности со Срединного хребта. Восточное побережье Камчатки сильно расчленено и представляет собой вулканическое нагорье. На Камчатке преобладают дерново-подзолистые почвы. Наиболее богатые темноцветные луговые и аллювиальные почвы развиваются в долине р. Камчатки. На Западно-Камчатской низменности широко распространены торфяно-болотные почвы. Все виды камчатских почв имеют примесь вулканического пепла и бескарбонатны. Площади древних напластований на полуострове определяют границы распространения торфяных залежей: там, где палеозойские и мезозойские породы выходят на поверхность, торфяные болота почти или полностью отсутствуют. Не благоприятен для развития болото- и торфообразовательного процесса и лаво- 414
выи четвертичный комплекс. Поэтому почти все торфяники Камчатки приурочены к третичным и четвертичным осадочным отложениям в крупных прогибах мезозойских и палеозойских слоев. Характерной чертой торфяных залежей Камчатки и особенно торфяников ее южной, средней и восточной частей являются прослойки вулканического пепла и песка — следы извержений действующих вулканов; но эти мощные (до 0,5 м) прослойки, И,Мг 35 ± ' ' ■ т— 2500 2000 1000 500 fa Рис. 194. Прослойки вулканического пепла в залежи низинного болота как показывают разрезы залежи, не препятствуют возобновлению на их поверхности процесса образования торфа (рис. 194). Другая особенность торфяников Камчатки в целом — беспнистость залежи и почти полное отсутствие древесного яруса в растительном покрове. Северный торфяно-болотный рай он на обследованной территории Камчатки охватывает западное и восточное побережья полуострова примерно до 58-й параллели. На побережье Берингова моря южная граница района проходит к северу от Укинской губы. Некрупные торфяники, тянущиеся цепочками по долинам рек и морским побережьям, скованы многолетней мерзлотой. В северной части района встречаются верховые и переходные торфяники. Но основная масса мелких по площади болот относится к низинному типу. Залежь их сложена осоковым и гипновым торфом с невысокими степенью разложения и зольностью. В ряде случаев в западной половине района в обрывах берега наблюдаются обнажения торфяных залежей, на поверхности продолжающих свой рост и развитие. В следующем к югу торфяно-болотном районе по Охотскому побережью торфяники не имеют многолетней мерзлоты, кроме бугристых торфяников, которые разбросаны по всему району. От предыдущего этот район отличается сильной заболоченностью 415
с преобладанием крупных массивов низинного типа, с меньшим числом переходных торфяников и очень редко верховых. По рельефу этот район представляет собою холмистую равнину. Реки в северной части района мелки, широки и быстры. В южной части района долины рек в среднем и нижнем течениях хорошо разработаны и кроме поймы имеют три надпойменные террасы. На пойменной террасе торфяники располагаются в притеррасной части на месте бывших стариц. На надпойменных террасах развиваются торфяники с небольшой мощностью залежи Рис. 195. Грядово-озерковый комплекс растительности на болотах западного побережья Камчатки (около 1 м), сложенной низинным и переходным торфами. На междуречьях, кроме низинных и переходных встречаются и верховые торфяники. Поверхность болот в основном сильно обводненная с большим числом озер и речек (рис. 195). Часто залежь выходит обнажением не только в откосе морского берега, но л в обрывистых размытых берегах в нижнем течении многих рек. Наибольшая отмеченная по району мощность торфяного пласта составляет 8 м. Самый южный по западному побережью Камчатки район занимает Западно-Камчатскою низменность. Здесь сосредоточены крупнейшие торфяные массивы, площади которых достигают в отдельных случаях до 75 тыс. га, а мощность залежей до 8 м. 416
Преобладают в этом районе переходные торфяные месторождения; низинные и верховые встречаются реже (рис. 196). Прибрежная полоса этого района представляет собой слегка увалистую низменность; с удалением от моря у вал исто-холмистый рельеф ее выражен резче. Реки, текущие из торфяников, широко распространенных в увалисто-холмистых предгорьях, сравнительно нешироки, русла их среди болот извилисты, течение медленное. Вода окрашена солями г>муса, вымываемого из торфянистых берегов, в буры и цвет. //.лм 16Щ 0000 WW 3000 2000 1,м Рис. 196. Строение залежи болот Западного побережья Камчатки Заторфованность приморской полосы района доходит до 80%. Торфяники занимают не только речные долины, но распространяются и на междуречья, плащеобразно покрывая всю низменность и оставляя кезаболоченными лишь узкие полосы вдоль рек. В растительном покрове болот преобладают переходные и верховые фитоценозы с Myrica tomentosa, Empetrum nigrum, Betula exilis, иногда с Andromeda polifolia, Ledum palustre, Oxycoccus quadripetalus в кустарничковом ярусе, а в травяном покрове с Eriop- horum chamissonis, Сагех middendorfiii, С. rotundata, С. lyngbyei. Моховой ковер слагают обычно Sph. fuscum, Sph. magellanicum, Sph. lindbergii, Sph. papillosum, на невысоких кочках в большом количестве лишайники: Cladonia rangiferina, С. silvatica, G. alpestris (рис. 197). Рельеф торфяников слабокочковатый. Залежи сложены верховыми и переходными торфами. Степень 27 с. Н. Тюремнов 417
разложения торфа в залежи колеблется от 15 до 35%. Небольшое повышение зольности на глубине 2-2,5 м объясняется заносом вулканического пепла и песка с восточного побережья Камчатки. Торфяные месторождения сильно увлажнены. Отдельные участки болот благодаря значительному числу речек, прорезающих их залежь, хорошо дренированы: по обрывам естественных обнажении залежи в берегах рек постоянно сочится вода собираясышогда в ручейки. Особенно много обнажений торфяного Рис. 197. Осоково-сфагновый фитоценоз на верховом болоте пласта наблюдается в обрывах морского берега именно в этом районе. На поверхности торфяника процесс образования торфа продолжает развиваться. Мощность торфяного пласта в уступе берега достигает местами 4—5 м. Разрушение торфяников наблюдается повсюду. На поверхности их в нескольких метрах от обрыва часто заметны трещины — предвестники новых обвалов и дальнейшего разрушения торфяного пласта. На краю обрыва нередко нависают подмытые глыбы торфа. Отдельные его куски и глыбы, достигающие иногда огромных размеров, лежат по берегам рек и на морской косе. В особый торфяно-болотный район выделена Центральная Камчатская депрессия. Образовалась она в мезозойскую эру. В четвертичном периоде в межледниковую эпоху депрессия была заполнена водами обширного озерного бассейна, мощность донных 418
отложений которого достигает 90 м. В озерных отложениях проложила свою долину р. Камчатка. Рельеф долины Камчатки представлен развитыми формами ледниковой и речной аккумуляции. Речные террасы сложены разностями аллювиальных наносов. Самая южная точка этого торфяно-болотного района относится к водоразделу рек Камчатки и Быстрой, представляющему собой торфяное месторождение (Ганальская тундра), из которого берут начало эти реки, разбегающиеся в противоположных направлениях. В южном участке района заболоченность невелика. Севернее болота распространены широко и расположены главным образом на низинных террасах. По всему левому берегу Камчатки торфяники тянутся непрерывной полосой, захватывая местами и правый. Наиболее крупные массивы расположены вдоль притоков Камчатки: Еловки, Большой Хапицы, Толба- чика и др. Торфяные залежи района относятся в основном к низинному типу, в отдельных случаях к переходному и очень редко к верховому. Залежи торфяников имеют довольно большую мощность B—4 м), иногда в долине Камчатки до 6 м. Все залежи обогащены примесью вулканического пепла и песка, иногда выбросы вулканов образуют две прослойки мощностью от 5 до 25 см. Поверхность крупных торфяников сильно обводнена. Они часто пересекаются небольшими речками, на площади их имеются крупные озера и значительное число мелких. В зависимости от местоположения участков по отношению к основной водной артерии, мелким речкам, озерам и озеркам, к береговым террасам растительный покров очень разнообразен: встречаются и облесенные (лиственницей) и безлесные сфагновые участки (чистые и с кустарничками), осоковые болота, ольшаниковые и т. д. (рис. 198, 199). Наличие в растительном покрове лиственницы (Larix dahu- rica), ольхи и кустарничков является характерным отличительным признаком торфяных месторождений долины р. Камчатки от торфяников морских побережий. В границы района при вулканических низинных торфяников входит вся территория низменности восточного побережья Камчатского полуострова, начиная от бассейна р. Горбуши на севере и кончая южной оконечностью его — мысом Лопатка. Реки Тихоокеанского побережья имеют горный характер. С выходом рек на приморскую равнину хорошо выраженные террасы долин являются участками основного распространения торфяников. Если на западном побережье Камчатки проявляется эпейрогенное опускание суши, то на восточном — эпейрогенное поднятие территории и медленное отступание к востоку береговой линии. В частности, образование крупного торфяного месторождения Николаевская тундра произошло на месте 27* 419
Рис. 198. Вейниковый фитоценоз на болотах в долине р. Камчатки :> Рис. 199. Разнотравный фитоценоз на болотах в долине р. Камчатки
бывшей лайды Авачинской губы, вышедшей из сферы воздействия высоких приливов. В растительном покрове на торфяниках почти полностью отсутствует древесный ярус. Только ольха (Alnus histata) в редких случаях и на небольших участках образует сплошные насаждения, но чаще она встречается единичными экземплярами. Широко участвует в растительном покрове болот восковник (Myrica tomentosa). Его сплошные заросли придают характерный облик переходным торфяникам, но в большом количестве встречается он и на низинных. Наиболее редко и небольшими участками отмечена на болотах верховая растительность из Sph. fuscum, Empetrum nigrum и Rubus chamaemorus. Отдельными, редко разбросанными экземплярами Myrica tomentosa встречается и Рис. 200. Строение залежи торфяника на восточном побережье Камчатки (по М. И. Нейштадту) здесь. Низинные обильно увлажненные торфяники с ровной поверхностью покрыты осокой, иногда с примесью Equisetum limosum. В строении залежей наибольшее участие принимают низинные торфы главным образом осоковые или с наличием в растительном волокне значительного количества остатков осок (рис. 200) и переходные торфы. Верховые встречаются редко. Для залежей района отмечается сильная засоренность по всей глубине вулканическим пеплом и песком и наличие в них нескольких прослоек вулканических выбросов, резко отграниченных от лежащих слоев торфа. В зависимости от этих примесей зольность торфа всех типов в районе очень высокая (до 30—40%). Торфяные месторождения Казахской ССР приурочены к пониженным элементам рельефа: озерным котловинам равнинных степей, старицам древних речных террас и вершинам горных ключевых долин. Общая заболоченность республики выражается долями процента. На водоразделе рек Тобол — Ишим озерные торфяники находятся чаще в межгривных понижениях. Площади их составляют 421
иногда 200—400 га, мощность торфяных отложений не превышает 1,5 м. В основном это торфяники с осоково-тростниковой залежью. Изредка встречаются верховые облесенные торфяные месторождения на платообразных вершинах наиболее [крупных грив. В равнинной степной полосе страны озерные торфяники залегают в неглубоких понижениях — блюдцах. Залежь их однородна и состоит из осоковых и осоково-тростниковых торфов; гораздо реже встречаются здесь слои осоково-гипнового торфа. Мощность Рис. 201. Строение и качественные характеристики торфяников (/ и 77) Казахской ССР (по М. Н. Никонову): а — ботанический состав залежи; б — степень разложения, %: 1 — 10—20, 2 — 20—30, 3 — 30—40, 4 — свыше 40; в — зольность, %: 5 — до 10, 6 — 10—20, 7 — 20—40, 8 — свыше 40 залежи составляет 1, реже 1,5 м. Степень разложения колеблется от 10 до 25% (рис. 201). В более глубоких котловинах с крутыми берегами, дно которых опускается до уровня грунтовых вод, осоково-тростниковая залежь перекрыта иногда слоем осоково-гипнового торфа или даже поверх его еще и выпуклой шапкой сфагнового торфа с сосново- кустарниково-сфагновым фитоценозом в растительном покрове. Мощность слоя торфа в котловинах может достигать 3 м. Торфяники сравнительно часты в районе выхода на поверхность гранитов. Здесь залежь питается пластовыми трещинными водами, выходящими на поверхность серией ключей и родников. В залежи некоторых озерных торфяников прослеживаются прослойки горелого торфа — следы пожаров в периоды полного пересыхания этих болот, а в основании залежи органические отложения переслаиваются минеральными. К югу озерные торфяные месторождения исчезают. На правом берегу р. Иртыша торфяные болота встречаются на площади около 80 км2. В системе древних русел рек в предгорных мелкосопочных районах Джунгарского Алатау встречаются карликовые участки деформированных торфяников. 422
На торфяных месторождениях первых террас степень разложения в верхнем горизонте залежи колеблется от 10 до 15%, ко дну она постепенно увеличивается и в основании составляет 20—25%. Поверхность торфяных месторождений покрыта осо- ково-тростниковой растительностью с редкими кустами ив. Иногда торфяники этого залегания покрыты слоем минерального наноса. Погребенные торфяные месторождения староречий в Семипалатинском боровом Прииртышье вытянуты вдоль уступов четвертой и третьей террас р. Иртыша и расположены в древних старицах реки. Залежь достигает здесь 4 м. Она прикрыта суглинистыми или песчаными наносами и сильно деградирована. Залегающий под деградированным слоем горизонт торфа имеет высокую зольность (в среднем 45%) за счет минеральных примесей. На подгорной лёссовой равнине северных склонов Заилий- ского Алатау торфяники приурочены к глубоко врезанным в наклонную равнину каньонообразным оврагам — логам. Протекающие по днищам логов ручьи меандрируют, поэтому заторфован- ная площадь расчленена на карликовые (до 2 га), удаленные один от другого участки. Мощность торфяного пласта 0,5—2 м. Сложен он тростниковым, реже осоково-тростниковым торфом и часто переслоен аллювиальными наносами. В растительном покрове преобладают осоково-тростниковые и ивово-осоковые фитоценозы. В низкогорном ландшафте Алтая торфяники очень редки и наблюдаются только по верховьям ключей. В среднем течении р. Бухтармы крупные торфяники с осоково-гипновой залежью мощностью 2 м занимают тальвеги верхних частей ключевых долин со всеми их ответвлениями. Растительный покров торфяных месторождений состоит из осоково-гипновых и березово-осоковых фитоценозов. Часто площади таких торфяников достигают 20 га. Ключевые торфяники известны в среднегорных частях Алтая и Джунгарского Алатау (на высоте 1000 м). Залежь их слабомине- рализована, мощность ее достигает 2 м. Площади этих торфяников не превышают 100 га. В Заилийском Алатау высокогорные болота распространены небольшими участками в субальпийском и альпийском поясах, занимая в каждом из них не более 5—10% площади. Встречаются они в наиболее увлажняемых участках отроговых долин почти во всех ущельях центральной и западной частей хребта. Мощность дерновины составляет 5—10 см, за ней идет слой торфа, который с глубины 50—80 см скован многолетней мерзлотой. Поверхность болот неровная, мелкобугристая, с редко расположенными крупными буграми, а иногда с замкнутыми водоемами— карстовыми тепловыми воронками. Сфагновые мхи в Заилийском Алатау не встречаются. Высокогорные болота широко развиты в восточной части хребта на сыртах в верховьях рек Тургеня, Женышке и особенно в бассейне Таучилика. Здесь довольно пологие склоны сыртов, 423
1° р р I о о о о [о) |о[ |о| |о| | 1ЛI |Д| 141 (д 1дГш Ы U| ГЫ лГЫл frfM*H*H н • н м 11*1 !•! 1»! 1*1 рПпгчгП Id \цщ щ а щ щ щ \ По а о L д л о Л о о о] д1 низинный тип Древесный низинный торф Ольховый торф Березовый торф Еловый торф Сосновый низинньш торф Ивовый торф Елово - берез о - вьш торф Древесно -осоковый Ж н \\\ низинньш торф Древесно- тростниковый торф Древесно-хВоше- выи торф -™ Древесно -шейх - М Ушл йериеВый низин- td^.W И нь,ц торф Др'еВссно-траВя - ной низинный торф Древесно- с фа г - Ж ^7 v ш Ту, V [т I новь/и низинный -—' торф Древесно -гипно- вый низинньш торф Кустарничново - осоковый торф Осоковый низинный торф Тростниковый торф? Хвощевый торф Вахтовый торф Шейхцериевый низин - ный торф / / / Травяной низинньш торф О со но в о - тростниковый торф Осо ко в о-гилновь /й низинный торф Осоково-сфагновый низинный торф Травяно-гипновый 'У/А низинный торф Травяно-сфогновы й низиннн/й торф Гипновый низинный торф Сфагновый низинньш торф Переходный тип 1 иш т WL I Древесный лереход- I нь/й торф Древесно -осоковь/й переходный торф Древесно - шейхцери- свь/й переходньш торф Древесно - травяной переходный торф Древесно-сфагновьш переходный торф Кустарничново - сфагновь/й переходный торф Осоновь/й переходный торф Шейхцериевь/й пере- 2^3 ходный торф Травяно-сфагноЗь/й переходный торф | Пишицевь/й лере- \ходньш торф Осоково- гипновь/й переходный торф Рис. 202. Условные обозначения
