ЗНАЧЕНИЕ
БОЛОТ
В БИОСФЕРЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР
НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ПРОБЛЕМАМ
БИОГЕОЦЕНОЛОГИИ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ
ЛАБОРАТОРИЯ ЛЕСОВЕДЕНИЯ
ЗНАЧЕНИЕ
БОЛОТ
В БИОСФЕРЕ
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»
МОСКВА 1980

УДК 551.312.2
Значение болот в биосфере.— М.: Наука, 1980.
В сборнике «Значение болот в биосфере» затронуты
актуальные вопросы, раскрывающие проблему гидрологической роли
болот и их значение в биосфере, которые следует рассматривать
не вообще, а в связи с их зональным, гипсометрическим
положением и особенностями гидрологии, в частности источниками их
водного питания.
Сборник включает статьи, раскрывающие особенности
болотообразовательного процесса в лесной зоне, взаимодействие
болот с окружающей средой, влияние осушения болот на^
прилегающие леса и другие фитоценозы, на их гидрологический режим,
использование космической информации в целях мелиорации
и охраны болот, принципы выделения болот по их
природоохранному значению.
Ответственный редактор
Член-корреспондент АН СССР
Н. И. ПЬЯВЧЕНКО
ЗНАЧЕНИЕ БОЛОТ В БИОСФЕРЕ
Утверждено к печати Лабораторией лесоведения АН СССР
Редактор издательства Э. Б. Травицкая. Художник С. А. Киреев. Художественный
редактор Н. Н. Власик. Технический редактор Ф. М. Хенох. Корректор Н. М. Вселюбская
И Б № 17042
Сдано в набор 08.01.80. Подписано к печати 25.07.80. Т-08584. Формат 60X90Vie.
Бумага типографская № 1. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 11.
Уч.-изд. л. 12,3. Тираж 1200 экз. Тип.'зак. 4871. Цена 1 р. 90 к.
Издательство «Наука», 117864, ГСП-7, Москва, В-485, Профсоюзная ул., 90
2-я типография издательства «Наука», 121099, Москва, Г-99, Шубинский пер., 10
о 20806—339 ^ тт ,_
055@2)— 80 375—8°- 1903030100 © Издательство «Наука», 1980 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Осушительная мелиорация болот и заболоченных земель
поручает в нашей стране все большее развитие. Это связано со
значительной заболоченностью Севера и Северо-Запада
Европейской части СССР и Западной Сибири, где дальнейший
прогресс сельского хозяйства и повышение продуктивности лесов
вызывают необходимость проведения широких мелиоративных
мероприятий.
Степень заболоченности и длительной переувлажненности
земель государственного лесного фонда Севера Европейской
России (выше 60-й параллели) приближается в среднем к 39%, а в
Западной Сибири превышает 50%. Эти цифры убедительно
свидетельствуют о грандиозности болотного процесса, который,
действуя на протяжении нескольких тысячелетий, постепенно
превращает многочисленные мелководные озера и покрытые
лесом земли в торфяные болота.
Как показывают данные исследований, массовое болотооб-
разование на территории нынешней таежной зоны началось 7—
8 тысяч лет назад и протекало с довольно большой скоростью.
Так, по подсчетам М. И. Нейштадта A977), в Западной Сибири
за последние 8 тыс. лет болота захватывали в среднем 9,7 тыс.
га территории ежегодно. Хотя в современный период процесс бо-
лотообразования несколько и замедлился, но все же в средней
и северной подзонах тайги он продолжается совершенно
отчетливо. При этом в его развитии основную роль играет не
новообразование, а агрессивное разрастание в стороны уже
существующих сфагновых торфяников. В литературе имеются данные,
согласно которым надвигание сфагновых болот на сушу в
равнинных условиях превышает 10 м в год. По нашим
наблюдениям, в северных районах Карельской АССР местами ясно
выражено вытеснение лесов болотами, занимающими до 70—80%
площади.
В составе земель государственного лесного фонда
Европейского Севера СССР на долю безлесных и слабо облесенных
болот приходится около 36% и на долю заболоченных лесов 64%
всей площади. Под влиянием заболачивания прирост древесины
в лесах сильно падает, а при интенсивном развитии этого
процесса деревья погибают и лес сменяется болотом. В результате
народное хозяйство страны недобирает ежегодно десятки
миллионов кубометров деловой древесины.
я

Борьба с заболачиванием суши в целях предотвращения
этого процесса, сельскохозяйственного освоения новых земель
Нечерноземья — «северной целины» — и увеличения прироста
древесины в заболоченных ныне лесах, является одной из
первоочередных народнохозяйственных задач. В течение десятилетия
1971 —1980 гг. площадь земель, осушенных в СССР для
сельского хозяйства, возрастет на 7—8 млн. га и для лесного
хозяйства более чем на 2,5 млн. га.
Естественно, проектирование и строительство осушительных
систем, впервые проводимое в нашей стране в таком крупном
масштабе, не обошлось на общем положительном фоне без
некоторых просчетов и ошибок в виде случаев переосушки
торфяных почв и понижения грунтовых вод в прилегающих лесных
массивах с песчаными почвами. Хотя подобные случаи
наблюдались на юге лесной зоны в условиях недостаточного или
неустойчивого увлажнения, но тем не менее в кругах специалистов,
причастных к проблемам мелиорации и охраны природы,
возникли разногласия в оценке гидрологической роли болот и их
влияния на водный режим рек и смежных лесных массивов.
Негативному отношению к осушению болот способствовали и некоторые
выступления на конференциях и в прессе, направленные против
идеи преобразования природы и активного регулирования
природных процессов.
Уместно напомнить, что подобные разногласия возникали и
раньше, в частности во второй половине XIX столетия в связи с
работами Западной экспедиции по осушению болот
Белорусского Полесья. В то время ученые не смогли прийти к единой точке
зрения. Экспериментальное же изучение этого вопроса в
широком плане началось уже в советское время в связи с развитием
осушительной мелиорации земель в различных регионах Союза.
Для обсуждения ряда вопросов, связанных с данной
проблемой, в частности вопроса о гидрологическом режиме болот и его
регулировании, Секццей болотных биогеоценозов Научного
совета по проблемам биогеоценологии и охраны природы
Академии наук СССР и кафедрой геоботаники биологического
факультета МГУ было созвано рабочее совещание ученых и
специалистов, работающих в этой области, которое состоялось в
г. Пущино-на-Оке в мае 1978 г.
Заслушанные на совещании доклады болотоведов,
гидрологов, сельскохозяйственных и лесных мелиораторов и обмен
мнений по затронутым вопросам показали, что в настоящее время
большинство ученых считает необходимым рассматривать
проблему гидрологической роли болот в биосфере не вообще, а в
связи с их типом, зональным и гипсометрическим положением,
особенностями водного режима, в частности условиями их водного
питания. По мнению участников совещания, регулирование
водного режима болот в гидроклиматических условиях таежной зо-
4

ны не приводит к уменьшению стока, а обычно вызывает его
некоторое увеличение за счет сброса воды из дренируемой толщи-
торфяников. Что касается проведения осушительных
мелиорации на юге лесной зоны и в лесостепи, относящимся к зонам
неустойчивого и недостаточного увлажнения, где образование
болот связано с питанием подземными грунтовыми водами, то в
этих случаях целесообразность осушения должна решаться
только на основе комплексных гидрологических и экологических
(биогеоценологических) исследований.
Все мелиоративные работы, начиная от выбора объектов, и
проектирования и кончая устройством осушительной сети и
освоением осушенных площадей, должны вестись под углом
зрения охраны природы, рационального использования ее ресурсов,
повышения природной и хозяйственной ценности мелиорируемых
объектов. В соответствии с этим недопустимо осушать для
сельскохозяйственного и лесоводственного использования олигот-
рофные (верховые) сфагновые болота с сильно кислым малораз-
ложившимся торфом, крайне бедным зольными элементами,
освоение которых в данное время нерентабельно. Необходимо
сохранять болота — клюквенники и местопроизрастания
лекарственных растений, болота — стации редкой и охотничьей
фауны, торфяники, залегающие в истоках рек и имеющие в данное
время водоохранное значение; выделять в качестве заповедников
и заказников массивы, представляющие научную, учебную и
познавательную ценность.
Осушенные болота и заболоченные лесные земли должны
подвергаться хозяйственному освоению в ближайшие годы после
осушения во избежание ухудшения в дальнейшем
функционирования осушительной сети и зарастания осушенных территорий
кустарником и сорными травами.
Необходимо учитывать, что только при правильном
применении осушительной мелиорации она не только не нарушит
состояния биосферы, но будет способствовать его улучшению в
результате усиления обменных процессов в экосистемах, повышения
прироста органической массы, увеличения продуцируемого
растительностью количества кислорода, улучшения климатических
условий в сильно заболоченных ныне районах и пр.
В настоящем сборнике публикуются статьи основных
докладчиков и некоторых участников названного совещания,
принимавших активное участие в обсуждении рассматривавшихся
вопросов. Они отражают результаты научных исследований и
экспериментальных работ авторов по отдельным разделам настоящей
проблемы, а именно: образование болот и их эволюция;
гидрологический режим болот в их естественном и осушенном
состоянии; взаимодействие болот с окружающей средой и влияние
осушения на прилегающие лесные и другие фитоценозы;
использование космической информации для мелиорации и охраны

болот; принципы выделения болот по их природоохранному
значению.
Разумеется, публикуемые в сборнике материалы нельзя
рассматривать как окончательное решение затронутой в нем
важной теоретической и народнохозяйственной проблемы.
Исследования в данном направлении продолжаются, причем
географический диапазон их расширяется. Исходя из этого, предполагается
созвать в ближайшие годы второе совещание, которое позволит
глубже познать основные вопросы проблемы и прийти по ним к
согласованным выводам.
По подготовке и проведению совещания, а также
подготовке сборника к печати большая работа выполнена научным
сотрудником кафедры геоботаники МГУ О. Л. Лисе.
Я. Я. Пьявченко

УДК 581.526.33.001.1
БОЛОТООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС
В ЛЕСНОЙ ЗОНЕ
Н. И. ПЬЯВЧЕНКО
Лесная зона СССР занимает первое место среди других зон
по степени заторфованности территории. Она почти полностью
входит в выделяемый М. Н. Никоновым A949, 1955) пояс
интенсивного торфонакопления, в пределах которого сосредоточено
около 85% всех торфяных запасов страны. Сильная заторфован-
ность названной зоны, особенно ее средней и северной подзон,
связана в основном с оптимальными для баяотообразования
климатическими условиями: умеренно теплым вегетационным
периодом, обеспечивающим значительный прирост растительно?*
массы, и существенным превышением количества выпадающих
осадков над испарением, вызывающим постоянное или
длительное переувлажнение грунта. Под влиянием этих факторов
продолжается рост торфяников и «наползание» их на прилегающие
лесные земли.
Но наряду с влиянием климата сильно сказываются и
геоморфологические условия. Например, по данным Никонова
A955), заторфованность территорий с моренно-холмистым
рельефом составляет 1—3%, моренных равнин в границах
последнего оледенения с ледниковым аккумулятивным рельефом —3—
10%, древних аллювиальных равнин — до 30—40%. К последним
обычно приурочены и выходы подземных грунтовых вод, что
обусловливает концентрацию болот на таких равнинах, как,
например, Белорусское и Украинское Полесье, Западно-Сибирская
низменность и др. Следует отметить, что исследования П. П. За-
литиса A976) показали достоверную связь размещения
заболоченных и избыточно увлажненных лесов в Латвийской ССР с
зонами разгрузки подземных вод: около 80% таких лесов
оказалось расположено в местах, где гипсометрические уровни
подземных грунтовых вод достигают земной поверхности или
превышают ее.
В основе заболачивания суши лежит нарушение связей и
взаимодействия между компонентами, или факторами,
суходольного — обычно лесного — биогеоценоза под влиянием усиления
функции компонента влаги. Заполняя поры почвы, вода
препятствует проникновению в них атмосферного кислорода, что
нарушает газовый режим, вызывает развитие восстановительных
процессов и образование закисных соединений. Известно, что эти
изменения отрицательно влияют на почвенный микробоценоз,
7

подавляя жизнедеятельность аэробных бактерий и почвенных
беспозвоночных и обусловливая тем самым накопление мало-
разложившихся растительных остатков и содержащихся в них
химических элементов, в частности азота, в малодоступной
растениям форме. Угнетение дыхательной и сосущей функции
корней мезофильных растений в переувлажненной анаэробной среде
и ежегодные вымочки значительной части мелких корней (Згу-
ровская, 1963; Веретенников, 1968) осложняют и сокращают
поступление питательных веществ в растения, вследствие чего
сильно падает и продуктивность фотосинтеза (Потаевич и др.,
1977). Таким образом, нарушение нормального обмена веществ
и энергии в почве, между почвой и фитоценозом, между ними и
атмосферой приводит к смене мезофильного биогеоценоза
гигрофильным, т. е. болотным, биогеоценозом.
Тип болотообразования определяется условиями
водно-минерального питания. Степень увлажнения, или обводненности,
почвы регулирует интенсивность болотного процесса, определяет
господство тех или иных биоморф в растительном покрове.
В случае постоянного переувлажнения почвы господствуют гип-
новые и сфагновые мхи, болотные травы или смешанные травя-
но-моховые сообщества гигрогидрофитов. В случае переменного
увлажнения, когда уровень воды в торфяной почве понижается
летом до 20—30 см и более, поселяются древесные растения —
сосна, ель, береза, гигромезофильные травы и психрофильные
кустарнички.
Степень минерализации, или жесткость, воды обусловливает
трофность растительности и образующегося торфа, а
следовательно, и биологическую продуктивность болотного
биогеоценоза. Содержание бикарбонатов кальция и магния в воде и
образующемся торфе регулирует его кислотность, возможность развития
определенных видов растений и интенсивность деятельности
гетеротрофных почвенных организмов, разлагающих отмершие
части растений. Поэтому при достаточном содержании Са и Mg
образуются торфяные почвы и залежи более высокой степени
разложения, при недостаточном — малой. Иными словами,
генезис болот и торфяных залежей, смены растительности и типов
болотообразования тесно связаны с влиянием названных
элементов. В связи с этим показателем типа торфа и торфяной
почвы может служить степень насыщенности их поглощенными
основаниями (катионами Са и Mg), а также коррелирующая с ней
величина рН (Пьявченко, Корнилова, 1978).
Давно установлено, что в процессе эндоэкотенетического
развития торфяников первоначальное грунтовое питание
впоследствии часто сменяется атмосферным, в связи с чем возрастает
кислотность, уменьшается степень насыщенности торфа
поглощенными Са и Mg и содержание в нем золы. Соответственно
этому евтрофная стадия развития торфяника сменяется мезо-
трофной, а последняя — олиготрофной. Заметим, что на терри-
8

Годичное потребление из почвы и возврат с опадом (заштриховано)
важнейших питательных веществ фитоценозами лесных болот в средней тайге, кг/га
/ — евтрофное (ельник болотно-травяной), //— олиготрофное (сосняк кустарничково-
сфагновый)
/ — Ыобщ; 2 — СаО; 3 — MgO; 4 — К2О; 5 - Р2Оь
тории нашей страны в настоящее время относится к евтрофному
типу только 37% всей площади торфяников, к мезотрофному—
17% и к олиготрофному—46%.
Насколько велико различие в годичном потреблении
питательных веществ из почвы фитоценозами евтрофного и олиго-
трофного лесных болот, а также возврат их в почву с ежегодным
опадом, видно из графиков (см. рисунок), составленных по
материалам наших исследований (Пьявченко, Сибирева, 1962).
Количество извлекаемых из почвы и возвращаемых в нее с
опадом химических веществ в евтрофных болотных лесах в 2—3
раза больше, чем в олиготрофных. Это согласуется с количеством
годичного опада древесного, травяно-кустарничкового и
мохового ярусов, составляющего в среднем в лесах евтрофного типа
58 ц/га и олиготрофного только 35 ц/га. Тем не менее по
количеству опада или всей отмирающей фитомассы еще нельзя
судить о скорости (или продуктивности) торфонакопления
вследствие того, что в евтрофных условиях биохимические процессы
гумификации и минерализации органического вещества
протекают интенсивнее, чем в олиготрофных. По нашим данным
(Пьявченко, 1978), в образующемся торфе консервируется в
9

среднем 16,5% исходного количества отмирающей органической
массы. Остальная же, сильно преобладающая часть ее
минерализуется и отчасти выносится поверхностным и внутрипочвенным
стоком в виде водных растворов и взвесей.
Начало болотообразования в нынешней лесной зоне СССР
относится к бореальному периоду голоцена (8—8,5 тыс. лет
назад), но массовое развитие болот и заболачивание лесов
началось позднее — в атлантический период E — 7,5 тыс. лет назад).
Климатические условия этого периода благоприятствовали не
только заболачиванию, но и распространению в нынешней сред-
нетаежной подзоне Европейской части СССР широколиственных
пород — вяза, липы, дуба, составляющих заметную примесь в
березово-сосновых лесах того времени. В последующие суббо-
реальный и субатлантический периоды болотообразовательный-
процесс продолжал развиваться главным образом за счет
разрастания возникших ранее болот, но наряду с этим
образовывались и новые болота под влиянием зарастания водоемов,
депрессий, возникших под влиянием отрицательных
неотектонических движений земной коры, карстовых и суффозионных
просадок грунта и других причин, способствовавших скоплению
влаги и появлению болотной растительности. И в настоящее
время на севере лесной зоны — в Архангельской, Мурманской
областях, Карельской и Коми АССР, Тюменской, Томской
областях и Красноярском крае, гд? накоплению торфа
благоприятствуют климатические ь гидрологические условия,— болотооб-
разование прогрессирует. торфяные болота растут вверх и
расширяют свою площадь, надвигаясь на прилегающие леса,
подтопляя их и погребая отмирающие деревья под нарастающим
торфом. Характеризуя колоссальные масштабы болотного
процесса на Западно-Сибирской низменности, М. И. Нейштадт
A971, с. 26) считает, «что если оставить таежную зону Западно-
Сибирской низменности в нынешних условиях и не
предпринимать мер для борьбы с заболачиванием, то примерно через
несколько тысяч лет она будет полностью заболочена и заторфо-
вана, за исключением, быть может, самых узких приречных и
наиболее повышенных участков». Согласно другой работе
названного автора (Нейштадт, 1977), ежегодное заболачивание в
Западной Сибири составляет от 5777 до 12 694 га, а в среднем
за период 8 тыс. лет составил 9687 га. По нашим данным,
средняя скорость заболачивания территории в Карельской АССР за
период 7 тыс. лет достигала 700 га в год. Аэровизуальные
наблюдения, проведенные нами летом 1978 г. в Калевальском и
Кемском районах Карельской АССР, показали весьма
интенсивное местами наступление сфагновых болот на прилегающие
леса, в результате чего незаболоченная лесная площадь
составляла не более 20—30%. Наземные исследования дали ясную
картину внедрения сфагново-кустарничкового покрова болот на де-
10

сятки метров в смежные леса, несмотря на то что поверхность
почвы в них превышает уровень окраек болот на 50—60 см.
Процесс болотообразования заключается не только в
переувлажнении грунта, появлении болотной растительности и
аккумуляции неразложившихся ее остатков. Важное значение в этом
процессе имеет связывание торфом огромного количества
пресной воды вследствие высокой влагоемкости остатков растений-
торфообразователей, особенно сфагновых мхов, у которых она
достигает 1500—2000% по отношению к сухому весу. Влагу
аккумулируют и удерживают как глубокие торфяники, нередко
достигающие 4—6 м и более, так и заболоченные, или слабо отор-
фованные, земли с мощностью органического слоя 30—50 см.
Согласно нашим расчетам, торфяники и торфянистые почвы
заболоченных лесных земель Союза связывают около 1100 км3
пресной воды. По данным Государственного гидрологического
института (Болота Западной Сибири, 1976), объем воды в
торфяниках западносибирских болот составляет около 994 км3,
причем 218 км3 в несвязанном с торфом состоянии. С ежегодным
приростом торфа постепенно увеличивается и объем связанное
торфяниками воды.
В настоящее время площадь болот, заболоченных и
избыточно увлажняемых земель лесного фонда Союза составляет
около 240 млн. га. Сюда, естественно, не входят болота и
заболоченные земли лесотундры и тундры, площадь которых
весьма велика. Однако все это не дает еще основания делать
далеко идущие выводы о неминуемом заболачивании всех лесов
таежной зоны и смены их сфагновыми болотами. Этот вопрос
подробно был рассмотрен нами ранее (Пьявченко, 1957, 1960,
1963), причем было показано, что взаимоотношение леса и
болота представляет собой сложный, внутренне противоречивый
процесс, развивающийся под влиянием двух противоположных
тенденций — усиления и ослабления заболачивания.
Примером его служит обратимое заболачивание вырубок, когда бо-
лотообразовательный процесс, возникший вследствие нарушения
баланса влаги в почве в результате вырубки древесной
растительности, продолжается в течение 2—3 десятилетий, а после
восстановления молодого леса и усиления транспирационного
расхода влаги из почвы приостанавливается или вовсе
прекращается (Кощеев, 1955). Временно заболачиваются не только
лесосеки и лесные гари, но и леса на землях с близким к
поверхности уровнем грунтовых вод. Во влажные климатические
периоды почвенно-грунтовая вода подтопляет корнеобитаемый геи
ризонт почвы и вызывает заболачивание и гибель леса. В сухие
периоды уровень воды понижается и заболоченная территория
вновь зарастает лесом. Следует отметить, что из 240 млн. га
площади болот 2/3 относятся к мелкооторфованным,
заболоченным и временно переувлажненным лесным землям,
подавляющая часть которых никогда не превратится в торфяники.
11

И все же в районах Севера и Северо-Запада, где
климатические, гидрологические и геоморфологические условия
способствуют развитию современного заболачивания суши, этот
процесс отрицательно сказывается на освоении территории
названных районов, изучении и рациональном использовании
их природных богатств. Поэтому проведение осушительных
мелиорации в сильно заболоченных местностях необходимо и
с хозяйственной точки зрения, и в интересах преобразования
природы, улучшения состояния биосферы.
Мелиорация земель на севере для сельскохозяйственного
использования дает весьма положительные результаты.
Поэтому освоение осушенных болот и заболоченных земель
низинного и переходного типа нередко предпочитается освоению за-
валуненных и залесенных минеральных земель. За годы 9-й
пятилетки на Европейском Севере — в Карельской и Коми
АССР, в Архангельской и Вологодской областях — осушено
для сельского хозяйства 207 тыс. га болот и заболоченных
земель. При высоком уровне агротехники и регулярном
внесении удобрений в передовых хозяйствах Карелии и на
экспериментальных базах Института биологии Карельского
филиала АН СССР урожаи на мелиорированных землях уже
достигают: сена многолетних трав —60 ц/га и более, однолетних —
200—300, капусты и кормовой моркови —500—600, зерновых
(овса, ржи)—30—33 ц/га (Нестеренко, Пьявченко, 1974). За
тот же пятилетний период осушено в целях повышения
продуктивности лесов 437 тыс. га. Установлено, что под влиянием
лесоосушительной мелиорации дополнительный прирост
древесины в осушенных лесах возрастает на 2—5 м3/га в год, а
запасы древесины — в 3—5 раз по сравнению с древостоями на
неосушенных болотных почвах. При этом торфяные залежи над
лесным покровом не подвергаются эрозии и не
минерализуются, и, таким образом, их можно рационально использовать
в будущем.
В связи с развитием в СССР осушительной мелиорации
вполне закономерно приобрел остроту вопрос о влиянии этого
мероприятия на водный режим осушаемых земель и
прилегающих территорий, уменьшение стока и обмеление рек,
загрязнение их минеральным и торфяным материалом, выносимым
осушительными системами, состояние озерного и речного
рыбного хозяйства.
Подобные вопросы возникали и раньше. Разноречивые
высказывания по ним принадлежат таким ученым, как В. В.
Докучаев A880), Г. И. Танфильев A895) и др. В наше время
вопрос о роли болот в питании рек, о влиянии осушительных
мелиорации на водный режим прилегающих территорий
также обсуждается в специальной литературе (Ивицкий, 1949;
Шебеко, 1970; Булавко, 1971; Иванов и др., 1973; Клюева,
1973; Новиков и др., 1976; и др.)- Большинство специалистов
12

(гидрологов и мелиораторов) приходит к выводу о том, что
правильное проведение осушительных мелиорации, не
вызывающее снижения уровня подземных грунтовых вод, не влияет
отрицательно на режим рек и мелиоративные мероприятия
должны проектироваться с учетом фактора природной
зональности, геоморфологического положения осушаемых болотных
массивов и особенностей их водного питания.
Наряду с этим нередки высказывания о большой роли бо«
лот в питании рек, о водорегулирующем значении их для
определенных территорий. В связи с подобными высказываниями,
порождаемыми скорее всего недостаточной осведомленностью
их авторов об условиях образования болот и водных свойствах
залегающего в них торфа, постараемся внести ясность в
существо данного вопроса. Действительно, в истоках многих наших
рек находятся низинные болота или озера, окруженные
болотами. Это и создает впечатление, что реки питаются болотными
водами. В сущности же и реки, и болота, возникающие в
истоках рек, питаются грунтовыми водами, выходящими из
подземных водоносных горизонтов, а также атмосферными осадками,
выпадающими на водосборную площадь.
Что касается болот верхового и переходного типов, не
связанных непосредственно с речными долинами, то они отдают
рекам только ту часть питающей их атмосферной и нередко
мягкой грунтовой воды, которая уже не может быть поглощена
переувлажненным сфагновым покровом и залегающим под ним
торфом, а также израсходована на эвапотранспирацию. В
условиях южной Карелии это составляет 27% от годового
количества осадков (Чесноков, 1977).
Разумеется, в случае очень крупных болотных массивов,
достигающих десятков и даже сотен тысяч гектаров, и такой
объем стока обеспечивает образование ручьев и речек. Тем не
менее и в данном случае торфяники не служат генераторами
влаги, а лишь осуществляют транзитную функцию
перераспределения поступающей в них воды между поглощением
торфяным слоем, испарением в атмосферу и стоком.
Как показывают исследования некоторых названных
авторов, осушение болот обычно не приводит к уменьшению стока,
а наоборот, увеличивает его. Положительное влияние
осушения болот на сток в условиях Карелии подтверждается
исследованиями И. М. Нестеренко в северной Карелии, на Корзин-
ском стационаре и В. А. Чеснокова на Киндасовском
стационаре (см. статью в настоящем сборнике).
С выводами советских авторов согласуются и результаты
исследований финских ученых (Paavilainen, 1976; Heikurai-
nen, 1976), согласно которым осушение лесных земель
приводит к увеличению стока с открытых мест и стабилизирует его
годичную величину.
13

Что касается загрязнения рек и его отрицательных
последствий, вызываемых осушительной мелиорацией, то финский:
исследователь Павилайнен (Paavilainen, 1976) отмечает
некоторое увеличение содержания минеральных веществ и гумуса
в речных водах, что приводит иногда к вредным локальным
эффектам, если в воде снижается содержание кислорода. По>
сообщению Л. Рамберга (Ramberg, 1976), осушение лесов и
болот в одном из регионов Финляндии на 40% площади вызвало
снижение запасов воды в почве на 68 мм, но одновременно
привело к увеличению стока реки на 73 мм. С понижением
уровня почвенно-грунтовых вод усилилась минерализация
органического вещества торфяной почвы и выщелачивание из
нее аммонийных и других солей, особенно после внесения
удобрений. О сильном загрязнении речных вод стоками с
осушаемых болот в южной Карелии сообщается и в статье
В. А. Чеснокова (см. настоящий сборник). Однако следует
заметить, что степень и продолжительность загрязнения
сильно зависят от соблюдения давно уже установленных условий
и норм проектирования и строительства осушительной сети,
предусматривающих исключение или уменьшение названного
отрицательного влияния гидромелиорации.
Выводы. Сильная заболоченность лесной зоны Европейской
России и Западной Сибири обусловлена спецификой ее физико-
географических особенностей: существенным превышением
выпадающих осадков над испарением, благоприятными для
скопления и застоя влаги геоморфологическими условиями и
нередко близким к поверхности стоянием уровня грунтовых
вод.
В основе развития болотообразовательного процесса и
смены лесных биогеоценозов болотными лежит нарушение
нормального для леса обмена веществ и энергии под влиянием
гипертрофии влажности среды, подавляющей процессы
минерализации растительных остатков, которые накапливаются в
виде торфа.
Болота не генераторы влаги, а служат лишь ее
аккумуляторами. Накапливая воду до полной влагоемкости торфа и
мохового слоя, они расходуют на сток только протекающий
через них транзитом непоглощенный остаток грунтовой или
атмосферной воды.
Сильная заболоченность земель таежной зоны и
продолжающаяся на севере в настоящее время агрессия болотообра-
зования позволяет считать осушительную мелиорацию
необходимым народнохозяйственным мероприятием и эффективным
средством преобразования природы Севера.
Осушение болот лесной зоны не приводит к уменьшению,
речного стока, а часто несколько увеличивает его, улучшая
одновременно водный режим мелиорируемых территорий.
14

Для предотвращения или резкого уменьшения размеров
возможного загрязнения водоприемников сточными водами
мелиорируемых и осваиваемых в сельском хозяйстве болот
безусловно необходимо как использование уже известных в
мелиоративном строительстве способов, так и разработка новых,
более эффективных.
ЛИТЕРАТУРА
Болота Западной Сибири. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 448 с.
Булавко А. Г. Водный баланс речных водосборов. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.
304 с.
Веретенников А. В. Физиологические основы устойчивости растений к
временному избытку влаги. М.: Наука, 1968. 216 с
Докучаев В. В. Осушительные работы в Полесье и Рязанской губернии. СПб,
1880.
Залитис П. П. Закономерности территориального распределения
переувлажненных лесов в Латвийской ССР.—Лесоведение, 1976, № 2, с. 9—17.
Згуровская Л. Я. Строение и рост корневых систем древесных растений на
различных типах болот.— В кн.: Заболоченные леса и болота Сибири. М.:
Изд-во АН СССР, 1963, с. 12.—146.
Иванов К. Е., Новиков С. М., Романов В. В. Некоторые основные положения
методики исследований влияния осушительных мелиорации на водные
ресурсы и водный режим территорий.— Труды ГГИ, 1973, вып. 208,
с. 153—160.
Ивицкий А. И. Влияние осушения болот на режим рек.— В кн.: К вопросу
освоения и развития производительных сил Полесья. Минск: Изд-во
АН БССР, 1949, т. 27, с. 192—200.
Клюева К. А. Влияние осушительных мелиорации на гидрологический режим
ряда рек Белоруссии.—Труды ГГИ, 1973, вып. 208, с. 187—212.
Кощеев А. Л. Заболачивание вырубок и меры борьбы с ним. М.: Изд-во
АН СССР, 1955. 167 с.
''• Нейштадт М. И. Мировой природный феномен — заболоченность Западно-
, Сибирской равнины.— Изв. АН СССР. Сер. геогр., 1971, № 1, с. 21—34.
Нейштадт М. И. Возникновение и скорость развития процесса
заболачивания.— В кн.: Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири. М.:
Наука, 1977, с. 39—47.
Нестеренко И. М., Пьявченко Н. И. Перспективы осушения и особенности
регулирования водного режима почв Европейского Севера СССР.— В кн.:
Водные мелиорации в СССР. М.: Наука, 1974, с. 16—45.
Никонов М. Н. О некоторых особенностях размещения торфяных залежей.—
Труды Юбилейной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения
В. В. Докучаева. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1949, с. 602—607.
'•' Никонов М. Н. Районирование торфяных болот в связи с использованием их
в народном хозяйстве.— Труды Ин-та леса и древесины АН СССР, 1955,
т. 31, с. 49—63.
Новиков С. М., Клюева К. А., Бавина Л. Г., Сорочан О. Г., Харченко К. И.
Влияние осушения на водный режим и составляющие водного баланса
мелиорируемых земель.— В кн.: Труды IV Всесоюз. гидрол. съезда, 1976,
т. 4, с. 433—443.
Потаевич Е. В., Кучко Л. А., Яковлева В. И. К физиологии березы пушистой
на осушенном и неосушенном болоте.— В кн.: Стационарное изучение
болот и заболоченных лесов в связи с мелиорацией. Петрозаводск, 1977,
с. 33—55.
Пьявченко Н. И. Типы заболачивания лесов в бассейне Северной Двины.—
Труды Ин-та леса и древесины АН СССР, 1957, т. 36, с. 5—55.
15

Пьявченко Н. И. Лесное болотоведение и осушение лесных земель в СССР.—
В кн.: Вопросы Лесоведения и лесоводства: (Докл. на V Всемирном
лесном конгр.). М.: Изд-во АН СССР, 1960, с. 288—299.
Пьявченко Н. И. Лесное болотоведение. М.: Изд-во АН СССР, 1963, 192 с.
Пьявченко Н. И. Торфонакопление и его продуктивность.— В кн.: Динамика
органического вещества в процессе торфообразования. Л.: Наука, 1978,
с. 141—155.
Пьявченко Н. И., Корнилова Л. И. О диагностических показателях типов
торфа.—Почвоведение, 1978, № 10, с. 146—153.
Пьявченко Н. И., Сибирева 3. А. Некоторые результаты стационарного
изучения взаимовлияний леса и болота в подзоне средней тайги.— Труды
Ин-та леса и древесины АН СССР, 1962, т. 53, с. 174—203.
Чесноков В. А. Влияние осушения на изменение метеорологического и
гидрологического режимов болот и заболоченных лесов в связи с мелиорацией.
Петрозаводск, 1977, с. 19—33.
Шебеко В. Ф. Гидрологический режим осушаемых территорий. Минск:
Урожай, 1970, 299 с.
Heikurainen L. Comparison between runoff conditions on a virgin peatland and
a forest drainage area.— Proceedings of the 5th International Peat
Congress. Vol. I. Poznan, 1976, p. 76—86.
Paavilainen E. Typpilannoitus ohutturpeisilla piensararameilla. Helsinki, 1976a,
16 c.
Paavilainen E. Effect of drainage and fertilization of peatlands on the
environment.—Ecol. bull., 19766, No 21, p. 137—141.
Ramberg L. Effects of forestry operation on aquatic ecosystems.— Ecol. bull.,
1976, No 21, p. 143—149.
УДК 634.0.237
ГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫЙ ФОНД СССР
И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ОСУШЕНИЯ
Е. Д. САБО
С 1962 по 1973 г. проводился учет гидролесомелиоративного
фонда на всей лесной территории СССР с севера по границе
между северной тайгой и лесотундрой, с юга — по границе
лесостепи (с заболоченностью лесного фонда более 5%),
проводящей в районе Алтайского края по государственной грайице
СССР.
При подборе и обработке материалов для всей территории
СССР за основу была взята типология лесорастительных
условий П. С. Погребняка A955). Она позволила соединить воедино
различные типы леса, использованные при устройстве лесов в
отдельных регионах. При этом к гидролесомелиоративному
фонду относились лесорастительные условия с индексом увлажнения
4 и 5. Вопрос о выделении части площадей с индексом 3
решался в каждом случае отдельно на основе изучения таксационных
операций, региональной и общей типологической литературы, а
также при уточнении в натуре.
Предполагается, что в пределах лесной зоны имеется
244 996,2 тыс. га, в том числе к гидролесомелиоративному фон-
16

Таблица 1
Распределение гидролесомелиоративного фонда по категориям земель на
момент обследования по союзным республикам, тыс. га
Гидр олесомелиоративный фонд
Республика
сеср
РСФСР
БССР
УССР A0 обл.)
Латвийская ССР
Литовская ССР
Эстонская ССР

Гидролесомелиоративный
фонд
4i>
228695,7
224311,0
1546,9
714,6
976,4
261,2
885,6
покрыто
лесом
111474,6
108499,6
1159,1
416,6
708,8
193,5
497,0
не покрыто
лесом
5794,6
5667,0
57,2
4,3
22,6
2,9
40,6
болота
110695,0
109531,3
275,0
275,9
200,1
53,6
323,1
сенокосы к
прочие
угодья
767,5
613,1
55,6
17,8
44,9
11,2
24,9
ду относится 228 695,7 тыс. га заболоченных площадей
(Вомперский, Сабо, Формин, 1975). Их характеристики по союзным
республикам приведены в табл. 1.
Огромный гидролесомелиоративный фонд СССР заставляет
очень тщательно подходить к выделению зон и районов
массового лесоосушения. Основное внимание при этом должно быть
уделено высокой эффективности затрат на мелиорацию,
снижению срока возврата затраченных средств, быстрейшему
получению древесины высокого качества и нужных пород, охране
окружающей среды.
До последнего времени эти вопросы решались хотя и на
основе имеющихся данных по учету лесного фонда, но с известной
долей субъективизма. Стремление перейти к более объективным
методам решения (что очень важно для планирования и
перспективного проектирования) заставили разработать новую
методику объективного выделения зон высокоэффективного
лесоосушения, основанную на четкой цифровой оценке количества и
качества гидролесомелиоративного фонда, его учетной единицы. При:
этом в зависимости от поставленных задач такой учетной
единицей может быть выдел, квартал, объект (группа кварталов),,
лесничество, лесхоз, область. Практически для решения
вопросов о подборе объектов спускаться ниже квартала не имеет
смысла. При решении же крупнорегиональных вопросов
основной учетной единицей обычно служит лесничество или лесхоз.
Известно, что эффективность лесоосушения в значительной
мере зависит от климатических условий, в которых расположен
объект мелиорации. Для выделения четких количественных
закономерностей была найдена зависимость среднего прироста
леса от заболоченности лесного фонда области при различных
значениях биоклиматических потенциалов (БКП),
характеризующих биологическую продуктивность климата (Шашко, 1967).
1?

Примером может быть зависимость среднего прироста лесов
области (у, м3/га) от заболоченности (х, %) в условиях БКП =
1,4:
у=0,000003 *3+0,00046 х2—0,07 х+2,77.
Полученная связь характеризуется корреляционным отношением
0,8+++ при уровне значимости 0,001 (т) = 0,86+++, F=17,6>
^ * o.ooi == О,О) .
По результатам изучения в 500 пунктах лесной зоны страны
были найдены аналогичные зависимости для БКП 0,8; 1,0; 1,4;
1,9 и 2,5, которые были выравнены по степени заболоченности,
величинам БКП и регионам (с охватом всей территории СССР).
Затем средние приросты привели к нулевой заболоченности,
средний прирост, равен 4,0 м3/га, приняли за 1,0, а все
остальные были выражены в долях от него. По полученным данным
построена карта климатической (относительной)
продуктивности осушенных насаждений, откорректированная на основе
данных специальных таблиц эффективности осушения.
Полученная карта позволяет решать вопросы ожидаемой
эффективности осушения однотипных насаждений в различных
климатических условиях с доведением их до объемных величин.
На основании этой карты гидролесомелиоративный фонд
каждой учетной единицы получает четкую качественную
характеристику, выражаемую коэффициентом климатической
продуктивности (Кк).
Точность карты была проверена по материалам Л. Хейку-
райнена A960) для Финляндии (среднее расхождение — 2,2%);
по материалам специально заложенных 130 пробных площадей
в Карельской АССР (среднее расхождение +1,25%); по
специальным таблицам прироста осушенных насаждений различных
авторов на основе 920 пробных площадей (среднее расхождение
от +2,2% до —0,8% при расхождении по отдельным типам леса
до ±17,0%).
Следующий фактор, определяющий эффективность
мелиорации,— тип леса и лесорастительные условия. Для учета влияния
этого фактора на основе «Нормативов для определения лесовод-
ственной эффективности осушения» была составлена шкала
типологической продуктивности при выращивании хвойных пород
в зоне климатической продуктивности, характеризуемой /Ск=1,0.
Типологическая продук-
Тип тивность (текущий до-
лесорастительных полнительный прирост
условий хвойных пород при
полноте 0,7, м3/га)
А4 1,6
А5 3,1
84 1,8
85 4,3
Типологическая про-
Тип дуктивность (текущий
лесорастительных дополнительный при-
условий рост хвойных пород при
полноте 0,7, м3/га)
С4 2,0
С5.Д4_5 5,8
Болота верховые 1,2
» переходные 2,7
» низинные 4,8
18

По этой шкале можно определить коэффициент
типологической продуктивности (Кт) по формуле
Кт= 1>6^4 + 3,lS2A5 + SB4+...+ ...Sg.H, -4,8
i—-n
где Si—площадь соответствующего типа лесорастительных
условий, га.
Затем определяют коэффициенты климатической и
типологической продуктивности ККТ = КК-КТ, по которым строят карту
климатической и типологической продуктивности.
Следующий важный фактор — учет открытых болот и их
доли в общей площади гидролесомелиоративного фонда. Долю
болот с учетом их последующего влияния удобно учитывать
через коэффициент дисконтирования (приведения) прироста по
известной формуле
В = 1
где Епп— норматив приведения (обычно равный в лесном
хозяйстве СССР и зарубежных стран от 0,02 до 0,03); t — время,
лет (принимаемое для лесопокрытой площади 40—50 и для
открытых болот 80—100 лет).
В соответствии с этим В?'02=0,372 и В ^=0,138; В?п03=0,307
50 100 '40
и В^03 = 0,094. Тогда средневзвешенный коэффициент
дисконтирования (/Сд) для учетной единицы можно определить по
формуле
,о,о2 °'372* 5 + 0,138- 5
£г0,02
Ад =
5лес + 5бол
где 5лес—лесопокрытая площадь, га; S6oJl—площадь болот, га..
После этого определяют общий коэффициент климатической
и типологической продуктивности с учетом дисконтирования
прироста ККтД = Кк-Кг-Кл и строят карту.
Следующими факторами, влияющими на эффективность
осушения, являются породы (их прирост) и денежная оценка
древесины.
Сопоставление эффективности осушения хвойных и
лиственных пород позволило установить, что дополнительный прирост
хвойных в тех же лесорастительных условиях в среднем в
2,5 раза выше, чем лиственных, что определяет поправочный
коэффициент на лиственные равным 0,4. Тогда поправочный
коэффициент и? породу (Ки) для учетной единицы можно найти
из выражения
1,0.5хв + 0,4-5лист
п== s s '
19'

где Sxb—площадь хвойных пород, га; 5ЛИСТ—площадь
лиственных пород, га.
Для учета стоимости древесины использовались следующие
переводные коэффициенты цен для различных древесных пород
с учетом товарной структуры древостоев и действующих такс
(Вомперский, Сабо, Формин, 1975):
1,24
0,30
0,14
Основной породой при осушении в Европейской части служит
сосна (/(=1,00), а в Сибири — кедр и лиственница (К= 1,005),
поэтому средний коэффициент для хвойных можно принять
равным 1,0. При осушении лиственных, как правило, преобладают
береза и ольха черная, характеризующиеся коэффициентом 0,3.
Поэтому поправочный коэффициент (экономический) на
стоимость древесины (Кэ) для учетной единицы можно определить
по формуле
Сосна
Лиственница
Кедр
Ель, пихта
Дуб, ясень, клен
1,00
0,69
1,32
0,73
1,63
Бук
Береза, ольха черная,
граб, ильмовые, липа
Осокорь, ольха белая,
осина, тополь
Кэ
1.0 5ХВ+0,3-5ЛИСТ
S 4- <?
ихв i ^лист
где 5ХВ—площадь хвойных пород, га; 5ЛИСТ—площадь
лиственных пород, га.
После этого можно определить общие коэффициенты для
построения карты с учетом всех изложенных факторов:
В дальнейшей работе при выделении конкретных участков
осушения в пределах области (на основе характеристики
кварталов) целесообразно использовать также коэффициент
заболоченности (Кз), который равен проценту заболоченных
площадей. Этот коэффициент помогает выделить сильнозаболоченные
кварталы среди слабозаболоченных. При выделении целых зон
роль этого коэффициента снижается, так как
слабозаболоченные лесничества и лесхозы просто выпадают из учета, а
гидролесомелиоративный фонд в их пределах может быть
сконцентрирован в небольшом количестве мест при относительно низкой
заболоченности.
При работе с целыми лесничествами и лесхозами
необходимо учесть еще одно положение. В настоящее время осушение
гидролесомелиоративного фонда ведется, как правило,
выборочно в пределах 15—30% общей площади заболоченных земель.
Поэтому целесообразно выделять районы и зоны лесоосушения
для планирования и перспективного проектирования с учетом
не всего гидролесомелиоративного фонда лесхоза или
лесничества, а лишь того, который оставлен на основе предварительных
20

балансовых расчетов. При этих расчетах из общей площади
заболоченных земель вычитаются (остаются в естественном
состоянии) такие категории земель, как верховые болота,
торфяной фонд, намеченный к разработке в рассматриваемый период,
охраняемые ценные болотные массивы с зарослями ягод
(клюквы), лекарственными растениями, болота, имеющие
водорегулирующее значение, земли, передаваемые под сельское хозяйство,
заповедники и ценные заказники, мелкие разрозненные участки,
земли, подлежащие затоплению при строительстве
гидротехнических сооружений и другие.
Наличие комплекса специальных карт позволяет решать
целый ряд вопросов, к которым можно отнести выделение
северной границы целесообразного осушения (исходя из уровня
ведения лесного хозяйства, особенности гидролесомелиоративного
фонда, задач на перспективный период, конкретного плана
осушения); выделение зон высокоэффективного лесоосушения (с
заданной обеспеченностью коэффициентов, характеризующих
качественный уровень площадей, отводимых под осушение);
размещение трестов и лесных машинно-мелиоративных станций;
подсчитывать ожидаемый эффект от осушения с учетом
характеристики гидролесомелиоративного фонда и другие вопросы.
Изложенная методика была разработана и апробирована
при рассмотрении вопроса об осушении заболоченных площадей
Урала, Западной Сибири и Нечерноземной зоны РСФСР.
С помощью указанной методики были решены три основные
группы вопросов: выделена буферная зона, севернее которой в
настоящее время проводить лесоосушение целесообразно;
составлен баланс гидролесомелиоративного фонда, в результате
которого определены конкретные площади для осушения в
перспективный период; улучшена качественная характеристика
этих площадей.
Для выделения буферной зоны числовая характеристика
лесхозов в зоне традиционного осушения (Прибалтийские
республики, Псковская, Новгородская, Калининская области и др.)
была принята за 1,0. Затем для условий Карельской АССР
аналогичные показатели были взяты с коэффициентом 0,4, а для
условий Архангельской области и Коми АССР — с
коэффициентом 0,5.
Проведение соответствующих изолиний выделило общирную
зону, ограниченную расположенными по краям изолиниями с
одинаковым относительным значением. Эта зона и была
принята за буферную, разделяющую всю территорию Нечерноземной
зоны РСФСР на две основные части — севернее буферной зоны,
где осушение пока нецелесообразно, и южную, где эти работы
будут проводиться в дальнейшем. Буферная зона, как говорит
само название, занимает промежуточное положение как в
географическом, так и в хозяйственном отношении.
21

Таблица 2
Качественная характеристика основных частей Нечерноземной зоны РСФСР
Коэффициент
Значения коэффициентов
нечерноземная
зона
зона
мелиоративных работ
буферная зона
севернее
буферной зоны
К 1,30—0,10 1,30-0,40 0,50-0,40 0,40-0,10
ккт 6,38—0,62 4,66-1,64 1,64—0,77 0,85—0,62
кктд 2,99-0,14 2,14-0,53 0,59-0,45 0,32-0,14
к*дпэ 1,92-0,06 1,34-0,43 0,49-0,23 0,30-0,06
Положение всех указанных частей хорошо иллюстрирует
табл. 2 основных коэффициентов, характеризующих
гидролесомелиоративный фонд по лесхозам соответствующей зоны.
Из табл. 2 видно, как предлагаемая методика объективно
обеспечивает относительно более высокое качество
гидролесомелиоративного фонда в осушаемой зоне.
Следующий важный шаг — определение рационального
процента осушения заболоченных площадей с учетом охраны
ценных природных комплексов. Для этого из общей площади
заболоченных земель вычитают те площади, которые в силу
указанных обстоятельств сохраняются в естественном состоянии. Учет
соотношения осушаемых и сохраняемых в естественном
состоянии заболоченных земель в тех областях Нечерноземной зоны,
где осушение скоро будет завершено, показал, что лишь в очень
небольшом числе областей будет осушено более 50%
заболоченных лесных земель. Так, по нашим расчетам, в Брянской
области должно быть осушено 39%, Владимирской — 52%,
Ивановской — 58%, Московской — 70%, Рязанской — 61 %,
Смоленской — 31 % и Ярославской — 29%.
В 13 областях Нечерноземной зоны намечается следующая
картина (табл. 3).
По данным табл. 3 видно, что в большинстве областей
предполагается осушить от 8 до 38% заболоченных площадей и
лишь в двух областях они превышают 40%.
Из площади 54 365,8 тыс. га в буферной зоне находится
10 850,8 тыс. га, севернее буферной зоны 19 191,8 тыс. га, и
оставшаяся площадь составляет 24 323,2 тыс. га. Из этой
площади сохраняемые ягодники занимают 885,3 тыс. га, должно быть
передано под сельское хозяйство 980,5 тыс. га, мелкие
разрозненные участки занимают 9634,5 тыс. га, торфяной фонд —
761,3 тыс. га, заповедники—1161,4 тыс. га, низкопродуктивные
верховые болота—2931,7 тыс га, уже осушено 1385,6 тыс. га
(Сабо, 1972).
22

Таблица 3
Баланс гидролесомелиоративного фонда 13 областей Нечерноземной зоны
РСФСР, тыс. га*
Итого
Автономная респу(
[ область
Карельская АССР
Коми АССР
Архангельская
Вологодская
Горьковская
Калининская
Кировская
Костромская
Ленинградская
Новгородская
Пермская
Псковская
Свердловская
*лика,
обл.
»
»
»
»
»
»
У>
>
»
»
Общая
заболоченная
площадь
5543,4
16729,9
15377,1
2993,8
375,3
837,9
1703,9
546,1
1962,1
919,4
1967,4
662,5
4747,0
Гидролесомелиоративный фонд
не
подлежащий
осушению
4166,0
15396,7
14095,6
1741,0
275,0
658,1
921,1
434,4
1392,1
704,0
1216,7
486,3
4185,3
осушаемый и
к осушению
тыс. га
1377,4
1333,2
1281,5
1252,8
100,3
179,8
782,8
111,7
570,0
215,4
750,7
176,2
561,7
намеченный
%
24,8
8,0
8,3
41,8
26,7
21,5
45,9
20,5
29,1
23,4
38,2
26,6
11,8
54365,8 45672,3
8693,5
16,0
« Таблица составлена по материалам схемы осушения заболоченных лесов Нечерноземной
•оны РСФСР (Вомперский, Сабо, Формин, 1975).
Таблица 4
Изменение основных качественных показателей гидролесомелиоративноги
фонда, выделенного на основе новой методики
Типы леса и болот
Распределение типов, %
в пределах всей
заболоченной
площади
мелиоративного
фонда в
осушаемой зоне
разница
А4-5
В4-5
С4-5
Итого
Болота верховые
Болота переходные и
низинные
Итого болот
Всего
37,8
24,0
6,2
68,0
17,5
14,5
32,0
100,0
41,6
33,2
12,1
86,9
4,3
8,8
13,1
100,0
+3,8
+9,2
+5,9
+18,9
-13,2
-5,7
—18,9
0,0

Выделенный таким образом мелиоративный фонд зоны
обладает уже более высокими показателями, чем вся заболоченная
территория в целом. Степень этого улучшения хорошо видна из
материалов табл. 4.
По данным табл. 4 видно, что благодаря целенаправленному
отбору заболоченных площадей лесопокрытая площадь
гидролесомелиоративного фонда возросла на 18,9% и составила
86,9%, в то время как площадь болот уменьшилась на эту же
величину, составив в осушаемой зоне всего 13,1%, что лучше
всего свидетельствует в пользу примененной методики. Таким
образом, общие перспективы осушения заболоченных лесов
Нечерноземной зоны заключаются в осушении около 16% заболо*
ченной территории, охране естественных плантаций ценных
пищевых и лекарственных растений, а также других ценных
угодий и высокой эффективности мелиорации, обеспечивающей
большой прирост древесины и быстрый возврат затраченных
средств.
ЛИТЕРАТУРА
Вомперский С. Э., Сабо Е. Д., Формин А. С. Лесоосушительная мелиорация.
М.: Лесная промышленность, 1975. 293 с.
Нормативы для определения лесоводственной эффективности осушения. M.t
Союзгипролесхоз, 1977. 184 с.
Погребняк Я. С. Основы лесной типологии. 2-ое изд. Киев: Изд-во АН УССР,
1955. 456 с.
Сабо Е. Д. Выделение зон высокоэффективного лесоосушения.— Лесное
хозяйство, 1972, № 3, с. 17—20.
Хейкурайнен Л. Лесоосушение и его использование. Хельсинки, 1960. 378 с.
На фин. яз.
Шатко Д. И. Агроклиматическое районирование СССР. М.: Колос, 1967. 235 с.
УДК 631,626.5
ВЛИЯНИЕ ОСУШЕНИЯ
НА ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
МЕЛИОРИРУЕМЫХ ТЕРРИТОРИИ
И РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ
с. м. новиков
Болота и заболоченные земли в нашей стране занимают
около 10% территории. По приближенной оценке, площадь
осушенных земель в стране к 1976 г. составляла около 13 млн. га.
Наиболее развиты осушительные мелиорации в Белоруссии,
Украине, в республиках Советской Прибалтики и в Нечерноземной зоне
РСФСР.
24

Распределение осушаемых земель по речным водосборам
крайне неравномерно: наибольшая доля осушенных болот,
заболоченных и переувлажненных земель приходится на реки
бассейна Балтийского и Черного морей, наименьшая —на реки
бассейнов северных морей. Так, площадь осушенных земель в
настоящее время в бассейнах рек Днепра (до г. Киева), Немана
«(до г. Смалининкай), Западной Двины (до хут. Липши)
составляет соответственно 7,3, 22 и 28% от площади водосборов, в то
время как в бассейнах рек Северной Двины (до с. Усть-Пине-
га), Печоры (до с. Усть-Цильма), Енисея (до г. Игарка) она
значительно меньше и равна соответственно 0,6, 0,13 и 0,22%.
Следует иметь в виду, что процент мелиорированных земель на
речных водосборах повышается с уменьшением площади
бассейна. На средних и особенно малых водосборах на долю
осушенных земель может приходиться до 40—50% площади
речного бассейна.
До недавнего времени при проведении мелиоративных работ
на болотах, заболоченных и переувлажненных землях строились
преимущественно осушительные системы одностороннего
действия, обеспечивающие сброс избыточных вод с переувлажненных
терриоторий. Однако, как показал опыт ведения сельского
хозяйства на осушенных землях, даже в нормальные по
увлажнению годы в зоне избыточного увлажнения бывают периоды,
когда сельскохозяйственные культуры испытывают недостаток в воде.
Поэтому для получения высоких и устойчивых урожаев даже
в этой зоне необходимо орошение полей. В последние годы в
практику мелиоративного строительства широко внедряются осуши-
тельно-увлажнительные системы, способные обоспечить
оптимальный водный режим для сельскохозяйственных растений в
течение всего вегетационного периода в разные по увлажнению
годы.
С каждым годом темпы развития мелиоративных работ на
заболоченных и переувлажненных землях возрастают.
Наибольшее развитие осушительные мелиорации получат в РСФСР,
БССР, УССР, несколько меньшее — в республиках Советской
Прибалтики, где большая часть нуждающихся в осушении
земель к настоящему времени уже мелиорирована. Наряду с
осушением новых земель будут вестись большие работы по
реконструкции старых осушительных систем.
Значительные площади осушения не могут не сказаться на
водном режиме и водных ресурсах мелиорируемых территорий.
Водный режим осушаемых земель, используемых в сельском
хозяйстве, значительно улучшается, поскольку при
осуществлении мелиоративных мероприятий ставятся задачи создания
оптимального водного режима для сельскохозяйственных культур.
При проектировании мелиоративных мероприятий, как правило,
не принимается во внимание и не учитывается возможное
изменение водного режима прилегающих территорий, которое обычно
25

связано с понижением уровня грунтовых вод. Последнее в
большинстве случаев ведет к ухудшению условий водного режима в
верхнем корнеобитаемом слое почво-грунтов, что отрицательна
сказывается на прилегающих к мелиорируемым землям
территориях. Поэтому основная задача при проведении
мелиоративных работ должна состоять в улучшении водного режима не
только осушаемых земель, но и прилегающих к ним территорий.
Комплексные исследования естественных и осушенных болот,
в частности их водного режима и водно-теплового баланса,
водно-физических свойств торфяной залежи и др., выполненные
за последние 15—20 лет, показывают, что влияние осушения
болот на сток рек и составляющие водного баланса речных
водосборов не однозначно (положительное или отрицательное).
Степень и направление этого влияния зависят от
результирующего воздействия ряда факторов, обусловливающих
формирование рассматриваемых элементов и действующих нередко в
противоположных направлениях. Так, прокладка сети
осушителей на болотах создает благоприятные условия для стока
болотных вод с этих территорий. В то же время понижение уровня
грунтовых вод при осушении и связанное с ним уменьшение
влагозапасов торфяной залежи ведут к увеличению
аккумулирующей емкости зоны аэрации, что способствует замедлению и
частичному снижению стока. И еще одна особенность.
Снижение уровня воды на болоте в результате осушения уменьшает
испарение с них, использование же осушенных болот под
интенсивное сельскохозяйственное производство и лесное хозяйства
способствует повышению испарения. В результате изменения
стока и испарения с болот под влиянием их осушения и освоения
в каждом случае будет определяться результирующим влиянием
основных факторов, преобразующих эти характеристики
(густота осушительной сети, норма осушения, характер и качества
использования осушенных земель и т. д.). Для малых рек,
помимо перечисленных факторов, большое значение имеют
гидрогеологические условия района, т. к. изменение стока на таких
реках при мелиорации может быть вызвано существенным
изменением механизма стекания и поступления талых и дождевых
вод в речную сеть после создания осушительной сети.
В результате многолетних исследований гидрологическога
режима рек, в бассейнах которых проводились и проводятся
осушительные мелиорации на болотах, заболоченных и
переувлажненных землях, накоплен определенный опыт при изучении;
влияния осушения на водные ресурсы и режим. На основе этих
исследований выявлены общие закономерности и характер
влияния осушительных мелиорации на элементы водного режима иг
составляющие водного баланса болотных массивов и речных
водосборов.
Исследование влияния осушения на атмосферные осадки,
выполненные в ГГИ (Новиков, Клюева, Бавина, Сорочан, Харчен-
26

ко, 1976), показывают, что при современных масштабах
мелиоративных работ в зоне избыточного увлажнения заметных
изменений в величинах осадков ожидать не следует. Изменения
^осадков находятся в пределах точности их измерений.
Возможно, что при осушении заболоченных и переувлажненных
площадей, занимающих огромные территории (сотни тысяч
квадратных километров), может измениться эта составляющая, хотя
некоторые исследователи (Алпатьев, 1969) считают данные
изменения маловероятными. В связи с этим в настоящее время при
оценке влияния осушительных мелиорации на элементы
гидрологического режима, например годового стока, с использованием
метода водного баланса величина осадков принимается
независимой от осушения.
Влияние осушения на характеристики гидрологического
режима и составляющие водного и теплового балансов
проявляется непосредственно на мелиорируемой площади и несколько
меньше — на прилегающих территориях. Степень влияния
осушения на водный режим речных водосборов при прочих равных
условиях в значительной мере зависит от величины
относительной площади осушенных земель на водосборе.
Изменение составляющих водного баланса болот и
заболоченных земель (испарения и стока) под влиянием осушения
обусловливает изменение водных ресурсов и гидрологических
характеристик речных водосборов, которое необходимо
учитывать при планировании развития народного хозяйства на
перспективу. При этом следует иметь в виду, что влияние осушенья
на режим малых и крупных рек из-за различий в их
дренирующей способности может существенно отличаться и даже
проявляться в различных направлениях (Иванов, Новиков, Романов,
1973). Если малые реки, в бассейнах которых проводятся
осушительные мелиорации, по величине вреза русла часто
сопоставимы с глубиной осушительной сети, то в результате
осушительных мероприятий водность их может резко снижаться или
возрастать при весьма малом изменении или даже неизменности
стока крупных речных бассейнов, в состав которых они входят.
Однако и при одинаковых площадях водосборов осушение болот
и заболоченных земель по-разному сказывается на водном
режиме рек в зависимости от климатических, гидрогеологических
и почвенных условий водосбора, степени его заболоченности,
типа болот и характера их мелиорации и освоения; в одних
случаях это влияние незначительно, в других проявляется вполне
отчетливо.
При исследовании влияния осушительных мелиорации на
характеристики речного стока обычно применяются либо метод
аналогов, или контрольных водосборов, либо метод водного
баланса, либо, наконец, метод, основанный на использовании
связей стока с определяющими его метеорологическими
факторами. Сложность использования перечисленных методов заклю-
27

чается в основном в недостатке исходной информации по
гидрологическому режиму и гидрографическим характеристикам
мелиорируемых и контрольных водосборов, а также надежных
сведений о хозяйственной деятельности на водосборах. Это
обстоятельство— иногда одна из причин разноречивых выводов о
характере влияния осушительных мелиорации на
гидрологические характеристики речных водосборов.
Влияние осушения на годовой сток. Этот вопрос, которому
посвящено наибольшее количество исследований, все еще
нельзя считать окончательно решенным. Большинство
исследователей приходят к выводу, что осушительные мелиорации
способствуют увеличению годового стока особенно в первые
годы после завершения строительства осушительных систем.
Как показывает анализ, это происходит за счет сработки так
называемых «вековых запасов» болотных и грунтовых вод и
уменьшения суммарного испарения, обусловленного более
низкими уровнями воды на болоте и сокращением длительности
затопления пойм. По данным К. А. Клюевой и Ю. М. Покумей-
ко A975), полученным для 50 мелиорируемых водосборов
Белоруссии, годовой сток на 26 из них после проведения
осушительных работ увеличился, на остальных водосборах
заметно не изменился. Наибольшее повышение годового стока (от
32 до 44%) произошло на водосборах Белорусского Полесья.
Выводы об увеличении годового стока рек под влиянием
осушительных мелиорации получены и некоторыми другими-
исследователями как для рек Белоруссии, так и для рек
Украины, Прибалтики и центральных районов РСФСР. Наряду с
выводами об увеличении годового стока рек под влиянием
осушительных мелиорации имеются данные, свидетельствующие
о том, что годовой сток на некоторых мелиорированных
водосборах не меняется, а на некоторых — даже уменьшается.
Последнее можно объяснить либо увеличением испарения
после осушения и освоения болот, либо переводом части
поверхностных вод в грунтовые потоки, дренируемые более крупными
реками.
На гидрологически замкнутых речных водосборах,
которыми обычно являются бассейны крупных, реже — средних рек,
изменение годового стока под влиянием осушения, как уже
отмечалось, может быть обусловлено сработкой «вековых
запасов» болотных и грунтовых вод и изменением испарения.
Принимая во внимание эти два фактора, в работе Новикова и
Гончаровой A978) сделана попытка прогнозирования изменения
годового стока крупных рек под влиянием осушительных
мелиорации. Величина прибавки W (м3) к годовому стоку за счет
сработки вековых запасов вод на болотах и прилегающих к.
ним суходолов определена по зависимости
W = (F/ос.Лз + Ffcyxh2) -10е, A)
28

где F — площадь водосбора, км2; /ос. б —площадь осушенных
болот на водосборе за расчетный год, в долях единицы; fcyx —
площадь прилегающих к болоту суходолов на водосборе,
находящихся под влиянием выполненного в расчетный год осушения,
в долях единицы: h6 — слой воды, теряемый торфяной залежью
при осушении болот, м; h2cyx—слой воды, теряемый
грунтовыми водами прилегающих к осушаемому болоту суходолов
при снижении уровня на болоте, м. На основе этой
зависимости A) и численных значений h6 и Л*сух> полученных для
условий Белоруссии, приближенно определена величина слоя
сработки вековых запасов на 1% осушенной площади, которая
оказалась равной 7,2 мм.
Использование этой величины при составлении прогноза
изменений годового стока предполагает достаточно
равномерное распределение осушаемых земель на водосборе. При
общей площади осушенных земель на водосборе более 334
величины рассматриваемой прибавки уменьшится до 5,2 мм\за
счет сокращения площадей прилегающих суходольных террй^
торий.
Из-за небольшого ежегодного прироста площади
осушенных земель на речных водосборах A—3%, реже—4—5%)
увеличение годового стока за счет сработки вековых запасов
может составить 12—20 мм, т. е. величину порядка 10—15% от
нормы годового стока. Необходимо иметь в виду, что сработка
запасов болотных и грунтовых вод является временным
процессом и поэтому прибавку к годовому стоку, обусловленную
этим процессом, следует рассматривать как одноразовую.
Таким образом, в результате осушения болот и
переувлажненных земель годовой сток на мелиорируемых водосборах за
счет рассмотренного фактора должен увеличиваться. Однако,
как уже было отмечено, годовой сток после мелиорации
увеличивается лишь на части осушаемых бассейнов, на
остальных водосборах он либо не изменяется, либо даже
уменьшается. Нарушение закономерности в изменении годового
стока после осушения, о которой уже говорилось ранее,
обусловлено сложным характером проведения мелиоративных
работ на речных водосборах (повторное осушение болот,
реконструкция осушительных систем, малый процент ежегодного
осушения и др.).
Вторым фактором, который учитывался при составлении
прогноза изменения годового стока после осушения (Новиков,.
Гончарова, 1978), было испарение.
Исходя из условий необходимости внедрения в
практику мелиоративного строительства осушительно-увлажни-
тельных систем для получения высоких и устойчивых
урожаев, в расчетной схеме было принято, что испарение с осу-
»

шейных и эффективно осваиваемых земель будет равно
испаряемости.
В результате расчетная зависимость для определения
возможных изменений годового стока под влиянием
осушительных мелиорации ДУ, (мм) оказалась следующего вида:
ЛУ1 = ha + -L*£- , B)
F
где Yi — изменение годового стока на t-ный год, мм/год; h —
величина прибавки к годовому стоку за счет сработки вековых
запасов болотных и грунтовых вод на 1% осушаемой площади,
мм; а — площадь осушения речного водосбора за расчетный
год, %; f — площадь осушенных и освоенных земель с
регулируемым водно-тепловым режимом, км2; А£ — средняя
разность между испаряемостью и испарением с естественных
болот, мм; F — площадь водосбора, км2.
По зависимости B) был составлен прогноз изменений
годового стока некоторых крупных рек страны под влиянием
осушительных мелиорации (Новиков, Гончарова, 1978).
Ввиду отсутствия данных о перспективах осушения болот
и переувлажненных земель, обобщенных для речных
бассейнов, объемы мелиоративных работ на речных водосборах,
необходимые для составления прогноза, определены
приближенно по сведениям о перспективах осушительных мелиорации
отдельных областей, союзных республик и экономических
районов.
Данные таблицы, заимствованной из работы Новикова и
Гончаровой A978), показывают, что под влиянием
осушительных мелиорации (без учета потерь воды на заполнение и
испарение с водохранилищ — регуляторов стока,
создаваемых для увлажнения осушенных земель) годовой сток
крупных рек изменяется незначительно. Наибольшее снижение
(8%) среднего годового стока в недалеком будущем можно
ожидать на реках Неман и Припять, на которых площадь
осушенных земель к этому времени будет довольно значительной.
Несколько меньшее изменение этой величины (от 2,4 до
4,1%) ожидается на Западной Двине, Березине и Днепре и
совсем малое (менее 1%)—на Волге, Каме, Северной Двине,
Оби, Енисее, Печоре. Заметнее снизится годовой сток большей
обеспеченности. Так, годовой сток 95%-ной обеспеченности на
р. Припять у г. Мозыря уменьшится на 12%, р. Неман у
г. Смалининкай —на 10%, р. Днепр у г. Киева—7%. На
реках северо-запада ETC — Северной Двине, Печоре и Неве, а
также на реках Сибири — Оби и Енисее заметных изменений
даже годового стока ,95%-ной обеспеченности под влиянием
осушительных мелиорации не произойдет в течение
ближайших 25—30 лет.
.30

Прогноз изменения (%) годового стока некоторых рек под влиянием
осушительных мелиорации (Новиков, Гончарова, 1978)
Водность
года,%
5
50
75
S5
5
50
75
95
5
50
75
95
5
50
75
95
5
50
75
95
5
50
75
95
5
50
75
95
Годовой
сток, мм
р. Нева —
368
280
246
205
р. Западная
295
211
177
145
1980 г. |
1985 г.
| 1990 г. |
% от годового стока
от. Новосаратовская, F-
0,02
0,02
0,03
0,03
0,02
0,03
0,03
0,03
Двина — хутор Липши,
2,6
3,6
4,3
5,2
1,8
2,51
2,99
3,65
р. Неман — г. Смалининкай, F=
271
208
186
154
4,9
6,4
7,2
8,7
2,18
2,84
3,17
3,83
р. Северная Двина — с. Усть-Пинега,
577
422
367
299
0,14
0,12
0,22
0,27
0,20
0,30
0,30
0,40
р. Печора — с. Усть-Цильма, F =
556
444
401
33,8
р. Кама —г
337
232
202
158
0,01
0,02
0,02
0,02
. Набережные
0,14
0,21
0,24
0,30
р. Днепр — г. Киев,
176
130
107
78,3
2,8
3,9
4,8
6,6
0,03
0,04
0,04
0,05
Челны, F
0,40
0,60
0,60
0,80
= 281 000 км2
0,02
0,03
0,03
0,03
F=84 700km2
—0,10
—0,14
-0,17
-0,21
81 200 км2
-2,47
—3,22
—3,60
-4,35
F=348 000 км2
0,40
0,60
0,60
0,80
248 000 км2
0,06
0,08
0,09
0,11
= 370 000 км2
0,40
0,50
0,60
0,80
F=328 000 км2
0,7
1,0
1,2
1,7
-0,60
—0,80
-1,00
-1,40
2000 г.
0,00
0,00
0,00
0,00
—2,57
-з,ео
-4,19
-5,24
—6,05
—7,88
—8,81
-10,6S
0,40
0,50
0,60
0,70
0,06
0,08-
0,09
0,11
0,30
0,40
0,40
0,60
—2,9
-4,1
-4,9
-6,7
зь

(Окончание таблицы)
Водность
года, %
5
50
75
95
5
50
75
95
5
50
75
95
5
50
75
95
5
50
75
95
Годовой
сток, мм
1980 г. |
р. Обь — г. Салехард,
162
129
118
102
0,09
0,12
0,13
0,15
р. Енисей — г. Игарка,
260
226
211
192
0,05
0,06
0,06
0,07
1985 г. |
1990 г. |
% от годового стока
2 430000
F 2 950000 км2
0,07
0,09
0,10
0,11
F=2 440 000
0,04
0,05
0,05
0,06
р. Припять— г. Мозырь, F=97 200
182
117
94,6
75,0
р. Бере
252
184
159
139
—0,40
—0,62
-0,76
—0,96
зина — г. Бобруй
2,37
3,23
3,73
4,27
р. Волга — г. Волгоград
252
194
172
150
0,55
0,71
0,81
1,82
-1,47
—2,28
—2,83
—3,56
ск, F=20 200
0,79
1,08
1,24
1,42
F= 1 360 00С
0,42
0,54
0,62
1,38
0,20
0,25
0,28
0,32
км2
0,07
0,08
0,08
0,09
км2
-3,16
—4,90
—6,10
—7,67
км2
0,04
0,05
0,06
0,07
)км2
0,16
0,21
0,24
0,54
2000 г.
-0,16
—0,20
—0,21
—0,25
—0,02
—0,02
—0,02
-0,02
-5,00
—7,70
—9,50
—12,00
—1,78
—2,42
—2,79
—3,20
-0,22
-0,29
—0,32
-0,73
Влияние осушения на максимальный сток. Исследования
процесса стока с болот при их осушении, выполненные
К. Е. Ивановым (Гидрологические расчеты..., 1963),
показали, что величина изменения максимального модуля стока
под влиянием осушения зависит от соотношения различных
параметров естественных и осушенных болот, густоты
осушительной сети, коэффициента фильтрации и водоотдачи
торфяной залежи, уклонов поверхности болотных вод,
морфологических характеристик. При этом установлено, что в
зависимости от соотношения указанных физических параметров мак-
;32

симальный весенний сток с болот под влиянием осушения
может как увеличиваться, так и уменьшаться. При обычных
средних значениях этих параметров и применяемой в
мелиоративной практике густоте осушительной сети низкие
весенние максимумы (большой обеспеченности) под влиянием
осушения возрастают, а высокие (малой
обеспеченности)—снижаются. В результате осушение в целом уменьшает амплитуду
колебания весенних максимумов.
Исследования многих авторов, выполненные на основе
анализа гидрометрических данных мелиорируемых и
контрольных водосборов, подтверждают выводы К. Е. Иванова.
Действительно, полученные результаты свидетельствуют о том,
что изменения весенних максимумов под влиянием осушения
на речных водосборах различаются не только по величине,
но и по знаку. Причем разноречивые выводы о характере
влияния осушения на максимальные расходы получены не
только разными исследователями, но и одними и теми же
авторами по разным водосборам. Так, у К. А. Клюевой и Ю. М. По-
кумейко A975), выполнившим глубокий анализ используемых
материалов и полученных результатов, на одних водосборах
максимальные расходы увеличились, на других — практически
не изменились, на третьих — уменьшились. Уменьшение
весенних максимальных расходов, по данным К. А. Клюевой и
Ю. М. Покумейко A975), составляет 12—56%, по данным
Б. В Фащевского и др. A973) — 18—25%, по данным А. Г. Бу-
лавко A971)—9%, по результатам проработок Г. П. Кубыш-
кина A973)—на 20—40 и 40—60% соответственно для
Полесья и лесостепи УССР. Весенние максимумы после
осушения, по исследованиям К. А. Клюевой и Ю. М. Покумейко
A975), увеличились на 31 — 118%, по данным В. Ф. Шебеко
A970)—на 25%. Из результатов исследований, выполненных на
ряде малых водосборов Эстонии, следует, что под влиянием
мелиорации болот уменьшились максимальные расходы весеннего
половодья на этих водотоках. Снижение максимумов в
данном случае можно объяснить повышением аккумулирующей
емкости зоны аэрации осушенных болот и ростом древесной
растительности, снижающей интенсивность снеготаяния на
мелиорированных под лес болотах. Можно полагать, что по
мере роста леса влияние мелиорации на понижение
максимальных расходов будет постепенно возрастать.
По данным исследований, выполненных на
мелиорированных водосборах северо-запада ETC, максимальные расходы
весеннего половодья для рек этого района не претерпевают
изменений, что, по-видимому, объясняется весьма малой
степенью мелиорации водосборов (в большинстве случаев
До'3—5%).
Большое разнообразие оценок изменения максимальных
расходов под влиянием осушительных мелиорации можно
2 Заказ 4871
33

объяснить разными климатическими и
физико-географическими условиями исследуемых водосборов, различной степенью
мелиорации и использования осушенных земель, разным
положением мелиорированных площадей на водосборе. Однако ввиду
недостатка исходной информации и большого разнообразия
природных условий мелиорируемых водосборов четких
закономерностей в изменении максимального весеннего стока от степени
осушения водосборов и других факторов пока не выявлено.
Поэтому единственный путь использования результатов этих
исследований в практике проектирования заключается в
распространении полученной информации о количественных изменениях
характеристик стока мелиорированных рек на неизученные
водосборы на основе применения метода аналогии.
Влияние осушения на минимальный сток. Величина
минимального стока и влияние на него осушения зависят от
условий грунтового питания массива, типа болот, характера
геоморфологического залегания и, следовательно, наиболее
тесно связаны с гидрогеологическими особенностями
осушаемых территорий. По данным К. Е. Иванова
(Гидрологические расчеты..., 1963), минимальный сток после осушения
болот возрастает, причем при редкой осушительной сети он
увеличивается приблизительно в 1,7 раза, а при густой,сети на
верховых торфяных залежах — в 2,2—3,8 раза. К выводу об
увеличении минимального стока в результате осушения
пришли большинство исследователей, занимающихся проблемой
оценки влияния осушительных мелиорации на водный режим.
Так, по исследованиям К. А. Клюевой A974),
проанализировавшей материалы наблюдений по 25 мелиорированным
водосборам, наибольшее увеличение нормы летнего суточного
минимального стока оказалось близким к 200%, наименьшее —
к 40%. По данным Ю. М. Покумейко A976), средние
многолетние значения минимального суточного и месячного летнего
стока увеличились на 32 из 50 исследуемых водосборов, причем
наибольшее увеличение составило 193%, наименьшее — 25%.
Минимальный суточный сток за зимний период, по
.исследованиям К. А. Клюевой A973), также в большинстве случаев
после осушения болот увеличивается.
Влияние осушения на летний меженный сток. При оценке
влияния осушения на летний меженный сток большинство
исследователей приходят к выеоду о том, что осушение ведет
к увеличению среднего меженного стока, особенно при
осушении массивов с обильным грунтовым питанием. Так, по
исследованиям А. Г. Булавко A971), меженный сток рек Орес-
са и Ведричь после осушения увеличился в 1,8—2,5 раза, по
данным К. А. Клюевой A973) —на 20—60%. Однако В. Ф. Ше-
беко A970) считает, что увеличение минимального и
меженного стока в результате осушения характерно лишь для
болотных массивов с обильным грунтовым питанием.
34

Анализ результатов исследований влияния осушительных
мелиорации на минимальный сток приводит к выводу о том,
что увеличение минимального стока малых и средних рек
обусловлено в основном повышением дренирующей способности их
русел и отчасти снижением испарения при использовании
систем одностороннего действия. Создание глубоких осушителей
и особенно выпрямление и углубление рек-водоприемников
ведут к дренированию более глубоких горизонтов подземных вод,
что и обусловливает повышение минимального стока.
Наибольшее увеличение минимальных расходов характерно для
водосборов с напорными грунтовыми водами, вскрытие которых
при проведении мелиоративных мероприятий и способствует
значительному повышению водности этих рек в меженные
периоды.
Влияние осушения на внутригодовое распределение стока
даже без последующего искусственного регулирования водного
режима на осушенных территориях проявляется в некотором
выравнивании и более равномерном распределении его по
сезонам. Последнее выражается в увеличении стока меженных
периодов и уменьшении его на ряде водосборов в весенний
период.
Несмотря на большое разнообразие и определенную
противоречивость полученных количественных оценок изменений
стока, можно сделать ряд общих выводов о влиянии осушения
на характеристики стока рек зоны избыточного и
достаточного увлажнения.
1. В результате мелиорации болот на водосборах
осушительными системами одностороннего действия в большинстве
случаев происходит увеличение годового стока, обусловленное
уменьшением суммарного испарения и сработкой запасов
болотных и грунтовых вод. При интенсивном
сельскохозяйственном освоении мелиорируемых земель и особенно в условиях
применения осушительно-увлажнительных систем испарение
увеличивается и годовой сток приближается к первоначальной
величине и может даже несколько снизиться. В целом
осушение болот в зоне избыточного увлажнения в практически
заметных размерах не изменяет величину среднемноголетнего
стока крупных рек. В зоне недостаточного увлажнения и на
гидрологически незамкнутых водосборах зоны избыточного
увлажнения влияние осушительных мелиорации на средне-
многолетнюю величину стока в значительной мере зависит от
конкретных гидрогеологических и морфологических условий
залегания осушаемых болотных массивов. Приближенная
оценка возможных изменений годового стока крупных рек
страны под влиянием осушительных мелиорации на
20—25-летнюю перспективу приводит к следующим результатам:
наибольшие изменения среднего годового стока (до 8%) можно
ожидать к 2000 г. на реках Припять (г. Мозырь) и Неман (г. Сма-
2* 35