О со к о во - сфагновый и/Л?] исокооо-сфагнооы \^/АА переходный торф X// С/\ Гипновый переход- -/, \ныи торф 7^~] Сфагновый переходный торф Верховой тип -.v«fin Сосновый берхо - ' ' ' &7<7 торф Сосново - к уст ар- ничкобый торф !•: • • N , !о ;о| м §•1 щ Сосново - пуша - § цевый торф Ш Сосново- сфагно- Ангустифолиум торф ,$ у\ Политрихум * I торф Вый торф Пушицевый берхо вой торф ШейхцериеВый бер хобо й торф Пушице 6 о - сфагно - вый торф Шейхцериево- сфагнобый верховой торф Осоково-сфагнодь/й Верховой торф Магеллаиакум торф Фу снум торф Ленензе торф Комплексный Верховой торф Сфагновый мачажин- ный торф Линддергии торф Имбрикатпум торф I Силы но обводнен- ' ^z\ ный сфагновый '•—^ мочажинный торф Торф Травянистые остатки * -* I Пни В залежи Прослойки вулканического леска Прослойка Вулканического пепла Водорослевый сапропель ЩЩ\ Водорослево-извесл?- WIVA ковый сапропель Торфянисты й сапропель Песчанистый сапропель Известковистый сапропель В одорослево-лесча- Ц нистый сапропель Л А 1ЛГ л У\ М Г \л\ |л| |л| л| |л| |л| |л v1 jvl 1VI I* V У у] ет^ is 9 Сапропель Условные обозначения пыльцы А Ель • Сосна О береза D Ольха о Ива Лила п Смешанный дя3 дубовый лес Л Град ^Лиственница w Кедр х Орешник ДуЯ видов торфа, сапропеля и пыльцы
прилегающих к скалистым возвышениям хребтов, обильно увлажняются и на них можно встретить высокогорные болота площадью до нескольких десятков гектаров. Оттаивающий слой торфа дополнительно увлажняет болота, и они насыщены влагой в течение всего вегетационного периода. Торфяные месторождения Киргизской ССР. В пределах Киргизской ССР имеются отдельные небольшие низинные торфяники с залежью из тростникового торфа. Расположены они преимущественно в долинах рек и подвергаются частому заливанию, поэтому залежи их высокозольны, с несколькими минеральными прослойками. Ориентировочно заторфованность Киргизской ССР исчисляется в 0,026%. Торфяные месторождения Узбекской ССР. Общая заторфованность Узбекской ССР весьма незначительна. Торфяники приурочены или к поймам рек или к зонам выклинивания грунтовых вод на конусах выноса рек (Ферганская долина). И те и другие торфяные месторождения маломощны и незначительны по площади. Залежи их сложены торфом, состоящим из крупных плохо разложившихся стеблей тростника, переплетенных волокнами других травянистых растений. В растительном покрове пойменных торфяников — тростник, осоки и некоторые другие травянистые. На торфяниках Ферганской долины процесс накоплений торфа давно закончился и залежь покрыта минеральными наносами мощностью от 0,5 до 2,5 м. Большинство торфяников республики культивировано. По бровкам прорытых арыков растут тутовые деревья, площади между арыками засеяны хлопком и рисом. Торфяные месторождения Таджикской ССР небольшие по площади осоковые торфяные месторождения слоем торфа до 40—60 см встречаются в долинах рек и иногда по берегам озер на высоте до 3000—4000 м над уровнем моря. Условные обозначения всех видов торфа, сапропелей и пыльцы приведены на рис. 202. 3 41. ОХРАНА ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Торфяные месторождения являются весьма своеобразным природным объектом, который должен найти свое место в общей системе охранных мероприятий. Болотные биогеоценозы и ландшафты отличаются рядом специфических и очень разнообразных особенностей, определяемых физико-географическими условиями области их расположения. Любая хозяйственная деятельность человека (осушение, эксплуатация) приводит к разрушению торфяного месторождения как природного объекта, к потере его ландшафтной специфики и биогеоценологической взаимосвязи. 426
Основные соображения, в силу которых охрану болот следует считать совершенно необходимым мероприятием, следующие: болота представляют большой научный интерес, так как являются местами обитания редких и, в частности, исчезающих видов растений и животных (особенно крупных птиц), а также редких растительных группировок и биогеоценозов в целом; болота являются эталоном, характерным для той или иной природной зоны, дающим возможность изучать природные болотные комплексы и протекающие в них процессы; болота оказывают положительное влияние на водный баланс местности, играя водозащитную и водоохранную роль; неосушенные болота богаты природными сырьевыми ресурсами, в частности, ягодами, имеющими все возрастающее значение в развитии консервной промышленности и ценными как предмет экспорта; болотные ландшафты представляют рекреационную, познавательную и эстетическую ценность. Многие болота с их речками и озерами служат охотничьими и рыболовными угодьями и должны сохраняться как места отдыха; торфяные месторождения являются хранилищем природного органического вещества, неупорядоченная выработка которого приводит к невосполнимым потерям. В 1967 г. в Англии в рамках Международной биологической программы (МБП), ЮНЕСКО и Международного союза по охране природы начала работать международная группа «Телма», занимающаяся охраной и изучением болот. В настоящее время «Телма» объединяет болотоведов 18 стран, в том числе и СССР, где группа «Телма» была организована в 1968 г. Основными задачами охраны болот являются: определение принципов выделения различных типов и вариантов болот, подлежащих сохранению; выбор конкретных болотных объектов; составление их характеристик и обоснований к заповедованию; осуществление организационных мероприятий по заповедыванию намеченных к охране болот. В настоящее время в СССР проводится работа по подбору торфяных месторождений, подлежащих охране. Опубликован список торфяных месторождений различных природных зон европейской части СССР, требующих охраны и заповедывания («Ботанический журнал», 1973, № 8). Вопросы охраны торфяных месторождений в общей проблеме охраны природы и улучшения использования природных ресурсов являются важной работой, в которой должны принимать участие специалисты научно-исследовательских и производственных организаций, занимающиеся изучением, разведкой и эксплуатацией торфяных месторождений.
ГЛАВА XII ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ЧАСТЯМ СВЕТА Распределение торфяных месторождений по земному шару связано с почвенно-ботаническими зонами. Особенно ясно эта связь наблюдается в северном полушарии, так как здесь при больших пространствах суши ярко проявляется общая климатическая и почвенно-ботаническая зональность. Северное полушарие значительно богаче болотами вследствие того, что здесь большая часть суши лежит в зоне умеренного климата. В южном полушарии суша находится в приэкваториальной полосе, неблагоприятной для торфообразовательного процесса (табл.37, рис. 203) § 42, ЕВРОПА Распределение торфяных месторождений по отдельным странам Европы связано с географической широтой, рельефом и геоморфологическим строением местности. В южной части Европы, в частности в Испании, заторфованность ничтожна. Невысок процент заторфованности и в Италии @,3%). К северу процент затор- фованности возрастает: в ФРГ и ГДР болота составляют 4,5% общей площади страны, в Швеции — 14% и в Финляндии — 32%. ТАБЛИЦА 37 Страна СССР Франция Канада США (без Аляски) ГДР и ФРГ Великобритания и Ирландия Швеция Польша Индонезия Норвегия Куба Япония Дания Запасы торфа в % от общих торфяных ресурсов 66 8,3 7,8 4,3 3,3 3,0 2,9 2,0 0,8 0,6 0,3 0,2 0,08 Страна Италия Франция Новая Зеландия Венгрия Нидерланды Австрия Аргентина Румыния Югославия Чехословакия Испания Другие страны Запасы торфа в % от общих торфяных ресурсов 0,08 0,08 0,056 0,04 0,03 0,03 0,03 0,03 0,01 0,01 0,004 0,02 428
ills s ll I BgSSgSaS S^gOVeeBo I i i i о • i jH [ГШ ДФйЯ щ а в о к & к в ° as 1 ftg ftSooS2*o^ftldSo. SB о к и ю^" н m е <1шНв о о «о и к В в sat Its к S М 2 ft* о s's S 5-
В этом же направлении меняется и преобладающий тип торфяников: в странах Южной Европы подавляющая площадь торфяников относится к низинному типу. Лишь в гористых местностях встречаются небольшие верховые торфяники. К северу процент верховых торфяников к общей заторфованной площади возрастает. Финляндия. Одной из наиболее заторфованных стран Европы является Финляндия. Вследствие влияния Атлантического океана в стране господствует сравнительно мягкий климат. Большая часть ее — низменность, лежащая на уровне менее 200 м. К северу территория имеет характер возвышенной холмистой страны. При отступании ледника его отложения расположились последовательно рядами, в виде продольных озовых гряд. Торфяные месторождения занимают от 40 до 50% всей площади. Эта территория изобилует болотными системами, состоящими из разнотипных торфяников. В Южной Финляндии под болотами находится 24% площади. Торфяные месторождения в основном небольшие, но с глубокой залежью. Характерны среди них типичные выпуклые сфагновые месторождения (рис. 204). На территории Финляндии выявлено около 10 млн. га торфяных болот, занимающих 32% всей площади страны. Из них 600 тыс. га уже используются в сельском хозяйстве. Торфяники Финляндии детально изучены и для них создана классификация по признаку растительного покрова. Разработана также классификация торфов. Швеция занимает восточную и южную части Скандинавского полуострова. Большую часть поверхности страны составляют холмистые моренные области, покрытые лесами, иногда чередующимися с болотами. Преобладающим типом болот является комплексный — из участков низинных и верховых болот. Наиболее заболочена Северная Швеция: ее торфяники составляют почти 70% всей заторфованной площади страны. Здесь на востоке часты аапа-торфяники. В Швеции для восточной и западной ее частей, резко различных по климатическим и геоморфологическим условиям, характерны два разных типа верховых торфяников: в Восточной Швеции с ее атлантическим климатом и равнинным рельефом наиболее часты верховые торфяники с сильно обводненным краем, довольно крутым склоном, часто облесенным, и спокойной ровной поверхностью центральной части (рис. 205). Строение их отличается большой простотой: в основании небольшой слой низинных торфов, выше — мощная толща фускум-торфа. Торфяники западной, гористой части Швеции имеют поверхность слабовыпуклую и в значительной степени эродированную текучими водами. Торфяные месторождения в Швеции занимают около 14% всей территории страны. Площадь их исчисляется 5500 тыс. га. Предполагаемые запасы торфа влажностью 25% составляют около 430
Рис. 204. Верховое торфяное месторождение: а — с сосново-кустарничково-сфагновой растительностью; б — с грядово-мочажшшым комплексом растительности
9 млрд. т. Средняя глубина торфяной залежи около 3 м. Встречаются отдельные торфяники глубиной до 6 м. Зольность низинных залежей около 8%, верховых и переходных — около 4%. Залежь сложена торфом различной степени разложения: верхняя, как правило, мало разложившимся, нижняя более разложившимся торфом. Норвегия. Большую часть страны занимают Скандинавские горы. Низменности невелики по площади. Климат умеренный океанический. Рис. 206. Схематическая карта заторфованности Польши: 1 — 0,2%; 2 — 1—5%; 5 — 5 — 10%; 4 — 10—20%; 5 — 20—50% Болота в основном занимают западную часть страны и составляют 3 млн. га, т. е. примерно 12% всей низинной территории. Это главным образом верховые торфяники, мощные по залежи, плащеобразно покрывающие неровности рельефа. Поверхность их часто эродирована ветром и текучими водами. По предварительным данным площади болот на возвышенностях составляют 0,9 млн. га. Это горные низинные и аапа-тор- фяники на высоте от 500 до 1500 м над уровнем моря. Предпола- 28 с. II. Тюромиоп 433
«о л А /\ / \ 1 1 ^ ■■ 4J- :== г== EQ 1 } V 1± Ос 1 •*-. а W К а « >8< о* о н о f-l о п о И Он ф м Н 8 ф ч ed со ф id оен Он н и 207. 6 £ 1 я ^ о и >& d ft» о>а F 2 sg t»o К ft s н И I го ч ' Чсо Pi я* 1 о 1 ь  - «Й L-Я Яя и я 2й и ЕН О) F «я н я« » S Е- О с оста сфагн О 1 ^ яной 1нистый; 2 — топ >& гаемая общая площадь болот Норвегия g составляет 9 млн. га (9% всей терри- « тории страны). | Польша. Территория Польши распо- S ложена в бассейне рек Вислы и Одера. % Свыше 2/з ее площади занимает леднико- й во-аккумулятивная низменность. Климат з умеренный, переходящий от морского на | западе к континентальному на востоке. g Заболоченная территория составляет V 4,8% всей площади республики. Пло- о щадь торфяных месторождений страны | определяется в 1505 тыс. га, с запасом торфа около 6 млрд. т (рис. 206). Из общего числа торфяников 230 имеют площадь более 1000 га, 1740 торфяников — 100—1000 га, 12 тыс. торфяников — 5—100 га. Средняя глубина залежи составляет 1,73 м. Для средней полосы страны характерны широкие древние долины, образованные мощными потоками талых вод ледника, незначительные уклоны рек, медленное их течение. Поэтому здесь сосредоточены крупные низинные торфяники. В южной части республики по северным склонам Татр и Карпат встречаются горные верховые и низинные ключевые осоково-гипновые торфяники. Для приморской полосы Польши типичны верховые выпуклые торфяные месторождения (рис. 207). Югославия. Около 4/5 страны расположено на Балканском полуострове. Для ее территории характерны большие контрасты физико-географических условий: высокие горы, степные пространства, обширные болота. Климат умеренный, континентальный. Заболоченность 0,08%. Общая площадь торфяников составляет около 17 тыс. га с запасами торфа около 0,04 млрд. т. Обширные низинные болота расположены в долинах рек Дуная, Савы и др. Глубина некоторых торфяных месторождений превышает 15 м. В дельтах рек, впадающих в Адриатическое море, отмечены торфяники лагунного типа, развивающиеся под воздействием морских при-
ливов, иногда солоноватые с растительностью из тростника ^рогоза и камыша. Единичные сфагновые торфяники известны в горах на значительных высотах A200—2200 м над уровнем моря). Глубины их в среднем невелики (от 90 см до 2,5 м). Венгрия расположена в северной части Средне-Дунайского бассейна, замкнутого на севере, востоке и западе горами (Карпаты и Альпы). Большая часть территории занята равнинными или холмистыми площадями. Заболоченность страны составляет 1,8%. Торфяные месторождения занимают около 170 тыс. га. Большое число их сосредоточено на западе. Около 60 тыс. га заторфованных площадей находится в районе оз. Балатон. Располагаются торфяники в различных элементах долин рек Дуная, Тиссы, Кереи, а также в долинах и руслах высохших рек. Изредка некрупные торфяники можно встретить в котловинах вулканического происхождения. К долинам рек Дуная и Тиссы приурочены лесные болота, поросшие олыпанниками, березняками, ивняками. В основном торфяные месторождения Венгрии относятся к низинному типу и сложены осоковыми торфами с примесью тростника. Австрия. Большая часть G0% площади) страны — горная, расположена на склонах Альп. Остальная площадь представлена волнистыми плато и плоскими равнинами. Заболоченная территория страны составляет около 39% всей площади. Всего насчитывается 1127 торфяных месторождений общей площадью 22 тыс. га. Из них 10,8 тыс. га D9%) составляют верховые, 11,2 тыс. га E1%) — низинные. Многочисленные верховые торфяники, небольшие по площади, находятся в горных областях Альп. Наиболее крупные низинные торфяные месторождения расположены на речных террасах по долинам рек Ипп и Энс. В Зальцбургской области имеются торфяники, образовавшиеся на морене, оставленной Альпийским ледником. Площади торфяников в основном до 100 га. Болгария. Север Болгарии — более V4 территории страны — занимает Дунайская холмистая равнина. Климат умеренный, континентальный. Заболоченная территория страны составляет 0,01%. В Болгарии к настоящему времени учтено 25 торфяников общей площадью более 2 тыс. га и объемом залежи около 0,08 млрд. т. Отдельные торфяники занимают площадь до 300— 400 га и сложены в основном низинным тростниковым, хорошо разложившимся торфом. В среднем зольность торфа составляет 15—20%, зольность отдельных торфяников 25—50%. Встречаются мелкозалежные торфяники C0—40 см), но на более крупных месторождениях мощность залежи достигает 6-8 м. Румыния. Рельеф Румынии чрезвычайно разнообразен: высокие горные хребты, средневысотные горы, низкие увалистые предгорья, холмистые или овражистые плато, обширные плоские равнины и низменные заболоченные или периодически затопляемые 28* 435
пространства дунайских «балт» и дельты. Климат умеренно-континентальный. Заторфованные площади в Румынии составляют 7078 га, или 0,03% всей территории страны. Общие запасы торфа исчисляются в 0,08 млрд. т. Всего зарегистрировано 436 торфяных месторождений, в том числе верховых 265 площадью 1351 га и низинных 171 общей площадью 5727 га. Низинные торфяники Румынии связаны главным образом с долинами р. Дуная и его левых притоков. Ниже Калафатской излучины по левому берегу р. Дуная тянется широкая ежегодно заливаемая пойма. Старицы, рукава, острова между ними покрыты ивняками и ольшаниками; осоковые болота, заболоченные озера, тростниковые плавни мешают второстепенным левым притокам прорваться в главное русло р. Дуная. Они ветвятся в болотах, образуют в своих устьях широкие заболоченные поймы, называемые балтами. Мертвые стебли и корневища тростника, сносимые в половодье, переплетаясь, образуют плавучие острова,, зарастающие тем же тростником, а также рогозом, камышом, хвощом и осоками. Залежь этих плавней, или плаур, достигает 1,5 м в толщину. В дельте р. Дуная плауры покрывают громадные пространства (до 3/4 площади дельты). Все дунайские балты занимают площадь 4300 км2, из них на долю дельты р. Дуная приходится 3600 км2. Разросшиеся поймы свойственны и другим рекам Румынии, протекающим в местностях со спокойным рельефом. Второе по величине торфяное месторождение Румынии Надь-Лап тянется между реками Красной и Сомешем, уходя за пределы страны. На высокогорных плато Трансильванских Альп и на отдельных вершинах молдавских Карпат и Банатских гор гранитные свободные от леса плато и отдельные впадины заняты горными, чаще сфагновыми торфяниками. Чехословакия характеризуется разнообразными ландшафтами: это страна возвышенностей и долин. Климат страны мягкий, умеренно континентальный. В ЧССР насчитывается 1828 торфяных месторождений общей площадью 30 756 га @,02% общей площади страны) с запасом торфа 0,075 млрд. т. В Чехии насчитывается 26 778 га торфяников (87%), в Словакии — 3978 га A3%). Площадь низинных торфяников составляет 8828 га, переходных — 10 604 га, верховых — И 424 га. В Чехии торфяные месторождения расположены главным образом в гористых местах. Залежь их сложена торфами верхового и переходного типов. В Словакии в долинах р. Дуная и его притоков лежат низинные торфяники. Средняя мощность верховых залежей составляет 4 м, низинных — 2 м. Максимальная мощность торфяной залежи не превышает 10 м. Торфяные месторождения в поймах рек часто облесены. В растительном покрове болот в районе р. Дуная преобладают ольшаники. Залежь, особенно в мелких торфяниках, высокозольная. 436