лининкай), несколько меньшие изменения (до 4%)—на реках
Днепр (г. Киев) и Березина (г. Бобруйск); на реках Волге,
Оби и Енисее уменьшение годового стока к 2000 г. не
превысит 1% (см. таблицу).
2. Осушение болот существенно преобразует отдельные
фазы стока и изменяет внутригодовое его распределение.
Осушение способствует выравниванию внутригодового
распределения— увеличению минимальных расходов воды и стока за
меженный период, а на некоторых водосборах и уменьшению
стока за весенний период.
3. Максимальные расходы и объем стока весеннего
половодья под влиянием осушения и освоения болот в зависимости
от конкретных физико-географических характеристик
водосбора, метеорологических условий формирования половодья,
типа осушения и характера освоения осушаемой территории
могут как увеличиваться, так и уменьшаться. Четких
закономерностей изменения весенних максимумов от степени и характера
осушения и других факторов пока не установлено.
4. Минимальный сток после проведения осушительных
мелиорации на водосборах в большинстве случаев увеличивается,
что связано в основном с повышением дренирующей
способности рек, затронутых мелиоративными мероприятиями.
5. Выводы об изменении водных ресурсов и характеристик
речного стока под влиянием осушительных мелиорации
полностью не отражают влияния осушения на общую
увлажненность территории и особенно на природные ландшафты
прилегающих территорий.
6. Мелиорация болот должна осуществляться на основании
глубокого и всестороннего изучения не только самих болот, но
и прилегающих к ним территорий. В связи с этим проектные
проработки мелиоративных систем должны охватывать и
площади суходолов, непосредственно прилегающих к
мелиорируемым землям с целью сохранения, а при необходимости и
улучшения условий влагообеспеченности ландшафтов этих
территорий.
Вопрос оценки влияния осушения на водный режим
территории требует дальнейших исследований для более глубокого
познания процессов преобразования влагообмена на
осушаемых площадях и разработки практических рекомендаций по
учету влияния осушительных мелиорации при
водохозяйственных расчетах на характеристики стока.
ЛИТЕРАТУРА
Алпатьев А. М. Влагообороты в природе и их преобразования. Л.: Гидро-
метеоиздат, 1969. 323 с.
Булавко А. Г. Водный баланс речных водосборов. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.
303 с.
36

Гидрологические расчеты при осушении болот и заболоченных земель. Л.:
Гидрометеоиздат, 1963. 447 с.
Иванов К. Е., Новиков С. М., Романов В. В. Некоторые основные положения
методики исследований влияния осушительных мелиорации на водные
ресурсы и водный режим территорий.— Труды ГГИ, 1973, вып. 208,
с. 153—160.
Клюева К. Л. Влияние осушительной мелиорации на гидрологический режим
ряда рек Белоруссии.—Труды ГГИ, 1973, вып. 208, с. 187—212.
Клюева К. Л. Влияние осушительных мелиорации на минимальный летний
сток рек Белоруссии.— Труды ГГИ, 1974, вып. 222, с. 147—179.
Клюева К. Л., Покумейко Ю. М. Влияние осушительных мелиорации на
максимальный сток весеннего половодья рек Белоруссии.— Труды ГГИ, 1975,
вып. 229, с. 123—161.
Клюева К. Л., Покумейко Ю. М. Влияние осушительных мелиорации на
годовой сток рек Белоруссии.— Метеорология и гидрология, 1977, № 1,
с. 61—69.
Кубышкин Г. П. Оценка влияния осушения пойменных болот на годовой и
максимальный сток малых рек УССР (бассейн Днепра).— Труды ГГИ,
1973, вып. 208, с. 213—221.
Новиков С. М., Клюева К. Л., Бавина JI. Г., Сорочан О. Г., Харченко К. И.
Влияние осушения на водный режим и составляющие водного баланса
мелиорируемых земель.— В кн.: Труды IV Всесоюз. гидрол. съезда, 1976,
т. 4, с. 433—443.
Новиков С. М., Гончарова Ж. С. Прогноз изменения водных ресурсов крупных
рек СССР под влиянием осушительных мелиорации.— Труды ГГИ, 1978,
вып. 255, с. 54—68.
Покумейко Ю. М. Расчет минимального стока с мелиорированного
водосбора.— В кн.: Мелиорация и водное хозяйство. Минск, Мин-во мелиорации
и водного хоз-ва БССР, 1976, вып. 11, с. 16—19.
Фащевский Б. В., Карбовский М. Н., Федорович Т. Н. Изменение стока под
влиянием осушительных мелиорации.— Метеорология и гидрология, 1973,
№ 8, с. 59—65.
Шебеко В. Ф. Гидрологический режим осушаемых территорий. Минск:
Урожай, 1970. 299 с.
УДК 556 :626,86
ОСОБЕННОСТИ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПРИ ОСУШЕНИИ БОЛОТ ПРИПЯТСКОГО ПОЛЕСЬЯ
В. Ф. ШЕБЕКО
Полесье в бассейне р. Припяти составляет значительную
часть мелиоративного фонда Белорусской ССР. Всего в
Белоруссии имеется 7,1 млн. га переувлажненных земель, из них
торфяно-болотные почвы занимают около 2 млн. га, а
периодически переувлажненные минеральные земли — 5,1 млн. га.
Территория Припятского Полесья определяется водосборной
площадью р. Припяти около 120 тыс. км2. Территория Полесья
занимает около 132 тыс. км2, из них 61 тыс.— в БССР и 71 —в
пределах УССР. Территория характеризуется плоским понижен-
37

ным рельефом со слабо приподнятыми равнинами и холмами.
Около 2,5 тыс. км2 занимают развеваемые песчаные почвы и
свыше 40% — болота и заболоченные земли.
К настоящему времени только на белорусской части Полесья
мелиорировано около 10 тыс. км2 болот и заболоченных земель,
что составляет около 16% территории. На отдельных
водосборах болота и заболоченные земли в основном мелиорированы.
Мелиоративные работы продолжаются быстрыми темпами. В
таких условиях особое значение приобретает оценка возможности
изменений гидрологических процессов под влиянием осушения
и освоения земель.
При оценке влияния осушительных мелиорации на
гидрологические условия в бассейнах рек особое место занимает осушение
болот. В практике мелиорации в первую очередь осушаются
низинные болота с потенциально плодородными почвами. Такие
болота служат для разгрузки поверхностных и подземных вод,
и потому изменение гидрологического режима на осушаемых
землях может повлиять на водные ресурсы территории.
Издавна поднимаются вопросы о влиянии осушительных
мелиорации. Так, уже в 1904 г. были опубликованы материалы
дискуссии по вопросам: «Служат ли болота регуляторами стока
и следует ли их осушать?». В этой дискуссии почти не решается
вопрос о влиянии осушения болот на водный режим территорий.
В основном рассматривается гидрологическая роль болот. Одни
исследователи определяют положительную роль болот в режиме
рек (Никитин, Максимович), другие считают, что из-за болот
реки испытывают недостаток воды (Оппоков, 1914; Schreiber,
1927). Эти четко противоположные взгляды зиждились в
основном на логических рассуждениях с привлечением материалов
наблюдений за процессами формирования водного режима на
болотах: детальных и систематических экспериментальных данных
в условиях болотных водосборов не было. Позднее A936,
1944 гг.) известным советским гидрологом А. Д. Дубахом
организуются широкие исследования гидрологии болот и по
различиям в режиме испарения освоенных и неосушенных болот
делается логический вывод о том, что суммарный сток с осушенных и
закультивированных бывших болотных площадей уменьшается
за счет увеличения испарения. Известны и другие эпизодические
натурные исследования, по которым сделаны различные
противоречивые между собой выводы. Вопрос о влиянии мелиорации
оставался неясным ввиду особой сложности природных
процессов, недостаточно широкого развития экспериментальных и
теоретических исследований формирования всех природных и
расходных элементов водного баланса в их взаимосвязи и
взаимообусловленности.
Необходимость решения вопроса о влиянии мелиорации на
экологические комплексы особенно остро встала после Постанов-
ления Пленума ЦК КПСС от 27 мая 1966 г. «О широком развитии
38

мелиорации земель для получения высоких и устойчивых
урожаев зерновых и других сельскохозяйственных культур». В
мелиоративной практике начался переход от мелких локальных
мелиоративных систем к системам крупным, охватывающим
водосборы рек и комплексно решающим вопросы регулирования
водного режима. В этих условиях особенно необходима оценка
возможных негативных последствий мелиорации и разработка
мероприятий по их предупреждению. Такие исследования
выполняются и в Белоруссии (Клюева, 1973, 1974; Клюева, Поку-
мейко, 1975), в Центральном НИИ комплексного использования
водных ресурсов (Булавко, 1971) и в БелНИИ мелиорации и
водного хозяйства (Шебеко, 1965, 1970, 1977; Шебеко, Воробьев,
Иванов, 1979, Шебеко, Закржевский, 1975).
В Белорусском научно-исследовательском институте
мелиорации и водного хозяйства этой проблемой занимаются давно
(Ивицкий, 1938; Кожанов, 1938; Ивицкий, 1949).
Систематические исследования влияния мелиорации на весь комплекс
элементов водного баланса территории начаты с 1953 г., а
наибольшее развитие получили с 1965 (Шебеко, 1965, 1970, 1977;
Шебеко, Воробьев, 1979). Основная рабочая гипотеза этих
исследований состояла в необходимости и возможности раскрытия
закономерностей процессов формирования приходных и расходных
элементов влаги и их количественном описании в периоды до
мелиорации и после, установления особенностей этих процессов
в различных природных условиях и при антропогенных
воздействиях. Из-за того, что отдельные явления выступают как
случайные взаимосвязанные и взаимообусловленные, объединяющиеся
в стохастические процессы, основным приемом в исследовании
принят метод вероятностно-статистический с элементами
физического и математического моделирования. В исследованиях
потребовались длительные ряды наблюдений закономерностей
отдельных процессов и количественных характеристик элементов
водного баланса, разработка специальных методов научного
анализа данных, методов оценки послемелиоративных влияний.
Поэтому основное внимание в исследованиях было направлено
на накопление научных фактов. Экспериментальная работа
началась в 1953 г. с непрерывных круглогодичных и
круглосуточных наблюдений за всеми элементами водного баланса и
определяющими их факторами. С 1971 г. выполняются детальные
исследования изменений водного режима и микроклимата в связи
с мелиорацией в бассейне верховья р. Ясельды. Здесь имеются
специальные опытные сооружения, установки и приборы для
комплексного изучения влияния мелиорации на природные
условия (Шебеко, Воробьев, 1979).
Исследования нельзя считать законченными ввиду
многообразия природных процессов и антропогенных факторов, а также
большой сложности изучаемых явлений. Однако в ходе
изучения на отдельных этапах получены определенные результаты.
39

Обобщение опытного материала позволяет установить
особенности гидрологических процессов, возникающих под
влиянием осушения и освоения болот. Исследованиями установлено,
что возможные влияния мелиоративных мероприятий на водные
источники необходимо оценивать в двух аспектах:
1) изменение естественных условий гидрологического режима
водосборов в связи с постоянным воздействием стационарных
осушительных систем и с сельскохозяйственным освоением
земель;
2) влияние искусственных мероприятий по использованию
водных источников для регулирования стока с забором вод на
дополнительное увлажнение земель, водоснабжение и другие
нужды.
Выполненные исследования определяют особую сложность
в закономерностях формирования элементов водного баланса
низинных болот. Устанавливается, что степень изменения
элементов водного баланса под влиянием осушительных мелиора-'
ций зависит от климатических и гидрологических условий,
методов мелиорации и характера использования мелиорированных
земель, от метеорологических условий отдельных календарных лет
и других факторов, которые действуют с разной интенсивностью
и часто в противоположных направлениях. Поэтому можно
ожидать неоднозначных результатов влияния осушительных
мелиорации на гидрологический режим (Шебеко, 1965, 1970).
В практической деятельности необходимо учитывать
изменение в закономерностях и количественных характеристиках
водного режима при проектировании водохозяйственных
комплексов и использовании водных ресурсов, а для правильных
прогнозов и в целях охраны природы необходимо определять эти
изменения для оценки целесообразной меры вмешательства в
природные условия и для предупреждения нежелательных последствий
мелиорации.
Следует различать две группы негативных явлений под
влиянием мелиорации земель:
1) неизбежные последствия, связанные с созданием
необходимых условий внешней среды в целях эффективного
сельскохозяйственного использования мелиорированных земель;
2) нежелательные последствия, связанные с
несовершенством методов мелиорации и ошибками при выполнении
мелиоративных мероприятий.
Сущность осушительных мелиорации заключается в
преобразовании уровня увлажненности природных угодий, отводе
избыточных вод в периоды переувлажнения, поддержании
более низкого положения грунтовых вод и влажности почвы.
Такое вмешательство в сложившиеся природные условия влияет на
водный режим водосборов, но оно необходимо. Поэтому для
первой группы нежелательных последствий можно ставить
задачу рационального вмешательства в природные процессы для
40

минимального влияния на водный режим и природную среду.
Кроме того, нужно решать задачи, направленные на переделку
или улучшение ландшафтов в зоне измененного водного режима.
Конкретное проявление негативных процессов для первой
группы выражается в уменьшении глубины торфа вследствие
осадки залежи и минерализации органического вещества, а
также в снижении уровней грунтовых вод (УГВ) на смежной с
осушаемой площадью территории, в основном на полосе
шириной в 1,5—2,0 км и реже — до 5 км. Непосредственными
наблюдениями на мелиоративных объектах Белоруссии установлено
(Шебеко, 1965, 1970), что в первоначальный после осушения
период усиливается сработка подземных вод и увеличивается
подземный сток. Снижение УГВ не всегда и не по всей площади
отрицательное явление для фитоценозов. В одних случаях
оно расценивается как положительное влияние на
растительность (заболоченные участки), в других — как
отрицательное (на участках оптимальных уровней), в третьих — без
существенного влияния (на участках с глубокими уровнями). Так,
например, на мелиоративном объекте «Верховье Ясельды»
площадь осушения составляет 25,5 тыс. га, а площадь влияния на
смежную территорию по периферии болота — 31,8 тыс. га, т. е.
превышает площадь осушения. Но нежелательные последствия
осушения могут проявиться в засушливые годы и только на
площади 7,1 тыс. га, где уровни грунтовых вод понизились с
0,5—2,5 м до 1,3—3,5 м, что составляет 22% от всей площади
влияния. На остальной площади сказалось положительное
влияние (заболоченные смежные земли) или осушение не повлияло
на режим влажности и влагозапасы зоны активного влагообме-
на почво-грунтов. Характер влияния определяется рельефом,
видом растительности и требует дифференцированной оценки.
В результате снижения уровней грунтовых вод на смежной с
осушаемой территории может потребоваться переустройство
водозаборных сооружений и некоторые изменения в угодьях,
что обычно предусматривается проектом.
Ко второй группе нежелательных последствий мелиорации
можно относить изменения микроклимата, обмеление рек,
дефициты в водных ресурсах. Обобщение материалов многолетних
исследований института об изменениях микроклимата (Шебеко,
1977) показывает, что при удельном весе мелиорированных
болот около 25% площади территории могут быть следующие
изменения в среднемноголетних величинах: среднемесячные
температуры воздуха первой половины лета в этом регионе могут
уменьшаться до 0,4° С, а во второй половине лета увеличиваться
до 0,2° С. Влажность воздуха в первой половине лета увеличится
на 0,3—2,0%, а во второй — значительно не изменится.
Усиливается опасность заморозков на освоенном болоте.
Отсюда видно, что по микроклимату и тем более по климату
изменения не столь существенны.
41

Обмеление рек связано с использованием речного стока и
несовершенством методов регулирования их русел. В первом
случае требуется детальная оценка и расчеты обеспечения
нормального режима реки и рационального использования ее вод.
В методах регулирования рек требуется критическая оценка
технических способов и приемов, совершенствование методов,
детальное обоснование параметров сечений.
В проектах мелиоративных систем водохозяйственные и гид*
рологические расчеты выполняются для рек с естественным
режимом стока. Поэтому необходимо разграничивать виды
возможных влияний осушительных мелиорации. Первый вид влия-
ьий в исходных гидрологических данных учитывается как
коррективы к естественным условиям формирования стока. Для
второго вида влияний выполняются специальные
водохозяйственные расчеты и все изменения учитываются в
целенаправленном проектировании.
Коррективы к естественному режиму стока для периода
после мелиорации могут определяться следующими возможными
влияниями:
1) увеличение объемов годового стока за счет подземной
составляющей на объектах обильного грунтово-напорного
питания;
2) увеличение максимальных расходов и уменьшение
продолжительности весеннего половодья в руслах регулируемых рек;
3) усиление интенсивности затопления и подтопления
территорий на естественных участках рек ниже участков
отрегулированного русла;
4) снижение уровней грунтовых вод на смежной с
осушаемыми объектами территории;
5) ухудшение параметров меженного потока в
отрегулированных руслах.
Увеличение максимальных расходов весеннего половодья в
руслах регулируемых рек целесообразно учитывать в случае
удельного веса этих земель Foc в общей площади водосбора F
более 10%, т. е. при
6OC==FOC//>0,1.
Коррективы к максимальным расходам на влияние осушения и
регулирования русла даются в зависимости от природных
условий водосбора и интенсивности осушения.
Основными мероприятиями, направленными на уменьшение
влияния осушительных систем на подземный сток и снижение
уровней грунтовых вод, являются:
1) целесообразное уменьшение глубин осушительных
каналов и регулируемых рек;
2) преобразование ландшафтов в зоне отрицательного
влияния снижения уровней грунтовых вод на флору и
переустройство отдельных водозаборных сооружений.
42

Для уменьшения параметров осушительных систем
необходимо гидравлические расчеты выполнять на расходы воды, не
превышающие оптимальные по технико-экономическим
показателям (Методические указания.., 1975). Зоны отрицательного
влияния снижения уровней воды на смежной с осушаемыми
землями территории определяются с учетом рельефа местности и
глубины стояния грунтовых вод. Отрицательное влияние
принимается только для тех участков, где до осушения зона
активного влагообмена почво-грунтов (корнеобитаемая зона растений),
смыкается с капиллярной зоной в условиях
капиллярно-подпертой влаги. В этом случае влагозапасы почвы зависят от
положения уровней грунтовых вод. При снижении уровня грунтовых
вод на участках с глубокими горизонтами вод влагозапасы зоны
активного влагообмена ограничены наименьшей влагоемкостью
и не зависят от колебания поверхности грунтовых вод.
Основные результаты исследований изменения стока рек в
связи с осушением земель в бассейне сводится к следующему:
годовой объем стока не изменяется или несколько увеличивается
за счет подземной составляющей; происходит
перераспределение стока по сезонам года с некоторым увеличением объема
летне-осеннего стока, уменьшением максимальных расходов
паводков и увеличением максимальных расходов половодий.
Дефициты в водных ресурсах оцениваются по суммарному
годовому стоку и его внутригодовому распределению. После
осушения и освоения земель в речном водосборе могут изменяться
как объемы годового стока, так и внутрисезонный и внутригодо-
вой ход его или отдельные экстремальные ординаты гидрографа.
Но водные ресурсы территории и водоносность рек
характеризуются годовым стоком, в связи с чем анализ изменений
объемов годового стока представляет интерес при оценке изменений
общей увлажненности бассейна.
При рассмотрении влияния мелиорации на годовой сток и
количественной оценке изменений объемов стока необходим, как
уже было отмечено, раздельный анализ в двух направлениях:
1) учет влияния действующих осушительных систем и почвенно-
растительных преобразований в пределах этих систем на
естественные процессы формирования стока; 2) учет изменений в
объемах стока при использовании речных вод и регулирования
русловых расходов для оптимизации водного режима на
осушаемых землях. Эти мероприятия увязываются в едином
комплексе, однако гидрологические и водохозяйственные расчеты
базируются на формирующихся в бассейне естественных
характеристиках стока, а использование вод имеет подчиненный характер
и поддается практическому воздействию. Поэтому
количественные характеристики влияния осушительных мелиорации на
годовой сток рек рассматриваются в аспекте первого направления.
Поскольку годовой сток рек под влиянием мелиоративных
систем не изменяется или увеличивается за счет подземной состав-
43

ляющей, что связано с перераспределением объемов между
поверхностными и подземными водами, то, исходя из уровня
изученности, на современном этапе в общих водных ресурсах
влияние осушительных мелиорации на годовой сток больших рек
можно не учитывать. В результате мелиорации наибольшему
влиянию подвергается режим уровней грунтовых вод и сток в
водосборе с осушительными системами. Наряду с основными
климатическими, геоморфологическими условиями на
суммарный сток влияют способы осушения и характер использования
заболоченных земель, изменяющие влагообмен в зоне аэрации,
а также зоны аэрации с атмосферой и с грунтовыми водами.
В связи с осушением болот и заболоченных земель усиливается
регулирующее влияние зоны аэрации, проявляется
осушительное действие дренирующих каналов, в пределах осушаемой
территории изменяется характер влияния величины водосборной
площади. В периоды многоводья применяются меры,
направленные на ускорение стока для более быстрого отвода избыточных
объемов и снижения уровней грунтовых вод до требуемых норм
осушения. Это может повлиять на водный режим водосборов с
мелиорированными землями.
Осушение заболоченных территорий и их
сельскохозяйственное освоение в условиях мощного бассейна подземных вод
способствуют увеличению годового стока в основном за счет
подземного стока. В связи с этим возникает необходимость
регулирования речного стока с аккумуляцией в водохранилищах и
искусственного восполнения ресурсов подземных вод. Уровень
послемелиоративных изменений средних объемов годового стока
зависит от интенсивности осушения и подземного питания. При
слабом подземном питании осушительные мелиорации
практически не влияют на годовой сток.
Изменение стока на целиком заболоченных водосборах после
мелиорации болот имеет свои особенности. Долголетние
исследования БелНИИМиВХ выполнены на водосборе Любищицкого
канала, впадающего в р. Гривду на территории Брестской
области БССР, а также на других осушительных системах
Белоруссии (Шебеко, 1970). Установлено, что при формировании стока
с осушительных систем влияние мелиорации проявляется в
зависимости от климатических и гидрологических условий болот
и заболоченных земель, от интенсивности осушения и удельного
веса осушаемых болот в водосборе. На отдельные категории
стока это влияние проявляется по-разному. Средние многолетние
модули максимального стока весеннего половодья в
осушительных системах в основном увеличиваются от 8 до 80%,
максимальные модули дождевых паводков в основном уменьшаются
под влиянием большой аккумулирующей способности торфяных
почв освоенного болота, а объем стока летне-осеннего периода
увеличивается при интенсивном подземном питании болот и
почти не изменяется на болотах слабого подземного питания.
44

Средний годовой объем стока не изменяется после осушения
болот слабого подземного питания и увеличивается до 25% при
осушении болот обильного подземного питания. Осушение и
освоение болот способствует перераспределению объемов
стока, а также уменьшению стока поверхностного и увеличению
стока подземного. Поверхностный сток уменьшается за счет
большой аккумулирующей емкости зоны аэрации освоенных
болот, а подземный сток увеличивается за счет более интенсивного
дренирования вод осушительными системами (Шебеко, 1965,
1970).
Исследования показывают, что в режиме стока рек заметное
увеличение объемов годового стока наблюдается в первые годы
после осушения. В дальнейшем в основном сезонный сток рек
перераспределяется с уменьшением объемов весеннего
половодья и увеличением меженного стока. Объем годового стока не
изменяется или увеличивается в связи с усилением подземного
литания после осушения. Под влиянием мелиорации режим
стока более равномерный и в характерные по водности годы.
Резче изменяется водный режим в связи с мелиорацией в
отдельные типичные по увлажненности годы, а в среднем за
многолетие эти различия нивелируются.
В средних многолетних показателях влагообмена в системе
почво-грунт— подземные воды влияние мелиорации
проявляется как усиление боковой приточности подземных вод в
осушительные системы. Это может привести к некоторому
перераспределению в режиме подземных вод. Однако сам процесс усиления
подземного стока при неизменности основных элементов
водного баланса водосбора и неустановившихся процессах общего
влагообмена нужно рассматривать как затухающий.
В водосборах осушительных систем, охватывающих
низинные болота грунтового питания, не наблюдалось уменьшение
средних многолетних объемов весеннего стока после осушения.
На целиком заболоченных водосборах при отсутствии обильной
боковой приточности поверхностных вод с внешнего
минерального водосбора осушительная сеть часто отводит весенние воды
внутреннего водосбора как грунтовые без потерь объемов воды
на заполнение аккумулирующей емкости зоны аэрации. В то же
время на минеральных водосборах при обильной боковой
приточности поверхностных вод на осушаемые болота в большей
степени заполняется аккумулирующая емкость зоны аэрации,
что способствует большей зарегулированности в сезонном ходе
стока.
Гидрологический режим на водосборах с осушительными
системами определяется особенностями формирования всех
составляющих водного баланса территории после осушения и
освоения земель. Мелиорация земель значительно не сказывается на
годовой сумме атмосферных осадков, но несколько изменяет
режим суммарного испарения (испарение с почвы и транспира-
45

цию) вследствие изменения растительности и увлажненности
почвы.
Изменение испарения с речных водосборов после
осушительных мелиорации на болотах и заболоченных землях связано в
основном с изменением этой величины на площади осушаемых
земель и смежных с ними, где обычно на расстоянии до 2,0 км
понижаются уровни грунтовых вод. В пределах этих зон
испарение не связано со сменой растительной ассоциации и зависит от
понижения влажности почв в слое испарения. Однако снижение
влагозапасов этого слоя почвы может наблюдаться не по всей
зоне влияния осушения, а только на территории с высоким
стоянием уровней грунтовых вод до осушения. На большей же
части этой зоны, где положение корнеобитаемого слоя почв или
слоя активного влагооборота выше слоя капиллярного
насыщения от грунтовых вод и, таким образом, максимальное влагосо-
держание в слоях активного влагооборота не превышает
наименьшую влагоемкость, снижение уровней грунтовых вод под
действием осушительной сети не влияет на величину
суммарного испарения. Отсюда видно, что изменения испарения с речных
водосборов после осушительных мелиорации с некоторым
допущением (за счет переувлажненных смежных земель) можно
определить как изменение испарения на осушаемой территории, где
коренным образом изменяется растительность и влажность
почв. Для бассейнов, включающих мелиорированные земли,
изменения в суммарном испарении с водосбора малозначимы.
Определенное на экспериментальных бассейнах значение
влияния мелиорации избыточно увлажненных заболоченных
земель на расход влаги в результате испарения можно учитывать
при сравнении и введении коррективов, связывающих величины
испарения для неосушенных и освоенных болот. Для зоны
Полесья получены значения средних многолетних величин
испарения с неосушенных низинных травяно-моховых болот за
апрель—октябрь, оформленные в виде карты изолиний (см.
карту). Они изменяются по территории от 420 до 510 мм при
коэффициентах вариации Сг=0,06.
Приводим внутрисезонное распределение суммарного
испарения с неосушенных болот в % от суммы за вегетационный
период.
2-декада апрела— 2-я декада апреля—
2-декада октября 2-я декада октября
Месяц (начало и конец Месяц (начало и конец
вегетационного пе- вегетац ионного
периода) риода)
IV 10,5 VII 22
V 20 VIII 15
VI 24 IX 7
X 1,5
Суммарное испарение после мелиорации болот в тех же
климатических условиях зависит от направления регулирования
46

Среднее многолетнее испарение с неосушенных низинных травяномоховых
болот за теплый период (апрель — октябрь)
Ei — при среднем удельном весе болот на площади водосбора, Е2 — при преобладании
болот
водного режима (уровня влагообеспеченности) и от характера
использования мелиорированных земель. Нормы испарения за
вегетационный период применительно к различным
сельскохозяйственным культурам освоенного болота и в зависимости от
условий регулирования почвенной влаги можно получить из
уравнения
Е0СЪ=Еп'Ки (I)
где_£?осв —норма суммарного испарения на освоенном болоте;
Ен —норма суммарного испарения на неосушенном
болоте (см. карту);
/Cj —коэффициент, значения которого приводятся в
табл. 1.
Для получения суммарного за теплый период (IV—X)
испарения с неосушенных болот Ев любой обеспеченности исполь-
47

Таблица 1
Значение K\ = E0CbTEh
Характер увлажнения почвы
освоенного болота
Атмосферными осадками
Оптимальное весь период
вегетации

многолетние травы
яровые
зерновые
0,97 1,05
1,12 1,16
Культура
капуста
0,94
1,04
свекла
0,95
1,00
картофель
0,83
0,83
Таблица 2
Осредненные значения К\ для территории осушенных болот
Характер увлажнения почвы на
освоенном болоте
Естественное увлажнение осадками
Оптимальное увлажнение весь
период
1
0,99
1,10
Севообороты
1 *
0,98
1,13
3
0,99
1,12
зуются параметры кривых распределения: норма Еа>
коэффициент вариации Cv и коэффициент асимметрии Cs. Величина
Cs принимается равной 3CV (CS = 3CV).
Расчеты можно выполнять применительно к наиболее
распространенным севооборотам на торфяных почвах. В таких
севооборотах основные культуры занимают определенный
удельный вес по площадям.
Севооборот 1: травы многолетние — 40, яровые зерновые — 40, картофель,
овощные, силосные — 20%.
Севооборот 2: многолетние травы — 91, яровые зерновые — 9%.
Севооборот 3: многолетние травы — 60, яровые зерновые — 30, картофель
овощные и силосные— 10%.
Значения Ki для таких территорий определяются как
средневзвешенные и могут приниматься по данным табл. 2
Используя значение /С4, можно определить норму
суммарного испарения в случае севооборотов на освоенных болотах как
Еось^=-К\- Ен. ,
Значения суммарного испарения на освоенных болотах
фиксированной обеспеченности определяются по параметрам
кривой распределения этой величины: Еосву Cvy С,. Норма
определяется по описанной методике, а коэффициенты вариации Си
приведены в табл. 3.
48

Приводим отношение Cs к Cv для суммарного испарения за
теплый период на освоенных болотах.
Культура Cs/Cv Культура CSICV
Многолетние травы 3,0 Овощные, картофель, ку-
Технические культуры 2,5 куруза, сахарная свекла 3,0
Яровые зерновые 2,5
Экспериментальные данные и выполненные расчеты для
Полесья показывают, что нормы суммарного испарения с болот
после их мелиорации в условиях естественного увлажнения не
изменяются. При обеспечении оптимального водного режима на
интенсивно используемых землях осушенных болот нормы
суммарного испарения увеличиваются до 15%.
Для неосушенных болот Полесья характерно снижение
уровней грунтовых вод в засушливые годы до 0,8 м от поверхности
с резким уменьшением испарения. В таких условиях за
отдельные годы испарение за теплый период на освоенных болотах
превышает испарение с неосушенных болот до 1,5 раз.
Внутрисезонный ход суммарного испарения на освоенных
болотах отличается от неосушенных большей неравномерностью.
Н.а летние месяцы усиленной транспирации культурной
растительностью приходится основная доля расхода влаги на
суммарное испарение. Обобщенная схема внутрисезонного
распределения суммарного испарения для разных
сельскохозяйственных культур применительно к градациям лет по обеспеченности
суммарного за теплый период испарения приводится в табл. 4.
Анализ элементов водного баланса показывает, что
выпадающие за теплый период на болотах исследуемой территории
осадки в средние по увлажненности и засушливые годы
затрачиваются на испарение и транспирацию, они не попадают в
реки. Сток с болот формируется в основном за счет боковой при-
точности с внешних минеральных водосборов и за счет
аккумулировавшихся объемов весеннего половодья. Годовая норма
внутреннего стока с низинных болот меньше нормы годового
стока с речных водосборов. Значит, в условиях Припятского
Полесья как неосушенные, так и освоенные болота
способствуют уменьшению стока. Это подтверждают ранее высказанные
Таблица 3
Коэффициенты вариации Cv для суммарного испарения за теплый период на
освоенных болотах
Характер увлажнения
Атмосферными осадками
Оптимальное увлажнение
период
многолетние травы,
яровые зерновые
0,16
весь
0,08
Группы культур
овощные и другие
поздние культуры
0,18
0,10
севообороты
1-3
0,16
0,08
49

Таблица 4
Типовые схемы внутрисезонного
болотах ( % от суммы за апрель -
Обеспеченность суммарного
испарения
Апрель
распределения
- октябрь)
Май
Июнь
испарения на
Июль
Август
освоенных

Сентябрь
Октябр!
0—33
Средняя
66—100
Многолетние травы
18
18
18
15
12
12
Овощные и другие поздние культуры
0—33 7 9 1£ 29 24
Средняя 7 9 20 28 23
66—100 6 9 22 28 23
0—33
Средняя
66—100
0—33
Средняя
66—100
7 17 24
7 17 24
8 18 23
Яровые зерновые
8 15 28
9 17 28
9 18 28
22
22
21
24
24
23
Картофель
12 16
12 16
12 15
30
29
30
22
22
22
положения Е. В. Оппокова, А. Д. Дубаха, А. М. Великанова,
А. В. Огиевского, В. И. Мокляка.
Первое необходимое условие мелиорации и
сельскохозяйственного использования земель — это изменение водного
режима мелиорируемых почв, поэтому для такого
целенаправленного воздействия проектируются специальные гидрологические,
гидравлические, гидротехнические, агромелиоративные и другие
виды расчетов в соответствии с техническими нормативами.
Ввиду стохастической изменчивости гидрологических и
климатических условий водный режим мелиорированных почв в
период эксплуатации отличается большой изменчивостью. Для
территории Белорусской ССР реальные условия увлажненности
мелиорированных почв, по данным многолетних наблюдений,
характеризуются данными, приведенными в табл. 5 и 6.
Как видно из табл. 6, в корнеобитаемом слое торфяной
почвы, а тем более почв минеральных появляются значительные
дефициты влаги по отношению к оптимальным влагозапасам.
Для засушливых лет различной вероятности повторения
дефициты почвенной влаги в Полесье могут составлять для
торфяных почв мелкозалежных болот 120—220 мм за вегетационный
сезон; для супесчаных почв—120—240 мм. Для торфяных почв
50

Таблица 5
Обобщенные характеристики режима уровней
болотах, м от поверхности
грунтовых вод на освоенных
Интенсивность осушения
Влажные и средние годы
весна
(март-
май)
лето — осень
(июнь— ноябрь)!
зима
(декабрь -
февраль)
Глубокозалежное болото, мелкие
каналы (#= 1,0— 1,4 м) 0,20-
Глубокозалежное болото, глубокие
каналы (#=2,0—2,5 м) 0,40-
Мелкозалежное болото, мелкие
каналы (Я = 1,0— 1,4 м) 0,25-
Мелкозалежное болото, глубокие
каналы (Я=2,0—2,5 м) 0,40-
Глубокозалежное болото, глубокие
каналы (#=2,5—3,0 м) и дренаж 0,50-
Мелкозалежное болото, глубокие
каналы (// = 2,0—2,6 м) и дренаж 0,50-
-0,80 0,55-1,00 0,40-0,70
-1,00 0,50—1,20 0,50—1,10
-0,85 0,50—1,10 0,40-0,90
-1,10 0,90-1,30 0,70-1,40
-1,10 1,00—1,80 0,70—1,80
-1,20 1,0-1,80 1,10—1,80
Интенсивность осушения
Засушливые годы
весна
(март — май)
лето — осень
(июнь—ноябрь)
зима
(декабрь -
февраль)
Глубокозалежное болото, мелкие
каналы (//=1,0—1,4 м) 0,30-
Глубокозалежное болото, глубокие
каналы (# = 2,0—2,5 м) 0,45-
Мелкозалежное болото, мелкие
каналы (//=1,0—1,4 м) 0,40-
Мелкозалежное болото, глубокие
каналы (#=2,0—2,5 м) 0,55-
Глубокозалежное болото, глубокие
каналы (#=2,5—3,0 м) и дренаж 0,50-
Мелкозалежное болото, глубокие
каналы (//=2,0—2,6 м) и дренаж 0,55-
-0,80 0,65-1,15 0,75-1,15
-1,15 1,00-1,35 1,20-1,50
-0,90 0,50—1,25 0,70—1,15
-1,20 1,10-1,50 1,15-1,55
-1,15 1,20—1,90 1,25-1,90
-1,20 1,30—2,00 1,40-2,00
глубокозалежных болот вследствие значительной весенней
влагозарядки дефициты почвенной влаги уменьшаются и
определяются величиной 50—120 мм.
Для пополнения дефицитов почвенной влаги и изыскания
водоисточников требуется детальное проектирование водного
режима, в котором режим влагозапасов в почве определяется в
зависимости от положения уровней грунтовых вод, режима
осадков, суммарного испарения и влагообмена в зоне аэрации, а
также применительно к разным методам увлажнения
(Методические указания..., 1977).
51

Таблица 6
Предельные значения влагозапасов в почве на освоенных болотах БССР
Уровень
грунтовых
вод, см
Расчетный
слой
почвы, см
Влагозапа-
сы при
полной
влагоемко-
сти, мм
Минимальные влагозапасы по месяцам, мм
апрель
май
июнь
июль
август
сентябрь
40—60
60—90
90—120
120-150
250-350
0-30
0—50
0—100
0—30
0—50
0—100
0—30
0—50
0—100
0-30
0—50
0—100
0-30
0—50
0—100
264
440
9£0
264
435
985
264
430
980
264
425
975
264
425
975
205
358
790
189
305
722
168
272
670
152
258
623
143
240
602
186
338
751
168
305
702
163
270
645
138
235
590
132
231
542
183
321
747
160
300
696
111
205
605
95
171
553
98
171
479
178
327
760
154
290
690
105
262
574
84
160
498
83
167
508
181
330
760
165
302
707
109
212
597
90
174
507
84
158
513
176
329
755
163
300
706
116
260
617
94
175
493
86
160
480
В условиях естественного влагооборота осушительные
мелиорации значительно меньше влияют на водный баланс
территории, чем использование водных ресурсов для
дополнительного увлажнения почв.
В перспективе водные ресурсы территории и общий влаго-
оборот в результате мелиорации заболоченных угодий
значительно не изменяются, в основном перераспределяются водные
массы и увеличивается грунтовая составляющая стока.
Целесообразная мера вмешательства в природные условия при
мелиорации земель требует оценки оптимальной интенсивности
дренирования, методов гидротехнических мелиорации для
достижения минимального влияния на подземные воды и разработки
мероприятий по мелиорации ландшафта на смежных
территориях.
При создании локальных и крупных бассейновых
водохозяйственных систем требуется учитывать особенности
формирования гидрологических характеристик в пределах отдельных
мелиорируемых типов ландшафта, на которых особенно резко
изменяются гидрологические условия.
Анализ экспериментальных данных показывает, что ввиду
особой сложности формирования элементов водного баланса в
условиях большого природного многообразия и большой
взаимосвязи многочисленных факторов в процессе формирования
52

водного режима влияние осушительных мелиорации на
составляющие водного баланса не всегда однозначное. В этих
многофакторных связях требуется устанавливать основное
направление преобразования водного режима в связи с мелиорацией.
В настоящее время уделяется большое внимание изучению
влияния гидромелиоративных мероприятий на водный режим
территорий. При этом в области осушительных мелиорации
основное направление исследований относится к установлению
изменений в режиме речного стока. Задача же состоит в
изучении изменений всего комплекса элементов, характеризующих
увлажненность территории. В этом случае возможен контроль
и проверки количественных характеристик, оценка правильно*
«сти применяемых методов. В результате повышается
достоверность получаемых результатов исследований.
За последнее время накопился большой объем научных
исследований о влиянии осушительных мелиорации на
гидрологический режим территорий. Однако состояние изученности
нельзя считать вполне удовлетворительным. Для использования
результатов исследований в практике проектирования
водохозяйственных объектов и при составлении бассейновых схем
комплексного использования водных ресурсов получено мало
количественных характеристик и для ограниченных вариантов,
природных условий. Кроме того, результаты исследований для
одних и тех же условий, а иногда для одних и тех же объектов
противоречивы и по направлению воздействий и
количественным показателям. Поэтому перед исследователями стоит
серьезная задача дальнейшего развития исследований и обобщения
уже полученных разрозненных данных об установлении
возможных изменений гидрологического режима территорий под
влиянием осушительных мелиорации и разработке рекомендаций
для учета и предупреждения нежелательных последствий их,
разработки гидрологических и водохозяйственных нормативов,
определяющих рациональные методы мелиорации и экономное
использование водных ресурсов.
ЛИТЕРАТУРА
Булавко А. Г. Водный баланс речных водосборов. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.
304 с.
Булавко Л. Г. Влияние осушительной мелиорации на речной сток в
Белорусском Полесье.— В кн.: Водные ресурсы и их использование. Минск:
Наука и техника, 1970, с. 44—53.
Явицкий А. И. Испарение с торфяной почвы в зависимости от климатических
факторов и уровня грунтовых вод.— Почвоведение, 1938, № 2, с. 267—283.
Ивицкий А. И. Влияние осушения болот на режим рек.— В кн.: К вопросу
освоения и развития производительных сил Полесья. Минск: Изд-во
АН БССР, 1949, с. 192—200.
Клюева К. А. Влияние осушительных мелиорации на гидрологический режим
ряда рек Белоруссии.—Труды ГГИ, 1973, вып. 208, с. 187—212.
Клюева К. А. Влияние осушительной мелиорации на минимальный сток рек
Белоруссии.—Труды ГГИ, 1974, вып. 222, с. 147—179.
53

Клюева К. А., Покумейко Ю. М. Влияние осушительных мелиорации на
максимальный сток весеннего половодья рек Белоруссии.— Труды ГГИ, 1975»
вып. 229, с. 123—161.
Кожанов К. Я. Испарение растительностью и свободной поверхностью
торфяной почвы.— Метеорология и гидрология, 1938, № 6, с. 113—122.
Методические указания по выбору расчетных расходов при проектировании
водоприемников и магистральных каналов осушительных систем болотных
массивов. Минск: БелНИИМиВХ, 1975.
Методические указания и программы для ЭВМ по проектированию водного
режима осушаемых земель на основе водобалансовых расчетов. Минск,
БелНИИМиВХ, 1977.
Никитин С. Н. Бассейн Волги: Исследования гидротехнического отдела
экспедиции для исследования источников главнейших рек Европейской России.
СПб., 1899.
Оппоков Е. В. Режим речного стока в бассейне Верхнего Днепра и его
составных частях. СПб. отд. земельных улучшений. МЗ и ГИ., 1914, ч. 1, 2.— Ч. 1.
300 с; Ч. 2. 105 с.
Шебеко В. Ф. Испарение с болот и баланс почвенной влаги. Минск: Урожай,
1965. 394 с.
Шебеко В. Ф. Гидрологический режим осушаемых территорий. Минск:
Урожай, 1970. 299 с.
Шебеко В. Ф. Изменение микроклимата под влиянием мелиорации болот.
Минск: Наука и техника, 1977а. 286 с.
Шебеко В. Ф. Методические указания и программы для ЭВМ по
проектированию водного режима осушаемых земель на основе водобалансовых
расчетов. Минск: БелНИИМиВХ, 19776.
Шебеко В. Ф., Воробьев П. М., Иванов В. П. Оценка влияния мелиорации на
водный режим в бассейне верховья р. Ясельды.— В кн.: Мелиорация
переувлажненных земель. Минск: Урожай, 1979, т. 27, с. 43—50.
Шебеко В. Ф., Закржевский П. И. Влияние осушения на речной сток и
испарение.— Гидротехника и мелиорация, 1975, № 8, с. 49—55.
Schreiber H. Moorkunde noch dem gegenwartigen stande des ivissens auf
Grund 30-jahriger Erfahrung, von H. Schreiber, Berlin, Parey, 1927. 192 c.
УДК 626.80:631.432
ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНОГО РЕЖИМА
БОЛОТ КАРЕЛИИ,
ОСУШАЕМЫХ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
И. М. НЕСТЕРЕНКО
Современный период характеризуется началом активного
вмешательства человека в природную среду даже в удаленных,
слабозаселенных районах нашей страны. В Карелии широко
ведется гидроэнергетическое строительство с созданием
водохранилищ и затоплением болот и лесов. Отдельные природные
комплексы должны быть оставлены по возможности в
ненарушенном состоянии. В чистой воде остро нуждается и юг
нашей страны, поэтому водоемы Карелии уже сейчас
рассматриваются как богатые природные хранилища чистых пресных
вод.
54

Как отмечает Р. Г. Казман (Kazmann, 1972), трудно или
практически невозможно разработать многоцелевые проекты,
удовлетворяющие оптимальным потребностям всех
водопользователей. И с другой стороны, следует учитывать такой
парадокс: накоплены огромные материалы гидрологических
наблюдений, статистические методы достигли высокого уровня
достоверности, получены надежные теоретические и эмпирические
зависимости, а возможность использования их >резко снижается из-
за направленного влияния хозяйственной деятельности
человека и отрицательных последствий его деятельности. Р. Г.
Казман считает, что классическая гидрология быстро умирает, а
современная гидрология еще не сформировалась. Это
положение, по-видимому, в какой-то мере справедливо и по отношению
к гидрологии болот. Классические работы А. Д. Дубаха
A944), К. Е. Иванова A953, 1957, 1974) и др. дали нам
достаточно полное представление о закономерностях формирования
водного режима болот как природных компонентов, теорию
устойчивости озерно-болотных систем. В этих работах, а также
в трудах А. Г. Булавко A971), В. Ф. Шебеко A965, 1970) и др.
положено начало и современной гидрологии осушаемых болот,
установления причин нарушения природного равновесия,
некоторых закономерностей изменения гидрологического режима.
Однако дискуссия о влиянии осушения, положительных и
отрицательных последствиях его продолжается, она принимает
широкий размах. Причем не только люди, далекие от науки, но и
специалисты близких направлений требуют от нас,
мелиораторов и гидрологов, однозначных ответов и доказательств по
вопросам осушения болот. Но такие ответы не могут быть даны
без привязки к конкретным природно-климатическим и
социальным условиям. Мелиорация — в общем улучшение среды
обитания человека, эффективное средство повышения
продуктивности угодий — ведет как к неизбежным, желательным нам,
так и нежелательным последствиям, и в первую очередь к
существенному изменению водного режима, гидрологических
характеристик.
Формирование стока начинается на элементарных, малых
водосборах, и установление закономерностей его необходимо
как для оценки стока с крупных водосборов, так и особенно
для прогнозирования изменений при преобразовании
природных условий, для построения математических моделей стока.
В настоящее время детальные гидрологические наблюдения на
малых водосборах проводятся у нас в стране на небольшом
числе воднобалансовых станций A5 станций в системе
гидрометеослужбы).
В Карельской АССР воднобалансовые наблюдения и
исследования гидрологического режима на осушаемых для
сельскохозяйственного использования землях начаты в 60-е, а на
объектах лесоосушения — в 70-е годы.
55

Таблица 1
Водный баланс неосушенного болота Жо-суо (северная Карелия) за
1972—1974 гг., мм
Элементы водного баланса
Среднее эа 1972—1974 гг.
весна
(IV-V)
лето
(VI—VIII)
осень
(IX-X)
за период
(IV-X)
Осадки
Сток поверхностный
Испарение
Изменение влагозапасов:
в бассейне
в болоте
в подземных водах (по
мм
%
Коэффициент поверхностногс
Суммарный сток
балансу),
стока
Коэффициент суммарного стока
226,2
106,3
36,2
83,7
33,0
50,7
22,4
0,47
157
0,69
197,3
24,4
227,3
-54,4
—60,3
5,9
3,0
0,12
30,3
0,15
78,5
14,8
42,6
21,1
10,0
11,1
14,1
0,19
25,9
0,33
502,0
145,6
306,1
50,4
—17,3
67,7
13,5
0,29
213,2
0,42
Прежде всего остановимся на отдельных особенностях
водного баланса неосушенных болот Европейского Севера.
В табл. 1 приведены приблизительные данные водного
баланса болота Жо-суо (Калевальский район, северная Карелия) по
сезонам за 1972—1974 годы. Болото мезотрофное травяно-сфа-
гновое с переходной топяной и лесотопяной залежью, наиболее
типично для данного района. Общая площадь водосбора —
60 га, из них 50% приходится на само болото. Поверхностным
стоком и по деятельному слою болота отводится до 50%
весенних вод, летом и осенью коэффициент стока снижается до 0,12—
0,19. При понижении уровней грунтовых вод (УГВ) на болоте
до 30—50 см от поверхности поверхностный сток по ручью
прекращался, что подтверждает решающее значение
деятельного слоя болот в формировании стока. Однако следует
учитывать и сток по инертному слою. Об этом свидетельствуют
положительные значения изменения запасов в подземных
водах. Коэффициент суммарного стока с учетом последнего
повышается весной в среднем до 0,69.
Близкие с нашими данные получены и В. А. Чесноковым
(см. настоящий сборник) на болоте Неназванное в южной
Карелии (стационар «Киндасово»). Это евтрофно-мезотрофное
топяное болото с кочковато-мочажинным микрорельефом с
общей площадью водосбора 9,65 км2 и заболоченностью
44%. В среднем за 1972—1977 гг. коэффициент поверхностного
стока весной составил 0,48, летом и осенью соответственно
0,10 и 0,19. В сухие летние месяцы 1972, 1975 гг. минимальные
56

модули стока с неосушенного болота составляли 0,04 л/с-км4,
что соответствовало средним значениям модулей подземного
питания рек. В отдельные периоды сток практически
прекращался, хотя это болото, имеющее форму проточной котловины
и значительно меньшие уклоны, чем болото Жо-суо, более
обводнено.
К аналогичным выводам пришел и Л. Хейкурайнен (Heiku-
rainen, 1976). В условиях севера при значительных снегозапа-
сах, промерзании болот весенний поверхностный сток может
быть выше и в то же время прекращаться в сухие периоды. На
основании непродолжительных A973—1974 гг.) наблюдений в
центральной Финляндии на осушенных под лес 38 лет назад и
неосушенных болотах он приводит данные об увеличении
аккумулирующей влагоемкости осушаемых под лес торфяных болот,
об увеличении меженного стока в сухие периоды, когда сток с
неосушенных болот прекращался.
Интересны результаты анализа условий формирования
стока с болота Жо-суо после засушливого периода 1972 г., когда
УГВ опустился ниже средней многолетней границы
деятельного слоя. В период летне-осеннего паводка A7. VIII—20. IX
1972) среднесуточный модуль стока составил 0,22 л/с-га, что
дает слой стока 65 мм и коэффициент стока 0,48, т. е. такой же,
как и за весну (IV—V). За 12 августа 28 мм осадков вызвали
подъем УГВ с 30—50 до 10—15 см от поверхности, а сумма
осадков за 12—17 августа F5,3 мм) вызвала начало
поверхностного стока с болота. За весь период выпало 136 мм
осадков, слой стока составил 65 мм и испарение—51 мм.
Следовательно, по уравнению водного баланса на изменение влагоза-
пасов и подъем УГВ пошло 20 мм, что близко к данным
фактических наблюдений.
Приведенные данные свидетельствуют, с одной стороны, о
большой саморегулирующей способности болот поддерживать
оптимальные условия и требуемый для специфической
болотной растительности водный режим. Малая высота
капиллярного поднятия, высокие коэффициенты фильтрации (К) в
рыхлом деятельном слое болота и, наоборот, в 100—500 раз более
низкие величины К в подстилаемом инертном слое
способствуют тому, что УГВ редко опускается ниже границы
деятельного слоя, но в то же время после засушливых периодов быстро
восстанавливается и рост болота непрерывно продолжается.
В этом одна из основных причин устойчивости болотных
систем.
Но, с другой стороны, эти же данные свидетельствуют и о
том, что болота не могут быть надежными регуляторами стока
в речном бассейне во все сезоны года, а тем более —
источником питания рек. Они служат лишь промежуточной частью
водосбора, имеющей некоторую аккумулирующую емкость как
для поверхностных, так и грунтовых вод, являющихся источни-
57

Таблица 2
Средний водный баланс водосбора р. Шуи и слоя осушенного торфяника в 1 м
на Корзинской низине за 1963—1977 гг.
Период наблюдений
1963—1977 гг.
сухие годы
нормальные и сырые
Осадки
j *
600
562
676
2*
547
491
659
Сток
1
286
270
318
2
140
126
166
Испарение
1
378
388
358
2
432
433
429

разность
2-1
54
45
71
1963—1977
в том числе сухие
нормальные
1963—1977
в том числе сухие
нормальные и сырые
Среднеквадратичное отклонение
72,7 91,3 49,4 41,6 36,8 40,2
51,4 44,8 46,5 41,0 40,2 37,4
41,2 34,4 42,0 31,6 17,9 50,0
Коэффициент вариации
34,9
39,9
36,8
0,12 0,17 0,17 0,30 0,10 0,09 0,70
0,09 0,09 0,17 0,32 0,10 0,09 1,0
0,06 0,05 0,13 0,19 0,05 0,12 0,51
1 — р. Шуя, 2 — Корзинская низина.
ками питания и развития болот. Небольшие болотные массивы
со значительными уклонами поверхности меньше влияют на
зарегулирование стока, чем более крупные выровненные,
сильно обводненные застойными поверхностными водами. Роль
последних в регулировании стока уже более близка к озерам.
Значительна роль болот в поддержании более высоких УГВ
как на самом болотном массиве, так и на прилегающих
территориях. Результаты воднобалансовых расчетов за 1963—1977 гг.
по средним для участка осушенного глубокого торфяника
Корзинская низина G7= 100 га) приходным и расходным элементам
водного баланса и по всему водосбору р. Шуи (F=9560 км2), в
бассейне которого находится стационар, приведены в табл. 2.
В расчетах водного баланса осадки приняты с поправкой
только на смачивание, а по Корзинской низине — с учетом
притока грунтовых вод в осушаемый A м) слой, в среднем он
составил 36 мм. К сухим годам с осадками ниже нормы на 50 мм и
более отнесены 1963—1965, 1967, 1969 и 1971 — 1975 гг. A0 лет),
к нормальным и сырым—1966, 1968, 1970, 1976, 1977 гг.
E лет). Анализ водного баланса за отдельные годы за период
1963—1972 гг. дан в нашей работе (Нестеренко, 1978).
Анализ средних многолетних данных, приведенных в табл. 2Г
показывает, что с осушаемого и интенсивно используемого
58

Расход
1
664
658
676
2
572
559
595
2-1
-92
—99
—81
Изменения влагоэапасов
по балансу
1
я-64
—96
0
2
-25
-68
+64
ниям всего
'
-2
-13
18
2
-27
—58
35
в том числе
в зоне
аэрации
1
—2
—1
—4
2
—26
—51
24
в зоне
грунтовых вод
1
0
—12
22
2
— 1
—7
11
Невязка
1
-62
—83
—18
2
2
—10
29
Среднеквадратичное отклонение
59,5
68,4
40,4
56,5
49,2
68,0
60,6 51,3
59,3 49,1
66,4 7,8
43,1
40,6
52,0
39,0
33,0
53,4
38,7
42,6
33,9
27,6
26,9
33,7
31,9
37,0
23,2
24,9
20,4
35,2
6,9
6,8
8,00
Коэффициент вариации
0,09 0,10 0,61 0,78 0,59 0,78 0,61 0,90 0,53 1,11 0,59
0,10 0,09 0,55 0,47 0,58 0,69 0,67 0,96 0,58 0,93 0,59
0,06 0,11 0,79 0,53 0,65 1,00 0,54 1,11 0,42 1,50 0,68
торфяника (средние урожаи сена многолетних трав 40 ц/га,
однолетних—200 ц/га зеленой массы) испарение на 54 мм
выше, чем с водосбора р. Шуи. В сухие годы эта разница
снижается до 45 мм. Более высокое испарение в этот период
обусловлено высокой водоаккумулирующей емкостью торфяных
почв и наличием постоянного подпитывания из грунтовых вод,
уровни которых даже в исключительно сухие годы A972—
1975) не опускались ниже ПО—130 см.
Более низкий расход обусловлен как меньшими осадками
на Корзинской низине, так и существенно меньшей величиной
стока из осушаемого слоя мощностью 1 м без учета грунтового
стока, перехватываемого ниже более глубокой сетью
транспортирующих открытых каналов.
Характерна в целом за рассматриваемый период меньшая
вариабельность изменений влагоэапасов по балансу, по
измерениям в зоне аэрации, в зоне грунтовых вод и существенно
меньшая невязка водного баланса. Отрицательная невязка в
сухие годы (—10 мм), т. е. меньшее изменение влагоэапасов
по измерениям, чем по балансу, может быть объяснено
дополнительным подпитыванием зоны аэрации из
нижерасположенной зоны грунтовых вод и расходованием влаги на испарение.
Положительная невязка в сырые годы обусловлена инфильт-
59

рацией части осадков в зону грунтовых вод и увеличением
расходов при больших градиентах напоров в проводящей, более
глубокой сети открытых каналов. Большая невязка на крупном
водосборе р. Шуи может быть обусловлена сложностью
проведения измерений и экстраполяции их на всю площадь.
К особенностям болот Севера относится сохранение и
после осушения благоприятных условий для формирования
значительного поверхностного стока в период снеготаяния. Здесь,
коэффициент стока в среднем за многолетний период
составил 0,53. УГВ на осушенных закрытым дренажем торфяных
почвах к концу зимы понижается до 100—120 см от
поверхности, однако значительная аккумулирующая влагоемкость
снижается за счет перераспределения влаги к фронту промерзания
и накопления ее до полной влагоемкости в промерзшем слое.
С другой стороны, при глубине промерзания в среднем на 40 см
значительно снижается и инфильтрационная способность
почвы. Проведенные воднобалансовые расчеты показали, что в
среднем инфильтрация составила 35 мм, или 26,8% от снего-
запасов, причем она меняется по годам весьма существенно-
(с 17 до 63 мм).
При стабильном положении УГВ к концу зимы, малой
вариабельности дренажного стока и испарения в период
весеннего половодья величина поверхностного стока (Qn0B) в большей
степени определяется запасами воды в снеге и осадками за
период стока (Рс) и глубиной промерзания (Нм):
QnoB = 0,457 Рс + 0,31 Ям—3,2 при /? = 0,92.
Указанная особенность имеет как отрицательные
(формирование максимальных расходов), так и положительные
последствия — сохранение некоторой водоаккумулирующей
емкости на период весенних дождей и обеспечение требуемой нормы
осушения к началу посевного периода.
В период летне-осенних паводков поверхностный сток за
все годы исследований не наблюдался, даже в летние месяцы
1976 г., когда выпадали осадки 3—5%-ной обеспеченности.
Дренажный сток на осушаемых болотах Карелии
значителен, хотя и формируется он в основном в пределах так
называемого инертного (до осушения) слоя болота. После осушения
коэффициенты фильтрации в нем снижаются, однако этот слой
приобретает роль деятельного. Величина дренажного стока
(в среднем за 15 лет 75 мм) зависит от условий водного
питания, но наибольшая величина его B6 мм) приходится на
весенние месяцы (IV—V), при этом коэффициент стока
составляет 0,15. Наибольшей вариабельности (Cv = 0,86—0,89)
подвержен дренажный сток в летне-осенний период, что
обусловлено значительным понижением УГВ за лето, созданием слоя
большой аккумулирующей емкости, для насыщения которого и
60

6000 Zfj*m
Рис. 1. Интегральные кривые связи
дренажного B) и суммарного (/)
стока с осадками и расчетного
дренажного стока C) за 1963—1976 гг.
начала формирования
дренажного стока в сухие
годы требуются осадки до
80—100 мм.
Для оценки изменений
дренажного и суммарного
стока во времени
использовался метод построения
двойных интегральных
кривых. При этом получение
суммарных величин стока
и осадков нарастающим
итогом позволяет учесть
влияние (предшествующих
лет на последующие и
выявить общую
закономерность процесса. Получены
достаточно строгие
математические зависимости
между указанными величинами
(рис. 1):
<Эдр=1,9 Р0'716,
23=<2др + Зпов=1,38Р°.«2,
где <2дР, QnoB, 2Q —
соответственно годовой
дренажный, поверхностный и суммарный сток нарастающим итогом за
любой период времени, в мм; Р — осадки за тот же период, мм.
Расчеты по этим уравнениям показали, что если в первое
десятилетие после осушения болота средний дренажный сток
составил 84 мм, а суммарный—150 мм, то во второе при
норме осадков 580 мм они составят соответственно 64 и 131 мм,
т. е. может ожидаться его снижение на 20 мм только за счет
уменьшения дренажного стока. Это обусловлено осадкой и
уплотнением торфа и соответственно уменьшением глубины
заложения дрен, градиентов напора и коэффициентов
фильтрации.
Снижение стока с осушаемых площадей компенсируется
ростом .испарения при интенсивном использовании земель
преимущественно под влаголюбивые многолетние травы.
В зоне обильного грунтового питания сток из 1 м
осушаемого слоя торфяной залежи устойчиво выше, чем из такого же
слоя неосушенного болота, в среднем в 1,9 раза за все годы
исследований (данные по малым водосборам—7 и^О га
соответственно, расположенным в пределах Корзинской низины).
Анализ данных суммарного стока с того же осушенного участка
болота с учетом влияния на сток и более глубокого A,5—1,8 м)
открытого коллектора и стока рек Маньга и Свят-река поз-
61

fig, MM
200 r-
20 40 60 80 WO 120 m WO /00 200
hG, мм
Рис. 2. Связь стока с осушаемого торфяника {ho) и речного стока (/ip)
по рекам Маньга и Свят-река:
/ — за месяц; 2 — за сезон
волил установить следующую зависимость (рис. 2):
Л0 = 0,363 V'26,
где Л0 — сезонный слой стока с осушенного болота; hp —
сезонный слой речного стока.
Как видно по графику, при слое стока до 140 мм сток с
осушенного болота за любой сезон года меньше речного, при
больших величинах — с осушенного болота он выше, что
обусловлено, как уже отмечалось, различием в величинах
испарения и водоаккумулирующей емкости водосборов.
В целом сток со всего осушенного водосбора Корзинской
низины (ручей Алган-оя), заболоченность которого равна 82%
при наличии 50% площади осушенных площадей, как и сток с
интенсивно осушенных лесных водосборов, тесно коррелирует
с речным стоком (рис. 3), годовой и сезонные слои стока
различаются мало (табл. 3).
62

ZO £0 WO W /SO ZZO ZOO 300 3W 380
"в
Рис. З. Связь стока с осушенных площадей (Корзинская низина, ручей Алган-
оя) со стоком по рекам Маньга и Свят-река:
/ — за месяц; 2 — за сезон
Вариабельность стока по сезонам и за год меньше на
осушаемом водосборе, чем на водосборе р. Маньга (F = 209 км2).
Более крупный водосбор р. Шуи имеет несколько меньшую
вариабельность стока в меженный (летний и зимний) период.
Построенные двойные интегральные кривые связи стока с
осадками (см. рис. 1) отражают устойчивый, мало меняющий-
Таблица 3
Средний за 1969-—1976 гг. сток и вариабельность его по сезонам года, мм
Река, ручей
Маньга
Шуя
Алган-оя
Площадь

водосбора, км*
Зима
Q
Cv
Весна
Q
Cv
Лето
Q
Cv
Осень
Q
Cv
Год
Q
Cv
209 70,4 0,43 132,0 0,19 53,3 0,98 35,7 0,84 291,4 0,26
9560 85,8 0,34 85,1 0,23 68,2 0,62 30,2 0,62 269,3 0,17
13,1 74,4 0,41 110.8 0,15 50,0 0,69 40,3 0,54 275,5 0,14
63

ся сток (с осушенных площадей). Отклонение от нормы
наблюдалось лишь в сухом 1975 г. с последующим выравниванием
во влажном 1976 г.
Сухое восьмилетие A969—1975 гг.) с осадками ниже нормы
на 78 мм больше отразилось на стоке с речных водосборов —
наблюдалось устойчивое снижение его, что еще раз подтверж*
дает положительное влияние осушения на регулирование стока
в условиях Карелии.
О выравнивающем влиянии осушения на сток
свидетельствуют и данные, приводимые Л. Хейкурайнен (Heikurainen,
1976) для осушенных лесов Финляндии, И. Ферды и М. Новака
(Ferda, Novak, 1976) для Чехословакии.
Приводимые в литературе данные об изменении
максимального стока весеннего половодья противоречивы, что
объясняется в основном различием физико-географических условий.
В общем виде коэффициент изменения максимальных модулей
стока может быть выражен произведением двух
коэффициентов К0 = К8-КТ, где /Сб — коэффициент, учитывающий
изменение коэффициента стока, а Кт — продолжительности
водоотдачи.
По нашим наблюдениям, на осушаемых для
сельскохозяйственного использования глубоких торфяниках величина К0
может изменяться от 0,8 до 1,55 (Нестеренко, 1978).
Несмотря на некоторые особенности формирования стока с
осушаемых площадей в условиях Европейского Севера СССР,
следует отметить общие тенденции изменения его, полученные
по исследованиям и в более южных районах страны:
1) некоторое увеличение годового и меженного стоков в
первые годы после осушения с последующим выравниванием и
даже некоторым уменьшением в отдельные годы;
2) перераспределение стока с ростом доли составляющей
грунтового стока, увеличение меженных расходов;
3) максимальные модули стока и расходы в зависимости от
физико-географических и климатических условий могут как
увеличиваться, так и уменьшаться;
4) осушение ведет к более раннему сходу снега, общему
увеличению периода весеннего половодья и соответственно
уменьшению пиков весеннего половодья в замыкающих
створах рек-водоприемников.
Решение же главной задачи мелиорации — оптимальное
регулирование водного режима почв — обеспечивает и в условиях
Европейского Севера значительное повышение продуктивности
сельскохозяйственных угодий.
ЛИТЕРАТУРА
Булавко А. Г. Водный баланс речных водосборов. Л.: Гидрометеоиздат, 1971,
304 с.
Дубах А. Д. Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1944.
64

Иванов К. Е. Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1953. 299 с.
Иванов К. Е. Основы гидрологии болот лесной зоны. Л.: Гидрометеоиздат,
1957. 500 с.
Иванов К. Е. Болотно-озерные системы и их устойчивость при преобразовыва-
нии избыточно-увлажненных территорий.— Учен. зап. ЛГУ, 1974, № 376,
вып. 23, с. 5—81.
Нестеренко И. М. Мелиорация земель Европейского Севера. Л.: Наука, 1978.
Шебеко В. Ф. Испарение с болот и баланс почвенной влаги. Минск: Урожай,
1965. 394 с.
Шебеко В. Ф. Гидрологический режим осушаемых территорий. Минск:
Урожай, 1970. 299 с.
Kazmann R. J. Modern Hydrology. 2nd ed. New York, 1972, 365 p.
Ferda /., Novak M. The effect of ameliorative measures on the changes of the
quality of surface and ground waters in peat soils.— In: Proc. of 5th
Intern. Peat. Congr. Poznan, 1976, vol. 1, p. 117—127.
Heikurainen L. Comparasion between runoff conditions on a virgin peatland
and a forest drainage area.— In: Proc. of 5 th Intern. Peat. Congr. Poznan,
1976, vol. 1, p. 76—86.
УДК 626.80:631.432,1
ВЛИЯНИЕ РАЗГРУЗКИ ПОДЗЕМНЫХ
НАПОРНЫХ ВОД НА ВОДНЫЙ БАЛАНС
ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ И ОСУШЕННЫХ ЛЕСОВ
ЛАТВИЙСКОЙ ССР
П. П. ЗАЛИТИС
Водные ресурсы определенной территории целесообразно
рассмотреть как управляемую систему с применением методов
системного анализа, безусловно способствующих повышению
эффективности лесогидрологических исследований. Это очень
важно при интерпретации полученных эмпирических
материалов и прогнозировании водных ресурсов территорий. Возникает
необходимость определить и изучить три компонента: 1)
элементы системы, 2) взаимосвязь между этими элементами и
3) взаимосвязь между элементами и нас интересующими
параметрами внешней среды. Поэтому первостепенная задача
при изучении гидрологической роли переувлажненных лесов и
оценка влияния гидромелиоративных мероприятий на водные
ресурсы сводятся к определению структуры водного баланса
лереувлажненных лесных биогеоценозов. Этот вопрос тесно
связан с причинами избыточного увлажнения.
Определенное представление о причинах переувлажнения
можно получить при изучении закономерностей
территориального размещения переувлажненных лесов. В некоторых
лесничествах Латвийской ССР переувлажненные леса занимают
90—95% территории, а в других — всего 5—10%. Лесничества
65

со сходным процентом переувлажненных лесов не разбросаны
случайно, но концентрируются на определенных территориях.
В Латвии работает около 220 гидрометеорологических
станций и постов. Данные их наблюдений приведены к
многолетнему ряду (с 1891 г.) и по ним составлены годовые и
полугодовые карты климатических явлений (Пасторе, 1972). Кроме
того, имеется сравнительно много (более 50) гидрологических
постов, данные которых создают хорошую возможность
проведения изолиний параметров стока. По представленным данным
нами определены осредненные величины климатических и
гидрологических факторов для территорий каждого лесничества.
Использованы также некоторые количественные
характеристики геологических и гидрогеологических факторов.
Первая информация о взаимоотношениях между
отдельными факторами и процентом переувлажненных лесов получена
в результате анализа корреляционной матрицы. Среди
изученных факторов нет таких, параметры которых не связаны с
параметрами других факторов, поэтому показатели парных
корреляций не могут быть использованы для количественной
характеристики причинной связи между факторами и
процентом переувлажненных лесов. Взаимосвязь между отдельными
факторами обусловливает, например, на первый взгляд,
довольно курьезную закономерность: хотя осадки и служат основным
фактором в приходной части водного баланса, варьирование их
количества в пределах 600—950 мм, т. е. на 350 мм, не связано
с изменением процента переувлажненных лесов. Наоборот,
выявилась существенная отрицательная зависимость: в
районах, где выпадает больше осадков, переувлажненных лесов
меньше. Поэтому показатели парных корреляций могут быть
использованы только для приблизительного ранжирования
факторов.
Первое место среди изученных занимает параметр,
характеризующий интенсивность разгрузки подземных напорных вод.
Связь процента переувлажненных лесов с этим фактором в
2—3 раза теснее, чем с остальными факторами. Однако в
данном случае нас интересует не только ранг фактора при
аппроксимации варьирования процента переувлажненных лесов, а в
основном удельный вес влияния отдельных составляющих
водного баланса территории в процессе переувлажнения лесных
почв. Если показатели удельного веса вычислены из достаточно
большой и, главное, логически подобранной выборки факторов,
они сравнительно достоверно характеризуют причинную связь.
Среди вычисленных показателей удельного веса влияния
опять отчетливо выделяется глубина пьезометрических уровней
подземных вод швентойско-старооскольского, бурегско-сар-
гаевского и дановско-елецкого водоносных комплексов. Не
останавливаясь подробно на интерпретации роли других
факторов (Залитис, 1976), уместно отметить, что многие гидроме-
66

теорологические данные, связанные с водным балансом типа
осадки = сток+испарение, лишь в самых общих чертах
характеризуют гидрологический режим какого-то района, но без
учета подземного перераспределения стока они не пригодны для
оценки влияния определенного мероприятия на водный режим
территории.
При сопоставлении биогеоценозов переувлажненного леса с
высотой пьезометрического уровня подземных вод выявилось,
что в Латвии 86% лесов на торфяных почвах и 60% лесов на
гидроморфных минеральных почвах находятся в местах, где
выклиниваются подземные напорные воды. В этих лесах
приходная часть водного баланса состоит из осадков, притока воды
с прилегающих суходолов и выклинивания подземных
напорных вод. Соотношение этих составляющих в большой степени
определяет как сукцессии биогеоценозов, так и их
потенциальную продуктивность и техническое решение
гидромелиоративных проблем.
Если для выявления основных составляющих водного
баланса можно пользоваться осреднадными данными метеостанций
и гидрогеологических наблюдений, то для выявления
взаимосвязей между составляющими водного баланса и параметрами
древостоя уже необходимы специальные стационарные
измерения. Для повышения достоверности экстраполяции полученных
результатов на неизученные объекты целесоообразно
пользоваться вторым компонентом системы, выявленным в результате
стационарных наблюдений, т. е. показателями взаимосвязей
между отдельными параметрами водного баланса.
Закономерности варьирования этих параметров уже в
течение 12 лет изучаются на биогеоценологическом стационаре
«Весетниеки». Здесь оборудовано 13 гидрогеологических
скважин глубиной до 30 м и около 300 скважин для наблюдения за
динамикой уровня почвенно-грунтовых вод. Тесная связь
между параметрами позволила создать упрощенную модель
динамики притока как подземных напорных вод, так и грунтовых
вод с прилегающих суходолов. На тех участках осушенного
леса, на которых разгружаются напорные воды, приток
посторонних вод в среднем за 12-летний период составляет 250 мм за год,
в том числе напорных вод 140 мм и с прилегающих суходолов
ПО мм. В биогеоценозах, где приходная часть водного
баланса не включает разгрузку подземных напорных вод,
гидролесомелиорация изменяет в основном динамику стока, а объем
стока (летнего, годового) зависит от изменений эвапотранспи-
рации лесонасаждений. Однако в лесах, где приходная часть
водного баланса включает приток напорных вод, после
осушения неглубокими каналами напор возрастает, что, в свою
очередь, способствует возрастанию интенсивности площадной
разгрузки подземных вод. На территории стационара «Весетниеки»
после осушения уровень почвенно-грунтовых вод снизился в
3* 67

среднем на 25 см, что вызвало увеличение напора на такую же
величину. При изучении интенсивности выклинивания
подземных вод как функции напора (Залитис, 1978) выяснилось, что
после осушения она увеличилась в среднем на 0,12 мм/сутки, или
около 40 мм за год.
Для определения роли подземных напорных вод
использованы данные третьего компонента системы, т. е.
проанализировано влияние элементов водного баланса на продуктивность
древостоев. Работа проделывалась в два этапа. На первом
определено, в какой степени разнообразие переувлажненных
лесных биогеоценозов на территории республики связано с
интенсивностью выклинивания напорных вод. Как ранее
предполагалось, различная потенциальная продуктивность
древостоев (в пределах I—IV классов бонитета) в лесах на
торфяных почвах в основном (90%) обусловливается изменением
интенсивности выклинивания напорных вод. На втором этапе
изучены причины варьирования продуктивности древостоев в
пределах одного типа. Амплитуда варьирования
продуктивности здесь обычно не превышает одного класса бонитета.
Зависимость интенсивности разгрузки от напора подземных вод
корректируется данными анализов почвенно-грунтовых вод и
торфа, залегающих ниже корнеобитаемого слоя почвы. На такой
глубине торф активно не минерализуется, но в то же время
часто подтопляется почвенно-грунтовыми водами. Увеличенная
концентрация минеральных элементов, свойственных
подземным водам, указывает на более интенсивную их площадную
разгрузку. Выяснилось, что на тех участках осушенного леса,
где разгружаются напорные воды, среднегодовая
интенсивность их выклинивания варьирует от 0,2 до 1,7 мм/сутки;
продуктивность древостоя здесь варьирует в пределах от 1,4
до III, I класса бонитета.
Обобщая полученные результаты, можем утверждать, что
потенциальная продуктивность древостоев в лесах на торфяных
почвах (осушенных и неосушенных) в основном определяется
влиянием трех параметров гидрологического режима почв.
1) на 30% — интенсивностью площадной разгрузки подземных
напорных вод; 2) на 30% — скоростью водного потока в почво-
грунте и 3) на 20% — обеспеченностью от затопления корне-
обитамого слоя почвы. Остальные 20% за счет влияния фона,
что в основном связано с характером четвертичных отложений.
Однако в пределах одного конкретного биогеоценоза, т. е. при
постоянном влиянии фона и свойственной этому участку леса
интенсивности разгрузки подземных напорных вод, повышение
продуктивности сосновых древостоев на 70% определяется
активизацией водного потока в почво-грунте и на
30%—обеспеченностью оптимальной влажности в корнеобитаемом слое почвы.
Здесь упоминается один не слишком часто употребляемый
параметр гидрологического режима почвы — скорость водного
68

потока в почво-грунте. Введение этого параметра оказалось
необходимым при выявлении причин трансформации
переувлажненных биогеоценозов в результате осушения. Используя для
характеристики гидрологического режима почвы так
называемые обыкновенные параметры, т. е. глубину залегания уровня
почвенно-грунтовых вод или обеспеченность от затопления кор-
необитаемого слоя почвы лишь на 35%, можно объяснить
изменения продуктивности древостоев в результате осушения.
Основная причина трансформации лесонасаждений в результате
осушения заключается в улучшении аэрации почвы, которая во
многом зависит от скорости водного потока или при постоянном
коэффициенте фильтрации от уклона потока. Например, в
осушенном торфяном брусничнике при уклоне менее 0,003 скорость
потока — основной лимитирующий фактор и на 90% определяет
продуктивность сосновых древостоев. В таких условиях
переувлажнение почвы имеет второстепенное значение. Наряду с
повышением уклона лимитирующее значение его уменьшается ив
местах, где уклон превышает 0,006, колебания продуктивности
древостоев уже на 80—90% объясняются незатопляемостью
корней. Таким образом, высокопродуктивные древостой
образуются в местах, где уклон водного потока превышает 0,004, кор-
необитаемый слой почти не затопляется.
Отсюда следует, что понижение уровня почвенно-грунтовых
вод в засушливые периоды ни в коем случае не адекватно
понижению уровня в результате гидромелиорации. Известно, что в
осушенных и в неосушенных лесах вода часто залегает
значительно ниже корнеобитаемого слоя, ее поток в осушенных лесах
служит хорошим аэратором, чего не наблюдается в
неосушенных лесах. С другой стороны, влияние скорости потока на
продуктивность древостоя определяет границы применения
двусторонней мелиорации путем шлюзования осушительных
каналов. Ухудшение аэрации почвы в результате прекращения стока
оказывает более отрицательное влияние на рост деревьев, чем
кратковременное понижение влагосодержания в почво-грунте.
Что дает лесу разгрузка подземных напорных вод?
Во-первых, подземные воды служат основным поставщиком таких
важных минеральных элементов, как Са и Mg (Нийне, 1965; Пьяв-
ченко, 1971) и даже кислорода. Необнаруживание в воде
торфяных почво-грунтов кислорода (Вомперский, 1968), разумеется,
не означает, что он туда не поступает, а наоборот,
свидетельствует об интенсивном его потреблении.
Различная экологическая роль разгрузки напорных и
притока грунтовых вод с прилегающих суходолов обусловливается не
только различной концентрацией питательных элементов в этих
водах, но в первую очередь и различной протяженностью зоны
их влияния. Приток грунтовых вод с прилегающих суходолов
существенно изменяет баланс питательных веществ на
расстоянии до 50—100 м от контура переувлажненного биогеоценоза.
69