Дания занимает Ютландский полуостров, Датский архипелаг и часть Северо-Фризских островов. Заторфованная площадь страны (около 130 тыс. га) составляет 3% общей ее территории. Около 80% ее приходится на полуостров Ютланд. В Дании учтено 1800 торфяных массивов площадью свыше 5 га каждый. Из них 762 сильно засоленных низинных торфяника с общей площадью 51,8 тыс. га и запасом торфа 83 млн. т; 779 низинных мелкозалежных торфяников зольностью 12—20%, с общей площадью 42,5 тыс. га и запасом торфа 75 млн. т и 249 низинных торфяников зольностью менее 12%, с общей площадью 21,2 тыс. га и запасом торфа 56 млн. т. Верховых торфяников более крупных по площади учтено 20 с общей площадью 9,2 тыс.га и запасом торфа 24 млн. т. Кроме того, в Дании имеется много торфяников площадью менее 5 га, а также неучтенных более крупных месторождений. Самое крупное месторождение Дании Большая Вильдмоза расположено в северной части страны. Площадь его около 7 тыс. га. Большинство торфяных месторождений Дании имеют площадь менее 100 га. Все торфяники в настоящее время осушены, культивированы и используются в сельском хозяйстве. Нидерланды. Большая часть страны — низменная равнина, являющаяся западным продолжением Северо-Германской низменности. Юго-западная территория лежит в пределах общей дельты рек Рейна, Мааса и Тельды. Рельеф и атлантический климат создают благоприятные условия для роста типичных выпуклых болот. Общая площадь торфяников около 290 тыс. га, из них около 255 тыс. га осушены. ГДР. Общая площадь торфяных месторождений в ГДР составляет 500 тыс. га, или около 4,5% всей территории страны. Широкое распространение они имеют только в северной ее части — в пределах Северо-Германской низменности. Южная граница их распространения совпадает с границей песчаных отложений аккумулятивного рельефа, созданного Вюрмским ледником. На размещении болот сказалось наличие значительных по размерам вытянутых примерно в широтном направлении понижений, образованных потоками ледниковых вод. К ним приурочены наиболее крупные торфяники, размеры которых иногда превышают 10 тыс. га. Мощность торфяных залежей нередко достигает 10 м. Среди торфов преобладают тростниковые и древесно-тростнико- вые; реже встречаются древесные, осоковые и гипновые торфы. Зольность торфов в верхних горизонтах составляет 10—12% и значительно понижается в нижних. В районе конечноморенного ландшафта встречаются также небольшие торфяники замкнутых котловин. Они имеют округлую форму и залежь их сложена иногда переходными и верховыми торфами (рис. 208). Почти все торфяники ГДР осушены и используются для хозяйственных целей. В некоторых из них верхние горизонты выработаны. 437
Рис. 208. Верховое торфяное месторождение с сосново-сфагновой растительностью Рис. 209. Пупшцевая топь на болоте Ален-Фалкенберг
ФРГ занимает западную часть Северо-Германской низменности и Средне-Германских гор, долину р. Рейна и Баварское плоскогорье. Рельеф Средне-Германской низменности однообразен: песчаная равнина, покрытая торфяниками, расчлененная широкими речными долинами. Климат умеренный морской и частично на юго-востоке страны умеренно континентальный. Площадь торфяных месторождений ФРГ составляет 1215 тыс.га D,5% общей площади страны). Значительное их число сосредоточено на севере в Нижней Саксонии, где общая площадь торфяников составляет около 630 тыс. га. Из общей заторфованной площади примерно половину занимают верховые торфяники. В Нижней Саксонии они составляют 58% площади. В Баварии преобладают торфяные месторождения низинного типа — 141 тыс. га G0%); площадь верховых торфяников составляет 59 тыс. га C0%). На севере республики встречаются месторождения всех трех типов. На юге — в основном в долинах рек Дуная и Изара сосредоточены крупные низинные торфяники (рис. 209). В при- альпийских районах встречаются месторождения верхового подтипа. Залежь верховых болот ФРГ сложена двумя слоями сфагнового торфа: вверху — слоем малоразложившегося, в основании слоем среднераз ложившегося торфа. Англия занимает среднюю и южную части острова Великобритания. На севере она граничит с Шотландией, на западе — с Уэльсом. По приблизительным подсчетам заторфованность Англии составляет около 1% всей территории страны, заторфованность Уэльса — около 5%. Общая площадь, занятая торфяниками, исчисляется в 2400 тыс. га. Более 90% торфяников Англии — это горные болота на плоских или слегка наклонных участках. На Ленинских возвышенностях большие площади заняты солигенными торфяниками с растительностью верхового типа (вереск обыкновенный, пушица, морошка, водяника, подбел, росянка и др.). Значительные участки верховых болот встречаются в котловинах, расположенных на уровне моря. Глубина котловинных торфяников не более 3,5 м, в среднем до 2 м. На некоторых из них отмечена активная эрозия поверхности. В районах Ланкашира и Соммерсета разведано около 16 тыс. га низинных и верховых торфяников. Имеются отрывочные указания на наличие ассоциаций растительности для верховых болот (верховые сфагновые, пушицевые, вересковые и др.) и для низинных (молиния, осоково-лесные, рододендровые и другие ассоциации). Эти данные относятся к болотам, расположенным во впадинах и долинах (рис. 210). Шотландия. Шотландия занимает северную часть острова Великобритания с прилегающими островами. Рельеф Шотландии горист: преобладают обширные нагорья, разделенные низинами и котловинами. Климат страны океанический. В понижениях 439
Рис. 210. Строение верхового торфяника: 1 — пушнцево-сфагновая залежь; 2 — сосновая (сосново-пушицевая) залежь; 3 — тростниковая залежь широко распространены почвы полуболотного и болотного типов. Заболоченность Шотландии около 10%. Общая площадь торфяников глубиной более 60 см составляет 647 тыс. га, с учетом торфяных залежей глубиной 30 м — 810 тыс. га. Общий запас торфа 1 млн. т. Верховые болота в Шотландии занимают большие площади на высокогорных плато, террасах и пологих горных склонах. Торфяные месторождения котловин находятся во впадинах древних озер, глубины которых достигают 10 м. Поверхность их выпуклая. Залежь напластована торфами различных видов. В поверхностных слоях— пушицево-сфагновый торф с невысокой или средней степенью разложения. Низинные торфяники высокозольны. В торфах отмечаются остатки ьберезы, ольхи, ивы, тростника, осок. Ирландия. Большая часть поверхности Ирландии имеет равнинный характер. Берега острова гористы. Климат типично океанический, влажный, ровный. Торфяные месторождения занимают около 17% территории страны. Общая площадь их составляет 1227 тыс. га (рис. 211). Запасы торфа около 5 млрд. т. Торфяники со смешанной залежью F31 тыс. га) распространены главным образом в центральной и западной частях страны; верховые E96 тыс. га) — в западной ее части. Торфяные месторождения верхового типа занимают территории с более высокими отметками поверхности. Большинство их (при общей глубине залежи нередко до 7 м) сверху на 2,5—3 м сложены малоразложившимся торфом. Влажность залежи торфяников Ирландии высокая — в среднем 92—95%. Древесная растительность на поверхности торфяников отсутствует Пней в залежи очень мало. В большом количестве на обширных верховых торфяниках низин Западной Ирландии встречается Erica tetralix, которая на месторождениях Союза ССР встречается крайне редко. Исландия находится у Полярного круга. Большое годовое количество осадков D50—2200 мм) и слабое испарение в условиях прохладного морского климата создают благоприятные условия для болотообразовательного процесса, поэтому торфяные болота занимают на острове не только плоские поверхности равнин, но и холмы, и подножия горных склонов. Общая площадь торфяных месторождений в стране составляет 300 тыс. га. Средняя степень разложения торфяных залежей 20—25%, влажность 440
85—90%, глубина до 6, иногда до 10 м. Содержание золы в торфах достигает 40%, но в некоторых районах встречаются залежи зольностью ниже 10%. Повышенная зольность в торфяниках объясняется наносами пыли и вулканической золы. Торфяные месторождения страны по залеганию можно разделить на две группы: 1) сосредоточенные на террасах бассейнов в базальтовых породах, в степных районах южной и северной Исландии или Рис. 211. Схематическая карта распространения торфяных месторождений Ирландии: 1 — верховые; 2 — переходные в бассейнах, образованных ледниковой эрозией. В высокогорных областях севера такие болота имеют топогенный характер. Питание торфяных месторождений происходит за счет атмосферных осадков и грунтовых вод. На площади некоторых месторождений еще сохранились озера и небольшие водоемы. Для болот этой группы характерна в основном водная растительность; 441
2) расположенные на дне слегка наклонных долин. Растительный покров их богаче и состоит из различных осок и разнотравья. На сухих участках растут береза карликовая, ива, водяника и голубика. Большое значение в растительном покрове имеют гипновые мхи; их остатки составляют в волокне торфа (осоково-гипновый торф) большую долю. В центральных районах встречаются болота с мерзлотой, с большими ледяными буграми, достигающими высоты 2 м и нескольких метров в диаметре, залежи которых сложены в основном низинными торфами, главным образом осоковым и гипновым, часто с прослойками остатков березы. Франция. Предполагаемый торфяной фонд Франции 100 тыс. га с запасом торфа 0,25 млрд. т. В северной и средней Франции имеются заболоченные почвы и торфяники главным образом низинного типа. Приурочены они к долинам рек Луары (в ее нижнем течении), Соммы, Авра и речек низменности Фландрии. На западе вдоль берегов Бискайского залива на 200 км в длину и 100 км в ширину плоская песчаная низменность Ланд отделяется от моря валом дюн (шириной 4—6 км), за которым лежит полоса озер и торфяников. Часто встречаются торфяники на равнине Ланд и на чрезмерно влажных плоскогорных участках Центрального массива. На юге в устье р. Роны имеются заболоченные и торфянистые почвы. Горные сфагновые торфяники встречаются в Юрских горах, в Вогезах, Южных Севеннах. Известны даже торфяники в Пиренеях. Швейцария. В Швейцарии наиболее заболоченной является ее северная часть (предальпийская равнина). Здесь находятся наиболее крупные болота, образовавшиеся на месте обширных послеледниковых бассейнов, часть которых сохранилась до сих пор в виде крупных озер. Горные районы Швейцарии богаты ключевыми низинными болотами и верховыми сфагновыми. На последних в центральных частях иногда встречаются участки грядово- мочажинного комплекса. Испания. На севере Испании по побережью Бискайского залива в условиях мягкого морского климата в области Галисии встречаются низинные болота. По картографическим данным в Андалузской низменности довольно большие площади болот имеются в нижнем течении и в устье р. Гвадалквивира и ее притоков. Италия — преимущественно горная страна. Низменности занимают всего Х1Ъ территории. Климат Италии субтропический. Торфяных месторождений в Италии мало: заболоченность страны составляет 0,3%. Общая площадь торфяников исчисляется примерно в 100 тыс. га с запасом торфа 0,25 млрд. т. По данным А. Моретти и А. Бальбони, относительно сильно заболочена Северная Италия: торфяники встречаются здесь на моренных террасах в болотистых низменностях долины р. По, в дельтах 442
рек и вдоль северного побережья Адриатического моря. В центральной Италии заболоченность невелика. Торфяники здесь расположены в долинных бассейнах Центральных Аппенин и вдоль берегов Тирренского и Адриатического морей. В южной Италии и на прилегающих островах торфяники встречаются редко и невелики по площади. В Италии выделено несколько видов болот: горные, запруд- ные, болота моренных террас, болота на аллювиальных почвах в широких долинах и прибрежные болота. Горные болота расположены в горных впадинах на пересечении горных цепей Альп и Апеннин или по берегам озер. Залежь их состоит почти исключительно из остатков мхов (сфагновых и гипновых), осок, пушиц, тростника, очеретника и вереска. Древесные остатки встречаются в торфе очень редко. Запрудные болота образуются в долинах рек, сток из которых прегражден естественными запрудами. В залежах таких болот находится по нескольку мощных минеральных прослоек. Болота моренных террас возникают у выходов широких альпийских долин, где воды скапливаются во впадинах между поднятиями моренных террас. Болота этого типа повсеместны в северной Италии от Пьемонта до Фриула. Болота на аллювиальных почвах в широких долинах чаще невелики по площади и распространены по всей северной Италии (Пьемонт, Ломбардия, Венеция, Фриул). Прибрежные болота тянутся вдоль морских берегов за барьером прибрежных дюн, особенно часто около дельт больших рек: По, Адидже, Брента, Тибр, Арно. Занимают они большие площади. Воды их обычно солоноваты. Торф состоит в основном из остатков лозняка, трав, тростника и кустарников. Остатки сфагновых мхов отсутствуют или встречаются редко. По условиям залегания прибрежные болота Италии сходны с болотами Колхидской низменности. § 43. АЗИЯ Центральная Азия. Территория ее с высокими отметками поверхности, глубоким уровнем залегания грунтовых вод, резко континентальным климатом при небольшом количестве осадков неблагоприятна для развития торфообразовательного процесса. Исследователи указывают лишь на несколько незначительных заболоченных районов на этой громадной безболотной территории. По монографии акад. В. А. Обручева в восточной Монголии почти сплошные труднопроходимые болота покрывают долину р. Онона (приток р. Шилки) в ее верховьях. Сплошные болота тянутся по небольшим притокам и широким речным долинам бассейна рек Гана и Быстрой к западу от Большого Хингана на глубине 1 —1,5 м. Торфяные месторождения подстилаются слоем многолетней мерзлоты. В растительности их преобладают 443
травы на отдельных высоких кочках. Это осоковые болота, покрытые Carex pauciflora, С. microglochin, С. vesicaria. Болотистый характер принимают почвы нижнего плоскогорья Большого Хингана близ Аргуни. В Хангайском нагорье осоковые болота попадаются на высоте 1800 м над уровнем моря. Как и в высокогорном поясе, они склоновые, ключевые или расположены на террасах рек. Глубина торфа здесь отмечена до 20—30 см. Корея, Северная Корея — наиболее облесенный район страны: лесами и кустарниками здесь покрыто более 80% площади. В течение вегетационного периода, который продолжается от 7 до 8 мес. выпадает 80—90% годового количества осадков. Преобладают здесь характерные для влажного климата бурые почвы, почти лишенные извести, а также подзолы» В сырых местах плоскогорий нередко можно встретить торфяники. В северной части Кореи месторождения торфа зарегистрированы в 75 районах. Площади их сравнительно невелики. Мощность торфяного пласта 1—2 м. Месторождения расположены в различных элементах рельефа на высоте 20—30 м над уровнем моря. Сложены они торфами верхового типа. Китай — в основном гористая страна. Но наряду с высочайшими в мире горными хребтами и обширными плоскогорьями здесь имеются очень ровные едва поднимающиеся над уровнем моря низменности. Китай расположен в зонах умеренного и субтропического климата. Речной сток формируется главным образом за счет дождевых осадков. Только в районах хребтов Хинган и Нань- шань реки питаются по преимуществу за счет таяния горных снегов. Почвы Восточного Китая плодородны. Но разливы рек, часто разрушая их, вымывают плодородный поверхностный слой и откладывают грубый песок и гальку. Восточный Китай имеет богатую и разнообразную растительность. Торфяники и зыбуны перекрыты аллювием, галькой, песком л культурными почвами. Северо-Восточный Китай — самый холодный район Китая. Одна из особенностей этой территории состоит в широком распространении здесь болот. Возникли они в плохо дренируемых районах. В восточной части в нижнем течении р. Сунгари и по берегам р. Амура преобладают болота с травянистым покровом. Встречаются они и в низменности у озер Ханка и Далайнор. На равнине в нижнем течении р. Нонни и к западу болота имеют очень редкий травяной покров и залегают в водоемах с пресной, соленой или содовой водой. В самой северной части Китая в лесных районах обычно встречаются обширные участки сфагновых болот, почвы которых имеют кислую реакцию. Наряду со мхами в растительном покрове их преобладают пушица, вейник лангсдорфа и разные виды 444