Однако площадная разгрузка напорных вод осуществляется
равномерно по всей территории.
В лесах Латвии неоднократно подтверждается
закономерность, что продуктивность древостоев не зависит от мощности
торфяного слоя (Буш, Залитис, 1977). Это следствие «импорта»
питательных веществ с посторонними водами. В районах, где в
водном балансе напорные воды не участвуют, «импорт»
полностью зависит от притока грунтовых вод с прилегающих
суходолов, что следует учесть при проектировании осушительных
систем. Приток грунтовых вод нецелесообразно полностью
перехватывать глубокими ловчими каналами.
Истощению запасов подземных вод и соответственно
уменьшению интенсивности их площадей разгрузки способствует
углубление и выпрямление естественных водотоков. Это
мероприятие, с одной стороны, активизирует поток воды в почво-грунте,
но, с другой стороны, увеличивает в водном балансе долю
атмосферных осадков. В результате этого даже интенсивное осуше^
кие иногда не дает прогнозируемый эффект. Наоборот,
периодическое подтопление почво-грунта водами, богатыми
минеральными элементами, может дать положительный эффект.
На вопрос о том, в какие периоды допускается и в какие не
допускается переувлажнение почво-грунта, однозначного ответа
нет до сих пор. Результаты, полученные при искусственном
затоплении корней саженцев, нельзя экстраполировать на лесные
биогеоценозы. Например, у саженцев сосны наблюдается
повышенная способность адаптации к условиям произрастания и
рост саженцев до пятилетнего возраста протекает независимо от
того, в какой период и насколько продолжительно E или
15 дней) затопляются их корневые системы (Zalitis, 1976). С
увеличением возраста деревья более активно включаются в работу
биогеоценоза и гидрологический режим почвы существенно
влияет на их рост. Однако параметры гидрологического режима
в соседних биогеоценозах коррелируют между собой настолько
тесно, что выделение отдельных критических периодов
становится малодостоверным. Выявление критических периодов при
сравнении гидрологического режима и продуктивности на более
отдаленных участках леса весьма затрудняется различным
влиянием фона.
Для выделения критического периода мы пользовались
методами ковариационного и множественного регрессионного
анализов. Нам удалось определить, что в изученных биогеоценозах
варьирование продуктивности древостоев на 83%
обусловливается изменениями параметров гидрологического режима почвы.
Полученные результаты подтвердили отрицательную роль летних
затоплений, но в то же время они указывают и на то, что в
данных климатических условиях не выделяются более краткие
критические периоды переувлажнения почвы (Залитис, 1978).
Гидрологический режим только в мае существенно не влияет на
70

продуктивность древостоя. Инерция и саморегулирование
экосистемы перекрывают влияние кратковременного
переувлажнения почвы.
Основной элемент водного баланса, связывающий работу
лесного биогеоценоза с водным режимом территории,— эвапот-
ранспирация (суммарное испарение). Не останавливаясь
подробнее на оценке различных методов определения этого
параметра, уместно отметить, что вычисление этой величины как
остаточного члена из уравнения водного баланса небольшого
водосбора нередко связано с ошибками порядка 300—400 мм за
год (Schekorr, 1971). Такие ошибки обусловливаются
неточностями в количественной оценке притока и оттока посторонних
вод. Можно отметить, что практически легче измерить
параметры притока, чем оттока. Особенно сложно измерить отток на
питание подземных вод. Поэтому исследования закономерностей
варьирования составляющих водного баланса, в том числе эва-
потранспирации, в осушенных лесах имеют некоторые преиму:
щества по сравнению с исследованиями в неосушенных лесах или
в лесах на суходоле. Это связано с тем, что осушительная сеть
перехватывает основную часть притока, а с оттоком на питание
подземных вод обычно можно не считаться, поскольку
переувлажненные биогеоценозы в большинстве случаев находятся в
местах, где происходит разгрузка, а не питание подземных вод.
За 12-летний период (с мая по октябрь) амплитуда варьиро:
вания эвапотранспирации по годам достигла 350 мм, т. е.
колебалась в пределах 250—600 мм. Если за этот период осадков
выпадало более 350 мм, величины эвапотранспирации в лесу
мало (на 10—70 мм) отличались от количества выпавших
осадков. Если осадков было меньше 350 мм, тогда эвапотранспира-
ция превышала количество осадков и наблюдалось некоторое
иссушение более глубоких слоев торфа. В таком случае в эва-
потранспирацию включаются посторонние воды и величина ее
все равно превышает 350 мм. Однако если в течение двух и
более лет выпадает мало осадков, то уменьшается интенсивность*
площадной разгрузки подземных напорных вод и возможно:
понижение эвапотранспирации до 250 мм. Такие крайние условия
маловероятны (менее 2%).
Водорегулирующая роль леса отчетливо проявляется при
сопоставлении эвапотранспирации в лесу и в не покрытых
лесом угодиях. Она определена по методике А. Р. Константинова
A968). В годы, когда количество осадков за вегетационный
период не превышает 300 мм, разница несущественна. С
возрастанием количества выпавших осадков разница увеличивается, и в
дождливые годы эвапотранспирация в лесу на 260 мм
превышает эвапотранспирацию в поле. В годы, когда летом выпадает
осадков более 500 мм, эвапотранспирация в лесу превышает
даже испарение с открытой водной поверхности.
71

Различная эвапотранспирация в лесу и в поле
обусловливается главным образом различной реакцией фитоценозов на вла-
госодержание в почве: в условиях полной насыщенности
древостой способны транспирировать значительно интенсивнее, чем
травяной покров.
В переувлажненных лесах, где поступление кислорода в
более глубокие почвенные горизонты затруднено, а в почве
накапливается углекислота и вредные для растений восстановленные
соединения, деревья приспосабливаются к условиям
произрастания, образуя поверхностную корневую систему. В таких
условиях расход воды на транспирацию уменьшается по сравнению с
лесами на влажных, но хорошо дренированных почвах
(Молчанов, 1964). Однако в заболоченных лесах, так же как и в других
условиях произрастания, на более интенсивное поступление
влаги деревья реагируют повышением интенсивности транспирации
(Юркевич, Петров, 1969), что не связано с увеличением
продуктивности древостоев.
Наши данные о транспирации подтверждают
нецелесообразность двустороннего регулирования уровня почвенно-грунто-
вых вод в осушенных лесах. Климатические условия здесь
таковы, что в осушенных лесах повышению транспирации
способствует именно понижение, а не повышение уровня воды.
Поскольку прирост биомассы слабо коррелирует (г=+0,40) с
транспирацией, то и нет необходимости чрезмерного понижения
уровня почвенно-грунтовых вод. Лесоосушительная сеть,
защищая почву от переувлажнения и предохраняя воду от
стагнации, способствует образованию новых лесных биогеоценозов, в
которых почвенная влажность не основной фактор,
лимитирующий продуктивность древостоя.
ЛИТЕРАТУРА
Буш К. К., Залитые П. П. Леса на торфяных почвах.— В кн.: Торф в лесном
хозяйстве. Рига: Зинатне, 1977, с. 5—26.
Вомперский С. Э. Биологические основы эффективности лесоосушения. М.:
Наука, 1968. 312 с.
Залитис П. П. Закономерности территориального распределения
переувлажненных лесов Латвийской ССР.— Лесоведение, 1976, № 2, с. 9—17.
Залитис П. П. Экологическое значение разгрузки подземных напорных вод.—
Лесоведение, 1978, № 5, с. 10—16.
Константинов А. Р, Испарение в природе. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 531 с.
Молчанов А. А. Атмосфера как компонент лесного биогеоценоза.— В кн.:
Основы лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1964, с. 50—90.
Нийне X. А. Об агрохимических свойствах торфяных почв Эстонской ССР:
Автореф. канд. дис. Таллин, 1965. 35 с.
Пасторе А. Л. Водный'баланс Латвийской ССР. Рига: УГМС ЛатвССР, 1972.
49 с.
Пьявченко Н. И. Азотно-минеральное питание лесной растительности на
болотах и осушительная мелиорация.— В кн.: Болота Карелии и пути их
освоения. Петрозаводск, 1971, с. 159—164.
Юркевич И. Д., Петров Е. Г. Влияние избыточного увлажнения почвы на
транспирацию березы пушистой (Betula pubescens).— Докл. АН БССР,
1969, № 9, с. 847—850.
72

Zalitis P. Augenes parmitrinajuma ietekme uz priedes un egles augstuma pie-
augumu.—Gram: Jaunakais mezsaimnieciba, 1976, N 19, R., Ipp, с 55—58.
Schekorr E. Untersuchungen uber den Wasserhaushalt von drei kleiner Nieder-
schlagsgebieten der Gebietsverdiengstung. Kiel, 1971, s. 185.
УДК 626.80:631.432.
ИЗМЕНЕНИЕ СТОКА С ЗАБОЛОЧЕННЫХ
ВОДОСБОРОВ ЮЖНОЙ КАРЕЛИИ
ПОД ВЛИЯНИЕМ ЛЕСООСУШЕНИЯ
В. А. ЧЕСНОКОВ
В настоящее время темпы осушения болот и заболоченных
земель для нужд лесного хозяйства Карелии очень высоки.
В Карелии почти нет данных о гидрологических процессах на
территориях, осушаемых для лесохозяйственного использования,
поэтому изучение этих процессов необходимо для научного
обоснования планов проведения этих работ. Кроме того, получение
данных о влиянии лесоосушения на сток представляет
самостоятельный научный интерес, так как этот вопрос для Севера почти
не изучен. Для других районов имеются работы Б. В. Бабикова
A970) и С. Э. Вомперского A974) — для ленинградской
области, А. А. Аире A977) — для Латвийской ССР, А. П. Братцева,
Н. Н. Ветошкина A977) —для Коми АССР, С. Е. Муетонен
A973) — для Финляндии и др. Из этих работ следует, что лесо-
осушительная мелиорация в первые годы после ее проведения
увеличивает сток, затем, после усиления транспирации лесными
культурами сток стабилизируется, приближаясь к многолетней
норме.
Изучение гидрологического режима болот и заболоченных
лесов при осушении начато в 1971 г. на Киндасовском болотном
стационаре Карельского филиала АН СССР. Сток
круглогодично изучался на семи водосборах, площади которых колебались
от 0,6 до 37,5 км2. Их физико-географическая характеристика
дана в табл. 1.
Торфяная залежь подавляющего большинства болот
подстилается ленточными глинами, что сказывается на положении
уровней болотно-грунтовых вод и формировании стока. Глубина
торфа составляет в северной части водосборов 2—4, в южной
1—2 м и менее.
Мощность слоя торфа в заболоченных лесах обычно 20—
40 см. Суходольные лесные участки водосборов представлены
молодняками и вырубками.
Расходы на большинстве водосборов измерялись с помощью
водосливов, за исключением самых крупных, где использовались
вертушки.
73

Таблица 1
Физико-географическая характеристика водосборов
Водосбор
Площадь
водосбора,
км2

Заболоченность,
%

Лесистость, %
Озерность,
%
Осушенная
площадь, %
от водосбора
№ 2 (неосушенный)
№ 1 (осушенный)
№ 3 (осушенный)
Р. Паюн-оя
(заболоченный лес)
Собиратель 7
(заболоченный лес)
Р. Сури-оя
Р. Нижний Кодин-оя
Р. Маньга
Р. Свят
Р. Шуя
9,65
14,9
5,65
4,4
0,6
37,47
26,2
209
355
9560
43,9
41,0
40,0
12,3
0
41,77
43
9
6
19
56
59
60
88
100
58
53
86
86
71
0
0
0
0
0
0
4
5
8
10
0
27,6
78
41,8
100
58,7
42
—
—
—
Примечание: водосборы № 2 и 3 и собиратель 7 — части водосбора № 1.
В нашем исследовании анализируется величина стока за
период с 1973 по 1977 г. Анализ стока за предшествующие годы
дан в нашей прежней работе (Чесноков, 1977).
- Исследуемые годы характеризуются несколько повышенной
среднегодовой температурой воздуха, составившей 2,5°, что на
33% .эыше нормальной. Количество осадков колебалось от 562
до 754 мм A00—133% нормы); в среднем оно составило 643 мм,
или. 114% нормы.
Среднегодовой сток. Величина среднегодового и сезонного
стока приведена в табл. 2, откуда следует, что лесоосушение
приводит к увеличению среднегодового и сезонного стока. Это
объясняется как увеличением дренированности территории, так
и сбрасыванием вековых запасов болотных вод.
Немаловажен тот факт, что болота, осушенные под лес, как
правило, очень слабо осваиваются. Понижение уровня
грунтовых вод при осушении ведет к постепенной замене одних
сообществ растительности другими. Оптимальные нормы осушения
на исследуемых болотах, как было показано ранее (Чесноков,
1977), не достигнуты. В результате уменьшаются расходы влаги
на испарение, что способствует увеличению стока.
Уменьшение суммарного испарения в 1,1 —1,5 раза за счет
лесоосушения было отмечено в Белоруссии (Белоцерковская,
1973).
Отчетливо видна связь между интенсивностью осушения
(процент осушенной площади от площади всего водосбора) и
величиной стока (см. водосборы № 1, 2 и 3 в табл. 1).
74

Таблица 2
Среднегодовой и сезонный сток за период с 1973 по 1977 г., мм
Водосбор
Зима
(XI—III)
Весна
(IV-V)
Лето
(VI—VIII)
Осень
(IX-X)

Гидрологический год (XI—X)
Сток, %
от Р
173,1
224,4
316,8
285,9
303,6
274,8
26,9
34,9
49,3
44,5
47,2
42,7
% от годового; Р — сумма
осадков за год.
Сток с интенсивно осушенного водосбора № 3 превышает
сток рек Маньги и Шуи за счет доли весеннего стока,
составляющей 51—57% от годового против 30—43% на речных
водосборах. Особенно возрастает весенний сток на водосборах,
включающих в себя заболоченные леса (р. Паюн-оя), и превышает
величину речного стока на 14—27%.
Зависимость увеличения стока от интенсивности осушения
водосбора представлена графически и выражается формулой
Уов=Уно+'1,83и,
где Уос — слой стока с осушенного водосбора, мм; Уво — то же,
до осушения; и — инстенсивность осушения водосбора.
По выражению Уос/Уно получены коэффициенты изменения
стока «Кизм», которые составили 1,3—1,83, что показывает
достоверность их изменения за счет осушения.
Максимальные расходы весеннего половодья — одна из
основных гидрологических характеристик, необходимая как для
расчета гидротехнических сооружений и сети, так и для оценки
увеличения выноса минеральных и органических веществ в реки-
водоприемники.
Как показывают данные исследований, среднесуточные
максимальные модули стока на водосборах составляли: на неосу-
шенном 44,9, на слабоосушенном — 64,6, интенсивно
осушенном— 90,1, в заболоченном лесу—103,9, р. Маньга — 58Д
р. Шуя — 26,5 л/с-км2, т. е. действие осушительной сети
однозначно и с ростом занятых ею площадей максимальный сток
возрастает. Максимальный сток наиболее увеличивается на водо-
28
16
35,6
16
50,9
16
38,3
12
56,5
19
79,8
29
88,4
51
115,4
51
162,4
51
162,4
57
142,2
43
83
30
31,1
18
41,2
18
59
19
48,8
17
71
23
74,9
27
25,6
15
32,2
15
44,5
14
36,5
13
44,8
15
37,2
14
№ 2
№ 1
№ 3
Р. Паюн-оя
Р. Маньга
Р. Шуя ^f
Примечание: числитель — слой стока, мм; знаменатель -
75

Таблица 3
Увеличение среднесуточного модуля стока на заболоченных и речных
водосборах за счет интенсивности осадков
Водосбор
№ 2
№ 1
№ 3
р. Паюн-оя
р. Маньга
№ 2
N° 1
№ 3
р. Паюн-оя
р. Маньга
Примечание
до осадков
1,47
1,09
1,47
0,52
2,93
6,4
7,9
10,9
7,9
17,1
Модуль
после осадков
1974/75 г.
3,02
4,8
8,1
7,43
2,35
1976 г.
21,8
36,3
63,0
87,9
38,2
: осадки вегетационного периода в
в 1976—179% от нормы.
относительное
увеличение
4,4
5,5
14,3
1,5
3,4
4,6
5,8
11,2
2,2
% от неосушенно-
го водосбора № 2
100
159
246
144
100
166
239
403
175
1974/75 г. составили 76% от нормы;
сборах заболоченного леса, что объясняется низкой водоаккуму-
лирующей способностью почвенного слоя, более значительными
уклонами поверхности и высоким стоянием уровня грунтовых
вод. В то же время редкий древостой в таких лесах не
препятствует быстрому сходу снежного покрова.
Время прохождения пика половодья на осушенных и неосу-
шенных водосборах совпадает при близких размерах их
площади. Пик весеннего половодья наблюдается на заболоченных
водосборах в среднем на 8 дней раньше, чем на р. Маньга и на
28 дней раньше, чем на р. Шуя, вследствие чего пик половодья на
реках сглаживается, что, несомненно, благоприятный фактор.
Сток дождевых паводков. При проведении лесоосушительной
мелиорации на опытных болотных водосборах оптимальная
норма осушения не достигнута и уровень грунтовых вод находится
вблизи поверхности почвы. Аккумулирующая способность таких
болот невелика, что вызывает резкое увеличение расходов воды
во время как весеннего половодья, так и дождевых паводков.
В табл. 3 приведены среднесуточные модули дождевых
паводков в сухие 1974 и 1975 гг. и влажном 1976 г.
Как видно по данным табл. 3, наибольшее увеличение стока
зафиксировано на водосборе № 3 и на водосборе заболоченного
леса (р. Паюн-оя). На речных водосборах сток увеличивается
менее интенсивно. Самые высокие дождевые паводки
наблюдались летом 1976 г., когда впервые за всю историю наблюдений
76

был измерен расчетный модуль дождевого стока 1%-ной
обеспеченности на р. Маньга. По существующим расчетным
зависимостям между величиной стока на р. Маньга и исследуемых
водосборах, характеризующихся коэффициентами корреляции от
0,88 до 0,90, можно полагать, что модули стока, близкие к
1%-ной обеспеченности, составили для водосбора № 2
52,9 л/с-км2, для водосбора № 1—91,6, водосбора № 3—163,9,
р. Паюн-оя—192,6, р. Маньга —77,7, р. Свят —84,2 л/с-км2.
Указанные величины могут служить для расчета паводков на
осушительных системах, аналогичных исследуемым.
Минимальный сток на осушаемых водосборах. Его изучение
важно с точки зрения влияния на водность рек-водоприемников,
возможности регулирования стока в засушливые периоды и
также использования мелиоративной сети в противопожарных целях.
Как показали данные наблюдений, осушение водосборов
ведет к незначительному увеличению средних модулей
минимального стока. За летний период они составили для водосбора
№ 2 — 0,72, для водосбора № 1—0,89, для водосбора № 3 —
1,18, р. Паюн-оя — 0,34 против 3,15 в р. Маньга и 4,93 — р. Шуя.
Минимальные среднесуточные модули зимнего стока еще
меньше: для неосушенного водосбора № 2 — 0,25 л/с-км2,
осушенных водосборов № 1—0,4, № 3 — 0,64, р. Паюн-оя — 0,13
против 1,17 на р. Маньга и 4,22 л/с-км2 на р. Шуя.
Таким образом, неосушенные водосборы, несмотря на более
высокое стояние УГВ, имеют меньшие модули стока, чем
осушенные. Это объясняется ровной поверхностью болот,
отсутствием гидрографической сети на них и поверхностным стоком в
результате фильтрации в деятельном слое. На осушенных
болотах уровень грунтовых вод понижается более значительно, но
обширный фронт дренирования быстро вовлекает в сток осадки,
выпадающие летом и образующиеся при зимних оттепелях.
Исключение составляют водосборы с осушенным лесом,
характеризующиеся наименьшими величинами минимального стока.
Минимальный сток на речных водосборах значительно
больше, чем на осушенных, что объясняется более глубоким врезом
речных русел, перехватывающих грунтовый сток, а также
наличием в их бассейнах озер, которые в меженный период отдают
свои запасы воды и увеличивают минимальный сток.
Водный баланс исследуемых водосборов. Измерение
элементов водного баланса, таких, как сток, положение уровня
грунтовых вод, количество осадков, позволило получить
представление о водном балансе водосборов. Из-за того, что наблюдения
за величиной испарения были неполными, нами вычислялась
величина испаряемости по формуле Н. И. Иванова A948);
величину стока получили по измерениям; изменение влагозапасов
в грунтовых водах определено по положению уровня грунтовых
вод на начало и конец периодов. Результаты представлены в
табл. 4.
77

Таблица 4
Элементы водного баланса неосушенного водосбора
Годы
Элементы водного баланса, мм
осадки

испаряемость
сток
изменение
влагозапа-
сов
невязка
мм
%
испарение
по балансу
1973 649,3
1974 517,1
1975 561,5
1976 820,5
1977 666,8
Средняя 643
по годам
460,9
436,1
487,4
355,4
406,7
429,3
67
Примечание: знаменатель —
144,2
117,6
140,7
248,7
304,6
173,1
27
120
-30
—50
90
45
35
5
% от суммы осадков:
76
7
16
125,9
10,5
478
числитель -
11
1,3
2,8
15,8
1,6
7,3
385
429,4
471
481,3
417,2
436,8
68
- абс. величина, мм.
Таблица 5
Водный баланс осушенных водосборов
Водосбор
№ 2 (неосушенный)
№ 1 (слабоосушенный)
№ 3 (интенсивно осушенный)
руч. Паюн-оя (заболоченный
лес)
осадки
643
643
643
643
Элементы
сток
173,1
27
244,4
35
316,8
49
285,9
45
водного баланса
изменение
влагозапасов
35
5
32,6
5
32,6
5
32,6
5
, мм
испарение
436,8
68
386
60
293,6
46
324,5
50
Как видно по данным табл. 4, величина испаряемости
рассчитанная по формуле, составила 429,3 мм, а испарение,
вычисленное как остаточный член водного баланса,— 436,8 мм.
Разница в 7,5 мм, или несколько больше, чем 1 % от суммы осадков,
говорит о том, что для вычисления испарения можно
пользоваться обоими методами.
Принимая количество осадков равным для всех водосборов,
а положение уровня грунтовых вод на середине межканавной
полосы шириной в 160 м, мы рассчитали среднюю величину
испарения для осушенных водосборов за период 1973—1977 гг.
(табл. 5).
По данным табл. 5 следует, что осушение водосборов ведет
к уменьшению испарения на 8—22% от суммы осадков и соот-
78

ветствующему увеличению стока. Причины этого рассмотрены
ранее при анализе изменения среднегодового стока.
Влияние лесоосушения на химический состав вод. Воды рек
Карелии отличаются чистотой и высоким качеством. Поэтому
большие масштабы осушительной мелиорации и полное
отсутствие данных о влиянии ее на состав воды вызывают
необходимость изучения изменения гидрохимического состава воды
осушаемых водосборов.
В районе исследования мелиоративные системы связаны с
левым берегом р. Шуя, на правом берегу влияние мелиорации
незначительно. Весной вода у правого и левого берегов реки
качественно различна: у левого берега она грязно-мутная, у
правого — чистая и прозрачная. По результатам анализа воды,
взятой в весеннем половодье 1977 г., видно, что вода у левого
берега хуже по всем показателям: минерализация выше на 14%,
жесткость — на 31%, количество органических веществ больше
на 42%, взвешенных веществ больше на 280%. Наиболее чистая
вода попадает в ручьи-водоприемники с неосушенного болота,
осушительная мелиорация понижает качество воды в Шуе не
только весной, но и во все сезоны года. Суммарный вынос
минеральных и органических веществ за счет осушения с 1 км2,
занятого осушительной сетью, составил зимой 1,6 т, а весной
увеличился до 15,4 т.
Весной загрязнение обусловлено в первую очередь
сползанием глинистых откосов канав по линзам льда, и последующим
обрушиванием и выносом торфяных пластов. Летом грунт
размывается из-за значительных скоростей течения, особенно в
дождевые паводки.
В результате загрязнения ручьи-водоприемники потеряли
значение как естественные нерестилища рыб, постепенно
заиливается дно р. Шуя, являющейся нерестилищем лососевых пород.
Борьба с загрязнением возможна при уменьшении глубины
канав, выполаживанием их откосов наряду с уменьшением
расстояний между осушителями. Необходимо крепление откосов в
слабых грунтах и строительство илоотстойников на сети.
Удобрение осушенных лесов в условиях преобладания
поверхностного стока может привести в будущем к
выносу-значительной части удобрений в реки и может принести ущерб природе.
Заключение. Установлено, что в первые годы после
проведения лесоосушительных мелиорации в условиях южной Карелии
наблюдается увеличение стока во все сезоны года и
соответственно уменьшение испарения; увеличение стока
непосредственно зависит от интенсивности осушения. Основное увеличение
происходит за счет весеннего стока, который составляет на
осушенных водосборах 51—57% от годового против 40—43% на
речных водосборах.
Интенсивность и величина пика весеннего половодья на
осушенных водосборах значительно больше, чем на реках-водопри-
79

емниках. Объемы стока и высота пиков весеннего половодья на
неосушенных водосборах самые низкие, что объясняется
отсутствием гидрографической сети и преобладанием стока по
деятельному слою.
Максимальные расходы дождевых паводков на осушенных
водосборах могут быть выше расходов весеннего половодья, что
должно учитываться при строительстве сооружений.
Минимальный сток с осушенных водосборов превышает сток
с неосушенных. Исключение составляют водосборы с
заболоченным лесом, на которых полностью прекращается сток в
засушливые летние и холодные зимние периоды.
Осушение водосборов ведет к перераспределению расходных
частей водного баланса. Доля стока от суммы осадков равна
35%—на слабоосушенном водосборе, 48%—на интенсивно
осушенном и 27%—на неосушенном; с увеличением интенсивности
осушения уменьшается величина испарения.
Осушение заболоченных водосборов вызывает ухудшение
качества воды в ручьях-водоприемниках и р. Шуя. Внесение
удобрений в осушенных лесах может еще более увеличить
загрязнение речных вод.
ЛИТЕРАТУРА
Аире А. А. Особенности стока с осушенных лесов на минеральных почвах
Латвийской ССР: Автореф. канд. дис. Л., 1977. 20 с.
Вабиков Б. В. Сток и испарение с осушенных лесных болот.— В кн.: Влияние
осушительной сети на водный режим и рост леса. Науч. труды. Л. Лесо-
техн. акад. им. С. М. Кирова, 1970, № 142, с. 56—64.
Велоцерковская О. Л. К вопросу о водно-тепловом балансе лесов Полесья.—
В кн.: Международный симпозиум по гидрологии .заболоченных
территорий. Минск: Наука и техника, 1973, т. 1, с. 324—332.
Братцев Л. П., Ветошкина Н. Н, Изменение природной среды Европейского
Северо-Востока в связи с перераспределением влаги.— В кн.: Мелиорация
сельскохозяйственных и лесных угодий Европейского Севера СССР.
Гидролесомелиорация. Петрозаводск, 1977, с. 109—111.
Вомперский С. Э. Элементы водного баланса и гидрологического режима
осушенных лесов и болот.— В кн.: Современные вопросы лесоводства и
лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1974.
Иванов Н. И. Ландшафтно-климатические зоны земного шара.— Зап. ВГО,
Нов. сер., 1948, т. 1.
Мустонен С. Е. Влияние осушения и удобрения лесов на поверхностный
сток.— В кн.: Материалы симпозиума по мелиорации в Хельсинки:
Экспресс-информация. Сер. М.: ЦБНТИ. 1973, вып. 4. Осушение и
осушительные системы за рубежом, с. 10—13.
Чесноков В. А. Влияние осушения на изменение метеорологического и
гидрологического режима болот.— В кн.: Стационарное изучение болот и
заболоченных земель в связи с мелиорацией. Петрозаводск, 1977, с. 19—33.
80

УДК 626.80:631.432
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
ОСУШЕННЫХ ЛЕСНЫХ БОЛОТ,
СФОРМИРОВАВШИХСЯ НА ТЯЖЕЛЫХ ПОЧВАХ
(на примере болота Гладкое Тосненского района
Ленинградской области)
Б. В. БАБИКОВ
Лесомелиорация проводится для повышения
производительности лесов. Осушение достигается понижением уровня
грунтовых вод на величину, определяемую глубиной распространения
корневых систем древесных растений, зависящей в значительной
степени от химического состава почвы. Многочисленными
исследованиями установлено, что глубина распространения корней
деревьев на осушенных болотах не превышает 30—40 см, а
большая часть физиологически активных корней находится в
слое 2—5 см (Вомперский, 1968). Для обеспечения растений
питательными элементами нет надобности в освоении корнями
глубоких горизонтов почвы, если торфяники потенциально
богаты. Не улучшается режим почвенного питания растений при
освоении корнями глубоких горизонтов и на бедных торфяниках,
из-за недостаточной аэрации и малой зольности торфа. В
нижних горизонтах болот препятствует проникновению вглубь
корней и высокая концентрация С02 в почвенном воздухе,
создающая для корней своеобразный биологический барьер (Бабиков,
1971).
Вода в болотах в естественном состоянии движется по
особым закономерностям, подробно рассмотренным в работах
В. Д. Лопатина A949), К. Е. Иванова A953), В. В. Романова
A961).
Осушение, или гидромелиорация, болот резко изменяет их
гидрологический режим. После осушения создается сеть внутри-
болотных водотоков. На полосах между каналами наблюдается
падение уровня почвенно-грунтовых вод со значительным их
понижением в сторону каналов, что увеличивает скорости
движения воды в болотах. После осушения естественный
гидрологический режим сменяется зарегулированным, особенности которого
рассмотрим на примере осушенного верхового болота.
До осушения на болоте произрастал сосновый древостой
IV—V классов возраста V—Va класса бонитета с хорошим
подростом I—III классов возраста. Мощность торфа на осушенной
части изменяется от 2,5 в центре до 2,0—1,5 м к периферии
(рис. 1), но в основном равна 1,5—2,0 м. В сложении торфяной
залежи четко выражена слоистость. Верхняя часть до глубины
50—60 см представлена остатками сфагновых мхов: 50—70%
составляют остатки Sphagnum magellanicum, местами преоб-
81

ладает Sph. fuscum, встречаются Sph. balticum и Sph. angusti-
folium. Нижний слой на 60—80% состоит из пушицы
влагалищной (Eriophorum vaginatum). Степень разложения верхнего
30—50-сантиметрового сфагнового слоя торфа не превышает
5—10%, нижнего пушицевого составляет 40—50%.
Коэффициенты фильтрации верхнего слоя 0,014—0,043 см/с (средний
0,027 см/с), нижнего — 0,0021—0,0023 см/с. Зольность по всей
глубине торфяной залежи варьирует в пределах 1,5—4,0%.
Осушенный участок площадью около 300 га — часть болота
Гладкое, расположенного в Тосненском районе Ленинградской
области, которое сформировалось на мощных отложениях
ленточных глин (Лопатин, 1954).
Болото осушалось в 1967 г. открытыми канавами глубиной
0,9—1,1 м, проведенными через 65 м (интенсивное осушение),
130 м (среднее осушение) и 205 м (экстенсивное осушение) —
участки 9, 10, И. Поскольку в основу исследований
гидрологического режима был положен метод водного баланса (с
круглогодичной регистрацией стока), то для исключения притока воды
на опытные участки со стороны они ограждены нагорными
каналами (рис. 1), врезанными в подстилающий слой ленточной
глины. Для учета стока устроены гидрометрические водосливы
с регистрацией стока самописцами «Валдай» (Бабиков, 1976).
На болоте проводятся комплексные исследования,
включающие изучение элементов водного баланса, режима грунтовых
вод и питания. В настоящей работе рассматриваются
результаты многолетних A0—12 лет) наблюдений за уровнями
грунтовых вод, исследований стока и анализа расчетов суммарного
испарения, полученных по уравнению водного баланса.
Режим почвенно-грунтовых вод. Гидромелиорация
прежде всего проявляется на режиме уровня почвенно-грунтовых вод.
После прокладки осушительной сети на полосах между
каналами наблюдается снижение уровня почвенно-грунтовых вод
(рис. 2). Характер их понижения для разных почв неоднороден,
поскольку поступление воды в каналы прежде всего
определяется скоростью фильтрации. Показателем скоростей движения
грунтовой воды служит коэффициент фильтрации. Раньше уже
отмечалось, что торфяная залежь исследованного болота в
верхнем сфагновом слое имеет довольно высокие коэффициенты
фильтрации, в нижнем осоковом — в 10—12 раз меньше. Анализ
наблюдений за уровнем воды в почве показал, что при
интенсивном осушении, где осушители проведены через 65 м, почти
постоянно уровень грунтовых вод был пониженным (рис. 3). На
участках с расстояниями между осушителями 130 м формируется
только спад уровней воды к каналам. На удалении от каналов
далее 25—30 м почвенно-грунтовые воды располагаются почти
на одинаковой глубине. На территории экстенсивно осушенных
участков влияние каналов прослеживается еще меньше. Спад
уровня грунтовых вод прослеживается в основном только на
82

Рис. 1. Расположение осушительных каналов на гидромелиоративном
стационаре
/ — осушительные каналы; 2 — мощность торфа; /—/V — водомерные посты
Рис. 2. Уровень почвенно-грунтовых вод при минимальном (/), среднемного-
летнем B) и максимальном значении C)
83

расстоянии до 20—25 м. В этих
условиях осушительная сеть
действует подобно одиночным
каналам при внешнем питании
(Костяков, 1960). Таким
образом, при расположении
каналов через 65 м их действие в
каждую сторону проявляется
на 32,5 м, а при расстоянии
205 м — только на 20 м.
Следовательно, устанавливая
расстояние между осушителями и их
глубину, необходимо
учитывать не только тип болот, но и
строение торфяной залежи
Большие расстояния допуска
ются на торфяниках с
однородным строением залежи, мены
шие — на слоистых
торфяниках.
Характер снижения уровня воды на межканавных полосах
формируется под влиянием различной глубины ее стояния по
мере удаления от осушителей. На рис. 3 видно, что при
интенсивном осушении эти различия достигают 7—9 см, при
экстенсивном— 2—5 см. Рассмотрим динамику почвенно-грунтовых вод в
средней части межканавных полос. Динамика уровня воды в
почве зависит от степени осушения, распределения и количества
осадков, особенно в безморозный период. С увеличением
интенсивности осушения наблюдается большее понижение почвенно-
грунтовых вод (рис. 4). На интенсивно осушенных участках
относительные различия в уровнях маловодных и многоводных лет
в среднем меньше, чем на участках с экстенсивным осушением.
Статистическая оценка, проведенная на примере 8-летних рядов
наблюдения (табл. 1), также показывает увеличение вариации
уровней с уменьшением степени осушения.
Для получения результатов с заданной A0%) точностью
исследования необходимо при интенсивном осушении иметь 9—10-
летний ряд наблюдений. При экстенсивном осушении названную
точность можно получить только после 18—20 лет наблюдений.
Наблюдения менее 10 лет не позволяют делать достоверных
выводов, а часто обсуждаемые в печати наблюдения 2—3-летних
периодов позволяют давать только относительную оценку.
Поэтому в публикуемых научных статьях о режиме
почвенно-грунтовых вод должна обязательно указываться длительность рядов
наблюдений. Анализ 10-летних наблюдений (табл. 2)
показывает, что уменьшение расстояний (L) между каналами в три с
лишним раза (с 205 до 65 м) обеспечивает понижение
почвенно-грунтовых вод в 2 раза (с 12 до 25 см), а двукратное увеличение
Месяцы
7 Ш Ш Ш Ж
Рис. 3. Среднемноголетние глубины
почвенно-грунтовых вод между
каналами и в приканавных зонах для
интенсивно F5 м), средне A30 м) и
экстенсивно B05 м) осушенных
участков
84

Таблица 1
Основные показатели уровней почвенно-грунтовых вод за 8 лет наблюдений
Расстояние
между
осушителями
Среднее значение
Ла<±ох
Коэффициент
вариации, V, %
Показатель
точности, Р, %
Необходимое
число лет
наблюдений
65 30,5±3,2 30,8 10,6 9,5
130 22,6±3,3 41,8 14,8 17,5
205 17,6±2,8 44,7 15,7 19,9
расстояний (с 65 до 130 м) приводит к понижению почвенно-
грунтовых вод только на 37%. Анализируя многолетние данные
наблюдений следует отметить, что осушение не приводит к
устойчивому сохранению низких уровней почвенно-грунтовых вод
или направленному их снижению. Это явление временное.
Пониженные уровни наблюдаются только в летние месяцы (см. рис. 3,
4) в годы с малым количеством осадков. Максимальное
понижение, отмеченное в засушливом 1973 г., достигало на интенсивно
осушенном участке 67 см, а в среднем за многолетний период не
превышает 40 см. Осенью почвенно-грунтовые воды сильно
повышаются, а весной после снеготаяния обычно приближаются к
поверхности. Несколько пониженные уровни весной оказываются
только после засушливого года и обычно в древостоях
высших классов бонитета. Однако и в этих случаях при
больших снегозапасах, после которых следует весной интенсивное
таяние, также возможен подъем верховодки к поверхности.
На объектах наших исследований при анализе в
вегетационном периоде, за исключением мая, обычно свободным от грави-
65м Я05.«
Рис. 4. Уровни почвенно-грунтовых вод за май — сентябрь на интенсивно
осушенном F5 м) и экстенсивно осушенном B05 м) участках в многоводные
(/), маловодные B) годы и среднемноголетние уровни {3)
85

Таблица 2
Средние многолетние A968—1977 гг.) уровни почвенно-грунтовых вод, см
О <у се
£ £ в
* К СО
а я 3 s
Месяц
1
II
III IV
V
VI
УИ
VIII
IX
X
XI
XII
О)
£5
Сред
1 за гс
65 27 32 23 7 14 26 32 37 34 25 20 19 25
130 18 24 20 4 9 19 24 28 25 17 14 14 18
205 12 16 13 1 4 14 18 22 20 12 8 7 12
Таблица 3
Длительность подтопления корнеобитаемой зоны за май — сентябрь, сутки
Расстояние
между
канавами, м
5
10
20
Глубина, см
30
40
50
60
70
65 6 24 49 82 128 142 149 153
130 21 39 93 118 136 145 152 153
205 24 43 96 121 136 146 153 153
тационной воды (табл. 3) оказывается только верхний
5-сантиметровый слой почвы. Майские уровни почвенно-грунтовых вод
наиболее высокие за весь безморозный период. В июне —
августе обычно, а часто и в сентябре — октябре почвенно-грунтовые
воды находятся ниже, чем в мае. Летнее понижение воды в
почве на верховом болоте не доходит до 50—60 см, слой же 10—
20 см, где возможно размещение корней деревьев, даже при
интенсивном осушении оказывается за лето подтопленным более
чем на 1,5 месяца. Исследованиями А. Я. Орлова и С. П. Ко-
шелькова A971) установлено, что подтопление корней водами,
лишенными кислорода, на период более 4—5 дней вызывает
отмирание растущих корней. Определение содержания кислорода в
почвенно-грунтовой воде показало, что здесь постоянно
наблюдается его дефицит. В верхних горизонтах кислород появляется
только после дождя и сохраняется на уровне 2—3 мг/л в течение
нескольких часов. В воде на глубине 10 см содержание
кислорода не превышает 0,3—0,5 мг/л, что составляет 3—4% нормы. На
большей глубине грунтовые воды постоянно лишены кислорода.
Существование корней в зоне подтопления возможно только
потому, что оно бывает прерывистым и при понижении уровня
грунтовых вод корни в некоторой степени осваивают этот
горизонт, получая кислород из почвенного воздуха.
Исследования состава почвенного воздуха показали
(Вабиков, 1971), что содержание кислорода в нем на глубине 10 см
86

обычно оказывается не ниже 20% и только на глубине 30 см
снижается до 6—7%.
Расход влаги с осушенных болот. Особенности
гидрологического режима на осушенных землях хорошо прослеживаются по
изменению стока на объектах разной степени осушения.
Известно, что сток с неосушенных болот осуществляется за счет воды,
аккумулированной в верхнем горизонте и в значительной степени
зависит от уклона поверхности болота и связанного с ним
уклона грунтовых вод. После осушения каналы, врезанные в толщу
торфяной залежи обычно на глубину 1,0—1,5 м, изменяют
условия стока, формирующиеся между каналами кривые депрессии
уровня почвенно-грунтовых вод увеличивают уклоны в сторону
осушительных каналов. Как следует из формулы Роте, модуль
стока по каналам приблизительно пропорционален квадрату на-
лора:
Я=-СН\ A)
где q — модуль стока; Н — величина напора, вычисляемая как
превышение уровня грунтовой воды на середине между
каналами над дном канала; С — коэффициент, зависящий от типа почв
и расстояния между каналами.
X. А. Писарьков A970) экспериментально установил
зависимость модуля стока на осушительной сети от величины напора.
Чем меньше расстояние между каналами и больше уклоны
почвенно-грунтовых вод, тем больше сток. Такая зависимость
усматривается и в наших исследованиях, но только при определении
средних многолетних за месяц или многолетних годовых модулей
стока. Анализ модулей за отдельные периоды в определенных
случаях приводит к иным результатам. Многолетние
круглогодичные исследования стока позволили изучить его особенности
в различные по водности периоды и годы. На равнинах наиболее
многоводны периоды половодий. Весеннее половодье
формируется зимой в период снегонакопления. Характер весеннего
паводка и величина максимального стока во многом зависят от
интенсивности снеготаяния. Например, в 1968 г. интенсивное
снеготаяние началось 22 марта и к 26 марта снег почти полностью
растаял. Максимальный модуль стока, равный 2,13 л/с с 1 га,
был зарегистрирован 25 марта. В следующем году при сходных
запасах воды в снеге снеготаяние происходило постепенно.
Оттепели чередовались с заморозками. Максимальный модуль стока
отмечен только в середине апреля. Интенсивное весеннее
снеготаяние 1968 г., сопровождавшееся дождями и происходившее
еще при мерзлой почве, вызвало формирование на короткий
период поверхностного стока и поступление воды в значительном
количестве в осушительную сеть через бровки каналов. Однако
в последующие 10 лет наблюдений поверхностный сток не
отмечался.
87

Рассмотрим возможности поступления воды в каналы в этих
условиях. Когда почвенно-грунтовые воды стоят высоко, возле
каналов создаются большие гидравлические градиенты. В этом
случае модули стока можно вычислить по формуле Доната-
Слихтера (Писарьков, 1970)
q=l480 Kh/L, B)
где q — модуль стока, л/с с 1 га; К — коэффициент фильтрации,
см/с; h — напор, см; L — расстояние между осушителями, м.
Весной во время паводка в каналах имеется лед и на откосах
часто наблюдается мерзлота. Поэтому рабочая глубина
осушителей уменьшается. При обычно наблюдаемой весной рабочей
глубине 0,6 м напор также можно принять равным 0,6 м.
Средний коэффициент фильтрации верхнего слоя торфяной залежи,
как уже было показано, равен 0,027 см/с. Рассчитанный по
формуле B) для интенсивно осушенного участка с расстоянием
между каналами 65 м, модуль стока составляет 36,9 л/с»га. Но
поскольку верхняя часть откоса мерзлая и довольно
значительная часть воды в осушители поступает по нижнему, менее
водопроницаемому слою с коэффициентами фильтрации 0,0022 см/с,
то в этом случае модуль стока составляет 3,0 л/с-га.
Фактически за 10 лет максимальный модуль стока не превышал 2,13 л/с.
Следовательно, в осушительную сеть внутрипочвенным стоком
может поступать вся вода даже в период весеннего снеготаяния.
После сброса паводковых вод на интенсивно осушенном
участке с расстояниями между каналами 65 м формируется
снижение уровней грунтовых вод для всей полосы между каналами
(рис. 2). Поверхностный сток в осушительные каналы
исключается, так как возле каналов почвенно-грунтовые воды
располагаются значительно ниже поверхности почвы. В этом случае
модули стока можно вычислить по формуле Роте
^=40 h2K/L\ C)
После оттаивания почвы и при высоком стоянии почвенно-
грунтовых вод вода в каналы поступает через верхнюю часть
откоса, где средний коэффициент фильтрации, как уже отмечалосьг
равен 0,027 см/с. В этом случае при напоре 35 см на участке с
расстоянием между осушителями 65 м модуль стока может
достигать 0,313 л/с-га. Фактический зарегистрированный средний
модуль стока за апрель составил 0,300 л/с. При понижении поч-
венно-грунтовых вод сток в каналы происходит в нижней части
откосов через нижний слой почвы, где коэффициенты фильтрации
снижаются в 10 с лишним раз. В этом случае при той же
величине напора отвод воды с осушаемой площади замедляется и
модули стока уменьшаются до 0,0187 л/с-га. Следовательно, на
слоистых торфяниках, где с глубиной значительно снижается
водопроницаемость, верховодка медленно понижается и сильна
уменьшается дальность действия осушительных каналов в сторо-
88

0,3?
Рис. 5. Внутригодовое
распределение стока на 0,30
осушенном болоте
О 27
Расстояние между осушите- '
лями: ^ д£i/
/ — 65; v '
2-130; * Ц2/
3-205 &
ч о, /о
Ц 0JS
%W
Ч о,ов
0,03
*00 X 17 ХЕ I ЛЖЛТШШШЖ
Месяцы
ны. Ранее было показано (Бабиков, 1970), что в этих условиях
следует уменьшать расстояние между осушителями в 1,5—2,0
раза. Анализируя модули стока в различные периоды (рис. 5),
находим, что в основном сохраняется закономерность уменьшения
стока по мере снижения интенсивности осушения. Однако при
высоких уровнях почвенно-грунтовых вод (особенно осенью) она
нарушается. Так, по наблюдениям в дождливом сентябре 1978 г.,
пока грунтовые воды были достаточно глубоки, на интенсивно
осушенном участке модули стока равнялись 0,0520 л/с, а на
экстенсивно осушенном — 0,0403 л/с-га. После подъема
верховодки во второй декаде сентября модули стока изменились при
интенсивном осушении до 0,1389 л/с и при экстенсивном —
0,1555 л/с-га. Увеличение стока при экстенсивном осушении
объясняется тем, что после подъема почвенно-грунтовых вод
большая часть воды поступала в каналы по верхнему слою
торфа, характеризующемуся в 12 раз большими коэффициентами
фильтрации.
По исследованиям аналитических данных обеспеченности
среднегодовых модулей стока видно, что максимальные модули
1%-ной обеспеченности на интенсивно осушенном участке
равняются 0,121 л/с-га. Такие модули стока могут наблюдаться в
очень многоводные годы. За период исследований
наблюдавшийся наивысший среднегодовой модуль стока равнялся 0,101 л/с,
что соответствует 7%-ной обеспеченности. На участке при
среднем и экстенсивном осушении с расстоянием между каналами
130 и 205 м модули стока 1%-ной обеспеченности равнялись
соответственно 0,109 и 0,076 л/с-га. Минимальные модули стока
99%-ной обеспеченности на интенсивно осушенном участке рав-
89

нялись 0,027, а на экстенсивно осушенном — 0,015 л/с «га.
Полученные в период наблюдений наименьшие модули стока при
интенсивном осушении равнялись 0,042, при экстенсивном —
0,023 л/с -га, что соответствует модулям 90—95%-ной
обеспеченности.
По осушительным каналам вода стекает в течение всего года.
На сток приходится значительная часть годового расхода влаги.
На участках с интенсивным осушением коэффициент стока
равен 0,39 и среднегодовая величина его составляет 233,7 мм
(табл. 4). При экстенсивном осушении коэффициент снижается
до 0,24 и годовая величина стока до 146 мм. В период
интенсивного сброса вод весеннего половодья за апрель по
осушительным каналам отводится 33—40% годового стока. Наименьший
сток отмечается в августе, когда за месяц отводится всего 2,3—
3,1% годового стока. В апреле сток — основная расходная
характеристика водного баланса.
В летний период основная часть почвенной влаги
расходуется на суммарное испарение. Расчет среднегодовых величин
испарения при наличии многолетнего ряда наблюдений за стоком
проведен по уравнению водного баланса
Е = 0 — С, D)
где £ — суммарное испарение; О — осадки; С — сток.
Распределение суммарного по месяцам испарения в течение
года вычислено по формуле Н. Н. Иванова A948)
£ = 0,0018 B5 + ГJ A00 —а), E)
где Т — среднемесячная температура воздуха; а —
относительная влажность воздуха.
Достоверность рассчитанного таким образом суммарного
испарения была проверена при сопоставлении среднемесячных
величин, вычисленных после определения влаги (AW) в почве по
уравнению
Е = 0 — C + AW. F)
Рассчитанное по уравнению суммарное испарение за май —
сентябрь на участках с расстоянием между канавами 65, 130 и
205 м оказалось равным соответственно 292, 310 и 341 мм, а
определенное по формуле E) — соответственно 295, 313 и 364 мм,
т. е. расхождения оказались несущественными.
Сопоставляя сток и испарение (табл. 4), находим, что в
летние месяцы суммарное испарение значительно превышает
сток. Следовательно, испарение летом — это основная
расходная характеристика водного баланса. В летние месяцы
суммарное испарение в среднем превышает 2 мм в сутки, а в отдельные
составляет более 3 мм в сутки за счет большого расхода влаги
на транспирацию.
90

Таблица 4
Элементы водного баланса различных участков осушения, мм
0-(С + Е)
Суммарное испарение
Сток
1
расстояние между канавами, м
Осадки, мм
Месяц
205
130
65 |
205
| 130
65
205
130
65 |
+23,1
+20,3
+7,4
-45,1
-57,1
—51,9
—20,8
—21,5
+29,8
+39,6
+37,8
+38,4
+21,4
+21,0
+6,5
—55,8
—56,8
-45,1
—10,7
—13,1
+30,0
+34,3
+31,4
+35,1
+20,8
+23,3
+5,6
-58,3
—56,8
—40,8
-7,1
—11,0
+30,5
+31,5
+31,4
+33,9
3,7
7,8
19,3
36,3
76,8
99,2
89,2
70,8
28,1
13,7
6,4
5,1
457,8
3,1
6,7
16,5
31,0
65,8
87,4
76,1
60,5
23,9
12,9
5,4
4,3
393,7
!♦ 3,0
1 6,3
| 15,5
! 29,2
■ 61,8
81,5
71,8
57,0
; 22,6
12,2
*• 5,2
k 4,1
370,3
4,8
2,2
7,7
57,5
17,2
5,0
4,7
4,1
5,4
12,2
17,2
8,0
146,0
7,1
2,6
11,4
73,5
27,9
10,0
7,9
6,3
18,3
22,6
13,1
210,3
7,8
3,7
13,3
77,8
31,9
11,6
9,1
7,2
10,2
21,8
24,8
14,5
233,7
Январь 31,6
Февраль 30,3
Март 34,4
Апрель 48,7
Май 36,9
Июнь 52,3
Июль 73,7
Август 53,2
Сентябрь 63,3
Октябрь 65,5
Ноябрь 61,4
Декабрь 52,5
Год 603,8

При снижении уровня грунтовых вод вода в каналы
поступает в основном по нижнему слабоводопроницаемому слою
почвы. Расчет по формуле C) показывает, что наличие уклона
грунтовых вод в сторону осушителей теоретически обеспечивает
постоянное поступление воды в каналы. Однако эта вода
интенсивно расходуется на испарение с откосов осушителей и с
поверхности воды в осушителе. Поэтому летом по каналам вода
стекает не всегда. Прекращение стока грунтовых вод на
водосливах отмечается при уклонах, равных 0,0035, на участках с
расстояниями между каналами 65 м и 0,0022 — при расстоянии
205 м.
Продолжительность бессточного периода (нулевой сток)
имеет разную длительность в разные годы, зависит от
интенсивности осушения и колеблется от 0 до 93 дней при
интенсивном осушении. В среднем за 9 лет наблюдений на интенсивно
осушенном участке сток не наблюдался 30 дней, на экстенсивно
осушенном — 59 дней. Увеличение продолжительности периода
«нулевого стока» при больших расстояниях между осушителями
объясняется уменьшением дренирующего действия каналов.
Исследованиями X. А. Писарькова A970) установлено, что при
значительных расстояниях между осушителями поступление
воды в каналы можно рассматривать, как при внешнем питании
грунтовых вод. В этом случае расход воды в каналах
оказывается в 2 раза меньше, чем при внутреннем питании, и каналы
слабо способствуют снижению уровня грунтовых вод.
Сопоставление приходной и расходной частей водного
баланса (см. табл. 4) показывает, что апрель — август — период
интенсивного расхода влаги. За это время расход воды на сток и
испарение значительно превышает приходную часть баланса.
Следовательно, только в этот период возможно прекращение
стока на водосливах. В дальнейшем с сентября приходная часть
начинает превышать расходную; вплоть до апреля влага
накапливается и сток воды происходит постоянно.
Влияние леса на водный режим. Длительные наблюдения
позволяют проследить изменение стока на участках разной
степени осушения по мере изменения состояния древостоя. По
данным табл. 5 видно, что при анализе стока по трехлетиям
различия в стоке уменьшаются.
Уменьшение различий и выравнивание стока на участках
разной степени осушения объясняется более быстрым
увеличением транспирации на интенсивно осушенных участках. До
осушения на болоте произрастал сосновый древостой V—Va
класса бонитета, а на интенсивно осушенном участке 9 рост
характеризуется уже III классом бонитета. Десятилетние наблюдения
за испарением (табл. 6), сгруппированные по пятилетиям,
показывают, что на интенсивно осушенном участке 9 суммарное
испарение во втором пятилетии возросло с 332 до 408 мм, или
на 23%. На экстенсивно осушенном участке 11 оно увеличилось
92

Таблица 5
Изменение стока после осушения при разном количестве осадков за май -
сентябрь по периодам наблюдений
Участок
1967—1966
275
| 1970—1.972 | 1973-1975
осадки, мм
j 269
276
1976-1978
303
10
11
79,9
100
62,5
78,3
36,4
45,6
67,7
100
49,4
73,1
28,8
42,7
49,9
100
54,5
109,1
28,4
57,0
81,5
100
78,4
96,1
52,3
64,3
Примечание: в числителе — сток
Таблица 6
Испарение влаги, мм
Период
наблюдений
Осадки
(О)
1968—1972 594
1973-1977 613

Испаряемость (Е)
581
447
, мм; в знаменателе — в %
Температура
14,8
14,3
Суммарное
9
332
408
по отношению к участку 9,»
испарение Ес по участкам
10
и
373 433
412 472
только на 9%. Испарение во втором пятилетии увеличилось в
результате улучшения состояния древостоя, усиления транспира-
ции.
Известно (Романов, 1961), что на верховых болотах
капиллярный подъем почвенной влаги в основном не превышает 15—
25 см. Поэтому при снижении почвенно-грунтовых вод ниже этих
величин вода не поднимается к поверхности почвы. После
осушения корневые системы осваивают более глубокие горизонты
почвы. Усиливается десукция влаги, возрастает транспирация.
Способствует усилению транспирационного расхода и
возросший капиллярный подъем влаги вследствие осадки и
уплотнения торфа. Увеличение транспирационного расхода влаги
непосредственно связано с улучшением роста древостоя.
В первое пятилетие испаряемость составляла 581 мм, во
второе— 447 мм, т. е. снизилась на 26%. При снижении
испаряемости можно было ожидать и снижение суммарного испарения.
Однако оно не снизилось, а увеличилось. В первое пятилетие
испаряемость на всех участках значительно превышала суммарное
испарение, во втором — испаряемость и суммарное испарение
мало различались.
93

Сопоставляя суммарное испарение и испаряемость по годам,
находим, что в отдельные годы суммарное испарение
превосходит испаряемость. Особенно значительно превышение
суммарного испарения над испаряемостью в многоводные годы, когда
запас влаги в почве не лимитирован. Следовательно,
рассматривая гидрологический режим осушенных болот, необходимо
учитывать воздействие как осушительных каналов, так и
древесного насаждения.
Выводы. Динамичность уровня почвенно-грунтовых вод на
болотах уменьшается после осушения. Для получения
результатов об уровенном режиме почвенно-грунтовых вод с 10%-ной
точностью необходимы 9—10-летние наблюдения.
После засушливых лет отмечается тенденция к пониженному
стоянию почвенно-грунтовых вод в следующем году, однако при
больших запасах воды в снеге и интенсивном снеготаянии
весной могут полностью восстанавливаться запасы почвенной воды.
Устойчивость понижения грунтовых вод после осушения не
сохраняется.
Вода в осушительную сеть поступает, как правило, внутри-
почвенным стоком. Расчеты показывают, что через откосы в
каналы может поступить больше воды, чем отмеченный
фактический сток.
Сток воды по каналам наиболее интенсивен весной при
снеготаянии и увеличивается с возрастанием степени осушения.
С течением времени доля весеннего стока несколько
уменьшается, снижаются и различия в модулях стока на участках разной
интенсивности осушения, т. е. прослеживается тенденция к
выравниванию внутригодового стока.
Сток по каналам прекращается при уклонах 0,0022—0,0035
в связи с тем, что при таких гидравлических градиентах
поступающая вода успевает испаряться с откосов и открытой воды в
каналах.
Интенсивное осушение резко улучшило рост леса, что
привело к усилению транспирации, вследствие чего сток снизился.
Различие в стоке на участках с интенсивным и экстенсивным
осушением в первые годы достигали 55%, а в последние —
только 34%.
Влияние леса на расход влаги особенно сказывается в
сырые многоводные годы, когда на участках с
высокопродуктивными древостоями суммарное испарение превышает
испаряемость.
Гидромелиорация коренным образом изменяет
гидрологический режим болот. Ее воздействие проявляется как
непосредственно при изменении гидрологических условий, так и
косвенно — через древостой, создавая условия для формирования
высокобонитетных древостоев. Поле гидромелиорации
сохраняется и торфяная залежь и растущий на ней древостой. Так,
например, в Лисинском лесхозе на болоте Суланда, осушенном в
94

1841 г., мощность торфяной залежи и теперь остается
неизменной @,8—1,0 м), а произрастающий сосново-еловый древостой
имеет I — II класс бонитета.
ЛИТЕРАТУРА
Вабиков Б. В. Влияние осушительной сети на уровень почвенно-грунтовых
вод лесных болот.— В кн.: Влияние осушительной сети на водный режим
и рост леса: Науч. труды. Л.: Лесотехн. акад. им. С. М. Кирова, 1970г
№ 142, с. 56—64.
Вабиков В. В. Влияние аэрации лесной почвы на состав почвенного воздуха.—
Лесоведение, 1971, № 1, с. 47—55.
Вабиков Б. В. Сток с осушенных лесных земель. Л.: Лесотехн. акад.
им. С. М. Кирова, 1976. 36 с.
Вомперский С. Э. Биологические основы эффективности осушения. М.: Наука,
1968. 310 с. _
Иванов К. Е. Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1953. 296 с.
Иванов Н. Н. Ландшафтно-климатические зоны земного шара.— Зап. ВГ(Х
Нов. сер., 1948, т. 1. 224 с.
Костяков А. Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1960. 622 с.
Лопатин В. Д. О гидрологическом значении верховых болот.— Вестн. ЛГУ,
1949, № 2, с. 37—49.
Лопатин В. Д. «Гладкое» болото (торфяная залежь и болотные фации).—
В кн.: Очерки по растительному покрову СССР (Учен. зап. ЛГУ, 1954,
№ 166. вып. 9), с. 95—181.
Орлов А. #., Кошельков С. П. Почвенная экология сосны. М.: Наука, 1971.
323 с.
Писарьков X. А. Модули расчетного и фактического стока из дренажных
систем.— В кн.: Гидрологический сборник. 1939, с. 5—36. (Труды
СевНИИГиМ; Вып. IX).
Писарьков X. А. Влияние уклона поверхности на водный режим почв и
расстояния действия осушительных каналов.— В кн.: Влияние осушительной
сети на водный режим и рост леса: Науч. труды. Л.: Лесотехн. акад.
им. С. М. Кирова, 1970, № 142, с. 40—55.
Пьявченко Н. И. Лесное болотоведение. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 191 с.
Романов В. В. Гидрофизика болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 360 с.
УДК 581.526.33 + 581.526.35 + 551.312.2+001.3E71.12)
О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ БОЛОТ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
(на примере центральной части Западно-Сибирской
равнины)
О. Л. ЛИСС, Н. А. БЕРЕЗИНА
Болота — такая же неотъемлемая часть биосферы, как
тундра, лес, луга, степи и другие биогеоценозы. Болота — интразо-
нально-зональный тип биогеоценозов, который встречается в
разных зонах, он комплексируется и взаимодействует с другими
типами биогеоценозов. Болота в равной степени с другими
биогеоценозами определяют то экологическое равновесие в биосфере,
которое необходимо для существования всех ее компонентов.
95

Изучение особенностей взаимодействия болот и окружающей
среды необходимо для разработки научно обоснованных планов
преобразования природы столь высоко заболоченной
территории, как Западная Сибирь.
Характер взаимодействия болот и окружающей среды
менялся на протяжении голоцена — времени существования
современных болот. Первые очаги заболачивания в Западной
Сибири появились 10—12 тыс. лет тому назад. Они занимали
обводненные депрессии, заполненные талыми и речными водами,
стекавшими к югу вследствие подпруживания Оби на севере
уральскими и сибирскими ледниками.
Спорово-пыльцевые диаграммы торфяных отложений болот,
образовавшихся в этих депрессиях, имеют четко выраженный
нижний максимум ели. Эта особенность придонных спорово-
пыльцевых спектров, а также состав пыльцы травянистых
растений, высокий процент пыльцы недревесных пород по отношению
к пыльце древесных, наконец, малая плотность пыльцы
древесных пород на 1 см2 препарата позволяют утверждать, что
природная обстановка начала голоцена в Западной Сибири имела
много сходного с таковой в Европейской части Союза.
Региональным явлением были островные еловые леса, а также
широко были распространены травяные сообщества с участием
тундровых, степных, солончаковых и полупустынных видов (Хотин-
ский, 1977). Это явление называется смешением зон (Гроссет,
1961). Кроме того, значительные площади занимали свободные
незадернованные местообитания (Н. Кац, С. Кац, 1971 и др.)«
Климат того времени отличался наиболее резкой континен-
тальностью. В соответствии с этим изменялась -и
растительность. Позднеледниковые явления частично сохранились и в
предбореальном периоде (Кинд, 1969, 1971; Хотинский, 1977).
В эти начальные этапы заболачивания возникновение и
существование болот полностью зависели от комплекса физико-
географических условий среды, а влияние первоначальных
центров заболачивания на окружающую среду в соответствии с их
размерами было незначительным.
Климат бореального периода теплее по сравнению с
настоящим временем (Кинд, 1971) и наиболее влажный в послеледни-
ковье Сибири. Для этот о периода характерно нежаркое лето,
умеренно холодная зима со значительным количеством осадков,
высокая (особенно в течение вегетационного периода)
влажность воздуха, что способствовало максимальному развитию
темнохвойной тайги (Хотинский, 1977). Такой климат
способствовал развитию болотной растительности. В это время торфяные
отложения заполнили первоначальные депрессии. В
атлантическом периоде, начавшемся около 8 тыс. лет тому назад и
продолжавшемся в течение трех тысяч лет (Хотинский, 1977),
площадь, занимаемая болотами, значительно расширилась. В
результате интенсивного торфонакопления болота вышли за
96

пределы депрессий, в которых они возникали. Первоначально
изолированные болота слились в обширные болотные системы,
сплошь покрывшие водораздельные пространства и
снивелировавшие неровности минерального дна в пределах таежной зоны.
По мере роста болот их влияние на окружающую среду росло,
а сами болота становились все более автономными в своем
развитии. В зоне лесостепи в атлантическом периоде увеличение
влажности вызвало перераспределение солей: вмывание и
вынос их с грив в депрессии, где сформировался займищно-солон-
чаковый ландшафт. Застаивающиеся воды влияли на процесс
осолодения понижений и их последующую прогрессирующую
суффозионную просадку с образованием алласных колков,
нередко занятых в центре болотами (Куркин, 1970).
К настоящему времени площадь болот в Западной Сибири
достигла 100 млн. га, из них 34 млн. га — торфяные болота в
границах промышленной залежи. Площадь болот колеблется от
нескольких гектаров до нескольких миллионов гектаров (Васю-
ганский болотный массив имеет площадь более 5 млн. га). Со
времени возникновения на болота постоянно влияют колебания
водного режима, вызванные климатическими или эпейрогенети-
ческими причинами. А в настоящее время сильно и
антропогенное вмешательство в жизнь природы: увеличиваются масштабы
осушительных мелиорации, интенсивно вырубаются леса —
живой насос, естественным путем понижающий уровень грунтовых
вод в условиях гумидного климата. Сведение лесов способствует
поднятию грунтовых вод на вырубках, развитию процессов
заболачивания, изменению водного режима рек. Хозяйственная
деятельность человека может изменить и гидрохимический
режим болот как путем прямых, так и опосредованных
воздействий.
При рассмотрении влияний внешних условий на те или иные
болота необходимо иметь в виду, что олиготрофные болота —
это саморегулирующиеся системы. Как всякая система, болота
обладают определенным гомеостазом. Гомеостаз
болот—способность этих систем нейтрализовать изменения, происходящие в
каких-либо его частях, при помощи механизма негативной
обратной связи. Гомеостатический механизм в болотах — фитоценоти-
ческий, он представляет собой изменения в растительном
покрове болот, причиной которого служат изменения в водном
режиме, на которые растительность болот очень чутко реагирует.
Известно, что каждая система характеризуется наличием
пороговых нагрузок. Пороговые нагрузки или превышение их
приводят к нарушению гомеостаза системы или к необратимым
нарушениям. Различным типам болот, и в первую очередь олигот-
рофным, свойственна довольно широкая амплитуда изменений
отдельных факторов, при этом они остаются самими собой. Однако
для болот разного размера необходимо знать границы, в
пределах которых они выносят изменения. При нарушении же этих
4 Заказ 4871
97

границ система разрушается и болото существовать не может.
При изучении болотных биогеоценозов следует иметь в виду, что
такие свойства болот, как обилие застойной влаги и
определенный качественный и количественный химический состав вод,—
естественные и необходимые условия для болотных растений-
эдификаторов и болотных фитоценозов в целом.
Соответственно этим основным положениям следует рассмотреть, например,
реакцию олиготрофных болот на внешние воздействия.
Растительность олиготрофных болот определенным образом
реагирует на изменение гидрологического режима, вызванное
различными причинами. Одним из наиболее ярких примеров
саморегулирования болотных систем и в то же время их
основным свойством является постоянное сохранение прочной связи
между рельефом поверхности, нижним ярусом растительного
покрова и уровнем свободной поверхности грунтовых болотных
вод (Иванов, 1975).
Причина такого постоянства кроется в свойствах
сфагнового покрова, обладающего высокой влагоемкостью и водопрово-
димостью при обилии влаги и почти полном ее прекращении на
глубине деятельного горизонта. Это свойство получило название
закона распределения водопроводимости в верхнем
растительном деятельном горизонте болот (Иванов, 1953). Если,
например, в верхнем моховом слое водопроводимость 0,1 см/с, то
книзу она уменьшается до 0,007 см/с, т. е. на 3—4 порядка. Такое
распределение водопроводимости обеспечивает быстрый сброс
дождевых и весенних талых снеговых вод при незначительном
подъеме уровней болотных вод, а в период прекращения и
отсутствия осадков, наоборот, не допускает осушение болот, так как
горизонтальная фильтрация почти полностью прекращается при
незначительном падении уровня болотных вод. Благодаря этому
обеспечивается небольшая амплитуда колебания уровней и
относительное их постоянство, несмотря на очень большие
сезонные изменения количеств атмосферных осадков, поступающих в
деятельный горизонт болот (Иванов, 1975).
Регуляция водного режима на болотах происходит и путем
изменения величин испарения со сфагновой поверхности. По
наблюдениям Л. Я. Смоляницкого A977), уменьшение
обводнения олиготрофных болот ведет к увеличению плотности
мохового покрова в результате приостановки апикального нарастания
мхов и усиления роста боковых побегов. Плотно сомкнутые
головки подсушенного сфагнового ковра препятствуют испарению
влаги из нижерасположенных горизонтов. Увеличение
обводнения на болотах вызывает обратную картину: насыщенные
влагой сфагновые мхи способны испарять огромные количества
воды, сфагновый покров постепенно становится рыхлым, стебли
отстоят один от другого. Испарение на сильно обводненных
участках болот (мочажины) приближается к испарению с открытых
водных поверхностей (Романова, Усова, 1969).
98

Если же в результате общего изменения водного режима
болота изменение степени обводненности длительно и одноиацрав-
ленно, то изменяется и состав его растительного покрова.
Климатические и антропогенные воздействия могут
непосредственно изменять уровень грунтовых вод, эпейрогенетические же
воздействия меняют водный режим болот через изменения уклонов,
определяющих величину и направление поверхностного стока.
Все эти воздействия влияют на развитие болот и через
изменение гидрологического режима речной сети.
В настоящее время реки таежной зоны способствуют
заболачиванию территории. Сильный подпор притоков Оби в
половодье, которое длится с весны до осени, вызывает
дополнительное сильное обводнение водораздельных территорий, так как
вода в реках поднимается на значительную величину. Уровень
подъема Оби у Колпашева колеблется от 4,5 до 7,5 м (Занин,
1969) и даже достигает 8—10 м (Абрамович и др., 1963).
Соответственно высок подъем воды и на притоках Оби: на реках
Бакчар, Чая, Парбиг — до 8—10 м, на притоках р. Васюган —
до 6 м (Занин, 1969). Реки выходят из берегов, затопляют
огромные пространства. В бассейнах притоков Оби (р. Конда, р.
Васюган и др.) паводковые воды часто сливаются с болотами,
образуя единые водные бассейны.
Если водный режим под влиянием длительных
однонаправленных внешних воздействий на болотах небольших размеров
изменяется, то этот процесс сопровождается значительной
перестройкой растительного покрова: отмечается смена эдифика-
торов фитоценозов. На болотах небольших размеров
уменьшение обводнения в результате понижения уровня болотных вод
вызывает в сосново-кустарничково-сфагновом фитоценозе смену
эдификатора: Sphagnum angustifolium вытесняется более
сухолюбивыми видами сфагновых мхов, такими, как Sph. magella-
nicum или Sph. fuscum. При увеличении обводнения
происходит противоположный процесс: Sph. fuscum сменяется более
влаголюбивыми видами сфагновых мхов — Sph. magellanicum и
Sph. angustifolium. Последнее является причиной
дифференциации микрорельефа на гряды и мочажины, изменения в составе
экологических форм сосны на образующихся грядах. В
результате смен фитоценозов торфяная залежь этих небольших болот
представляет собой переслаивание разных видов торфа. Та же
картина наблюдается и на окраинах крупных болотных
массивов. Что касается центральных частей крупных болот, то на них
общее изменение гидрологического режима в течение времени
их существования сказывалось меньше, о чем свидетельствует
монотонное строение их торфяной залежи. Центры крупных оли-
готрофных болотных массивов в подзонах средней и южной
тайги, как правило, заняты грядово-мочажинными комплексами.
При общем изменении обводненности на этих массивах лишь
количественно изменяются соотношения площадей, занимаемых
99

разными ассоциациями в комплексе. Материалом для изучения
этого явления послужили результаты ботанического анализа
торфа многочисленных бурений торфяной залежи, а также
подробное изучение границ между ассоциациями в комплексе. Еще
А. А. Ниценко A948) обращал внимание на то, что изучение
границ между отдельными сообществами дает богатый материал
для суждения о взаимоотношениях этих сообществ. Наши
наблюдения грядово-мочажинных комплексов проводились на
болотах различных регионов таежной зоны: на Кеть-Тымеком
междуречьи, на водораздельных пространствах левобережья
Оби, рек Иртыш и Демьянка, в районе р. Конда \
По состоянию границ между ассоциациями гряд и мочажив
можно судить:
1. О равновесном состоянии во взаимоотношениях раститель-*
ности гряд и мочажин в различных грядово-мочажинных
комплексах (крупно-, средне-, и мелкогрядово-мочажинных), что
несомненно свидетельствует о соответствии состояния
растительного покрова гидрологическому режиму болот.
2. О наступлении в определенном направлении
растительности гряд на растительность мочажин и мочажин на гряды, т. е.
фактически о равномерном сдвиге всех форм микрорельефа в
направлении, перпендикулярном стоку.
3. О трансгрессии растительности гряд на растительность
мочажин, т. е. о расширении площади гряд за счет мочажин, что
наблюдается при понижении уровня болотных вод и улучшении
условий дренированности. Падение уровня грунтовых вод
сказывается также на увеличении высоты гряд, изменении кустар-
ничкового яруса и уменьшении обводненности мочажин.
4. О наступлении растительности мочажин на
растительность гряд, т. е. о расширении площади мочажин в случае
увеличения обводнения болот. Повышение уровня грунтовых вод
приводит к вымоканию растительности гряд, появлению
сухостоя сосны, поселению печеночников, развитию регрессивных
явлений.
5. О неравномерном сдвиге этих форм микрорельефа: явное
наступление растительности мочажин на растительность гряд в
одном месте и, наоборот, грядовой растительности на мочажин-
ную в другом, т. е. фактически о развороте этих форм
микрорельефа соответственно изменяющемуся направлению стока
(Березина, Куликова, Лисе, 1973).
Довольно значительная перестройка фитоценозов происходит
и в результате изменения химического состава болотных вод.
Известно, что состав болотной растительности зависит от
гидрохимических условий (Раковский, 1977). Причинами изме-
1 Западная Сибирь — район слабой тектонической активности; Кеть-Тымское
междуречье — район современных тектонических поднятий; бассейн р.
Конда характеризуется современными движениями отрицательного знака.
100

нений гидрохимических условий на сформировавшихся олигот-
рофных болотах может быть подток вод из современных
тектонических разломов, выпадение минеральных веществ с
атмосферными осадками, которое в естественных условиях весьма
велико и увеличивается с каждым годом в результате загрязнения
атмосферы. Подобные антропогенные воздействия могут быть и
прямыми: внесение удобрений, в Западной Сибири — изливание
глубинных минерализованных апт-сеноманских вод.
Олиготрофность и повышенное содержание органических
кислот в олиготрофных болотах — не только причина
господства сфагновых мхов, но и следствие их господства. Постоянная
высокая обводненность и кислая среда, которые формируют
моховой сфагновый покров, приводят к высокой подвижности
попадающих на поверхность болот анионов и катионов, которые
благодаря имеющемуся на болотах стоку постепенно
сбрасываются -на периферию. Это ведет к увеличению евтрофности ок-
раек и постоянному восстановлению олиготрофности среды в
центральной части болот. В тагжной зоне Западной Сибири
водораздельные пространства обычно заняты сложными
болотными системами, в которых сброс вод происходит с выпуклых
участков на пониженные, обычно представляющие собой мезо- или
евтрофные топи.
Неоднократно отмеченные нами гетеротрофные комплексы
внутри олиготрофных массивов — тоже следствие постоянного
сброса подвижных ионов с выпуклых участков болот в
транзитные топи.
Известно, что на поверхность болот может выпадать с
осадками значительное количество минеральных веществ: до 300 кг
пыли на 1 га (Пьявченко, Сибкрева, 1959), в том числе на 1 га
8—9 кг N, от 1 до 10 кг К, 3 кг Mg, P и др. Различные виды
олиготрофных сфагнов выносят довольно значительную
минерализацию. Так, отмечено естественное повышение зольности в
верхних горизонтах олиготрофных болот, в частности в слое живого
сфагнума. Это связано с тем, что живой покров сфагновых мхов
является собирателем зольных элементов, часть которых
находится в ионном подвижном состоянии, а некоторые элементы
в определенных торфообразователях присутствуют в виде
прочно связанных лигандов (Раковский, 1977). Учитывая факт
аккумуляции зольных элементов в сфагновом покрове, а также
относительно высокую водопроводимость его (Иванов, 1953, 1975),
становится понятной роль популяций этих растений в регуляции
гидрохимических условий на болотах. Крупные олиготрофные
болота и болотные системы способны справляться с довольно
значительным химическим загрязнением. Даже после сильного
местного нарушения системы она в состоянии сама справиться с
загрязнением и восстановить олиготрофность.
Что касается небольших болот, то там повышение
минерализации вызывает резкое изменение растительного покрова. На
101

этом основан принцип так называемого биологического
осушения болот (Работнов, 1970); внесение удобрений приводит к ме-
зофитизации болотной растительности и превращению их в
кормовые угодья. Известная кальцефобность сфагновых мхов
объясняется тем, что необходимый в малых дозах для обмена веществ
Р связывается Са в нерастворимые формы (Раковский, 1977).
При концентрации СаО выше 0,25—0,3% на органическое
вещество сфагновые мхи отмирают (Раковский, 1977;'Шапошников,
1977). Динамическое взаимоотношение растительности на
болотах служит гомеостатическим механизмом, позволяющим
восстанавливать равновесное состояние системы в постоянно
меняющихся гидрологических и гидрохимических условиях.
Степень устойчивости болотных систем к воздействию
внешних факторов прямо пропорциональна их массе 1 (Лисе,
Березина, 1976). Уже в среднем голоцене болотообразование,
охватившее к тому времени огромные территории, привело к
возникновению таких колоссальных болотных массивов, что
климатические колебания этого времени существенно не повлияли на
развитие их центральных частей, которые приобрели относительную
автономность и независимость от наблюдавшихся в голоцене
колебаний условий внешней среды. Об этом свидетельствуют
особенности стратиграфии торфяных залежей крупных болот,
центральные части которых обнаруживают чрезвычайное
однообразие строения торфяного пласта по ботаническому составу,
незначительные колебания степени разложения, величин
зольности и влажности торфа.
Эти же закономерности отмечены для центральных частей
крупных болот Белоруссии и Карелии (Тюремнов, 1949; Коной-
ко, 1964).
Чутко реагируют на климатические ритмы не только
тысячелетнего и векового, но даже и внутривекового ранга лишь
небольшие по размерам болота или окраины крупных болот. Это
подтверждается не только переслаиванием различных видов торфа
в залежи, но иногда и перерывами в торфообразовании.
Перерывы в торфообразовании могут быть вызваны изменением
гидрологических условий и в результате эпейрогенетических
колебаний (Хотинский, 1977).
Относительная автономность развития и роста крупных
болот согласуется с общегеографическим выводом, сделанным
А. В. Шнитниковым A968) на основании изучения развития
озер, ледников, торфяников, о зависимости «консерватизма» того
или иного процесса от «массы» компонента, которая
подвергается воздействию извне. Соответственно этой закономерности
центральные части крупных торфяных массивов Западной Си-
1 Под понятием «масса болот» мы подразумеваем совокупность всей
естественно обводненной мертвой (морт-) массы торфяной залежи и живой (био-)
массы современного растительного покрова болот.
102