осок. Имеется здесь pi сравнительно большое число кустарничков: брусники, клюквы, княженики, багульника и водяники. Много болот встречается и в относительно более южных районах: обширные участки заняты болотами на низменности Саньцзян. В межгорных низинах разбросаны в большом количестве осоковые болота (кочкарные луга), травяные болота с разнотравьем или вейником и лесные болота (лиственничные и пихтовые). В северо-западной части Юньнани в низинах, расположенных по окраинам лесных районов, иногда развиваются небольшие сфагновые болота, однако здесь их меньше, чем в пределах зоны хвойных лесов. Наряду с осокой, ситником, пушицей и блисму- сом обычно встречаются ревень, калужница, лютик, мытник, первоцвет и ирис. Для горной цепи Hsishan в провинции Kiangsi характерны группы болот, расположенные в межгорных понижениях ледникового происхождения (цирках) на высоте 500—900 м над уровнем моря по обоим склонам водораздела в средней части этой горной цепи. Всего в группе около 30 болот с глубиной торфяного пласта от 0,5 до 4 м (средняя глубина около 1 м). В основном преобладают залежи переходного типа, встречаются низинные, верховые (в меньшем количестве). Для растительного покрова болот характерно девять ассоциаций: Zizana caduciflora, Acorus calamus, Scirpus tabernaemon- tani, Scirpus cyperinus, Rhynchospora faberi, Alnus trabeculosa, Salix sp., Vaccinium sp., Sph. palustre. С. В. Зонн дает краткие сведения о распространении и типах заболоченных участков Восточного Тибета на больших высотах, в частности и о погребенных торфяниках. Поверхности, приподнятые на высоту 3300—3600 м у Цундена на юге и у Аба на севере, образовались, вероятно, одновременно. Первоначально они были отделены высокими хребтами, в результате чего на их месте сложились впадины, заполненные водами обширных озер и занесенные впоследствии аллювиальными отложениями. Конфигурация бывших озерных впадин весьма причудлива со множеством глубоких заливов. Реки, впадающие в них с гор, разливаясь, местами сильно заболачивают почвы, превращая их на юге в осоковые кочкарные болота с сильно меандрирующими водотоками. На севере сформированы довольно мощные (до 1—3 м) низинные торфяники, сильно задерненные с поверхности. Для северных и западных склонов гор Восточного Тибета С. В. Зонн указывает на явления заболоченности в некоторых поясах. Например, торфянисто-буроземный тип почвообразования в темнохвойных (еловых) лесах на высоте 2700—3600 м над уровнем моря; буро-подзолистый со значительным торфообразо- ванием в пихтово-еловых и пихтовых лесах на высоте 3600— 3900 м; горно-лугово-лесной с накоплением торфянистого органического вещества — в лиственничных редколесьях на высоте 3900—4100 м. 445
На южных и восточных склонах хребтов он указывает торфянистый и торфяно-перегнойный глеевый типы почвообразования под заболоченными лугами и низинными торфяниками на высоте 3300-3500 м. В западном Китае южная часть провинции Цинхай расположена на высоком и полупустынном плоскогорье; в северной ее части лежат впадины Куку-Hop и Цайдам; степь у оз. Куку-Нор изобилует болотами и солончаками. Своеобразный болотный ландшафт котловины Цайдам подробно описан Н. М. Пржевальским. Южная и восточная части этой котловины покрыты обширными солончаками с твердой соляной коркой, сыпучими песками и небольшими ключевыми болотами. На северном и западном участках Цайдама подземные воды, поступающие с больших глубин, увлажняют находящиеся здесь обширные пресноводные ключевые болота. Близ выходов на поверхность ключей с пресной водой болота заросли густым тростником. Остальная поверхность их покрыта рогозом и осокой с примесью тростника. Изобилуют степями и болотами западная часть Джунгарской впадины. В провинции Хэбей общие запасы оцениваются в 100 млн. т. По условиям залегания торфы Китая подразделяются на: торфы, залегающие в прогибах поверхности равнин, покрытые аллювием и почвой, и перекрытые галькой и песком. Торфы первого и второго типов залегания обнаружены внутри континентальных пространств в низинах или в широких речных долинах; торфы третьего типа залегания — в условиях морского побережья. Все торфы относятся к группе сапропелевых. Средняя степень разложения торфов Китая 30—40%. Япония — страна умеренно расчлененных холмов и гор, разделенных депрессиями, загроможденными обломочным материалом. Равнины на территории Японии расположены небольшими разобщенными площадями. Образованы они речными или морскими отложениями и окаймляют побережье страны. Самая обширная из низменностей (Токийская равнина в восточной части о. Хонсю) занимает площадь 13 тыс. км2. Сложность рельефа и разница в высотах над уровнем океана являются причиной резких климатических различий внутри страны. По существующим квалификациям почв о. Хоккайдо и часть о. Хонсю, обращенная к Японскому морю, входят в район слабоподзолистых и торфянистых почв. Остров Хоккайдо — наиболее северный из четырех больших островов Японии. Нагорья, горные хребты и отдельно стоящие горы занимают около 2/3 всей его площади. Самые крупные на острове низменности — долины рек Исикари и Юфуцу. Пойма р. Исикари в значительной части заболочена. На юго-восточном побережье расположена обширная низменность, в центре которой 446
находится болотистая дельта р. Токати. На востоке о. Хоккайдо заканчивается низменным полуостровом Немуро. Рельеф его поло- гохолмистый. Плоские водоразделы покрыты торфяниками, русла ручьев заболочены. Северо-восточная окраина о. Хоккайдо занята Рис. 212. Карта распространения торфяных месторождений Японии: 1 — низинные; 2 — верховые береговой равниной с полосой лагун, отчлененных песчаными пересыпями и чередующихся с болотистыми низинами. Количество выпадающих на острове осадков всегда превышает испарение. Большая их часть выпадает в твердом состоянии — в виде снежной пыли. Одна из относительно длинных рек Японии Исикари в пределах низменности изобилует меандрами, удлиняющими течение 447
реки в несколько раз, разливается широко и окружена непроходимым поясом протоков, стариц и болот. Болота занимают значительные площади на о. Хоккайдо. Среди них встречаются сфагновые (на плоских участках с затрудненным стоком), осоковые (преимущественно в речных поймах), тростниковые (по берегам рек, озер, лагун и лиманов, рис. 212, 213). Рис. 213. Верховое торфяное месторождение с низинной окрайкой Торф на острове имеется в изобилии. Однако на топливо он не разрабатывается. Болота используют под рисовые поля. Общая площадь торфяников около 200 тыс. га, из них низинных торфяников 71%, переходных 12%, верховых 17%. В восточной части о. Хонсю на плоской слегка волнистой поверхности возвышенных участков господствуют леса, болота и возделанные поля. На обширных низменностях речных долин встречаются болотистые пустоши, но значительные их участки осушены под посадки риса. Вдоль побережий Японского моря намывные долины занимают части котлообразных депрессий вулканического происхождения. За широкими поясами увенчанных дюнами береговых валов обширные площади заняты болотами и мелкими озерами, перемежающимися рисовыми полями. Иногда внутренние валы использу- 448
ются под суходольные культуры, а разделяющие их болотные низины — под посадки риса. На тихоокеанском побережье о. Хонсю равнина Ниигата представляет собой крупнейшую в Японии площадь компактно расположенного нового аллювия — продукта деятельности р. Си- нао и других рек. Частично занимая сбросовую котловину, окаймленная поясом параллельных береговых валов и дюн шириной от 1,5 до 4,5 км, низина отличается плохим стоком и обширными площадями болот и мелких озер. Индия. Здесь распространены лесные болота и заболоченные леса, которые отличаются богатством древесных и кустарничко- вых форм. По морским побережьям встречаются мангровые болота, по берегам рек Ганга и Брахмапутры — пресноводные лесные и травяные болота с разнообразным видовым составом деревьев, кустарников и трав. Тростниковые болота иногда тянутся на несколько километров. Травостой на них достигает высоты 3—5 м. По ущельям предгорий Гималаев формируются лесные болота с преобладанием вечнозеленых кустарников и папоротников. Шри Ланка. О торфяных месторождениях этой страны сведений: мало и все они отражают главным образом растительный покров. В районе прибрежной полосы расположено торфяное месторождение Мутхураджавельч, которое отделено от моря песчаным и частично латеритовым валами. Оно является частью большого торфомассива, состоящего из двух участков Мутхураджавельч и Кудахаканола общей площадью 3900 га. Подостлано оно песком и латеритом. На нем имеется сеть осушительных канав, находящихся в подпоре. Залежь образовалась в результате зарастания водоема растительностью солоноватых вод. Проникновение в водоем моря в процессе зарастания подтверждается наличием в залежи раковин. Торфяная залежь сложена в верхнем слое древесно-травянп- стым торфом степенью разложения 45—55%, который подостлан слоем травянистого торфа степенью разложения 25—30%. Прн микроскопическом анализе отмечены древесные остатки коры и древесины лиственных пород и обрывки корешков и эпидермиса корневищ травянистых растений. Зольность торфов колеблется от 8 до 30%. Отмечено повышенное содержание серы C-5%). Юго-Восточная Азия. Общее годовое количество осадков почти на всей территории превышает 2000 мм. В экваториальной зоне обычно наблюдается два сезонных максимума осадков. Как на материковой территории, так и на островах реки берут начало в горах; в верхнем и среднем течениях они очень бурные, на низменностях долины их часто болотистые; реки здесь разбиваются на рукава. Режим рек муссонный с максимальным подъемом воды 29 С. Н. Тюремнов 449
в дождливый период, когда после сильных ливневых дождей реки затопляют огромные площади. Береговые наносы темно-синих глин на Малаккском полуострове образуют плоские болотистые участки, мощность которых достигает 130 м. Они содержат чечевицеобразные включения песка и торфа, вынесенные реками в периоды максимальных подъемов воды. В аллювиальных отложениях (конусах выноса) внутри страны встречаются маломощные образования торфа — следы усохших озер или древних прибрежных болот. Чечевицеобразные включения торфа часто содержатся в наносных вязких влажных почвах черного или темно-коричневого цвета в дельтах и долинах рек Иравади и Менама-Чао- Прайн. На Суматре две трети восточного побережья острова сложены продуктами вулканической деятельности различного возраста и типа: пемзой, туфом, пеплом. Перемытые и переотложенные текучей водой, они образовали плоскую аллювиальную низменность. Стекающие с хребта реки, перегруженные обломочным материалом, теряют живую силу текучей воды и процесс врезания их ослабевает. Поэтому реки постоянно меняют свои русла и, мигрируя, оставляют бесчисленное число заброшенных протоков, быстро зарастающих мощной древесной растительностью. Борнео является не столько гористым, сколько холмистым островом; его возвышенности в основном ниже 2000 м. Значительную часть острова занимают аллювиальные низменности с обособленно возвышающимися холмами и горными цепями. Крупные реки в низовьях часто ветвятся на многочисленные рукава, меняют русла и во время паводков затопляют огромные площади. Озера не характерны для основной части Зондской платформы. Это указывает.и на зрелость водной системы и на быстрое зарастание озер тропической растительностью. Как и в умеренных широтах, растительность заболачивающихся водоемов образует пояса, связанные с различными глубинами зоны зарастания. Зарастание ускоряет заиление и заторфовывание водоемов и приводит к полному исчезновению бассейнов стоячих вод. Наиболее распространенными почвами в Юго-Восточной Азии на низменностях и предгорьях являются красноземы, большей частью оподзоленные, темноземы, краснобурые и болотные почвы. В долинах и дельтах рек — плодородные аллювиальные почвы. Рассматривая болотные почвы тропических лесов, П. Ричарде выделяет в них две обособленные группы: слабогумусные болотные почвы и торфянистые болотные почвы с поверхностным слоем торфа или гумуса. Торфянистые болотные почвы в тропиках встречаются реже слабогумусных, но изучены они лучше. Торфяник по левому берегу Камгара (восточная часть Суматры) шириной 12 км и площадью более 80 тыс. га покрыт вечнозеленым смешанным лесом, состоящим из очень сближенных деревьев высотой 15—25 м. Среди мелких деревьев отмечены редко расту- 450
щие древовидные папоротники, среди кустарников — много пальмовых, среди лиан — два вида вьющихся пальм. Травяной покров чрезвычайно скуден как по видовому составу, так и по плотности. Моховой покров также слабо выражен. Почва чаще совершенно обнажена, иногда покрыта стоячей прозрачной водой темно- коричневого цвета. Ходульные и досчатые корни придают заболоченному лесу совершенно особый характер. Мощность торфяного* пласта превышает 9 м. Торф почти нацело состоит из гумифициро- ванной растительности с единично встречающимися фрагментами растительных тканей, спорами, зернами пыльцы, гифами грибов, тельцами, сходными со смолой, и т. п. Зольность торфа 6,4% при высоком содержании кремнекислоты. Тропические торфяники, как правило, покрыты древесной растительностью. Это вечнозеленые леса, высота которых по окраинам болота достигает иногда 30 м; по направлению к центру высота древостоя снижается, и часто здесь развиваются лишь карликовые формы деревьев, заросли которых перемежаются с окнами открытой воды. Эндерт указывает в дельте р. Моэзи на Суматре тропический торфяник с большой мощностью слоя торфа в центре. Между мангровыми зарослями побережий и тропическими дождевыми лесами предгорий тянется в глубь страны переходная полоса пресноводных болотных лесов. Здесь на более возвышенных и «сухих» участках развиваются тропические торфяники со слоем торфа мощностью в несколько метров. Такие же внутренние пресноводные болотные леса развиваются на обширных затопляемых аллювиальных низменностях Малаккского полуострова. Субстрат их сложен вязким илом и перекрыт слоем торфа, мощность которого достигает 10 м; более мощные толщи торфа встречаются в глубинных областях страны. Большая часть острова Борнео покрыта тропическими лесами, которые на прибрежных низменностях сменяются последовательно пресноводными болотистыми лесами и мангровыми зарослями. И здесь создаются те же условия, что на прибрежных низменностях Малаккского полуострова и острова Суматра, благоприятные для развития торфяных болот. Сложенные наносными почвами дельты крупных рек, берега Малаккского полуострова и прилегающих островов покрыты высокими и густыми мангровыми лесами очень богатого видового состава. § 44. АФРИКА По своим размерам Африка уступает лишь Азии. Она занимает приэкваториальное положение и только на крайнем севере и крайнем юге узкими полосами заходит в субтропики. Климат тропической зоны в общем характеризуется почти полным отсутствием сезонных колебаний температуры. 29* 451
Громадная центральная депрессия экваториальной Африки является бассейном р. Конго. Большие озера, а также обширные болота, окаймляющие Конго у впадения рек Монгалы и Лулонги, представляют собой остатки громадного водоема, спущенного прорывом р. Конго в Атлантический океан. Бассейн р. Конго до предела насыщен водой: множество широких, медленных рек, текущих в низких берегах, заросших галерейными лесами, огромные, хотя и неглубокие озера, громадные болота, массив тропических сомкнутых лесов превращают его в неистощимый источник влаги. Среднегодовое количество осадков в этой области превышает 1500 мм. Экваториальная территория, начиная от северных и восточных берегов Гвинейского залива до области Великих озер на востоке, всегда представляется как массив тропического леса. Там, где верхние горизонты почвы в экваториальной Африке круглый год богаты влагой, на основном фоне латеритного процесса выражен и процесс оподзоливания, создающий типичный для подзолов почвенный разрез, в верхнем слое которого много гумуса. В более сухой подзоне приэкваториальной зоны на тяжелых грунтах в верхних горизонтах мощностью до 4 м накопления гумуса достигают 8%. Многочисленные данные подтверждают, что подзолы часто встречаются на тропических низменностях близ экватора. Здесь были обнаружены обширные торфяные болота. Они имеют много общего с торфяниками умеренных широт. Обилие осадков и относительно слабое испарение в экваториальной зоне создают избыток воды, которая, скапливаясь в понижениях рельефа, способствует образованию здесь болот и озер. Болота занимают в тропической Африке огромные площади. Нил в верхнем своем течении проходит по области замедленного стока и воды его просачиваются через огромные болота, покрытые папирусом, тростником, злаками. Притоки его в своих устьях широко разливаются по лабиринту болот и лагун в его пойме и, в свою очередь, образуют широкие заболоченные поймы. Отмершая растительность болотных зарослей иногда срывается бодой и переносится вниз по Нилу, затрудняя его течение. Белый Нил вместе с левым притоком Бахр-эль-Газаль впадает б огромную котловину, которую он частично затапливает и протекает здесь по наиболее обширным папирусовым болотам, площадь которых достигает 150 тыс. км2. Огромное болото, заросшее папирусом и тростником высотой 5—6 м, образовано р. Чобе (приток р. Замбези), которая в своем течении разбивается на множество притоков и рукавов, ветвящихся в болоте. Известны обширные заболоченные районы в нижнем течении р. Бани (приток р. Нигера) и в верховьях р. Луалаба (приток р. Конго). Берега остаточного оз. Кьога и долины бывших его притоков образуют большое поросшее папирусом болото. Такие же папиру- 452
совые болота окружают с севера оз. Нгами и покрывают огромные площади, ранее занятые водой, в котловине высыхающего оз. Чад и в дельте р. Шари, впадающей в него. Много болот и в южной части Африки. Одна из четырех великих рек континента Замбези берет начало на плато Конго. На высоте 1100 м и в верхнем течении река отличается пологим падением. Ровная местность ее верховьев с наступлением периода дождей превращается в болото. В периоды половодий в обширные болота превращаются и долины двух первых притоков Замбези Кифумажи и Луэпы, причем болото Кифумажи никогда не высыхает. Бассейн Калахари объединяет котловину, сложенную четвертичными песками, с резкими различиями в отношении климата и растительности в отдельных ее частях. Северная часть Калахари — это страна рек и болот. Песчаная почва здесь пропитана водой. Постоянные (не пересыхающие) болота и озера занимают громадные площади. В южной части Африки растительные формации болотистых зон (заросли ивняка) встречаются в областях и с сухим климатом в окружении лагун и с влажным климатом, в частности на протяжении почти всего бассейна р. Замбези. Очень характерны для тропических водоемов Африки плавающие острова, увлажняемые лишь дождевой водой. На подобного рода сплавинах, субстрат которых состоит из отмершей растительности и отличается очень кислой реакцией, встречается сфагнум. Линд и Виссер, проводившие исследования в северной части оз. Виктория, выделили здесь несколько поясов болотной растительности в зависимости от высоты стояния воды. В прибрежном поясе растительности поселяются древовидные однодольные, например Phoenix reclinata. В горах тропической Африки наблюдается следующая вертикальная поясность: на нижних частях склонов гор развиваются тропические дождевые леса, поясу облаков свойственны горные тропические дождевые леса; на высоте 2500—3000 м горы покрыты субальпийскими тропическими дождевыми лесами; выше начинается альпийский пояс. В верхней части пояса горных дождевых лесов, в полосе облаков, подзолы уступают место торфяно-глеевым почвам. На ровных участках прослойки кислого торфа (рН «< 3) могут достигать мощности более 25 см. В холодном субальпийском поясе и в пределах альпийского пояса также наблюдается развитие процесса торфообразования. В нижней части альпийского пояса Килиманджаро распространены луга, развивающиеся на торфянистых почвах, что дало основание Фолькенсу назвать эту часть альпийского пояса «поясом торфяников». По данным Селта, на сильно заболоченных участках наблюдается Carex monostachya, растущая совместно с Deschampsia caespitosa var. и Alchemilla argyrophylla. 453
Высокогорные торфяники известны на территориях Анголы и Южно-Африканской Республики. Один из них глубиной 3 м близ Иоганнесбурга использовался на топливо. § 45. АМЕРИКА Весь северо-восток материка занимают равнины Канадского щита, по западной окраине которого расположены крупные озера Канады, а по южной — Великие озера США. На западе горная страна Кордильер отгораживает материк от влияния Тихого океана с проходящей ветвью теплого течения Куросиво. К востоку от Скалистых гор расстилаются обширные равнины Плато Прерий. Их западная повышенная часть на севере сужается и выклинивается между Скалистыми горами и р. Ма- кензи, а на юге расширяется и спускается уступом к лежащим восточнее центральным равнинам. Монотонность их рельефа нарушается в центре меридионально ориентированной аллювиальной низменностью р. Миссисипи. На юге центральные равнины переходят в заболоченную При- мексиканскую низменность, южная часть которой шириной 250 км плохо дренирована, и торфяные болота занимают здесь обширные участки. На юго-востоке эта низменность незаметно переходит в полуостров Флориду. Большая протяженность северной береговой линии континента, слабый уклон поверхности его к Северному Ледовитому океану и холодному Гудзонову заливу, отсутствие в его рельефе хребтов широтного протяжения определяют в основном климат северной половины материка. Зимой над Северной Канадой скапливаются массы холодного сухого воздуха, которые время от времени захватывают значительную территорию континента. Летом большая часть его внутренних областей бывает занята массами теплого и сухого воздуха. Обширная водная поверхность Великих озер смягчает климат прилегающих к ним территорий и увеличивает количество осадков. Но по направлению к западу континенталь- ность климата быстро увеличивается, и к моренному плато Великих озер прилегают заходящие в Канаду меридионально вытянутые зоны лесостепи и степи. Большую часть материковой Канады и северо-восток США покрывает тайга. Тундра в зависимости от рельефа и почвы представляет собой сложную мозаику растительных сообществ: голые пустоши чередуются с арктическими верещатниками и с каменистыми пространствами, покрытыми редким чехлом из лишайников, мхов, арктических папоротников, камнеломки, вероники и альпийского астрагала. Переходная зона между тундрой и тайгой — лесотундра — покрыта чахлым мелколесьем, заходящим и на окраины верховых торфяников, центральные участки которых безлесны, 454
В кустарничковом покрове их встречаются мирт болотный, подбел, клюква. Мерзлые полигональные болота, плоско- и крупнобугристые торфяники свойственны обеим этим зонам. Н. Я. Кацем проведена граница распространения верховых выпуклых торфяников на Атлантическом побережье от штата Мэн до штата Квебек в Канаде и в глубину материка до штата Рис. 214. Схема распространения торфяных месторождений США: 1 — торфяники верхового типа; 2 — торфяники переходного типа; 3 — торфяники низинного типа Миннесота. Область Великих озер, лежащая в этих границах, характеризуется холмистым рельефом с множеством торфяных болот на моренных отложениях, озер, блуждающих речек. Низинные торфяники здесь маломощны и сложены чаще осоковыми торфами. Верховые занимают понижения на водоразделах и своим происхождением обязаны в основном зарастанию озер (рис. 214). Меньшая часть верховых торфяников этого района суходольного происхождения и отличается большой простотой строения: сфагновые торфы слагают их почти нацело и лишь в основании подостланы осоковыми торфами (рис. 215). Торфы этих болот отличаются повышенной зольностью: средняя зольность их составляет 5,8%, причем зола богата кальцием и магнием. Верховые торфяники района Великих озер подразделены А. И. Дахновским по растительному покрову на четыре категории: сфагново-осоковые, сфагновые с кустарничками вересковых, кустарничково-сфагновые с преобладанием ольхи, 455
I! и >8< >е< о л С ю "»Н CSI о а Дч О 1 1 со 'л R о> в о а с л
сфагновые с древостоем из лиственницы и туи. Южнее зоны выпуклых верховых торфяников лежит зона низинных торфяников. На западном побережье в межгорных районах Орегона, Калифорнии, Вашингтона и Лос-Анджелеса находятся довольно крупные низинные торфяники с тростником, разными видами Scirpus и осоками. Высокотравными торфяниками и болотами покрыта и пойма р. Миссисипи. Известны низинные торфяники в районе Великих озер. Громадные площади занимают низинные торфяники на равнинах вдоль Атлантики и Мексиканского залива. Заливаемые торфяники в поймах рек и в особенности в пойме р. Миссисипи с бесчисленными меандрами и старицами покрыты зарослями тростника или лесами из болотного кипариса. Болотный кипарис — третичное хвойное растение — еще сравнительно недавно, перед наступлением ледникового периода занимал огромные площади в северном полушарии (всю Северную Америку и север Евразии). Отложения бурого угля в различных угольных месторождениях Европы образовались, как показали исследования, из лесов болотного кипариса. К современной береговой линии вдоль Атлантического океана и Мексиканского залива суша спускается уступами — террасами. Поверхность их, особенно поверхность нижних террас, плохо дренирована и покрыта обширными болотами, на которых кое- где стоят болотные кипарисы, а камышовые или тростниковые заросли обрамляют участки открытой водной поверхности. Так называемое Ужасное болото у границы Виргинии и Северной Каролины занимает площадь 5700 км2. Безлесные трясины (марши или топи) распадаются на две группы: пресноводные и соленые. Часто соленые морские марши в процессе роста поднимаются выше уровня морской воды, затопляются пресными водами, и пресноводная растительность вытесняет морскую. Поэтому между пресноводными и солеными болотами существует ряд переходов. Маршами покрыто выровненное лагунное побережье юго-восточной низменности и Флориды с косами и дюнами, подпруживающими медленно текущие реки. На западном и южном берегах Флориды зоны проникновения морских приливов отмечены мангровыми зарослями из фикусов, пальм, магнолий и других видов деревьев и кустарников, переплетенных лианами, вьющимися растениями. Внутренняя часть Флориды богата болотами карстового происхождения. На территории Флориды расположен крупный массив «Эверглайдс». На Тихоокеанском побережье крупные низинные болота находятся в понижениях в районах Калифорнии и Лос-Анджелеса. В горах Кордильеры на крайнем севере встречаются крупные верховые болота. В Южной Америке болотами богата Огненная Земля с ее островами, лежащими в зоне субантарктического климата. По исследованиям Ауэра на Огненной Земле большие площади 457
заняты мощными (до 5—7 м) верховыми торфяниками (рис. 216) и низинными (гипновыми и осоковыми) с меньшей мощностью торфяного пласта. Для залежи характерно наличие трех-четырех прослоек вулканического пепла, которые отмечены и для торфяников Камчатки. Небольшие торфяники площадью до 100 га на высоте более 1000 м над уровнем моря встречаются и в субтропической части восточного (Атлантического) побережья. Низинные болота в Южной Америке отмечены по р. Паране. / 4 6 11 нх 10 J5 \/Z7 \£? !!l!|| rrJL /4 JL£z_z z: z: z -: -i-:.::::r ir::: - ^: ^■^^^*щ ^^^^^^^^^^^p^ \Ш^" wo zoo 3 [ШИ2-т^ зщ^ too zoo 1/ K>~ z 300 XXX X X WQ 500 3 --=■ „•• — — 4 fiSwfBPr /3 '>V:v:::>?^ f^ggg 30V /7 / 600 5 I, iv z~Er: ! 6 2__^ w l,M Рис. 216. Профили строения залежи торфяников Огненной Земли: I — верховой торфяник; II — низинный торфяник: J — осоковый торф; 2 — сфагновый торф; з — гипновый торф; 4 — глина; 5 — уровень воды; 6 — вулканические прослойки Долины р. Параны и ее крупнейших притоков: Парагвая, Саладо и Уругвая, являются средоточием обширных низинных болот Южной Америки. Течение р. Парагвая проходит по затопляемой низменности. В дождливые периоды реки часто меняют свои русла и образуют обширные болота и блуждающие озера. Низинными болотами покрыты поймы рек Парагвая и Параны вблизи их слияния. Систему болот, озер, стариц представляет собой северная часть междуречья Параны и Уругвая. В своем нижнем течении р. Парана пересекает местности с очень плоским рельефом, затрудняющим сток и способствующим образованию здесь обширных болот. Низинные болота в бассейне р. Параны покрыты тростником, камышом, громадными кувшинками и другими болотными и водными растениями. Восточные склоны горных хребтов по Атлантическому побережью в районе Рио-де-Жанейро, начиная с 1400 м и выше, изобилуют торфяниками, особенно у выхода источников. Горные 458
торфяники на высоте свыше 2200 м известны в Валенсии на склоне Караибской цепи. В Колумбии в пойме р. Магдалены образуются многочисленные озера и болота. Берега устьев рек в приэкваториальной части Атлантического побережья покрыты мангровыми болотами. Куба. Заболоченность Кубы составляет примерно 1%. Общая площадь болот около 150 тыс. га с запасом торфа приблизительно 0,9 млрд. т. Торфяно-болотные почвы залегают обычно по морским побережьям, значительно реже на речных террасах (рис. 217). Они делятся на: болотные со слоем торфа C0 см), с содержанием органического вещества 3—9%, покрывающие окрайки торфяников или увлажненные пониженные участки; торфяные, сконцентрированные в основном в районах Сьенага-де-Сапата, в западной части Пинар-дель-Рио, по морским побережьям и на о. Пинос, характеризующиеся хорошей степенью разложения, травяного или древесного состава, с содержанием 75—90% органического вещества; торфяно-болотные мергелистые развиваются обычно но окрайкам торфяников в условиях аккумуляции мергеля; содержание органического вещества 20—50%. По характеру залегания болота Кубы можно разделить на три группы: болота побережий, речных долин и прибрежно-морских тектонических впадин. Болота побережий иногда отделяются от моря береговым валом из ракушечника и имеют травяной или разреженный кустарниковый покров. Участки, уходящие под уровень моря, покрыты мангровыми зарослями. Слой торфа 10—20 см. Болота тянутся узкой полосой по низменным участкам побережий. На южном побережье провинции Гавана имеется глубокозалежный торфяник этого типа залегания. Залежь его глубиной 2—4 м переслоена мергелем, растительный покров комплексный с преобладанием древесных группировок типа мангр. По северному берегу провинции Камагуэй небольшое по площади торфяное месторождение того же типа залегания сложено травяно-древес- ным торфом на глубину около 1,5 м. Кортадерово-древесный растительный покров к настоящему времени сведен. В окрестностях провинции Лас-Вильяс маломощные травяные болота побережья переходят в мангры. Болота этого типа залегания располагаются на известняках, перекрытых мощным слоем мергеля. Преобладающее водно- минеральное питание — намывное, но наблюдаются и выходы на торфяник грунтовых вод. Заболоченные участки по береговой линии образованы в основном пресноводными и соленоводными маршами. Растительный покров маршей иногда состоит из растений, свойственных торфяным болотам. 459
На востоке острова на маршах широко распространена карта- дера (Cladium jamaicense Crantz), а на южных побережьях провинции Гавана на маршах преобладает очеретник (Rhynchospora odorata С. Wr.), густо оплетенный повиликой (Cuscuta sp.) и с небольшими куртинами пальм (Sabal parviflora Весе). Подобная растительность развивается здесь и на участках с мощным слоем торфа. Рис. 217. Схема размещения торфяных месторождений на Кубе: 1 — обследованные территории; 2 — выявленные низинные торфяники Растительные группировки прибрежных болот достаточно разнообразны. Помимо указанных, весьма обычны фитоценозы из водолюба (Heleocharis cellulosa Torr), болотных злаков и кустарников. Болота речных долин — пойменные или притеррасные — очень редки на Кубе и, как правило, не содержат торфа. В торфянике Бирелия, расположенном в пониженной части незаливаемой террасы р. Каута, мощность торфа не превышает 70—90 см. Залегает он на водонепроницаемых тяжелых глинах, перекрывающих супесчаные и песчаные аллювиальные наносы. Растительный покров представлен комплексом двух формаций: рогозовой и водо- любовой. Понижениям минерального дна болота соответствует группировка Heleocharis interstincta R., откладывающая чистый водо- любовый торф, а по участкам с повышенным рельефом дна располагается рогозовая группировка из Typha dommgensis Kunt, с более плотным торфом. Торфяников подобного типа очень мало. Третья группа болот, залегающих в тектонических впадинах, представлена тремя массивами: на полуострове Сапата, на острове Пинос и на западе провинции Пинар дель Рио. В мангровых группировках преобладают Rhizophora mangle L., Laguncularia racemosa Gaerth., Avicennia nitida Jacq. Они могут развиваться и на бесторфяных маршах и на торфяных болотах, в которых мощность залежи мангрового торфа иногда достигает 4 м. 460
По данным исследований советских специалистов Куба характеризуется распространением торфяников низинного типа с глубиной залежи в среднем 1—3 м, в отдельных случаях до 10 м. Как правило, большая часть торфяной залежи находится ниже уровня моря, поэтому приливная вода по руслам речек и по каналам проникает далеко внутрь массивов. Однако торфяной пласт даже в местах, прилежащих к морю, засолен слабо: соленая морская вода выжимается постоянно поступающей пресной. Большое разнообразие растительных группировок наблюдается на торфяном массиве Сьенага-де-Сапата. Растительность этого торфяника представляет собой сочетание двух типов сообществ: травянистых, занимающих около 40% площади в пределах промышленной залежи, и древесных, покрывающих 60% площади (рис. 218, 219). При прослеживании от берега моря в глубь массива наблюдается смена одних растительных группировок другими: смешанные мангровые сообщества из Rhizo- phora mangle, Leguncularia racemosa и Avicennia nitida с небольшой примесью Gono- carpus erecta Jacq. сменяются почти частыми зарослями Conocarpus, а далее следуют травяно-кустар никовые сообщества с преобладанием С1а- dium jamaicense в травяном ярусе и Myrica cerifera L. — в кустарниковом. Возрастает обилие болотных кустарников: Chrysobalanus icaco L. и Annona qlabra L. Rhizophora в центральных частях торфяника приурочена к торфам, обогащенным известью. Огромные площади заняты группировками с эдифика- торами Rhynchospora odorata, Cladium jamaicense, Typha domin- gensis и др. Во многих травянистых и кустарниковых сообществах произрастает крупный папоротник Acrostichum aureum L., по обилию иногда достигающий уровня субэдификатора. Он особенно обилен в мангровых зарослях на границе с суходолом на болотах Рис. 218. Торфяное месторождение с кортадерой 461