бири (тысячи, десятки и сотни тысяч гектаров при глубине
залежи около 4 м) не обнаруживают в залежи следов существенной
реакции на довольно значительные изменения внешней среды
(климатические, эпейрогенетические и др.).
Болотные системы, испытывая влияние окружающей среды,
одновременно воздействуют на окружающие их биогеоценозы.
Влияние болот на окружающие биогеоценозы и их
компоненты также прямо пропорционально их массе. Общая масса
болот только центральной части Западной Сибири к настоящему
времени достигла колоссальных размеров. В границах
промышленной залежи средняя глубина торфа составляет 2,7 м, что, по
нашим расчетам, соответствует запасам торфа-сырца около
915 млрд. м3. Таким образом, обводненная био- и мортмасса
болот в настоящее время в центральной части Западной Сибири
достигает 900 млрд. т. Влияние этой массы на общую физико-
географическую обстановку Западной Сибири колоссально.
Болота влияют на формирование гидрологического режима
окружающих территорий. Это влияние имеет свои особенности в
разных зонах. В гумидных зонах близкое стояние грунтовых вод на
прилегающих к болотам территориях может иметь как
отрицательное (заболачивание), так и положительное (ликвидация
периодических почвенных засух) значение.
Периодически возникающие в гумидной зоне засухи (Мару-
сенко и др., 1961) ликвидируются в связи с тем, что на
прилегающих к ним территориях болота способствуют высокому
стоянию уровня грунтовых вод.
Для аридной зоны Западной Сибири гидрологическая роль
болот в основном положительна. Повышение грунтовых вод
способствует мезофитизации растительного покрова в лесостепной
зоне, процессам рассоления на заболоченных и прилегающих к
ним территориях, а также препятствует развитию почвенной
засухи (Базилевич, 1952; Структура, функционирование..., 1974).
Отмечено (Базилевич, 1952), что, несмотря на периодические
засухи, наблюдающиеся в лесостепной зоне, значительного
заглубления грунтовых вод в эти периоды не происходит. На наш
взгляд, это также связано с высокой заболоченностью Западно-
Сибирской лесостепи.
В лесостепной зоне Западной Сибири высокая заболоченность
(до 25%) формируется вопреки климату (это зона
недостаточного увлажнения) и, возможно, в результате воздействия болот,
расположенных севернее подзоны осиново-березовых лесов.
В частности, велико воздействие на развитие болотообразо-
вательных процессов Барабинской лесостепи огромного Васю-
ганского болота E,8 млн. га), которое частично заходит и в
зону лесостепи. Наличие болот и близкое к поверхности стояние
уровня грунтовых вод создают здесь условия естественного
рассоления и развития вокруг болот луговой растительности. При
осушении же заболоченных участков в лесостепи наблюдается
103

засоление осушенных и прилегающих к ним территорий
(Структура, функционирование..., 1974).
Опыт показал, что осушение евтрофных травяных болот в
лесостепной и степной зонах Западной Сибири вызывает
понижение уровня грунтовых вод на прилегающих территориях, что
приводит к исчезновению луговой растительности и сильному
засолению территории.
! Вместе с тем понижение уровня грунтовых вод при
осушении болот в аридных зонах усугубляет вредные воздействия
периодических засух как на естественные, так и на
сельскохозяйственные фитоценозы. Л
Механизмы естественного засоления осушенных земель и
рассоления обводненных (в результате зимнего промерзания)
подсказывают путь мелиорации этих территорий: осушение
заболоченных пространств должно сочетаться с их интенсивным
осенне-зимним поливом.
Болота оказывают большое влияние на формирование
радиационного, теплового, водного балансов огромных территорий, а
также на круговорот воды, определяя величину испарения,
влажность воздуха, его температуру, степень континентально-
сти климата как в пределах болот, так и на прилегающих к
ним суходольных территориях. По данным В. В. Романова
A961), величина радиационного баланса болот в среднем на
10% больше, чем суходолов. От значения величины
радиационного баланса зависит значение величины испарения с
поверхности болот, скорость оттаивания верхнего слоя торфяной
залежи.
Величина радиационного баланса болот и окружающих
территорий в значительной степени зависит от отражательной
способности поверхности болот (альбедо). Чем меньше альбедо,
тем больше величина поглощенной радиации. Огромные
территории олиготрофных сфагновых болот Западной Сибири
характеризуются малыми значениями альбедо (менее 17%), а
следовательно, и большими по сравнению с суходолами значениями
величины поглощенной радиации (Болота Западной Сибири...,
1976). Поэтому наличие большого количества крупных болот,
характеризующихся низкими альбедо и большими величинами
поглощенной радиации, значительно смягчает континенталь-
ность климата Западной Сибири.
Испарение с площадей, покрытых болотами, весьма велико.
В регионах, где болота занимают в среднем 40% и более
площади, испарение с них составляет основную долю в общем
испарении с поверхности суши.
Соответственно закономерности меридианального
размещения типов болот изменяется и распределение величин испарения
с поверхности различных типов болотных массивов. Обилие
лишайников в растительном покрове зон тундры и лесотундры, а
также многолетняя мерзлота сильно изменяют процесс испаре-
104

ния, значительно уменьшая его на единицу прихода солнечной
радиации. В зоне выпуклых олиготрофных сфагновых болот
Западной Сибири среднее многолетнее испарение с болот
колеблется от 316 до 434 мм (Болота Западной Сибири..., 1976).
В этой зоне преобладают грядово-мочажинные и грядрво-
мочажинно-озерковые болотные комплексы. Испарение с
мочажин почти такое же, как испарение с открытой водной
поверхности (Романова, Усова, 1969). Испарение с гряд и болот, занятых
кустарничковой растительностью, превосходит испарение с
открытой водной поверхности (Болота Западной Сибири..., 1976).
Интересно отметить, что в Западной Сибири пояс
максимального испарения C50 мм) совпадает с подзоной южной тайги.
Столь высокое испарение в этой подзоне связано не только с
довольно обильными атмосферными осадками (до 450—500 мм),
но и с сильной заболоченностью этой территории.
Болота создают повышенную относительную влажность
воздуха на окружающих их территориях, занятых лесами и лугами.
Высокая влажность, создаваемая болотами на прилегающих к
ним территориях, способствует образованию измороси, туманов,
росы.
Повышенная относительная влажность воздуха на болотах
и прилегающих к ним обширных территориях при высокой ин-,
тенсивности суммарной радиации в Западной Сибири за вегет
тационный период обусловливает большой прирост органики не
только на болотах, но и в других фитоценозах; влажность
воздуха, создаваемая болотами, в значительной мере снижает
отрицательное воздействие в засушливые годы как атмосферной
засухи в таежной зоне, так и суховеев в лесостепи. Однако не
следует забывать и об отрицательных последствиях высокого
переувлажнения: оглеение почв ухудшает лесорастительные.
условия. Поэтому важно рационально подойти к решению
проблемы мелиорации, связанной с выявлением допустимых ее прел
делов.
В работах, проводимых Государственным гидрологическим
институтом, показано влияние крупномасштабных
осушительных мелиорации на изменение теплового режима и
интенсивности промерзания грунтов на севере Западной Сибири (Болота
Западной Сибири..., 1976). Осушение заболоченных территорий,
расположенных в зоне многолетней мерзлоты, при условии
сохранения на них растительного покрова будет способствовать
сохранению многолетнемерзлого слоя, при уничтожении
растительного покрова — увеличению глубины сезонного оттаивания.
Кроме того, после нарушения или уничтожения растительного
покрова активизируются термокарст, эрозия, солифлюкция, вьь
зывающие нередко катастрофические разрушения
положительных форм рельефа (холмов, террас и т. п.). В результате этих
процессов на месте суши образуются озерно-болотные
котловины, занимающие огромные пространства. Эти явления, разви;-
105

вающиеся после нарушения или уничтожения растительного
покрова, создают очень серьезные трудности при освоении
областей многолетней мерзлоты, разрушая сооружения, превращая
огромные территории в непригодные земли (Тыртиков, 1969).
В таежной зоне Западной Сибири широкие мелио>ративные
мероприятия скажутся на изменении водно-теплового режима
этой территории. По данным Государственного
гидрологического института (Болота Западной Сибири..., 1976), понижение
уровня воды на болотах таежной зоны Западной Сибири в
результате осушения значительно уменьшит теплоаккумулирую-
щую способность территории, а следовательно, изменит ее
тепловой режим. При сплошном осушении болот этой территории
будет сброшено в реки (при снижении уровня воды на болотах
на 0,5 м) около 80 км3 воды. В результате теплозапасы
территории уменьшатся, примерно на 800-1012 ккал, что составит
около 21% суммарного потока тепла за теплый период года.
Следствием этого явится увеличение континентальности климата и
образование устойчивого мерзлого слоя в нижних слоях
торфяной залежи (Болота Западной Сибири..., 1976).
Полноводность западносибирских рек в значительной
степени обусловлена наличием огромных заболоченных территорий,
которые препятствуют просачиванию осадков вглубь и
способствуют их постепенному сбросу в речную сеть.
Паводки рек, имеющих заболоченные водосборы,
отличаются более низким пиком и более продолжительным
весенне-летним половодьем, чем рек с незаболоченными водосборами.
Сток с естественных (неосушенных) болотных массивов
осуществляется в верхнем живом слое деятельного горизонта.
При осушении болот с переходом уровней грунтовых вод в
пределы инертного горизонта они перестают выполнять функцию
регуляторов стока (Иванов, 1953, 1975). Таким образом,
участвуя в водном обмене, болота формируют гидрологический
режим таежной зоны, определяют характер стока и уровень
грунтовых вод и на обширных прилегающих к болотам территориях,
участвуют в образовании речной сети.
Болота препятствуют развитию эрозионных процессов,
смыву и размыву. Это обусловливает слабую минерализацию воды
в реках и озерах и обеспечивает минимальный вынос с
территории в океан минеральных веществ. Отмечая роль болот в
круговороте воды, особенно следует подчеркнуть значение олиго-
трофных болот как аккумуляторов пресной влаги. По данным
М. А. Шапошникова A978), на олиготрофных болотах таежной
зоны Западной Сибири аккумулируется около 490 км3 чистой
пресной воды. Общий запас воды, законсервированный
разными типами болот Западной Сибири, достигает 1 тыс. км3 (Венд-
ров и др., 1966).
Кроне того, болота влияют на газовый состав атмосферы.
Растйтея&иый покров болот земного шара выделяет в атмосфе-
106

ру 1,6-108 т/год кислорода (Добродеев, 1977), что связано с тем,
что на торфяных болотах кислород почти не используется на
разложение отмерших растительных остатков.
Нельзя забывать о гигиенической роли болот в природе, не
меньшей, чем открытых водоемов. Работами исследователей
(Грегори, 1964; и др.) показано, что мелкие частицы,
взвешенные в воздухе (пыль, а с ней также бактериальная и грибная
микрофлора), двигаются в сторону пониженной температуры —
так называемое явление термофореза. Эти частицы бседают на
поверхности болот в условиях пониженной по сравнению с
окружающими пространствами температуры и повышенной
влажности. Таким образом, в значительной степени осуществляется
минеральное питание олиготрофных болот.
Взаимоотношения болот и леса в Западной Сибири
сложились в соответствии с соотношением массы болот и массы леса.
Масса западносибирских болот значительно превышает массу
лесов.
Одна из основных тенденций развития болот в таежной
зоне — постоянный рост болот вширь за счет заболачивания
лесных территорий. Огромные территории центральной части
Западно-Сибирской равнины, ныне занятые болотами, некогда
представляли собой леса. Подтверждением тому служат
древесные торфы, на обширных пространствах подстилающие
торфяную толщу различного возраста, слои угля — свидетельство
лесных пожаров, способствующих заболачиванию, и целые
захороненные стволы деревьев в придонных слоях торфяников,
спорово-пыльцевые спектры образцов подстилающего
минерального ложа болот, содержащие, помимо обилия пыльцы
древесных пород, пыльцу лесного разнотравья, следы подзолистого
процесса в подстилающем болота минеральном грунте.
Анализ придонных слоев торфа, воссоздающий картину
начальных стадий заболачивания, и характер их спорово-щлльце-
вых спектров указывают на значительно большую облесенность
территорий Западной Сибири в первой половине голоцена по
сравнению с настоящим временем. Состояние границ этих двух
типов фитоценозов показывает, что процессы заболачивания
лесов протекают и в настоящее время. Особенно интенсивно
болота наступают на острова леса, так называемые суходолы,
приуроченные к положительным элементам рельефа внутри
заболоченных пространств междуречий. На границе леса и болота в
этом случае отмечено увеличение увлажнения, наползание сфа-
гнов на минеральную почву, уменьшение годичного прироста
сосны, затем появление и увеличение процента сухостоя ее и
кедра. Геоботанические исследования на границе леса и болота
обнаруживают разные стадии этого процесса.
На террасах крупных рек многие олиготрофные болота,
расположенные среди лесов, вызывают сильное подтопление
окраин, что способствует заболачиванию окружающих болота ле-
107

сов. На этих окраинах сначала наблюдается смена древесных
пород (например, пихтово-еловые леса сменяются влажными
березняками с соответствующими изменениями в травянистом
и моховом ярусах), а затем лесное разнотравье вытесняется
болотными видами. Наступление болота на лес в этом случае —
пульсирующий процесс. Локальные спорово-пыльцевые
диаграммы окраин болот и минеральных почв, прилегающих к
болотам заболачивающихся лесов, показывают неоднозначную
направленность процесса наступления болот на леса. Характер
локальных чередующихся спорово-пыльцевых спектров
свидетельствует о неоднократной смене влажных березовых лесов
лесами, состоящими из пихты, ели, кедра и лесного разнотравья.
Наблюдаются случаи заболачивания депрессий среди лесов,
эти процессы протекают особенно интенсивно во влажные годы.
В районах современного тектонического опускания,
например в бассейне р. Конды, в настоящее время наблюдается
процесс быстрого заболачивания еще недавно занятых лесами пойм
и речных террас. Заболачиванию лесов способствует и антропо-
геновый фактор. Массовые рубки леса и лесные пожары в
условиях повышенного почвенного увлажнения ведут к тому, что
большие площади лесосек и гарей заболачиваются, особенно
если они расположены поблизости от крупных болот.
Влияние болот на обширную, прилегающую к ним лесную
территорию выражается в поднятии грунтовых вод, увеличении
гидроморфности почв, явлениях заболачивания в пределах
зоны влияния болот. Нами отмечено, что радиус влияния
отдельных болот на окружающую территорию зависит от размеров
болот (точнее, от его массы).
В таежной зоне Западной Сибири на низких террасах, в
основном занятых хвойным лесом, есть значительное количество
некрупных болот, размеры которых колеблются от десятков до
сотен гектаров. Если поблизости нет крупных болотных
массивов, оказывающих сильное воздействие на обширные
прилегающие к ним пространства, то взаимодействие таких некрупных
болот и леса представляет собой динамическое равновесие.
В таком случае граница леса и болота обнаруживает следы
пульсации в зависимости от изменения влажности, ритмических
колебаний климата, выражающихся в переслаивании древесных
и моховых торфов, следами перерывов в торфообразовании на
окраинах болот, в локальных спорово-пыльцевых диаграммах
минеральной почвы. Такие небольшие болота могут
самоосушаться, что происходит в местах современных тектонических
поднятий, а также в результате увеличения дренажа при
подмыве рекой берегов с торфяными болотами.
Большинство водораздельных болот центральной части
Западной Сибири наступает на окружающие леса по всему
фронту/Согласно выводам М. И. Нейштадта A972), саморазвитие
болота есть чрезвычайно сложный процесс, связанный в зна-
108

чительной мере с характером рельефа местности. Очертания
отдельных «языков» болот показывают, что болота как бы
«выбирают» наиболее подходящие участки для продвижения или,
наоборот, временно останавливаются в горизонтальном
распространении, обходя более высокие площади, оставляя их внутри
себя с тем, чтобы подавить впоследствии.
Изучение возраста придонных слоев торфа и
последовательных стадий заболачивания на участке Большого Васюганского
болота площадью около 4,5 млн. га показало, что в среднем на
этом участке ежегодно заболачивается 1800 га. Размер
заболачиваемых площадей ежегодно возрастает вследствие
изменения общей протяженности внешних границ болотных массивов
(Нейштадт, 1972).
Процесс наступления болот на лес неравномерен в
пространстве и во времени. Даже на сильно заболоченных
водораздельных равнинах местное улучшение дренажа вызывает
приостановку развития болот вширь или облесение тех участков болот,
на которых дренаж улучшился. Местное улучшение дренажа
вызывается многими естественными причинами, например
образованием внутриболотной речной сети, которая способствует
самоосушению прилегающих к ней участков болот:
дренированные торфяные берега болотных речек обычно заняты вейнико-
выми березняками или смешанными лесами с хорошо развитым
древостоем из кедра, ели, сосны и с подлеском из Salix lappo-
num, S. krylowii, Sorbus sibirica. Дренированные торфяные
берега многочисленных внутриболотных озер нередко также
имеют хорошо развитый древостой. В зависимости от типа
торфяной залежи (низинный, переходный или верховой) эти
приозерные лесные фитоценозы представлены березняками или
сосняками. Сосняки обычно образованы Pinus sylvestris f. uliginosa, все
они очень сходны между собой, нижние их ярусы формируются
преимущественно болотными видами. Березняки же значительно
отличаются один от другого по составу травяного яруса (вейни-
кового, осокового и разнотравного), который представляет
собой смесь лесных и болотных видов: в отрицательных формах
микрорельефа—преимущественно болотное разнотравье, на
микроповышениях и близ стволов — лесные виды, например Pirola
rotundifolia, Goodyera repens, моховой ярус — из Pleurozium
schreberi, Dicranum undulatum.
В районах современного тектонического поднятия, например
на Кеть-Тымском-водоразделе, встречаются обширные
естественно осушенные участки среди сплошь заболоченных
водораздельных пространств. Эти самоосушенные участки болот с 4—5-
метровой залежью торфа своим происхождением обязаны
современным тектоническим движениям, они заняты кедрово-сосно-
во-березовым лесом с подлеском из рябины, в травянистом ярусе
наряду с лесными видами сохраняется и примесь болотных,
несмотря на отсутствие переувлажнения на поверхности. В то же
109

время обычны случаи вновь начавшегося заболачивания таких
прежде самоосушенных облесенных торфяников, что
выражается в повышении увлажнения верхнего торфяного слоя,
возникновении сухостоя в древесном ярусе, наползании сфагновых
мхов с периферии к центру.
Возникновение островов леса на самоосушенных
торфяниках, случаи вновь начавшегося заболачивания некоторых из
них, присутствие в толще торфа прослоек с высокой степенью
разложения и с древесными остатками свидетельствуют о
периодическом возникновении таких островов и последующем их
погребении торфом в результате нового заболачивания.
Таким образом, изложенные факты свидетельствуют о
постоянном и интенсивном влиянии болот на окружающую среду.
Болота формируют климат как в пределах самих болот, так и
на прилегающих к ним суходольных территориях, влияют на
гидрологический режим рек и прилегающих суходольных
территорий. Взаимодействие болот и окружающей среды
определяется массой отдельных болотных массивов, и общей массой всех
болотных систем Западной Сибири.
Болота, возникшие в начале голоцена в комплексе внешних
физико-географических факторов, по достижении
определенного размера сами стали фактором, в значительной степени
формирующим физико-географическую среду как в пределах
болот, так и на обширных прилегающих территориях. Фактор
массы влияет и на агрессивность процессов заболачивания во
многих районах таежной зоны Западной Сибири.
Особенности взаимодействия болот и окружающей среды
имеют как положительные, так и отрицательные стороны в
хозяйственной деятельности человека. Специфику этого
взаимодействия необходимо учитывать как при разработке прогнозов
естественного изменения природной среды, так и в результате
антропогенного воздействия. .
На современном этапе актуальная проблема в изучении
биогеоценозов заключается в изучении не только их структуры и
внутренних связей, но и взаимодействия их с окружающей
средой.
ЛИТЕРАТУРА
Абрамович Д. И., Крылов Г. В., Николаев В. А., Терновский Д. В. Западно-
Сибирская низменность: Очерк природы. М.: Географгиз, 1963. 262 с.
Базилевич Н. И. Типы засоления природных вод и почв Барабинской
низменности.—Труды Почвенного ин-та им. В. В. Докучаева, 1952, т. 36, с. 172—
435.
Березина Н. А., Куликова Г. Г., Лисе О. Л. О распределении и динамике гряд
и мочажин в грядово-мочажинных комплексах западно-сибирских болот.—
В кн.: Природные условия Западной Сибири. М.: Изд-во МГУ, 1973,
вып. 4, с. 90—103.
Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. Л.: Гидро-
метеоиздат, 1976, с. 447.
ПО

Вендров С. Л., Герасимов И. П., Куницын Л. Ф., Нейштадт М. И. Влагообо-
рот на равнинах Западной Сибири, его роль в формировании природы и
пути преобразования.—Изв. АН СССР. Сер. геогр., 1966, № 5, с. 3—17.
Вомперский С. Э. Биологические основы эффективности лесоосушения. М.:
Наука, 1968, 312 с.
Грегори. Микробиология атмосферы. М.: Мир, 1964, с. 336.
Гроссет Г. Э. Колебания границ между лесом и степью в голоцене в свете
учения о смещении зон.— Бюл. МОИП. Отд. биол., 1961, т. 66, вып. 2,
с. 65—84.
Добродеев О. Л. Баланс и ресурсы свободного кислорода биосферы.— Вестн.
МГУ. Сер. геогр., 1977, № 2, с. 58—62.
Занин Г. В. Природные условия мелиорации и хозяйственного освоения
восточной части Васюганья.— В кн.: Природные условия и особенности
хозяйственного освоения районов Западной Сибири. М.: Наука, 1969,
с. 9—18.
Иванов К. Е. Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1953, с. 296.
Иванов К. Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975,
с. 280.
Караваева Н. А. О процессах прогрессивного заболачивания в почвенном
покрове тайги Западной Сибири.— В кн.: Природные условия и особенности
хозяйственного освоения северных районов Западной Сибири. М.: Наука,
1969, с. 69—81.
Кац Н. #., Кац С. В. О палеоботанических методах и их корреляции.— Ботан.
журн., 1971, т. 56, № 2, с. 246—253.
Кинд Н. В. Поздне- и послеледниковье Сибири.— В кн.: Голоцен. М.: Наука,
1969, с. 195—201.
Кинд Н. В. Изменения климата и оледенения в верхнем антропогене: Авто-
реф. докт. дис. М.: 1971, 44 с.
Конойко М. А. Особенности развития верховых торфяников Дисненской
низменности.— Исследования Белорус, отд. Всесоюз. ботан. о-ва, 1964,
вып. VI, с. 84—95.
Куприянова Е. И. Водный баланс Западно-Сибирской равнины. М.: Наука,
1967. 63 с.
Куркин К- А. О филоценогенезе и селектоценогенезе в связи с геохимической
эволюцией ландшафтов (на примере Барабинской лесостепи).— В кн.:
Теоретические проблемы фитоценологии и биогеоценологии. М.: Наука,
1970, с. 61—73.
Лисе О. Л., Березина Н. А. Генезис и развитие болот центральной части
Западно-Сибирской равнины.— Вестн. МГУ. Сер. биол. и почв., 1976, № 6,
с. 62—68.
Лопатин В. Д. Перспективы повышения урожайности растений путем
кислородной мелиорации обводненных почв без удаления воды.— Ботан. журн.,
1959, № И, с. 1673—1676.
Лопатин В. Д. Идея кислородной мелиорации обводненных почв.— В кн.:
Мелиорация сельскохозяйственных и лесных угодий Северо-Запада СССР.
Петрозаводск: Гос. изд-во Карел. АССР, 1962, с. 146—151.
Марусенко #. И. и др. Гидрография Западной Сибири. Томск: Изд-во Томск,
ун-та, 1961, т. 1, 169 с.
Нейштадт М. И. Болота Обь-Иртышского междуречья.— В кн.: Природные
условия освоения междуречья Обь-Иртыш. М.: 1972, с. 322—346.
тНиценко А. А. К вопросу о границах растительных ассоциаций в природе.—
Ботан. журн., 1948, № 5, с. 487—495.
Пьявченко Н. И., Сибирева 3. А. О роли атмосферной пыли в питании болот.—
Докл. АН СССР, 1959, т. 124, № 2, с. 414—417.
Работное Т. А., Ракитина Е. К. Влияние удобрений на растительность мезо-
трофного сфагнового болота.— Ботан. журн., 1976, № 5, с. 733—737.
Работное Т. А. Некоторые закономерности влияния удобрений на луговые
растения и луговые фитоценозы.—Труды МОИП, 1970, т. 38, с. 137—153.
111

Раковский В. Е. Новые сведения о закономерностях процессов образования
торфа и их роль в познании генезиса каустобиолитов.— Химия твердого
топлива, 1977, № 3, с. 49—56.
Романов В. В. Гидрофизика болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1961, 359 с.
Романова Е. А., Усова Л. И. Геоботаническая и краткая гидрологическая
характеристика болотных ландшафтов водораздела рек Вах и Вахтинский
Еган Западной Сибири.— Труды ГГИ, 1969, вып. 157, с. 98—122.
Смоляницкий Л. Я. Некоторые закономерности формирования дернины сфаг«
новых мхов.—Ботан. журн., 1977, т. 62, № 9, с. 1262—1272.
Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы.
Новосибирск: Наука, 1974, т. 1, 305 с.
Тюремное С. Н. Торфяные месторождения и их разведка. М.: Энергоиздат,
1949. 349 с.
Тыртиков А. П. Влияние растительного покрова на промерзание и протаива-
ние грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1969. 192 с.
Хотинский Н. А. Проблемы пограничного горизонта (III Международная
палинологическая конференция). М., 1971. 40 с.
Хотинский Н. А. Голоцен северной Евразии. М.: Наука, 1977.
Шапошников М. А. Геотехнические исследования болотных грунтов для
строительства. Л.: Стройиздат, 1977. 128 с.
Шапошников М. А. Проблемы охраны природной среды в связи со
строительством на болотах.— В кн.: Генезис и динамика болот. 1978, вып. 2,
с. 120—125.
Шнитников А. В. Изменчивость общей увлажненности материков северного
полушария.—Зап. ВГО. Нов. сер. 1957, т. 16. 337 с.
Шнитников А. В. Природные явления и их ритмическая изменчивость.— В кн.:
Доклады на ежегодных чтениях памяти Л. С. Берга. Л., 1968, т. 8—14,
с. 3—16.
УДК 556 : 626,86
ГИДРОКЛИМАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ЛЕСОВ
ОСУШЕННЫХ И НЕОСУШЕННЫХ ЗОН ПОЛЕСЬЯ
О. А БЕЛОЦЕРКОВСКАЯ
В проектах гидротехнических мелиорации последних лет
основное внимание уделяется регулирующим сооружениям,
созданию мелиоративных систем двухстороннего действия. Но как бы
ни были совершенны современные осушительные мелиорации,
независимо от условий они должны выполняться с учетом
природных факторов и особенностей водного режима, а также
энергетического баланса болот и прилегающих к ним суходолов в
любой конкретной обстановке. Выбор способов осушения,
обеспечивающих действительное регулирование водного режима, и
применяемых для этого мероприятий должен основываться на
всестороннем изучении факторов среды, особенно
водно-теплового баланса. К тому же для выявления оптимальных условий
произрастания того или иного ценоза, с последующим
регулированием режима среды, трудно переоценить важность исследования
процессов физического взаимодействия между компонентами
биогеоценоза — фитоценозом, приземной атмосферой вне и внут-
112

ри растительного полога и зоной аэрации. Особенно важное
значение приобретают исследования такого рода в Белоруссии, в
частности в одном из наиболее крупных регионов увлажненной
зоны Европы—в Полесской низменности, где в настоящее время
развернуты и интенсифицированы большие мелиоративные
работы. Общая водосборная площадь бассейна р. Припять
составляет более 12 млн. га, из них болотные и заболоченные земли
занимают 37,5%, т. е. 4,5 млн. га, из которых каждый
четвертый гектар уже осушен. В недалеком будущем намечено
мелиорировать еще несколько миллионов гектаров, что в сумме
составит 23% всей площади республики. Столь внушительный размах
гидромелиоративных работ ставит перед наукой проблему
комплексного исследования изменения факторов среды данной
территории, особенно лесных экосистем, так как именно Полесье
наиболее лесистая часть республики D3,7%).
В отделе гидробиофизики и экологии леса БелНИИЛХ
проводятся такого рода работы, посвященные изучению режима,
баланса тепла, лучистой энергии и влаги в деятельном слое
леса в различных лесорастительных условиях осушенных и неосу-
шенных зон Полесья.
Принцип нашего методического подхода состоит в том,
чтобы, не загромождая излишними данными намеченное
исследование, получить максимально возможный объем
количественной информации. Чем больше будет фиксироваться факторов,
тем корректнее и объективнее будут выводы. К тому же при
наличии большого разнообразия количественных связей в
анализируемой системе появляется возможность применения
оптимальных решений.
Так, например, основной энергетический источник тепло-
влагообмена в природе — радиационный баланс (R6) — главным
образом зависит от отражательной способности различных
типов леса — альбедо (Л, %). В свою очередь, альбедо зависит от
времени дня, количества и характера облачности, окраски и
степени увлажнения, лесорастительных условий, периода
вегетации. Степень же увлажнения зависит от количества
выпадающих осадков, глубины залегания уровней грунтовых вод и
физико-механического состава почв. Что же касается суммарного
влагопотребления леса (Ес) и его транспирирующей
способности (Тр), то они целиком и полностью зависят от радиационного
баланса (R6) и потока тепла в почву (Qn): чем больше тепловой
энергии уходит в почву, тем меньше ее остается на процессы
суммарного влагопотребления и транспирирующей способности.
Но сам по себе тепловой поток в почву непосредственно зависит
от радиационного баланса, поступившего под древесный полог.
Степень же нагреваемости корнеобитаемого слоя, т. е. его
температура (t°n), зависит от количества тепла, поступившего в
почву, т. е. от Qn. В свою очередь, физическое испарение (Еф)
зависит от интенсивности тепломассообмена в зоне аэрации, т. е~
113

'одновременно от Qn и t°n От соотношения приходо-расходных
«статей водно-теплового баланса зависит температура (t°B) и
влажность воздуха (/•%) в лесу. Но именно температура и
влажность определяют степень теплового излучения леса в
атмосферу— эффективное излучение, которое является одним из
слагающих радиационного баланса. В целом же все эти факторы
дают представление о водно-тепловом режиме леса и о его
влиянии на продуктивность лесонасаждений.
Зная количественные характеристики компонентов данной
анализируемой системы и удельный вес влияния каждого
фактора в отдельности, а также суммарного воздействия
нескольких групп или одной группы компонентов (системы) на прирост
лесонасаждений, можно решать целый ряд задач как в
научном, так и практическом плане, касающихся не только основной
задачи лесного хозяйства — повышения продуктивности лесных
насаждений, но и других, не менее важных задач в биогеоцено-
логии, в том числе и оценки влияния антропогенного
вмешательства.
Таким образом, основное направление наших работ сводится
к определению в деятельном слое * леса осушенных и неосушен-
ных зон следующих характеристик: радиационного режима
(суммарной и отраженной радиации, фотосинтетически
активной радиации, длинноволнового излучения, радиационного
баланса); суммарного испарения, транспирации, физического
испарения, температурного и влажностного режима почв, воздуха
и биомассы; послойного тепловлагообмена и внутрифазовых
превращений воды в почве на разных глубинах в зоне аэрации
с совместным изучением текущего прироста насаждений. К тому
же с 1973 г. на примере сосняков черничных начато изучение
физико-химических свойств почв, лесной подстилки, осадков и
почвенно-грунтовых вод с дальнейшим выявлением связи
динамики составляющих водно-теплового баланса (света — тепла —
влаги) с динамикой физико-химических свойств указанных
элементов биогеоценоза. Следует заметить, что пока на
современном этапе осуществить построение баланса элементов
минерального питания в лесном биогеоценозе чрезвычайно сложно, так
как еще не изучены отдельные звенья механизма переноса и
превращения веществ в нем. Рассмотрение же этого вопроса на
фоне водно-теплового баланса деятельного слоя леса в
динамике позволит объяснить некоторые особенности режима
минерального питания и его изменение под влиянием погодных
условий и хозяйственных мероприятий (в нашем случае осушения).
Таким образом, на территории Полесья осуществляется
эксперимент, представляющий собой весьма обширный и сложный
1 Деятельный слой леса состоит из суммы биогоризонтов: зоны аэрации (кор-
необитаемого слоя почв), зоны растительного покрова и зоны так
называемого слоя вытеснения над растительным покровом.
114

комплекс тесно увязанных между собой гидробиофизических,.
а также таксационных измерений в различных лесорастительных
условиях.
Актинометрические наблюдения проводятся по типу
вертикального профилирования через каждые 2 м, начиная от
поверхности лесной подстилки до верхушки кроны и выше ее на
4—10 м, в зависимости от высоты слоя вытеснения, с помощью
специально смонтированных мачт из сухостойных деревьев.
Следует отметить, что мачты из сухостойных деревьев экономичны^
удобны и не в пример мачтам металлической конструкции почти
не нарушают микроландшафт лесного ценоза. Кроме этого, под
пологом деревьев в нескольких направлениях в зависимости от
характера подпологовой фитосреды неоднозначной
освещенности проводится горизонтальное профилирование по каждому
направлению в 15—20 точках с расстоянием между ними в 1 —
3 м.
Термометрические наблюдения (измерение
температуры биомассы, температуры и влажности воздуха) проводятся
одновременно с актинометрическими по тому же принципу.
Теплофизические наблюдения включают измерение
потока тепла, поступающего в почву, теплопроводность и
объемную теплоемкость почвы, температуру поверхности и корнеоби-
таемого слоя почвы на глубинах 2—5—10—15—20—50 см.
Наблюдения проводятся одновременно с актинометрическими и
термометрическими замерами.
Измерение осадков и влажности почвы. Осадки
измеряются в лесу (под кроной, в межкроновом пространстве), на
вырубке и в поле. Почвенные пробы для определения влажности
отбираются периодически, зачастую одновременно на всех
стационарах с обязательным отбором проб в начале и в конце
замеров приходо-расходных элементов водно-теплового баланса
(в определенные фазы вегетации—май, июнь, июль, сентябрь),,
а также в начале и конце вегетационного периода. Кроме того,
образцы почв берутся в дни с устойчивой засушливой погодой и:
в дни после выпадения обильных дождей послойно с глубины:
0—2, 2—5, 5—10, 10—20, 20—50 см и далее вплоть до уровня
грунтовых вод. В лесах черничного типа по генетическим
горизонтам берутся пробы почв на химический анализ и влажность.
Анализируется химический состав осадков из дождемерных
стаканов Давитая.
В период вегетации уровень грунтовых вод измеряется
ежедневно, с октября по май — еженедельно. Почвенно-грунто-
вые воды на химический анализ (рН, общее содержание
фосфора и калия) берутся в специальных ситалловых колодцах или в
свежевырытых шурфах.
Сток измеряется на элементарных стоковых площадках в
лесу (в лишайниковых и вересковых типах леса) и в водотоке
ча замыкающем створе данного бассейна. На стоковых площад-
115

ках он измеряется в период проведения водно-теплобалансовых
наблюдений, в водотоке — ежедневно в период паводка и
периодически в летне-осеннюю межень.
Скорость ветра определяется по принципу вертикального
профилирования (под кроной, в кроне, над кроной и в поле) в
дни, когда сила ветра не превышает 7 м/с.
Наблюдения за облачностью и состоянием погоды
проводятся визуально.
Сроки наблюдений 07—08 ч 30 мин—10—13—16—19 ч, в
период серийных замеров — ежечасно в течение суток.
Как показал наш опыт, при использовании современной
дистанционно-измерительной аппаратуры данный комплекс
вполне реален для осуществления.
Все полученные данные и их статистическая обработка, а
также расчеты турбулентного теплообмена, суммарного и
физического испарения, транспирации рассчитываются на ЭВМ по
разработанным отделом программам.
Суммарное испарение рассчитывается по методу теплового
баланса (с использованием уравнения теплового баланса и по
формуле М. И. Будыко и М. П. Тимофеева, 1952). Физическое
испарение рассчитывается также по методу теплового баланса,
но уже деятельного слоя почвы (Белоцерковская, Романов, 1967,
1969).
Таксационные наблюдения. Текущий прирост
лесонасаждений определяется стационарным методом в октябре
каждого года, в то же время изучается динамика прироста
внутри вегетационного периода во взаимосвязи с динамикой
составляющих водно-теплового баланса. Текущий прирост по
площади сечения определяется путем обмера всех деревьев
рулеткой на высоте 1,3 м с точностью до 0,1 см. В молодняках, у
деревьев высотой до 2,6 м диаметр измеряется на половине
высоты штанген-циркулем. Высота при обмере определяется с
точностью до 0,1 м. Проведенные обмеры стволов тщательно
выверяются. По таблицам вычисляется сумма площадей сечений по
породам.
Следует заметить, что в нашем случае суммы площадей
сечений и группирование их по ступеням толщины вычисляются
с помощью ЭВМ по составленной отделом (М. Ф. Андрейчиком
и А. И. Василенко) рабочей программе.
По разности площадей сечений данного года и предыдущего
определяется прирост за год. Естественный отпад учитывается
отдельно. Объем отпада определяется путем умножения
площадей сечения на видовую высоту по формулам Захарова. По
разности площадей сечений данного замера и предыдущего
определяется прирост по площади сечения в отдельные фазы
вегетационного периода. Запас древесины вычисляется с использо-
116 •

ванием массовых таблиц типа баварских и формул Захарова
для нахождения видовой высоты каждой древесной породы.
По разности запасов данного и предыдущего года
определяется годичный прирост по объему.
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Основной базой для проведения экспериментальных работ
служат лесогидрологические стационары (ЛГИС) с аналогичными
лесорастительными условиями, расположенные в характерных
точках Белорусского Полесья.
Копцевичский ЛГИС заложен в 1967 г. в урочище
Томичево Копцевичского лесничества Петриковского лесхоза.
Исследуемый объект расположен в пределах нетронутого
водосборного бассейна лесного болотного массива. Водосборная
площадь его составляет 27 км2. Рельеф местности
типичный для Полесья: относительно ровный с частым
чередованием небольших повышений (относительные отметки
составляют 1,415—4,159), гряд (озов), болот и заболоченных
понижений (с отметками 0,973—1,911 м). Переход от болота к
суходолу большей частью выражен резко. Материнская порода
представлена мелкозернистыми древнеаллювиальными песками
мощностью до 13—20 м, залегающими непосредственно под
почвенным слоем. Почвы стационара в основном представлены
дерново-подзолистыми, внизу оглеенными, и торфянисто-перегной-
но-подзолисто-глеевыми с иллювиально-гумусовым горизонтом,
а также торфянисто-болотными почвами.
Болота на данном стационаре относятся главным образом
к переходному типу с низинными окрайками (торф пушицево-
сфагновый, осоково-гипновый и древесно-осоковый со степенью
разложения 20—55%). Моховой покров на кочках плотный
B25 головок мха на 10 см2), состоит из сфагновых и гипновых
мхов.
Травяной ярус представлен осоками и пушицей. Хорошо
развит кустарничковый ярус (подбел, Кассандра, багульник). На
> болоте произрастают низкобонитетные сосновые и сосново-бе-
резовые насаждения (IV—V бонитет). Мощность залегания
торфа колеблется от 0,3 до 3 м.
На суходольных участках растут сосняки черничные,
брусничные, мшистые, вересковые и лишайниковые, а также
березняки брусничные и черничные. Пробные площади заложены в
преобладающих типах леса, связанных между собой
нивелирными ходами. Центральный нивелирный ход длиной 4 км
проложен от центра болотного массива до водораздела. Средние
уклоны составляют 0,001—0,002. Водораздел возвышается над
болотом на 6—10 м. Грунтовые воды и верховодка залегают от 0 до
4—5 м ниже поверхности почвы.
117