южного побережья полуострова Сапата. В целом по массиву наблюдается совершенно определенный экологический ряд формаций, заканчивающийся на мергелистых торфах пальмово-оче- ретниковой группировкой Rhynchospora odorata — Sabal parvi- flora, а на окраинах с маломощной торфяной залежью — чистыми зарослями хукаро (Bucida buseras L.) или группировкой с преобладанием ивы (Salix longipes Schutl.). По центральной части массива в определенной эдафической закономерности раз- Рис. 219. Травяно-кустарниковое болото бросаны густые рощи пальмы Acoelorraphe wrightii Wendl. и пальмово-кустарниковые островки из Sabal parviflora, Salix longipes, Bucida buseras. Таким образом, на Кубе наиболее распространены в болотных условиях мангровые, кустарниково-травяные с участием мангров, мангрово-папоротниковые, пальмово-оеоковые (из Rhynchospora), осоковые (из Cladium и Heleocharis) и травяные (из Typha) сообщества. Выявленные на Кубе торфяные залежи относятся к низинному типу. Они сложены остатками травянистых или древесных растений. Мхи не встречаются ни в составе современного растительного покрова болот, ни в составе торфа. Откладываются кубинские торфа в условиях богатого минерального питания. Степень разложения их колеблется от 30 до 60%. Минимальная степень разложения C0—35%) отмечается в травяной группе торфов. Очень высокой степенью разложения E5%) отличаются древесные торфа. 462
\нм \o.50 1,00 1,50 2,00 2.30 Вид залежи i'^H: Нгг?? Е==ЕЕ К% ] 35 4045.50.45 ' 1 wizi4ibW2im | _.4.% I 6 \Н,м 0,50 \1,00 11,50 2,00 2,50 Вид залежи H'il'iM 11 • i;;! i I ..,.':,,!М I /?,% | 35 40 45 5055 \ \ ' — \ \ \ ч \ / V 14 181820 27.24 2б\ \ А, % J \н,м 1,00 \1,50 1,75 Вид залежи шЩ Ш=Ш^Е= R, % ~~ 40 45 5055 60 ^ 13202224262830 А. У° \ ' Н,м 0,50 \i.oo 1,50 2,00 2,40 Вид'" залежи и! -''■\'~~rfy\ к, % ' 35 40 45 50 55 8 101214161820 А,% CZ3/ ЕЗг БЛл ИЩЕШЬ ШЖ ЕЕЗ-/ Ш< Q Ши E23» ШЬ Рис. 220. Строение залежи торфяных месторождений и ее послойная характеристика: а — лагунно-разнотравный вид залежи; б — кортадеровый вил залежи; в, д — древесный вид залежи: 1 — степень разложения: 2 — зольность; 3 — мергель; 4 — глина; 5 — древесный торф; 6 — рогозовый торф; 7 — лагунно-высокотравный торф; 8 — кортадеровый торф; 9 — водолюбовый торф; 10 — древесно- кортадеровый торф; 11 — кортадерово-водолюбовый торф: 12 — кортадерово-рогозовый торф
По ботаническому составу кубинские торфа разделяются на 12 видов торфа: кортадеровый, рогозовый, водолюбовый, лагунно- высокотравный, папоротниковый, кортадерово-рогозовый, рого- зово-водолюбовый, кортадерово-водолюбовый, древесно-кортаде- ровый, древесно-рогозовый, древесно-разнотравный и древесный (рис. 220). Древесно-кортадеровый, древесно-рогозовый и древесно-разнотравный виды содержат от 20 до 30% древесного волокна. Древесный торф содержит более 35% древесного волокна. Формируется он группировкой с развитым древесным ярусом из мангров (Conocarpus erecta, Rhizophora mangle Avicennia nitida). Выделено семь видов торфяной залежи: древесная, древесно- разнотравная, кортадеровая, рогозовая, разнотравная, лагунно- разнотравная, водолюбовая. § 46. АВСТРАЛИЯ И ОКЕАНИЯ Заболоченность и заторфованность страны незначительны Свыше 40% площади материка занимают аридные области. Заторфованность метерика составляет 0,04% его площади, площадь торфяников оценивается в 0,4 млн. га. Болота в Австралии распространены в основном по всей при- океанской полосе и в горах на юго-востоке. В тропической Австралии они представлены чаще мангровыми болотами, маршами, дельтовыми и периодически заливаемыми болотами. Такие болота занимают значительные площади вдоль залива Карпентария и западнее по побережью. По видовому составу растительности болота близки к болотам Малайзии и Индии, но несколько беднее видами. В приокеанской полосе в умеренном климате встречаются крупные эвкалиптовые торфяники пресного режима, формирующиеся вдоль рек. Такие болота могут тянуться вдоль рек на десятки километров; формируются они на крайнем юго-западе, в Новом Южном Уэльсе и в провинции Виктория. В приокеанских районах провинции Виктория, где заторфованность доходит до 95% , развиты пресноводные склоновые травяные болота, которые имеют вытянутую форму с уклоном к океану. Залежь торфяников на глубину 1,8—3 м сложена травяным торфом средней степени разложения с большим включением глины E0%). Болота сильно обводнены. На юго-востоке страны встречаются горные, в основном верховые торфяники или торфяники гипновые с небольшими сфагновыми подушками из Sph. cristatum. Мощность торфа от 0,3 до 3 м. Новая Зеландия Острова Новой Зеландии гористы: более 3/4 их площади заняты горными хребтами, плато и холмами. Низменные участки расположены по побережьям океана и долинам рек. 464
Площадь разведанных болот на двух основных островах Новой Зеландии составляет около 166,5 тыс. га. Это 0,6% всей территории страны. На Северном острове торфяных месторождений больше, чем на Южном. Площади их соответственно 117,3 и 49,2 тыс. га. Кроме того, почвы более мелких субантарктических островов большей частью заторфованы. На островах Чатем торфяные болота составляют около 41,4 тыс. га — 59% территории острова. Обширные и глубокие торфяники на Северном острове находятся недалеко от г. Гамильтон и около залива Хаураки. Рис. 221. Травяное торфяное месторождение с новозеландским льном (Pharmium tenax) Площадь самого крупного торфяника составляет 4900 га при мощности залежи 12 м. Залежь сложена камышовым торфом. Для торфяников прибрежных дюн характерен древесный торф„ Реже встречается папоротниковый торф, состоящий в основном из остатков зонтичного папоротника. В растительном покрове низинных болот характерен новозеландский лен (рис. 221), в прибрежных топях и болотистых низменностях — рогоз. В залежи низинных болот содержится значительное количество минеральных веществ. Сфагновые торфы встречаются редко и в основном в торфяниках южной части Южного острова. На побережье полуострова Оклэнд на Северном острове характерны мангровые заросли. Тасмания В западной и центральной частях острова в областях распространения ледниковых отложений с умеренным влажным климатом отмечено большое число болот. Здесь они формируются 30 С. Н, Тюремнов 465
вдоль рек, в послеледниковых котловинах и понижениях тектонического происхождения. Флора болот Тасмании близка по составу к флоре Австралии. В основном это осоковые болота с небольшой примесью Sphagnum, реже кустарничковые болота с низкими широколиственными вечнозелеными деревьями. Сфагновые болота встречаются единично в горах, более часто на юго-востоке острова. Новая Гвинея На острове распространены низинные болота разных видов: лесные тропические болота с деревьями высотой от 8 до 35 м, травяные болота, смешанные травяные болота, причем травяные болота сильно обводнены. Мощность залежей торфа в них достигает более 2 м.
ГЛАВА XIII ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ТОРФЯНОМУ СЫРЬЮ ПРИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИИ И РАЗРАБОТКЕ В результате сложного взаимодействия многих факторов в течение тысячелетий в торфяных месторождениях накоплены громадные запасы органической массы. С развитием науки и техники возникают новые пути наиболее рационального использования природных богатств страны. В этой связи становится особенно необходимым учитывать требования, предъявляемые к торфяному сырью при использовании его в народном хозяйстве. § 47 КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФА В настоящее время тор<Ь находит широкое применение в народном хозяйстве не только в качестве топлива и химико-технологического сырья, но и в качестве удобрения, подстилочного и изо- плитного сырья, субстрата для парниково-тепличного грунта и т. д. (табл. 38). Торф как топливо используется главным образом на электростанциях. Качество торфа как топлива определяется в основном следующими показателями: теплотой сгорания, зольностью и влажностью. Теплота сгорания и зольность зависят исключительно от природы торфа. Влажность торфяного топлива складывается под влиянием природных особенностей исходного материала и в основном технологического процесса торфяного производства. По показателю теплоты сгорания органической массы торфа все типы залежи дают довольно близкие цифры. Естественная зольность торфа имеет большие колебания, иногда далеко выходящие за пределы, установленные для торфа как топлива. Максимальная допустимая зольность торфяного топлива определяется в 23%, с повышением этого предела до 35% для торфяных месторождений южной половины европейской части Союза. Влажность торфяного топлива обусловлена технологическим процессом торфяного производства и в большей степени определяет качество торфа как топлива. Рабочая влажность для фрезерного торфа установлена 40%. 30* 467
ТАБЛИЦА 38 Требования к сырью Использование 1Г с торфяного сырья j j j Прочие требования Тип и вид Ботанический Степень торфа состав разложения, % Зольность /0 Торфяное топливо Виды торфа Любое сочетание Верховых и пере- До 23 всех типов торфообразовате- ходных от 20 и лей выше; низинные от 15 и выше Производство То же То же Верховых и пере- До 35 При значительных содержа- удобрений на тор- ходных от 20 и ниях в торфе кальция (известко- фяной основе выше, низинные вистый торф) или фосфора (ви- от 15 и выше вианитовый торф) зольность торфа при применении на удобрение не ограничивается. Предельное содержание окислов железа допускается не более 5% от сухого вещества Производство: подстилочных Моховой, тра- Пушицы не бо- Верхового и пере- Верховых материалов вяно-моховой лее 15%, дре- ходного не более и переход- и травяной весины не более 20, низинного типа ных не бо- торф любого типа 10% не более 15 лее 8, низинных не более 10 в том числе Моховой торф Пушицы не более Не более 15 Не более 5 сырье 1 категории верхового типа 5%, древесины не более 5%
изоляционных Сфагновый Сфагновых По слоям 1—20, Не более 8 материалов верховой торф мхов не менее в смеси 12 85%, древесины не более 2% в том числе Верховой Сфагновых По слоям 5—10, в Не более 5 сырье 1 категории сфагновый торф, мхов не менее смеси 10 кроме сфагново- 90%, древесины мочажинного не более 2% Топливных брике- Виды торфа Верхового и пере- Насыпной вес при W = 40% тов всех типов ходного не более не менее 200 кт/и3 20, низинного не 20 и более более 15 Производство Торф верхового Любое сочетание Более 35 5 — кокса типа торфообразовате- лей Гидролизное Торф верхового В основном мо- До 20 10 Выход редуцирующих веществ производство и переходного ховой группы из легкогидролизуемой части (получение спирта типов торфа не менее 25% или сум- фурфурола, щаве- ' марный выход редуцирующих ве- левой кислоты, ществ с учетом трудногидроли- кормовых дрож- зуемой .части торфа не менее жей) 45% Экстракция биту- Торф верхового Пушицевый, сое- Более 30 5 Содержание бензольных би- мов типа ново-пушицевый тумов не менее 9% и сосновый Производство гу- Виды торфа Любое сочетание Верхового и пере- 10 Содержание гуминовых кис- миновых кислот всех типов торфообразовате- ходного более 25, лот более 30% и гуминовых удоб- лей низинного более рений 20
Торф для производства брикетов. Торфяной брикет — это вид облагороженного бытового топлива. Изготовляются брикеты из фрезерной крошки с влажностью около 15 % прессованием в специальных прессах. К фрезерному торфу, предназначенному для брикетирования, предъявляются следующие требования: зольность его должна быть не выше 20% и степень разложения не ниже 20% для торфов верхового типа и 15% для торфов низинного типа. Лучшим сырьем для производства брикетов является торф низинного типа залежи лесного и лесо-топяного подтипов, из топяного подтипа — тростниковый, осоковый вид строения; из верхового типа — сосново-пушицевый. Газификация торфа. Газификацией торфа называется непрерывное превращение твердого торфяного топлива в газообразное. Это превращение достигается в газогенераторах в результате взаимодействия раскаленного торфа с кислородом воздуха, водяным паром или их смесью. Газогенераторный газ отличается невысоким содержанием сернистых соединений. Для газификации употребляется кусковой торф со степенью разложения не менее 20%, влажностью не более 45% и зольностью не выше 12%. Вид торфа здесь существенной роли не играет: более или менее одинаково ведут себя и верховые и низинные торфяные залежи. Менее пригодна для газификации фускум-за- лежь. Коксование торфа — процесс облагораживания торфяного топлива путем сухой перегонки в торфококсовальных печах. В результате сухой перегонки получаются твердый остаток — торфяной кокс и побочные продукты (подсмольная вода и смолы), которые могут служить ценным сырьем для последующей химической переработки с целью получения воска, парафинов, фенолов, уксусной кислоты и др. Качество торфяного кокса зависит от происхождения и свойств исходного материала и степени его переработки. Лучшим сырьем для коксования является торф хорошей степени переработки. Для коксования пригоден торф, содержащий не более 5% золы, степень разложения его должна быть не ниже 35%. Сырьевой базой для коксования могут служить только залежи верхового типа с повышенной степенью разложения. Торф как химическое сырье. Торф является богатейшим сырьем для получения ценных химических продуктов — спирта, битумов, гумииовых кислот, кормовых дрожжей и др. Для получения качественных продуктов гидролиза (кормовые дрожжи, спирт, фурфурол и др.) лучшим сырьем являются верховые торфы степенью разложения не более 10—15%, формирующие малоразложившиеся фускум и комплексные верховые залежи. Гуминовые кислоты получают главным образом из низинных торфов высокой степени разложения. Они находят широкое применение в промышленности (при изготовлении защитных коллоидов 470
металлов, для увеличения емкости аккумуляторов, в керамической и силикатной промышленности и т. д.). В сельском хозяйстве гуминовые кислоты могут служить как стимуляторы роста растений. Битумы получают только из торфов верхового типа высокой степени разложения. Торф в строительстве. Торф как строительный материал имеет применение в гидротехническом и дорожном строительствах (приканальные дамбы, антифильтры, дорожные насыпи). Кроме того, широкое применение в строительстве зданий специального назначения имеют торфоизоляционные плиты и торфяные панели, производство которых предъявляет особенно строгие требования к сырью. Лучшим материалом считается сфагновый торф степенью разложения 5—12%. Видовой состав сфагновых мхов мало влияет на качество плит. Для изготовления торфоизоляционных плит добывается торф на участках торфяных месторождений с фускум и комплексным видом строения залежи; магелланикум-залежь пригодна лишь при отсутствии в ней прослоек хорошо разложившегося торфа в верхнем слое. Торф в сельском хозяйстве. В сельском хозяйстве торфяные месторождения используются в нескольких направлениях. При соответствующей агромелиоративной обработке месторождения торфа весьма перспективно использовать в качестве сельскохозяйственных угодий для возделывания тех или иных культур. Для этой цели лучшими являются торфяные месторождения пойменные, первых надпойменных террас и овражные, низинные окрайки крупных месторождений, карьерные площади и выработанные фрезерные поля. Торф может быть широко использован в качестве удобрения. Для этой цели лучшими являются низинные торфы с наиболее высоким содержанием калия, фосфора, магния, кальция и азота. Для приготовления различных торфяных компостов могут быть использованы все виды торфа любой степени разложения. Торф низинного типа используется для мульчирования почвы, в качестве биотоплива и парниковой земли. Среднеразложив- шиеся торфы низинных и переходных торфяных месторождений являются хорошим материалом для приготовления, торфоперегнойных горшочков и питательных брикетов, нашедших широкое распространение в овощеводстве для выращивания рассады овощных культур. Слабо разложившиеся торфы верховых и переходных торфяных месторождений являются незаменимым материалом для приготовления парниково-тепличного грунта и подстилки. Торф как упаковочный материал. Сфагновый торф малой степени разложения A5—20%) в порошкообразном состоянии используется как упаковочный материал, особенно прц хранении и перевозке овощей и фруктов. Для изготовления торфяиол подстилки 471
и порошка лучшим сырьем является неразложившийся верхний слой верховых и смешанных залежей, состоящих почти нацело из сфагновых мхов с небольшой (не более 15%) примесью других растений. Воздушно-сухой моховой торф обладает высокими консервирующими свойствами, так как его антисептические свойства не дают развиваться гнилостным и плесневым грибкам. Торф в медицине. В медицинской практике торф находит широкое применение вместо грязей при внекурортном лечении целого ряда заболеваний. Для этого используются торфы (низинные — лесные, верховые — пушицевый, сосновый, сосново-пуши- цевый) высокой степени разложения E0—70%). Такие торфы богаты органическими коллоидами — гуматами торфа, которые составляют преобладающую массу и придают ему важные лечебные свойства: пластичность, большую теплоемкость, низкую теплопроводность, бактерицидность, гигроскопичность и др.
Приложение 1 МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ТОРФОВ ВЕРХОВОГО ТИПА ДЛЯ НОЛЕВОГО ГЛАЗОМЕРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ РАЗЛОЖЕНИЯ Объемное содержание перазло- Степень сохранности г» v Степень ншвшихся расти- растительных остатков Цвет Окраска ^ Характеристика рлзложе- тельных остатков, и характер разложившейся торфа отжимаемой на ощупь и при отжатии »"я. % заметных на глаз части торфа В0ДЫ между пальцами в образце торфа 5 Занимают более Остатки мхов почти не измене- Светло- Вода отжимается Не дает ощущения жир- 0,9 объема всего ны, листочки не оторваны от желтый легко, светлая ного, вязкого вещества и образца веточек; некоторые сфагнумы со- пальцы не мажет; поверх- хранили свою первоначальную ность на изломе шероховатая, окраску (желтоватую или розо- Отжатый торф пружинит, ватую) легко возвращается к первоначальному объему 10 Тоже Остатки сфагновых мхов под- Желтый | Вода желтая, Упругость в отжатом торфе верглись первичному распаду, или светло- слегка мутная, от- заметная состоящему в отпадении вето- коричневый жимается легко чек и листочков от стеблей, длина стебельков около 1 см или несколько более 15 Занимают менее Растительные остатки сфаг- То же Слабо окрашена То же 0,9 объема образца новых мхов и корешков пушицы и слабомутная хорошо различимы, включения более разложившихся растений в виде потемневших комочков
Продолжение приложения 1 Объемное содержание неразло- Степень сохранности In -v степень жившихся расти- растительных остатков Цвет икраска Характеристика разложе- тельных остатков, и характер разложившейся торфа отжимаемой на ощупь и при отжатпи пин, 'о заметных на глаз части торфа воды между пальцами в образце торфа 20 Занимают 0,8 Остатки мхов приобретают Светло- Вода окрашена Упругость слабая объема образца сплошную бурую окраску, но коричневый несколько светлее, слой одевающей их гумифициро- чем сам торф ванной массы очень тонок и тесно связан с неразложившейся частью волокна 25 Занимают 0,75 То же То же То же При сильном растирании объема образца начинает слегка мазать пальцы. Упругость слабая 30 Занимают 0,7 Растительные остатки иногда Коричневый Окрашена светлее, Дает ощущение жирного, объема образца и мелкие, но хорошо заметные. чем сам торф; вязкого вещества, но слабое, Встречаются обрывки стебель- мутная исчезающее при размешива- ков сфагновых мхов (до 1 см), нии всей массы; заметно нередко видны волокна и чер- мажет пальцы. Упругость вые корешки пушицы слабозаметная 35 Занимают 0,65-— Растительные остатки иногда Темно-ко- Окрашена одина- Дает ясное ощущение вяз- 0,7 объема образца и мелкие, но хорошо заметные. ричневый ково с торфом кого вещества, не исчезающее Встречаются обрывки стебель- или темнее его; при размешивании всего об- ков сфагновых мхов (до 1 см), сильно мутная разца; пачкает пальцы. Уп- нередко видны волокна и чер- ругость заметна ные корешки пушицы j 1 | | |
II I ' I 40 Занимают менее Остатки растений трудно раз- То же Темно-коричневая Пластичен 0,6, но более 0,5 личимы, на изломе видны волок- (кофейная) вода объема образца на пупгацы, нередко встречают- с усилием отжима- ся кусочки древесины и коры. ется каплями Разложившаяся масса одевает растительные остатки сплошным слоем и заполняет промежутки между ними #1 I I I I 45—30 Занимают около Растительные остатки мало » То же Сильно пачкает пальцы 0,5 объема образца заметны. Разложившаяся масса одевает растительные остатки сплошным слоем и заполняет промежутки между ними 55 Занимают менее Вязкая, мажущаяся часть » * Сильно пачкает руку, про- 0,5, но более 0,3 преобладает над растительными давливается между пальцами объема образца остатками, из которых бывают заметны волокна пушицы и мелкие кусочки древесины и коры сосны G0—65 Занимают около Растительные остатки неза- Темно-ко- » То же 0,3 объема образца метны, встречаюпщеся кусочки ричневый, древесины разрушаются при на- иногда давливании на них и растира- с пепель- ются между пальцами ным оттенком 70—80 Занимают менее Вязкая мажущаяся масса, То же » * 0,3 объема образца растительные остатки незаметны
Приложение 2 МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ТОРФОВ НИЗИННОГО ТИПА ДЛЯ ПОЛЕВОГО ГЛАЗОМЕРНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ РАЗЛОЖЕНИЯ Объемное содер- ^ жание неразло- ^ Характеристика Степень шившихся расти- Степень сохранности растительных Цвет Окраска иа ощупь и при разложе- тельных остатков, остатков и характер разложившейся торфа отжимаемой воды сжатии и расти- ния» % заметных на глаз части торфа рании между в образце торфа пальцами 5—10 Занимают более Представляет спутанный войлок из Светло-се- Светлая или При растирании 0,9 объема образца корешков осок; характерно присутствие рый слегка мутная пальцы не мажет, корешков осок второго порядка с ответ- В отжатом торфе влениями более тонких корешков третьего заметна упругость порядка. Торф с преобладанием гипновых мхов имеет бронзовый оттенок; хорошо различимы лиственные стебельки гипновых мхов 15—20 Занимают менее Растительные остатки осок и мхов хо- Серый То же То же 0,9 объема образца рошо различимы; торф имеет волокнистую структуру, но волокна более мелкие, чем | при степенях 5—10% 25—30 Занимают 0,75— Корешки осок явно различимы на изло- Темно-серо- Мутная, светло- » 0,7 объема образца ме в темной массе торфа. Остатки мхов коричневый серая или корич- различимы при внимательном рассмотре- невая с заметными нии. Разложившаяся масса становится взвешенными ча- заметной как отдельная составная часть стицами торфа, заполняющая промежутки между неразложившимися растительными остатками
35—40 Занимают 0,65— Разложившаяся гумифицированная Темно-серо- Темно-серая или При растирании 0,6 объема образца часть маскирует растительные остатки, из коричневый коричневая начинает заметно которых на глаз различимы кусочки дре- мазать пальцы, весины и коры и эпидермис корневищ В отжатом торфе травянистых (тростника, хвоща) упругость незаметная Г 45—50 Занимают 0,55— Из растительных остатков на глаз раз- Землистый, Темно-серая, ко- При сжатии на- 0,5 объема образца личимы мелкие кусочки древесины и коры иногда ричневая вода чинает продавли- с коричне- с усилием отжи- ваться между вым оттен- мается каплями пальцами ком 55 Занимают менее Встречающиеся кусочки древесины не- Землисто- Вода не отжи- При сжатии на- и выше 0,5 объема образца прочны, в большинстве случаев они раз- черный, мается чинает продавли- яавливаются между пальцами иногда ваться между с коричне- пальцами. В от- вым оттен- жатом торфе упру- ком гость незаметна
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Абатуров A.M. Ландшафтные особенности полесских лесов в связи с проблемой освоения полесий. — «Жизнь Земли», 1968, № 4, •с. 91—103. 2. Абрамова Т.Г., К ирюшкин В.Н. Районирование болот Архангельской области. — В кн.: Северо-Запад европейской части СССР, вып. 6.Л., лгзд. ЛГУ, 1968, с. 81—113. 3. Абрамова Т. Г., Козлова Г. И. Индикационное значение растительного покрова болот Ленинградской области. — Труды МОИП, т. 8. М., «Наука», 1968, с. 77—94. 4. Андреев В. Н. Дешифрирование по аэрофотоснимкам различных типов тундр и их аэровизуальная характеристика по морозной трещино- ватости. — В кн. : Географический сборник, вып. 7. Л., изд. ГГИ. 1955, с. 103-120. 5. Арманд Д. Л. Остров Хоккайдо (Япония). Физико-географическое описание. М.—Л., изд. АН СССР, 1947. 147 с. 6. Палеогеография Европы в позднем плейстоцене. Реконструкция и модели. М., изд. АН СССР, 1973. 258 с. Авт.: А. А. Асеев, В. В. Бердников, А. А. Величко, В. П. Гричук и др. 7. Атлас торфяных ресурсов СССР. М., изд. ГУГК, 1968. 96 с. 8. Базилевич Н.И. Типы засоления природных вод почв Барабин- ской низменности. — «Труды Почвенного ин-та им. В. В. Докучаева'). М., изд. Почвенного ин-та им. В. В. Докучаева, 1953, с. 172—435. 9. Батуро В. А. Химический состав растений-торфообразова- телей и методы их исследования. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. хим. наук. Минск, изд. АН БССР, 1958. 29 с. 10. Б а ч у р и н а Г. Ф., Б р а д и с Е. М. Болота УССР. Киев, «Наукова думка», 1969. 242 с. И. Бачурина Г. Ф. Торфы болот Украинского полесья. Киев, изд. АН УССР, 1964. 208 с. 12. Б и р к м а н Ж. М., Д р у в и с т и с Р. Я. Торфяной фонд Латвийской ССР. — В кн.: Сб. статей по изучению торфяного фонда, вып. 2. М., изд. Гл. упр. торф, фонда при Сов. Мин. РСФСР, 1957, с. 108— 128. 13. Богдановская -Гиенэф И. Д. О происхождении флоры бореальных болот Евразии. — В кн.: «Материалы по истории флоры и растительности СССР», вып. 2. М.—Л., изд. АН СССР, 1946, с. 425—468. 14. Богдановская-Гиенэф И. Д. К вопросу о движении воды в верховых болотах. «Вестник ЛГУ», 1948, № 8, с. 13—28. 15. Богдановская-Гиенэф И. Д. Образование сплавины.— В кн.: Труды Юбилейной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения В. В, Докучаева. М.—Л., изд. АН СССР, 1949, с. 578—583. 478
16. Богдановская -Гиенэф И. Д. Закономерности формирования сфагновых болот верхового типа. Л., «Наука», 1969. 186 с. 17. Боголюбова Л. И., Тимофеев П. П. Степень разложения растительного вещества как показатель тектонического режима области торфонакопления. М., изд. АН СССР, 1962, с. 21—25. 18. Б о ч М. С. К вопросу об использовании растительного покрова болот как индикатора строения торфяной залежи. «Вестник ЛГУ», № 3, сер. биол., вып. I, 1958, с. 35—47. 19. Б о ч М. С. К вопросу о строении торфяных залежей болот Средней Карелии, вып. 15. Петрозаводск, изд. АН СССР. 1959, с. 94 —107. 20. Брадис Е.М. Болота горной части Закарпатской области (по материалам исследований Ин-та ботаники АН УССР). «Ботанический журнал», 1951, № 1, с. 33—46. 21. Брадис Е.М. Принципы и основные единицы классификации болотной растительности. — В кн.: Труды по ботанике. Изд. Тартуского ун-та, 1963, с. 9—23. 22. Брадис Е. М., Б а ч у р и н а Г. Ф. Болота УССР. Киев, изд, АН УССР, 1969. 242 с. 23. Варламов Н. Е., Попов А. А. Применение ландшафтного метода дешифрирования при почвенно-мелиоративных исследованиях в Вол- го-Ахтубинской пойме. — В кн.: Аэросъемка и ее применение. Л., «Наука», 1967, с. 349—351. 24. Торфяной фонд Эстонской ССР. Сб. статей по изучению торф, фонда, вып. 2. М., изд. Гл. упр. торф, фонда при Сов. Мин. РСФСР, 1957. с. 88—107. Авт.: К. Вебер, X. Курм, Л. Лаасимер, А. Раудсепп, А. Труу. 25. В л а с т о в а Н. В. Торфяные болота Сахалина. М.—Л. изд. АН СССР, 1960. 166 с. 26. Властова Н.В. Болотные ценозы и некоторые вопросы их структуры на примере растительности болот Сахалина, вып. 145. — В кн.: Труды по ботанике. Тарту, изд. Тартуского ун-та, 1963, с. 240—252. 27. В о л а р о в и ч М. П., Л и ш т в а н И. И., Ч у р а е в Н. В. Сравнительное исследование механических и химических методов измерения дисперсности торфов. «Коллоидный журнал», т. 23, вып. 4, 1961, с. 399— 403. 28. Исследование некоторых физико-химических свойств торфяного сырья северо-западной торфяно-болотной области. — В кн.: Природа болот и методы их исследований. Л., «Наука», 1967, с. 149—157. Авт.: М, П. Воларович, Н. Т. Король, И. И. Лиштван и др. 29. Гвоздецкий Н. А. Физико-географическое районирование Тюменской области. М., изд. МГУ, 1973. 246 с. 30. Глебов Ф. 3. Болотная система долины Енисея между реками Сым и Дубчес. — В кн. Особенности болотообразования в некоторых лесных и предгорных районах Сибири и Дальнего Востока. М., «Наука», 1965, с. 33-34. 31. Глебов Ф. 3. Болота и заболоченные леса зоны Енисейского левобережья. М., «Наука», 1969. 132 с. 32. Г р е б е нщ и к о в а А. А. Определение сфагновых мхов в торфе. — В кн.: Методы исследования торфяных болот. Ч. 2. Лабораторные и камеральные работы. М., Госэнергоиздат, 1939, с. 61—81. 33. Гребенщикова А. А. К вопросу о развитии (сфагновых) болот в карстовых воронках Ивановской области. — «Советская ботаника», 1939, № 1, с. 117—120. 479
34. Г р и г о р Г. Г. Физико-географический очерк Причулымья. — В кн.: Вопросы географии Сибири. Томск, изд. Томск, гос. ун-та, 1953, с. 129—150. 35. Григялите М. Р. Строение торфяных залежей Литвы и развитие болотной растительности в голоцене. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. €иол. наук. Вильнюс, изд. ВПИ, 1968. 22 с. 36. Гричук В. П., Заклинская Е.Д. Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии. М., Географгиз, 1948. 223 с. 37. Д а в ы д о в Л. К. Гидрография СССР» Ч. II, Л., изд. ЛГУ, 1955. 184 с. 38. Данилова Н.С. Жильные льды и бугристые торфяники рай- юна г. Салехарда. «Труды Ин-та мерзлотоведения им. В. А. Обручева», т. 19. М., изд. АН СССР, 1962, с. 75—80. 39. Доктуровский B.C. Болота и торфяники, развитие и строение их. М., изд. МТИ, 1922. 222 с. 40. Доктуровский В. С. Виды торфа. «Вестник торфяного дела», № 3—4, 1915, с. 273—304. 41. Доктуровский В.С. Метод анализа пыльцы в торфе, «Изв. научно-иссл. торфяного ин-та», 1923, № 5, с. 5—24. 42. Домбровская А.В., Коренева М.М., ТюремновС.Н. Атлас растительных остатков, встречаемых в торфе. М.—Л., Госэнергоиздат, 1959. 137 с. 43. Химический состав атмосферных осадков на европейской территории СССР. Л., Гидрометеоиздат, 1964. 209 с. Авт.: В. М. Дроздова, О. П. Петренчук, Е. С. Селезнева, П. Ф. Свистов. 44. Вопросы осушения и освоения торфяных почв Латвийской ССР. Рига, изд. АН Латв.ССР, 1953. 76 с. (АН Латв.ССР, Ин-т мелиорации). Авт.: Р. Я. Друвиетис, В. Ф. Дирба, К. Ю. Ванагс, М. А. Андерсон. 45. Друвиетис Р.Я. О характеристике стратиграфии торфяной залежи Латвийской ССР. — В кн.: «Вопросы осушения и освоения торфяных почв Латвийской ССР.» Рига, изд. АН Латв.ССР, 1953, с. 3—20. 46. ЕлизарьеваМ.Ф. К изучению растительности низовьев р. Дубчес. — В кн.: Растительный покров Красноярского края, вып. I. Новосибирск, изд. СО АН СССР, 1964, с. 48—59, 47. Елизарьева М. Ф. Растительность зандрового ландшафта внеледниковой зоны на восточной окраине Западно-Сибирской низменности (бассейн р. Каса — левый приток р. Енисея). Красноярск, изд. Красноярского пед. ин-та, 1961, с. 27-44, 48. Ефимова С. Ф. Стратиграфия сапропелевых отложений средней полосы европейской части Союза. Дисс. на соиск. уч4 степ. канд. техн. наук. М., изд. МТИ, 1953. 29 с, 49. Захарян Г. А. Типы торфяных месторождений Армении и их геологическое залегание. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Мм изд. МТИ, 1955. 14 с. 50. 3 о нн СВ. Использование новой системы для изучения почв'гор- ных лесных областей США. «Почвоведение», 1964, № 6. с. 28—29. 51. Иванов К. Е. Основы гидрологии болот лесной зоны, Л., Гидрометеоиздат, 1957. 500 с. 52. Иванов К* Е, Гидрология болот. Л., Гидрометеоиздат, 1953. 300 с. 480
53. И в л е в А. М. Подзолистые почвы севера Сахалина, вып. 2. Южно-Сахалинск, изд. Сахалинского фил. АН СССР, 1955, с. 22—33. 54. И в л е в А. М. К вопросу о почвенном районировании Сахалина. Вып. 3. Южно-Сахалинск, изд. Сахалинского фил. АН СССР, 1956, с. 51—57* 55. Ильина Е. Д. Исследования отложений сапропеля Северо-Западной ландшафтной области. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. геолого-минерал, наук. М., изд. МГУ, 1974. 25 с. 56. К а ц Н. Я. О типах болот и их размещении в холодной и умеренной зонах северного полушария. «Почвоведение», 1958, № 6, с. 13—20. 57. К а ц Н. Я. Болота земного шара. М., «Наука», 1971. 290 с. 58. Классификация видов торфа и торфяных залежей. М.> изд. Гл. упр. торф, фонда при Сов. Мин. РСФСР, 1951. 68 с. 59. Король Н. Т. Наиболее распространенные виды торфа европейской части РСФСР, их техническая характеристика и возможные направления использования. «Труды Гипроторфразведки», вып. 1. М., изд. Мин. геологии РСФСР, 1969, с. 3—98. 60. Костяков А. Н. Основы мелиорации. Изд. 3. М.—-Л., Сельхоз- гиз, 1933. 887 с. 61. Кощеев А. Л. Заболачивание вырубок и меры борьбы с ними» М„ изд. АН СССР, 1955. 167 с. 62. Крештапова В.Н. Гидрогеология торфяных месторождений Мещерской низменности. «Труды Калининского политехи, ин-та», вып. XIII. Калинин, 1963, с. 13—18. 63. Крештапова В.Н. Методические рекомендации и оценка содержания микроэлементов в торфяных месторождениях европейской части РСФСР. М., изд. Мин. геологии РСФСР. 1974, 200 с. 64. К у м и н о в а А. В. Резервы кормовых угодий в Горном Алтае. — В кн.: Освоение целинных и залежных земель в 1954 г. М., изд. АН СССР, 1956, с. 317—321. 65. Курбатов И.М. Происхождение и состав органического вещества торфа. — В кн.:«Труды Юбилейной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения В. В. Докучаева». М.—Л., изд. АН СССР, 1949, с. 607—610. 66. Лаасимер Л.Р. О распространении основных типов болот в Эстонской ССР на основе данных картирования растительного покрова. — В кн.: Труды по ботанике, вып. 145. Тарту, изд. Тартуского ун-та, 1963, с. 71-87. 67. Лапшина Е.И. Картирование растительности Горного Алтая. — В кн.: Естественные кормовые базы Горно-Алтайской автономной области. Новосибирск, изд. АН СССР (Зап.-Сиб. филиал), 1956, с. 189—201. 68. Лапшина Е.И. Сенокосы Кош-Агачского аймака и их использование. — В кн.: Естественные кормовые базы Горно-Алтайской автономной области. Новосибирск, изд. АН СССР (Зап.-Сиб. филиал), 1956, с. 287— 303. 69. Лисе O.JL, Березина Н. А., Куликова Г. Г. Возраст болот центральной части Западно-Сибирской равнины. — В кн.: Природные условия Западной Сибири, вып. 5.М., изд. МГУ, 1975, с. 18—25. 70. Лупинович И.С., Голуб Т.Ф. Торфяно-болотные почвы БССР и их плодородие. Минск, изд. АН БССР, 1958. 216 с. 71. Львов Ю. А. Болотоведческие исследования на Кубе. Томск, изд. Томского ун-та, № 51, 1965. с. 204—206. 31 с.Н. Тюремнов 481
72. Львов Ю. А. О типологии тропических болот Кубы. «Биология в школе», 1965, № 4, с. 144—148. 73. Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части СССР. Л., «Колос», 1964. 800 с. 74. Миллер М. С. О причинах ксероморфизма растений верховых болот. — «Ученые записки Ленинградского пед. ин-та им. Герцена», т. 249, 1963, с. 331—351. 75. М и н к и н а Ц. И. Материалы к определению возраста торфяных отложений Карельской АССР и некоторые особенности их стратиграфии. — В кн. Труды по ботанике, вып. 7. Тарту, изд. Тартуского ун-та, 1963, с. 165-180. 76. Моретт Ф. Экваториальная Восточная и Южная Африка* М., Лзд-во иностр. лит. 1951. 446 с, 77. Насулич Л. Ф., Никольская В, В. Зейско-Буреинская равнина. М., изд. АН СССР, 1958. 134 с. 78. Нейштадт М.И. Еще к вопросу о классификации торфов. — «Торфяная промышленность», 1948, № 10, с. 20—23. 79. Нейштадт М.И. История лесов и палеогеография СССР в голоцене. М., изд. АН СССР, 1957. 404 с. 80. Немчинов А.А. Болотный процесс и его проявление в дерново-подзолистой зоне. М.—Л., изд. АН СССР, 1957, с. 57—101. 81. Неофитов а В. К. Грибная флора верховой неосушенной залежи торфа и ее роль в процессе торфообразования. «Вестник ЛГУ», 1953, JV« 10, с. 45—51. 82. Николаев Н.И. Неотектоника и ее выражение в структуре и рельефе территории СССР (Вопросы региональной и теоретической неотектоники). М., Госгеолтехиздат, 1962. 392 с. 83. Николаев Н.И. Неотектонические структурные формы и их распространение на территории СССР. — «Советская геология», 1962, № 5, о. 6—17. 84. Николаев Н.И. Проблемы неотектоники. — «Советская геология», 1965, № 5, с. 140—146. 85. Никонов М.Н. Происхождение и состав золы торфов лесной зоны. «Труды Ин-та леса АН СССР». М., «Лесная промышленность», 1955, с. 135-152. 86. Никонов М. Н. Закономерности распределения кислотности в торфяных залежах и некоторые основные свойства торфа. «Труды Центр, торфяно-болотн. опытной станции (ЦТБОС)», т. I, изд. МТИ, 1960, с. 91—123. 87. Никонов М. Н., С л у к а В. П. О размещении торфяных болот. — «Почвоведение», 1964, N° 10, с. 44—50. 88. Н£и конов М.Н. О некоторых вопросах классификации видов торфа, связанных с его использованием в сельском хозяйстве. — В кн.: «Природа болот и методы их исследований». М., «Наука», 1967, с. 134—140. 89. НиценкоА. А. Основные понятия болотоведения и их классификация. — «Ботанический журнал», 1962, № 7, с. 945—946. 90. Н и ц е н к о А. А. Краткий курс болотоведения9 М., «Высшая школа», 1967. 148 с. 91. Н и ц е н к о А. А. Природа болот и методы их исследований* Л., «Наука», 1967. 291 с. 482
92. Оленин А. С. Торфяные ресурсы СССР. — В кн. Природа болот и методы их исследования, М., «Наука», 1967, с. 32—35. 93» Оленин А. С. Геология и география торфяных месторождений. Труды ВНИИТП, вып. 30. М., 1970, изд. «Наука», с. 4—19. 94. Орлов В. И. Динамика природы северных районов и меры по охране и улучшению природной среды (на примере севера Зап. Сибири). — В кн.: «Проблемы Севера», вып. 18. М., «Наука», 1973, с. 68—69. 95. Панадиади А, Д. Барабинская низменность. М., Географгизг 1953. 232 с. 96. Пидопличко А.П. Торфяные месторождения Белоруссии. Минск, изд. АН БССР, 1961. 192 с. 97. Пичугин А, В. Торфяные месторождения. М., «Высшая школа», 1967. 275 с. 98. Покрасс Е. П., К а ц Н. Я. Болотообразование в связи с условиями развития рельефа и новейшими тектоническими движениями в Бара- бинской низменности. М., «Изв. АН СССР. Серия геогр.,» 1953, № 5, с. 42— 53. 99. Покровская И.М. Пыльцевой анализ. М., Госгеолиздат,, 1950. 572 с. 100. Попов А. И. [Вечная мерзлота Западной Сибири. М., изд. АН СССР, 1953. 229 с. 101. Попов А. И. Мерзлотные явления в земной коре (Криолитоло- гия). М., изд. МГУ, 1967. 304 с. 102. Попов А. И. О зависимости некоторых типов подземного оледенения в Западной Сибири от особенностей деградации полярного моря. — В кн.: Северный Ледовитый океан и его побережье в кайнозое. Л., Гидрометео- издат, 1970, с. 402—404. 103. Предтеченский А. В.., Скобеева Е.И. Геоморфо~ логическая приуроченность различных типов болот центральной части Запад- ной Сибири и применение аэрометодов для их изучения. — В кн.:«Типы болот СССР и принципы их классификации.» Л., «Наука», 1974, с. 181— 187. 104. Прозоров Ю. С. Болота маревого ландшафта Средне-Амурской низменности. М., изд. АН СССР, 1961. 123 с. 105. Прозоров Ю. С. Динамика и особенности заболачивания низменности в бассейне оз. Болонь. — В кн.: Особенности болотообразова- ния в некоторых лесных и предгорных районах Сибири и Дальнего Востока. М., «Наука», 1965. с. 47—74. 106. Прозоров Ю. С. Зыбунные болота Средне-Амурской и При- ханкайской низменности. — В кн.: «Особенности болотообразования в некоторых лесных и предгорных районах Сибири и Дальнего Востока». М., «Наука», 1965, с. 75—86. 107. Прозоров Ю. С. Болота нижнеамурских низменностей. Новосибирск, «Наука», 1974. 210 с. 108. Пьявченко Н. И. Торфяники Коми АССР и их использова ние в сельском хозяйстве. — В кн.: Сельское хозяйство Коми АССР. М.> изд. АН СССР, 1951, с. 61—73. 109. Пьявченко Н. И. Торфяники русской лесостепи. М., изд. АН СССР, 1958. 191 с. 110. П ь я в ч е н к о Н. И. Лесное болотоведение. М., изд. АН СССР, 1963. 192 с. 31* 483
111. Романова Е. А. Геоботанические основы гидрогеологического изучения верховых болот. Л., Гидрометеоиздат, 1961. 244 с. 112. Романова Е. А. Краткая ландшафтно-морфологпческая характеристика болот Западно-Сибирской низменности. Тр. Гос. гндрол. ин-та, вып. 126. Л., изд. ГГИ, 1965, с. 96—112. 113. Романова Е. А. Некоторые морфологические характеристики олиготрофных болотных ландшафтов Западно-Сибирской низменности. — В кн.: «Природа болот и методы их исследований». Л., «Наука», 1967, с. 63—67. 114. Ричарде П. Тропический дождевой лес. М., Изд-во иностр. лит., 1961. 448 с. 115. Р а к о в с к и й В. Е. Химия пирогенных процессов. Минск, изд. АН БССР, 1959. 208 с. 116. Савич Н. М. Посольское болото. — В кн.: Геоботаяические исследования на Байкале. М., 1967, с. 302—342. 117. Савич-Любицкая Л. И. Определитель сфагновых мхов СССР. Л., «Наука», 1968. 112 с. 118. С а н ь к о П. М. Пески Полесья и их облесение. — «Почвоведение», 1954, №8, с. 89—104. 119. Сапрыкин Ф. Я., Свентиховская А. Н. ^Закономерности редкометального оруденения современных торфяников. — В кн.: «Материалы к 9-му совещанию работников лабораторий геологических организаций. Углехимическая секция», вып. 7. Л., «Недра», 1965, с. 95—102. 120. Скобеева Е. И., Хмырова Н. П. Ботаническая и химическая характеристика погребенных торфов европейской части СССР. — В кн.: «Изучение торфяного сырья и сапропеля». М., «Недра», 1970, с. 82—116. 121. Скобеева Е. И., Тюремнов CH. Химический состав болотных растений. «Вестник МГУ», сер. VI. «Биология и почвоведение», 1966, № 4, с. 54—63. 122. Сладков А. Н. Введение в спорово-пыльцевой анализ. М., Наука», 1967. 238 с. 123. Соколов А. А. Гидрография СССР (воды суши). Л., Гидрометеоиздат, 1952. 535 с. 124. Солоневич Н. Г. Материалы к эколого-биологической характеристике болотных трав и кустарничков. — В кн.: Растительность Крайнего Севера СССР и ее освоение, вып. 2. М.—Л., изд. АН СССР, 1956, с. 307-497. 125. С т е к л о в Н. А. Временные технические условия и методические указания на разведку озерных месторождений сапропеля. М., изд. ин-та «Гипроторфразведка», 1965. 50 с. 126. Стеклов Н. А., Ильина Е. Д. Сапропель и его использование в народном хозяйстве. М., «Недра», 1969, с. 99—136. 127. С т е к л о в Н. А., Ильина Е. Д. Озерные месторождения сапропеля Мещерской низменности. — В кн.: Изучение торфяного сырья и сапропеля. М., «Недра», 1970, с. 3—24. 128. X о м и ч А. А. Современные озерные отложения водоемов Белорусского поозерья, пх состав и размещение. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. географ, наук. Минск, изд. АН БССР, 1964. 22 с. 129. X о т и н с к и й Н. А. Палеогеографические итоги корреляции этапов развития растительности Северной Евразии в голоцене. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. географ, наук. М., изд. АН СССР, 1972. 47 с. 484
130. Ш и н к а р е в а Т. А. Разложение некоторых торфообразова- телей, вынесенных в торфяную залежь. «Труды Ин-та торфа АН БССР», т. 7. Минск, изд. АН БССР, с. 64—73. 131. Ш и н к а р е в а Т. А. Изменение микрофлоры разлагающихся растений-торфообразователей. «Труды Ин-та торфа АН БССР», т. 9, Минск, изд. АН БССР, 1960, с. 240—254. 132. Шумилова Л. В. Ботаническая география Сибири. Томск, изд. Томского ун-та, 1962. 439 с. 133. Goudie A, G. A survey of soils and land utilization in the Parishes of Koo-wee-rup and Koo-wee-rup east. Proc. Roy. Soc. Victoria, 54, pt. I, 1942, p. 93—130. 134. Horawski M. Studia nad osadami dennymi torfowisk. «Leszyty problemowe postepow nauk rolniczych», 1971, N 107, c. 167—178. 135. Lind EM Visser E. A study of a swamp at the north end of Lake Victoria. Journal of Ecology, 1962, 50, N 3, p. 599—613. 136. T о 1 p a St., J asnowski M., Palczynski A. Systema genetyczna klassifikacji torfow, wystepujacych w zlozach Europy Srodkowej. Podstawowa problematyka torfoznawcza Warszawa, 1967, с 9—99. (Wydzial nauk rolnizych i lesnych Polskij acad. nauk. Zeszyty problemowe postepow nauk rolniczy en. Zeszyty 76). 137. Pop E m i 1. Mlactinile de turba din Republica Populara Romina Bucurecti, Editura Academiei R. P. R., 1960. 516 p. 138. Prider R, T. The geologie of the country around Tarraleah, Tasmania. Papers and Industr. Res., Bull., 177, 1948 Royae Society of Tasmania, Papers and Proceedings, 1948, 1947, p. 127—150. 139. Walter H. Die Vegetation der Erde in okologischer Betrachtung. Bd. I. Jena, 1962. 538 S. 140. О 1 e n i n A. S. Peat resouces of the USSR. Second International Peat Congress, Leningrad 1963 Transactions volume 1. Departament of Agriculture and fisheries for Scotland. Edinburg: Her Majestv's Ststionerv Office, 1968, 1—14. 141. О 1 e n i n A. S. Las riquezas de Turba de Cuba al servicio de la economia nacional. Instito cubano de recursos minerales. Habana. Abril 1962*
ОГЛАВЛЕНИЕ От редакционной коллегии 3 Предисловие 5 Введение 5 Глава I. Исторический очерк. Изучение торфяных месторождений 10 Глава II. Факторы болотообразования 13 Глава III. Образование торфяных месторождений 22 § 1. Заторфовывание водоемов 22 § 2. Заболачивание минеральных почв 40 Глава IV. Растения-торфообразователи 47 § 3. Мхи 51 § 4. Травянистые растения 60 § 5. Кустарнички 70 § 6. Кустарники 74 § 7. Древесные породы 74 Глава V. Растительный покров 80 § 8. Понятие о растительном покрове 80 § 9. Низинный (евтрофный) тип растительности 86 § 10. Переходный (мезотрофный) тип растительности .... 99 §11. Верховой (олиготрофный) тип растительности 103 Глава VI. Процесс торфообразования 116 § 12. Прирост торфяного месторождения и методы его определения 116 § 13. Процесс разложения растительных остатков 121 § 14. Степень разложения торфа 129 Глава VII. Классификация торфа 139 § 15. Принципы классификации 139 § 16. Ископаемые растительные ткани 144 § 17. Методика ботанического анализа торфа 154 § 18. Классификация торфов 155 § 19. Низинный тип торфа 157 § 20. Переходный тип торфа 169 § 21. Верховой тип торфа 174 Глава VIII. Состав и свойства растений-торфообразователей, торфов и сапропелей 182 § 22. Химический состав растений-торфообразователей ... 182 § 23. Состав и основные свойства торфов 186 § 24. Физико-химические свойства сапропелей 211 Глава IX. Стратиграфия торфяных залежей 216 § 25. Гидрологический режим торфяных месторождений . . . 220 § 26. Стратиграфическая классификация торфяных залежей 223 4Ь6
§ 27. Низинный тип залежи 228 § 28. Переходный тип залежи 238 § 29. Смешанный тип залежи 241 § 30. Пограничный горизонт 243 § 31. Верховой тип залежи 245 § 32. Качественные характеристики торфяных залежей . . . 251 § 33. Возраст торфяников 265 § 34. Погребенные межледниковые торфяные отложения ... 281 Глава X. Геоморфологическая классификапия торфяных месторождений 294 § 35. Торфяные месторождения пойм 306 § 36. Торфяные месторождения древних террас 312 § 37. Торфяные месторождения водораздельного моренного рельефа , 319 § 38. Торфяные месторождения иного залегания 325 Глава XI. Географическое распределение торфяных месторождений в СССР . 329 § 39. Европейская часть СССР 332 Область тундровых торфяников 333 Кольско-Карельская торфяно-болотная область .... 338 Северная торфяно-болотная область 341 Прибалтийская торфяно-болотная область 344 Северо-Западная торфяно-болотная область 348 Средняя торфяно-болотная область 350 Вятско-Камская торфяно-болотная область 353 Западная торфяно-болотная область 354 Область торфяников Припятско-Деснинского полесья 355 Украинская торфяно-болотная область 358 Южная торфяно-болотная область 360 Черноземная торфяно-болотная область 361 Уральская торфяно-болотная область 362 Торфяные месторождения Армянской ССР 366 Торфяные месторождения Грузинской ССР 367 § 40. Азиатская часть СССР 369 § 41. Охрана торфяных месторождений 426 Глава XII. Географическое распределение торфяных месторождений по частям света 428 § 42. Европа 428 § 43. Азия 443 § 44. Африка 451 § 45. Америка 454 § 46. Австралия и Океания 464 Новая Зеландия 464 Тасмания , 465 Новая Гвинея 466 Глава XIII. Требования, предъявляемые к торфяному сырью при его использовании и разработке 467 § 47. Комплексное использование торфа 467 Приложения 473 Список литературы 478
СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ ТЮРЕМНОВ ТОРФЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ Редактор издательства А. А. Яковлева Переплет художника В. В. Евдокимова Художественный редактор О. Н. Зайцева Технический редактор JB. В. Максимова Корректор^Н. А. Громова Сдано в набор 2/Х 1975 г. Подписано в печать 30/1 1976 г. Т-01845. Формат 60x90Vie. Бумага № 1. Печ. л. 30,5. Уч.-изд. л.33,0. Тираж 4200 экз. Заказ 548/5988-9. Цена 1 р. 92 к. Издательство «Недра», 103633, Москва, К-12, Третьяковский проезд, 1/19 Ленинградская типография № 6 Союзполиграфпрома Государственного комитета Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 196006, Ленинград, Московский пр., 91.