Изучаемые древостой Копцевичского лесогидрологического
стационара представлены одноярусными, чистыми средне- и
высокополнотными сосновыми и березовыми насаждениями II и
IV класса возраста: средневозрастные сосняки черничные и
мшистые I—III бонитетов, молодняки вересково-мшистые,
черничные, сфагновые I, II, V бонитетов. Из средневозрастных и
приспевающих лиственных насаждений пробные площади
заложены в наиболее преобладающих типах березовой формации —
березняке брусничном и березняке черничном. На данном
стационаре оборудовано 8 водно-теплобалансовых участков
преимущественно в высокополнотных насаждениях (в лишайнико-
во-мшистом, вересково-мшистом, мшистом, черничных, сфагно*
вом и березняках брусничном и черничном).
Березовский ЛГИС заложен в 1971 г. в районе
водосбора верховья р. Ясельды на двух гидрологических створах:
один — протяженностью 9 км — направлен от наивысшей точки
водораздела (Лотм=28,246) к пойме р. Темры (притоку р.
Ясельды), другой — протяженностью 5 км — от наивысшей точки
водораздела к пойме р. Ясельды. Общий уклон поверхности
незначительный: по гидрологическому створу № 1 составляет 0,00056„
по гидрологическому створу № 2—0,00034. На линии
гидрологических створов в преобладающих формациях лесных фитоцено-
зов Западного Полесья заложено 16 пробных площадей,
охватывающих чистые, одноярусные (за исключением ельников) у
средне- и высокополнотные насаждения II—IV классов возраста:
березняки (II бонитета), ольшаники (I бонитета), ельники (I
бонитета) и сосняки сфагновые багульниковые (IV—V бонитета),
черничные (II бонитета), вересково-мшистые (I—II бонитета) и
лишайниковые (III бонитета). Все типы леса связаны между
собой нивелирными ходами.
Водомерные скважины оборудованы не только на пробных
площадях, айв других наиболее характерных местах
стационара. На линии водораздела оборудованы гидрогеологические
скважины. Всего на стационаре оборудовано 25 колодцев.
Пробные площади выбраны таким образом, чтобы на различном
удалении от объекта осушения были охвачены заболоченные
леса с высоким стоянием уровня грунтовых вод и суходольные
леса с низким стоянием уровня грунтовых вод. В наиболее
типичных лесорастительных условиях верховья Ясельды для
проведения водно-теплобалансовых наблюдений на выбранных,
пробных площадях были оформлены и оборудованы 7 участков,
где поставлены и оснащены высотные мачты: в сосняке
лишайниковом, сосняке вересково-мшистом, сосняке черничном,
сосняке сфагновом, ольсе, в ельнике черничном, расположенном
на гидрологическом створе № 1.
Замошский ЛГИС располагается в зоне
гидротехнической мелиоративной системы района оз. Червонного, первая
очередь которой существует с 1958 г. Озеро Червонное располо-
118

зкено в центре Полесья на территории Житковичского района,
на месте бывшего обширного вюрмского водоема, который был
частично спущен реками, а частично превратился в крупный
болотный массив «Булев мох» с озером Червоное посредине.
Водосбор озера представляет собой заболоченную равнину с
общим уклоном в сторону озера. Озеро — неглубокий водоем со
спокойным рельефом ложа, осложненным желобообразным
понижением, вытянутым вдоль длинной оси. Озеро проточное.
С севера, запада и востока в него впадает большое количество
малых и больших каналов, большинство из них почти полностью
заросло.
.- К началу развития органической жизни в озере глубина его
достигала 6,5 м, в настоящее время после проведения
осушительных работ на водосборной площади мощность сапропелевых
отложений составляет 4,6 м, а средняя глубина его не превышает
0,8—1,0 м. К тому же постепенное зарастание озера от
периферии к центру значительно сократило водное зеркало.
На данном стационаре оборудовано 4 водно-теплобалансо-
вых участка в высокобонитетных, чистых, преимущественно вы-
сокополнотных насаждений II—III класса возраста: в сосняках
вересково-мшистом (участок I) и черничных (участки III и
IV), а также в березняке брусничном (участок II). Несколько
подробнее коснемся сосняков черничных (возраст 54 года).
Один из них (участок III) находится в зоне активного влияния
гидротехнических мелиорации на водный режим прилегающих
суходолов, а второй расположен в зоне, где осушение сказалось
в наименьшей степени (участок IV). Рекогносцировочное
обследование прилегающей к стационару местности, анализ образцов
древесины, взятых возрастным буравом, анализ хода роста
древостоев и других лесоводственно-таксационных
характеристик показывают, что возникновение и развитие данных
древостоев в период до осушения проходили в одинаковых условиях.
' Юровичский ЛГИС A973 г.) расположен в
юго-восточной части Белорусского Полесья в Калинковичском лесхозе, в
бассейне р. Турьи, осушенном в 1965 г. На данном стационаре
пробные площади были заложены в разрезе одного типа леса
(сосняк черничный), но в различных вариантах удаленности от
зоны осушения с учетом типа питания грунтовых вод. На
стационаре, включая лесные пробные площади, оборудовано 9
водомерных скважин и 5 элементарных воднобалансовых
площадок. Следует указать, что почти на всех пробных площадях
данного стационара на глубине 1,5— 2 м встречаются плотные
прослойки глины, характерные для юго-восточной части Полесья,
которые после выпадения дождя замедляют просачивание
влаги вглубь, способствуя, таким образом, увеличению запасов
воды в корнеобитаемом слое почв.
119

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Анализ полученных данных за период 1969—1977 гг.
позволяет сделать следующие выводы.
При сопоставлении приходно-расходных статей теплового
баланса изучаемых типов леса оказалось, что во все годы
независимо от погодных условий внутривегетационного периода как
в осушенных, так и в неосушенных зонах на процессы
суммарного испарения затрачивается наибольшая доля радиационного
баланса (от 100 до 65%), из них на долю транспирации
приходится от 85 до 53%. Таким образом, подтверждается тот факт,
что основные энергоресурсы солнечной радиации в лесу
расходуются на процессы испарения и транспирации. На
непосредственный же нагрев лесных почв затрачивается очень малая
доля радиационного баланса (от 0,5 до 4% от /?б). На тепловла-
гообмен в межкроновом пространстве леса расходуется от
0 до 35% R6. Причем в начале вегетационного периода, когда
суммарное испарение леса еще не столь велико, наблюдается
наиболее активный тепломассообмен, достигающий 35% от R6.
Данное обстоятельство при сопутствующем весеннем засушливом
периоде кстати весьма частом на территории Полесья,
способствует возникновению условий повышенной горимости,
особенно в тех типах леса, где уровень грунтовых вод располагается
ниже 1 м. В середине вегетационного периода, когда
наблюдается максимальное расходование влаги древостоями,
затрата энергоресурсов на тепломассообмен в межкроновом, и под-
пологовом пространствах не превышает 17% от R6.
При сопоставлении основных элементов водного баланса
(осадков, стока, испарения, изменения влагозапасов почв)
изучаемых типов леса в вегетационный период независимо or
того, осушена зона или нет, ведущей расходной статьей
баланса является также суммарное испарение. Причем величины
суммарного испарения, полученные нами не методом
остаточной разности, как это обычно принято в гидрологической
практике, а методом непосредственного измерения в лесных
условиях, позволили, кроме всего прочего, уточнить так
называемый индекс сухости (отношение испарения к осадкам).
Оказалось, что независимо от погодных условий вегетационного
периода, расходная статья водного баланса (испарение)
превышает свою приходную статью (осадки) в мае — июне и июле
в 1,6—2 раза, т. е. в летнее время в Полесье коэффициент
увлажнения в лесных условиях в целом ниже нормы @,87—0,45).
Сток в водном балансе вегетационного периода в лесу
составляет незначительную долю, всего лишь 7—10%.
В неосушенной зоне среди изучаемых средне- и высокопол-
иотных типов леса I—IV класса возраста (сосняки:
лишайниковые, вересково-мшистые, мшистые, черничные и сфагновые;
ельники черничные; березняки: брусничные, черничные; ольсы
120

крапивные) наибольшая величина энергоресурса для тепло- и
влагообмена внутри древостоя, а также максимальный
расход влаги на суммарное испарение и транспирацию отмечены
в черничных типах леса сосновой, еловой и березовой
формаций, а также в ольсах. Корнеобитаемая зона указанных
насаждений достаточно влагообеспечена, условия
произрастания в них также наиболее оптимальные: верхняя граница
капиллярной каймы в течение всего вегетационного периода
независимо от погодных условий (за исключением крайне
засушливых фаз продолжительностью более 15 дней) находится
в зоне аэрации в слое 0—40 см, благодаря чему влажность
почв не опускается ниже 50% от ПВ (полной влагоемкости).
Следует отметить, что и наиболее оптимальные условия
послойного теплообмена и температурного режима в почве
наблюдаются также в черничных типах леса. Так, например,
наименьшая амплитуда колебания потока тепла в верхнем слое
корнеобитаемой зоны — у сосняков и ельников черничных
@,2—0,4 кал/см 2-ч), а также у березняков черничных @,15—
0,27 кал/см 2-ч), в то время как у сосняков лишайниковых при
однозначных погодных условиях колебания в 4—7 раз а у
болотных сосняков сфагновых в 10—13 и более раз выше.
Наиболее высокая амплитуда колебания температуры (А?п=20—
24° С) также наблюдается в сосняках лишайниковых и
сфагновых. В засушливые периоды вегетации в неблагоприятной
температурной обстановке (Д^п>17°С) зачастую находятся и кор-
необитаемые зоны почв сосняков вересково-мшистых и
березняков брусничных.
Наша рабочая гипотеза — лес испаряет влаги больше, чем
открытое поле, полученная на основании непосредственных
измерений на лесогидрологических стационарах,
подтвердилась после приведения полученных данных об испарении в
различных типах леса к многолетнему ряду наблюдений над
испарением травянистого (степень покрытия 75%) и парового поля
контрольных ГМС (Пружаны, Пинск, Василевичи):
а) на территории неосушенной зоны в сосновых
насаждениях от 7 до 48% и в березовых от 4 до 42% испарение больше,
чем в поле;
б) в осушенной зоне — от 4 до 37% и от 3 до 37%
соответственно.
Положение уровней грунтовых вод непосредственного
влияния на расход влаги древостоями не оказывает. Чаще всего
уровень грунтовых вод косвенно влияет через условия
увлажненности верхних слоев корнеобитаемой зоны. Грунтовые воды
расходуются на испарение только в засушливые периоды или в
периоды максимальных величин радиационного баланса,
особенно в тех типах леса, где положение уровня грунтовых вод не
ниже 60 см. Здесь уместно отметить, что количественная связь
испарения с уровнем грунтовых вод наблюдается только в бо-
121

лотных сосняках сфагновых и багульниковых. В суходольных
же типах леса эта связь незначительна, а при положении
уровня грунтовых вод ниже 1 м связь вообще отсутствует.
В тех типах леса, где уровень грунтовых вод располагается
выше 1 м, испаряется максимально возможное количества
влаги, т. е. суммарное испарение равно испаряемости (£с—£0)^
Доля физического испарения в суммарном резко меняется в
зависимости не только от типа леса, но и его полноты. В высо-
кополнотных насаждениях общий удельный вес физического
испарения подстилающей поверхности в суммарном испарении
насаждений небольшой (от 10 до 3%), т. е. в 5—20 раз меньше,
чем на открытых пространствах (на землепользовании и на
свежих вырубках). В среднеполнотных же насаждениях
удельный вес физического испарения увеличивается до 30% и более.
ИЗМЕНЕНИЕ ГИДРОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
ЛЕСНЫХ МАССИВОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ОСУШЕНИЯ
ПРИЛЕГАЮЩИХ БОЛОТНЫХ СИСТЕМ
Оценка влияния осушения на гидроклиматические факторы
лесных массивов осуществляется по разработанной нами
методике (Белоцерковская, 1978), включающей в себя несколько
основных положений, обеспечивающих наиболее достоверную
оценку наблюдаемых изменений в экологической среде и
позволяющих утверждать, что данные изменения действительно
произошли в результате осушения, а не каких-либо других
антропогенных воздействий на факторы среды или условий
погоды.
К таким основным положениям относятся.
1. Балансовый метод исследования (изучение в едином
звене радиационного баланса, теплового баланса и водного
баланса объекта).
2. Перекрестный контроль, т. е. контроль с нескольких
позиций, а именно: пространственный контроль, когда обьекты
располагаются в идентичных условиях, но в разных зонах
влияния изучаемого воздействия, в нашем случае вне зоны влияния
осушения; временной контроль, когда изучаемые участки (в
нашем случае различные типы леса) впоследствии сами
оказываются в зоне влияния осушения. Следует заметить, что
данный контроль, если он охвачен наблюдениями в течение всего
цикла: период до осушения — осушение — период после
осушения, приобретает особое значение. Это наиболее объективный
контроль. Причем с увеличением п лет наблюдений повторность
каждого изучаемого участка увеличивается в п раз; контроль
«фона» подбирается с помощью гидрометстанций,
расположенных вблизи изучаемого объекта (не далее 100 км), так
называемые опорные ГМС.
122

3. Одновременность наблюдений на исследуемом объекте и
яа контроле. Значение любого контроля усиливается в том
случае, если наблюдения проводились параллельно, в одни и те же
сроки, в аналогичных природных микроусловиях, но в разных
зонах: в зоне осушения и вне ее. Причем не только в различных
типах леса, но и на открытых пространствах (лес — поле; лес —
вырубка; лес — поляна) с тем, чтобы был дополнительный
контроль при сравнении данных, полученных в лесу с данными,
полученными на ГМС.
4. Установление зависимостей. Поскольку все факторы
среды между собой в большей или меньшей мере взаимозависимы,
важно установление количественных зависимостей между ними.
В этой связи наибольшую ценность представляют те данные,
которые имеют большую повторность и высокую точность
измерений.
5. Методы оценки количественных изменений факторов
среды. При условии выполнения предыдущих 4 пунктов оценку
изменения можно проводить методом связи, либо методом
разности, либо методом отношений (приведения) соответственных
величин. Следует заметить, что для перекрестного контроля и
наибольшей достоверности полученных изменений следует
проводить оценку сразу всеми методами, т. е. методом связи в
комплексе с методом разности и методом отношений.
В результате проведенных исследований выявлено
следующее.
Степень понижения уровня грунтовых вод в осушенной зоне
зависит не только от дальности расположения объекта
осушения, но и от типа грунтового питания, причем именно последнее
зачастую играет решающую роль.
Так, в сосняках черничных и долгомошных I—IV класса
возраста, располагающихся вблизи осушенного объекта A00—
300 м) на участках с типом грунтово-напорного питания (За-
мошский ЛГИС, участки V, IV и Юровичский ЛГИС, участки
I, IV, VI), где приходные статьи (осадки, дренаж со стороны и
подток восходящих напорных вод) превышают расходные
статьи — испарение и отток, понижение УГВ относительно
контроля незначительное, не более 0,5 м. В таких же типах
леса, на том же расстоянии от объекта осушения, но на
участках с типом инфильтрационно-стокового питания (Березовский
ЛГИС, Замошский ЛГИС, Юровичский ЛГИС), где
преобладают расходные статьи (испарение и отток), уровень грунтовых
вод понизился относительно контроля на 1,5 м и более. Причем,
несмотря на обильные (VU — 2 нормы) осадки, выпавшие в
вегетационном периоде 1977 г. уровень грунтовых вод в почвах
сосняка черничного находился на глубине 2 м и более. Поэтому
объективное суждение о влиянии осушительных мелиорации на
прилегающие территории возможно лишь в том случае, если
123

известно, в пределах какого типа (или подтипа) грунтового
питания располагается изучаемый объект.
Степень понижения уровня грунтовых вод зависит не
только от расстояния до осушенного объекта, но и от различных
лесорастительных условий (л/у). Так, например, в сосняках
мшистых (л/у Л2)* уровень понизился на 170—184 см при
расстоянии L=100 м и на 50—80 см при L = 2 км от осушенного
объекта; в ельниках и сосняках черничных (л/у С3) он
понизился на 143—163 см при L=100 м и на 18—32 см при L = 2 км
от осушенного объекта; в ольсах крапивных (л/у Dk) уровень
грунтовых вод понизился на 100—130 см при L=100 м и на
10—25 см при Ь = 2 км; в сосняках сфагновых (л/у А5) на 82—
125 см и на 0—14 см соответственно и т. д. *
На изменение влажности почвы в корнеобитаемой зоне
влияет комплекс факторов, из них основные — осадки,
радиационный баланс, испарение, тип почвы и уровень грунтовых
вод. В целом в осушенной зоне влажность верхнего корнеоби-
таемого слоя почвы @—20 и 0—80 см) во всех изучаемых типах
леса независимо от погодных условий вегетационного периода
оказалась в 1,2—3,8 раза меньше, чем в тех же самых типах
леса неосушенной зоны как в целом по слоям, так и раздельно
по генетическим горизонтам.
Данный вывод весьма важен для прогнозной оценки
состояния и трансформации напочвенного покрова лесных массивов,
находящихся в зоне влияния осушения, а также для лесовоз
становительных работ в осушенных зонах.
В каждом конкретном типе леса до осушения и в период
проведения осушительных работ сохранялась определенная
граница интервала изменений радиационного режима от
погодных условий, присущих именно этому, а не другому типу лесаг
т. е. радиационный баланс в какой-то мере определял тип леса.
После проведения осушительных работ наблюдалась
перестройка радиационного баланса тех типов леса, которые
оказались под активным влиянием осушения (где уровень грунтовых
вод опустился ниже 140 см). Так, радиационный баланс сосняка
черничного оказался близким к радиационному балансу типа
сосняков мшистых, а величина радиационного баланса ельника
черничного, находящегося в 100 м от осушительной канавы,
приближалась к величине радиационного баланса сосняков
лишайниковых и т. д. Таким образом, радиационный баланс оказался
хорошим индикатором для оценки влияния осушения.
В осушенной зоне во всех типах леса, где понижение уровня
грунтовых вод достигло 140 см и ниже, альбедо (Л,%) увели-
* Л2, С3, D^ Ль — типы лесорастительных условий (л/у) украинской
типологии.
1 Степень понижения уровня грунтовых вод тесно связана с глубиной
осушительных каналов и механическим составом грунта (Прим. ред.).
124

чилось в 1,3—2,5 раза (при однозначных типах погоды), а
эффективное (тепловое) излучение (£эф) подпологовой фито-
среды увеличилось в 3—12 и более раз. Увеличение альбедо
привело к уменьшению количества поглощенной радиации
^п=5лA—Л), в зависимости от типа леса, на 10—31%.
Уменьшение поглощенной радиации (Sn) и увеличение ?эф-
фективного излучения (Е9ф) сыграли определенную роль в
значительном изменении радиационного баланса леса (R6):
Аб = »Ъп ЬЭф.
Установлено, что R6 лесных массивов уменьшился
неоднозначно в зависимости от типа леса и расстояния от осушенного
объекта в среднем в 1,7—1,2 раза.
КПД энергии роста i значительно снизился в тех типах леса,.
у которых наблюдалось уменьшение радиационного баланса
свыше 20%. Так, например, в ельниках черничных КПД энергии
роста снизился на 235%, в сосняках черничных — на 142%, в.
сосняках сфагновых — на 121% и т. д. К тому же установлено,,
что после изменения радиационного баланса различных типов
леса изменился текущий прирост древостоев.
Расход влаги древостоями довольно значительный и широко
варьирует в зависимости от породы, типа леса и условий
увлажненности корнеобитаемой зоны почв. Этот момент следует
учитывать при хозяйственных мероприятиях, проектировании и:
эксплуатации осушительных систем в конкретных природных
условиях. С этой целью нами получены расчетные номограммы
влагопотребления и среднемесячные нормы испарения
древостоями изучаемых типов и пород леса в естественных условиях..
Для расчета испарения лесов в осушенной зоне к номограммам
получены переводные коэффициенты.
В целом суммарное испарение типов леса осушенной зоны
в 1,1—1,5 раза меньше, чем суммарное испарение тех же типов,
леса в неосушенной зоне. Исключение составляют те участки,,
где наблюдается грунтово-напорное питание или боковой
приток в размерах, превышающих расходную часть водного
питания — испарение и отток — независимо от проведенных
осушительных мероприятий, т. е. уровень грунтовых вод после
осушения либо, не понизился, либо понизился до 0,5 м и менее.
Установлено, что после осушения во всех изучаемых типах
леса уменьшилось не только физическое испарение (испарение
влаги почвенным покровом и подстилкой), что само по себе
явилось положительным моментом, но и транспирационное
(физиологическое) расходование влаги (Гр), что нежелательно дл»
1 Для оценки эффективности того или иного мелиоративного мероприятия*
полезно введение понятия КПД энергии роста. В простейшем виде это
можно представить как отношение прироста по объему к величине
радиационного баланса.
12&

роста и состояния древостоя, а также кустарничкового яруса.
В среднем Еф уменьшилось на 5—46%, Гр — на 10—59%.
Режимы влажности воздуха и температурный в осушенной
зоне различаются, причем в лесных условиях, где адвекция
воздушных масс замедлена, отчетливее, чем в полевых на
открытых пространствах. В среднем в зависимости от
микроклиматических условий конкретного типа леса температура
воздуха (t°B) уменьшается до 2,4°С (в безоблачную погоду до 6°С);
абсолютная влажность воздуха уменьшается на 7—13% (в
безоблачную погоду на 50% и более); дефицит влаги
увеличивается на 7—16% (в безоблачную погоду на 48—52%).
В осушенной зоне амплитуда колебания температуры
воздуха, абсолютной влажности и дефицита влаги в межкроновом
пространстве и в кронах в период засушливых фаз
увеличивается в 1,3—2 раза.
В осушенной зоне отчетливее изменяется температурный и
влажностный режим воздуха под пологом насаждений. Так, в
черничных типах леса осушенной зоны температурные и влаж-
ностные условия в подкроновом пространстве в среднем
приближаются к микроклиматическим условиям мшистого, а в
засушливые периоды — верескового типа леса.
В осушенной зоне температура подстилки на 3—6° С (в
безоблачную погоду на 8—11° С) выше, чем в тех же типах
леса неосушенной зоны.
На осушенном объекте в зоне аэрации лесных почв
повторяемость пороговых (критических) температур A7° С и выше)
участилась в несколько раз, а повторяемость оптимальных
температур в том же порядке убывает, т. е. тепловой режим
корнеобитаемой зоны почв ухудшается.
Амплитуда колебания температуры почвы в суходольных,
лесах осушенной зоны гораздо больше, чем в неосушенной,
причем наибольшие колебания температур наблюдаются не в
лишайниковых и вересковых борах, как это привычно для
естественных условий, а в сосняках и ельниках черничных, именно в
тех типах леса, которые в естественных условиях выделены нами
доминантами оптимальных условий температурного и влажно-
стного режима, почв и воздуха.
Итак, в осушенной зоне амплитуда температуры почвы
увеличивается в период вегетации от 15% (май) до 37% (сентябрь)
в сосняках вересковых и мшистых; от 22 до 69% —в березовых
насаждениях и от 66 до 342% —в сосняках и ельниках
черничных.
В верховье р. Ясельды, в прилегающих к осушенному
объекту лесах (L = 100—2000 м), продолжается уменьшение
годичного текущего прироста во всех, кроме лишайниковых,
изучаемых типах леса: в сосняках мшистых в 1,2—2,6 раза; в сосняках
черничных в 1,2—1,5 раза; в ельниках черничных в 1,5—2,3 ра-
126

за; в ольсах крапивных в 1,5—2,4 раза; в березняках
брусничных в 1,5—3 раза относительно текущего прироста,
зафиксированного в данных типах леса до осушения A971 г.).
Исключение составляют те типы леса, которые
располагаются на участках с грунтово-напорным питанием, где после
осушения уровень грунтовых вод не опустился ниже 0,5 м.
В них прирост уменьшился либо незначительно (на 11 —17%),
либо остался на прежнем уровне.
В заключение следует обратить внимание на то
обстоятельство, что любое, пусть даже незначительное, изменение какого-
либо фактора среды влечет за собой целую цепь
последовательных изменений других соподчиненных, взаимосвязанных и
взаимообусловленных факторов. Так, например, в нашем
случае резкое понижение грунтовых вод нирке той оптимальной
черты, которая была присуща конкретному типу леса
грунтового питания, в целом привела к изменению влагообеспечен-
ности зоны аэрации, что, в свою очередь, кроме всего прочего,
вызвало изменение напочвенного покрова, его окраску.
Изменение фона и окраски напочвенного покрова, казалось бы, столь
несущественных факторов привело к увеличению альбедо, а
значит, к понижению поглощенной радиации. Более
«высушенные» лесные почвы начали отдавать тепло интенсивнее, чем
прежде, в атмосферу, т. е. эффективное излучение увеличилось.
Все это привело к понижению радиационного баланса, а
следовательно, к понижению энергопотока в почву и к понижению
суммарного влагопотребления древостоев. Уменьшение
суммарного испарения, помимо уменьшения физического испарения
влаги лесной почвой, с одной стороны, привело к понижению
влажности и повышению температуры воздуха в лесу, с
другой— к понижению физиологического расходования влаги
древостоями. Уменьшение физического испарения почвы и
увеличение эффективного излучения напочвенного покрова
привели к ухудшению температурного режима лесных почв, к
резкой амплитуде колебаний тепловых потоков и увеличению
повторности пороговых значений в корнеобитаемой зоне
и т. д.
Все эти вместе взятые факторы обусловили ухудшение
прироста насаждений, располагающихся в 2-километровой
зоне вокруг осушенного объекта. К тому же, если погодные
условия таковы, что в период вегетации наблюдается довольно
четкое повторение пусть кратковременных, но все же засушливых
фаз, на влияние гидромелиоративного фактора (осушение)
накладывается еще один фактор (засуха), усиливающий общую
картину влияния осушительных мелиорации на водный режим
изучаемого объекта, и особенно на водный режим лесных
массивов, которые по своей физиологической структуре выполняют
роль мощного насоса влаги из зоны аэрации.
127

ЛИТЕРАТУРА
Будыко М. И., Тимофеев М. П. О методах определения испарения.—
Метеорология и гидрология, 1952, № 9, с. 18—24.
Белоцерковская О. А. К вопросу о методах количественной оценки влияния
осушения на лесную среду.— В кн.: Осушение лесных земель: (Тез. докл.
советско-финского симпоз.). Л.: ЛенНИИХХ, 1978, с. 46—49.
Белоцерковская О. А., Романов В. В. Природа болот и методы их исследова
ния. Л.: Наука, 1967, с. 196—200.
-Белоцерковская О. А., Романов В. В. Исследования поверхностного и внут«
ризалежного испарения в верховых болотах.— Труды ГГИ, 1969, вып. 177,
с. 16—38.
УДК 581.526.33/35E71.61)
ВОДОРЕГУЛИРУЮЩАЯ РОЛЬ БОЛОТ
В УСЛОВИЯХ МУССОННОГО КЛИМАТА
ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
Ю. С. ПРОЗОРОВ
Муссонный климат на Дальнем Востоке свойствен среднему
и нижнему Приамурью, а также Приморью. Более 70%
территории здесь занимают горы. Равнины же и низменности в
значительной степени заболочены. Для расширения
сельскохозяйственного производства на Дальнем Boqrage и южной части
Сибири необходимо осушение болот.
Болота занимают площадь порядка 11 —15 млн. га (Эндель-
ман, 1936; Нейштадт, 1938) и размещены зонально. Выделяются
зоны травяных евтотрофных болот лесостепи, гетеротрофных
сфагновых болот хвойно-широколиственных и южнотаежных
лесов, олиготрофных сфагновых болот южной тайги и бугристых
болот южной и средней тайги. В зоне евтрофных травяных
болот торфяные отложения составляют в среднем 30—50 см и
слагаются из средне разложившегося и хорошо
разложившегося травяного торфа, отличающегося сравнительно небольшой
влагоемкостью. В зоне гетеротрофных болот толщина торфяных
залежей увеличивается до 1—2 м. Верхние 20—50 см залежей
состоят из слабо разложившегося сфагнового торфа,
характеризующегося большой влагоемкостью. Болотам сфагновой олиго-
трофной и бугристой зон свойственны максимальные показатели
мощности торфяных залежей-ншо 3—4 м. Толщина верхнего
слоя слабо разложившегося сфагнового торфа обычно
превышает 0,5 м. На высоких террасах и склонах гор крутизной до 5—
10° в северных районах Приамурья широко распространены
древесно-сфагновые мезотрофные болота с торфяными
отложениями порядка 30—50 см и большим содержанием в торфе
сфагновых мхов. Водорегулирующая роль болот в названных зонах
Л 28

неравнозначна. Она возрастает по мере увеличения влагоемко-
сти верхних горизонтов торфяных залежей и глубины залегания
многолетней и сезонной мерзлоты.
Одна из главных особенностей муссонного климата —
концентрация атмосферных осадков во второй половине лета и
значительные колебания годовых сумм осадков. С мая по сентябрь
выпадает 80—85% годовой нормы осадков, при этом весна и
первая половина лета засушливы, а вторая половина лета — с
середины июля по конец августа — очень влажная.
Коэффициент увлажнения возрастает с апреля по сентябрь с 0,56—2,99 до
1,15—5,30 (Петров, 1973; Мордовии, 1973). Количество годовых
осадков существенно отклоняется от среднегодовой нормы.
К примеру, по данным метеостанции Николаевска-на-Амуре,
осадки за май-июнь колеблются от 21 до 210% нормы, за
июль-август — от 13 до 202%, а за весь теплый период — от
56 до 166%. Засушливые и влажные годы чередуются
циклически (Тростников, 1967).
Реки и озера Дальнего Востока преимущественно дождевого
питания; основную часть территории занимают горы, с которых
дождевая вода очень быстро стекает в реки. В связи с этим
даже в обычные по влажности годы во второй половине лета на
реках и озерах наблюдается несколько пиков сильных паводков.
Во влажные же годы уровень воды в период паводков
поднимается на 5—10 м. Борьба с паводками — одна из наиболее
существенных проблем Дальнего Востока. Для предотвращения
сильных наводнений на притоках Амура сооружаются
водохранилища. В настоящее время заполняется Зейское водохранилище и
строится плотина Буреинского водохранилища.
С нашей точки зрения, строительство водохранилищ,
подобных Зейскому, в бассейне Амура и на юге Приморского края
нужно свести к минимуму, а для предотвращения наводнений и
сельскохозяйственного освоения поймы проводить обвалование
русел рек. Совершенно недопустимо, кроме того, проведение
мероприятий, которые способствовали бы усилению паводков рек
и озер этого региона. К числу таких мероприятий можно отнести,
по-видимому, осушение болот на большой территории, площадь
которой пока еще трудно подсчитать.
Существенные отрицательные последствия вызывают в
условиях муссонного климата и засушливые годы. Сильные засухи
приводят к снижению урожаев сельскохозяйственных культур
и способствуют широкому распространению пожаров,
захватывающих и болота. Следы пожаров встречаются во всех
горизонтах торфяных залежей, включая слои торфа, отложившиеся
тысячи лет назад, задолго до освоения этих территорий
человеком (Прозоров, 1961). В связи с этим мы рассматриваем
пожары как естественный фактор, обусловленный спецификой
муссонного климата (Прозоров, 1974). В засушливые годы
сильно мелеют озера и реки, затрудняя судоходство.
5 Заказ 4871
129

Таким образом, одним из главных препятствий на пути
рационального использования природных ресурсов муссонных
областей Дальнего Востока следует считать значительную
сезонную и годичную изменчивость увлажненности территории —
излишнюю влажность и сухость.
Водорегулирующая роль болота в условиях муссонного
климата Дальнего Востока изучена пока еще слабо и может быть
оценена преимущественно по динамике уровней болотных вод и
влагоемкости деятельного слоя торфяников, а также по
характеру паводков отдельных регионов, отличающихся большой
заболоченностью. Муссонные области Дальнего Востока по ходу
уровней болотных вод заметно отличаются от других регионов
страны, где после весеннего максимума, вызванного таянием
снега, наступает летний спад уровней, некоторое их повышение
осенью и плавный зимний спад (Иванов, 1957; Болота Западной
Сибири..., 1976). В условиях муссонного климата высокий
весенний уровень болотных вод снижается лишь до середины —
конца июля, а затем под влиянием муссонных осадков резко
повышается и снижается вновь лишь в конце осени (Прозоров,
1961; Анисимов, 1970; Попов, 1973).
Таким образом, перед началом муссонных дождей уровень
болотных вод и влажность деятельного слоя торфяников
оказываются минимальными. Болота в связи с этим способны
впитывать и удерживать часть выпадающих на них осадков,
паводковых и стекающих с суходолов вод, что и наблюдается
фактически по высокому стоянию уровней воды во второй половине лета.
Амплитуда колебаний уровней болотных вод варьирует в
широких пределах в зависимости от количества и распределения
осадков за вегетационный период, типа болот и глубины прота-
ивания многолетней или сезонной мерзлоты к началу муссонных
осадков. Муссонный климат, определяющий своеобразные
сезонные изменения влажности и как следствие этого
теплопроводность болотных почв при их промерзании и оттаивании, а
также небольшую толщину снежного покрова, способствует
глубокому промерзанию и медленному оттаиванию болот (Петров,
Прозоров, 1973). В связи с этим почти на всей территории болот
наблюдается многолетняя или длительно сохраняющаяся
сезонная мерзлота, служащая водоупором для болотных вод. На
большинстве болот деятельный слой над многолетней мерзлотой
и сезонная мерзлота протаивают перед началом или в начале
периода муссонных дождей, когда влажность и
теплопроводность почв возрастают. Многолетняя и сезонная мерзлота
лимитируют величину опускания болотных вод, предохраняя болота
от пересыхания в первой половине лета.
По данным наблюдений В. М. Анисимова A970) в
северовосточной части Среднеамурской низменности, наибольшая
амплитуда колебаний уровня болотных вод в зависимости от типа
болот варьирует от 46 до 151 см, а средняя — от 9 до 43 см.
130

На древесно-сфагновом болоте Хехцирского стационара близ
г. Хабаровска амплитуда колебаний уровня воды составляла
24—28 см, а на осоково-вейниковом болоте — 33—47 см (Попов,
1973). По нашим наблюдениям в юго-восточной части .Средне-
амурской низменности, в засушливый год перед началом мус-
сонных дождей уровень болотных вод снизился на 30—50 см от
поверхности почвы, не считая очеса (Прозоров, 1961).
Аналогичная картина характерна и для остальных обследованных
нами районов.
В течение всего вегетационного периода вода стоит на
поверхности лишь на сфагновых грядово-мочажинных болотах,
однако здесь, по-видимому, как и на зыбунах, колеблется сама
поверхность болот. Большинство зыбунных болот Дальнего
Востока не озерного происхождения, а сформировалось в
результате отрыва и всплывания верхнего слоя торфа в периоды
резкого подъема уровня болотных вод с началом муссонных
дождей (Прозоров, 1965). В торфяных отложениях таких зыбунов
образуется прослойка жидкого торфа или даже воды толщиной
до 1 м (Прозоров, 1965).
Как уже говорилось, верхние слои торфяных залежей
большинства болот Дальнего Востока слагаются из сфагнового
слабо разложившегося торфа, отличающегося исключительно
большой влагоемкостью — до 2000—3000%. Не меньше влагоемкость
и сфагнового очеса, толщина которого на ровных участках и в
мочажинах составляет 5—10 см, а на подушках и грядах—30—
50 см, в среднем же — около 15—20 см. Если принять за
ориентировочную среднюю глубину опускания болотных вод перед
муссонными дождями заведомо заниженную величину—15—
20 см от поверхности почв, то и в этом случае можно считать,
что болота поглотят с начала муссонных осадков как минимум
150—200 мм. Это составляет почти половину средней , нормы
осадков второй половины лета.
Надо полагать, что роль болот не ограничивается поглоще-
ьием половины нормы муссонных осадков. Во второй половине
лета испарение с болот примерно равно испарению с открытой
водной поверхности и достигает 110—115 мм в месяц (Попов,
1973). Кроме того, с болот идет сток воды, хотя и более
медленный, чем с остальной территории. В связи с этим деятельный
слой болот и очес сфагновых мхов, освобождаясь от части влаги,
приобретают способность поглотить еще 150—200 мм осадков.
Таким образом, можно считать, что болота поглощают и
медленно отдают в реки почти всю массу выпадающих на них муссон-
ьых дождей.
Совершенно очевидно, что разные типы болот неоднородны
по водорегулирующей способности. Мелкозалежные евтрофные
травяные болота играют, несомненно, меньшую
водорегулирующую роль. На Дальнем Востоке широко распространены зыбун-
ные болота, запас влаги которых в период муссонных дождей
5* 131

при образовании водной прослойки в 50—100 см возрастает на
500—1000 мм. Такие болота поглощают не только выпадающие
на них атмосферные осадки, но и стекающую с гор влагу. На
болотных массивах с преобладанием зыбунов довольно часто
теряются русла небольших рек, стекающих с прилегающих
возвышенностей.
Водосборы в таких случаях в несколько раз больше по
площади самих болотных массивов.
Наиболее ярким примером водорегулирующей роли болот
служит оз. Эворон и впадающие в него реки. В бассейне оз. Эво-
рон около 50% территории занимают болота, среди которых
доминируют евтрофные травяно-сфагновые зыбуны и
гетеротрофные сфагновые грядово-мочажинные, отличающиеся
исключительно сильной обводненностью. Наибольший подъем уровня
воды в оз. Эворон и впадающих в него реках наблюдается в
период весеннего снеготаяния, когда болота находятся еще в
мерзлом состоянии. Уровень воды в это время повышается на
1—2 м. В период же муссонных дождей после протаивания
болот уровень воды, как правило, не подымается выше 0,5 м и
отмечается преимущественно в конце лета. На соседних реках —
Амгун-и, Горюне и других — во второй половине лета
наблюдаются сильные паводки с подъемом уровня воды до 5—8 м. Таким
образом, болота поглощают почти всю массу муссонных
осадков бассейна оз. Эворон. Аналогичная картина наблюдается и в
бассейне оз. Чукчагирском, тоже в значительной степени
заболоченного,
У большинства рек муссонной области Дальнего Востока
основная часть русел и водосборных площадей расположена в
горах. На заболоченные равнины и низменности реки выходят
лишь в нижнем течении. В связи с этим водорегулирующее
влияние болот в режиме этих рек проявляется значительно слабее,
однако иногда все же достаточно заметно. Так, например, у
притока р. Зеи, р. Арги, отличающейся большой заболоченностью
водосбора, пики летних паводков наступают примерно на неделю
позже, чем на р. Зее, более сглажены, что существенно, так как
заметно снижает уровень воды в пики паводков на Зее.
Ориентировочно можно считать, что болота муссонной
области Дальнего Востока поглощают и задерживают сток почти
всей массы выпадающих на них жидких осадков. Учитывая
громадную площадь болот этого региона, можно оценить их
водорегулирующую роль как весьма значительную. Осушение болот
приводит к существенному увеличению скорости стока, поэтому
мелиорация больших площадей болот в пределах отдельных
бассейнов и всей территории может вызвать заметное усиление
паводков, в особенности пиков паводков, представляющих
наибольшую опасность. Для планирования мелиоративных
мероприятий на Дальнем Востоке совершенно необходимо
установить максимально допустимые пределы осушаемых площадей.
132

Роль болот в поддержании уровня воды в реках и озерах в
засушливые периоды и годы, по-видимому, относительно
невелика. Об этом можно судить на примере того же оз. Эворон,
значительная часть ложа которого в засушливые годы высыхает.
ЛИТЕРАТУРА
Анисимов В. М. Болота северо-восточной части Среднеамурской низменности
и условия их преобразования и хозяйственного использования: Автореф.
канд. дис. Пермь, 1970. 15 с.
Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. Л.: Гидро-
метеоиздат, 1976. 446 с.
Иванов К. Е. Основы гидрологии болот лесной зоны. Л.: Гидрометеоиздат,
1957. 500 с.
Мордовии Л. М. Увлажненность Среднеамурской низменности. Природные
воды Дальнего Востока. Хабаровск: ХабКНИИ ДВНЦ, 1973, с. 122—135.
Нейштадт М. И. Торфяные запасы азиатской части СССР.— Труды ЦТОС,
1938, с. 78.
Петров Е. С. Климатическое районирование Хабаровского края.— В кн.:
Вопросы географии Дальнего Востока, 1973, сб. 12, с. 70—92.
Петров Е. С, Прозоров Ю. С. Температурный режим переувлажненных почв v
нижнеамурских низменностей: Природные особенности болот Приамурья,
Новосибирск: Наука, 1973, с. 113—122.
Попов О. С. Сток с болот южной части Среднеамурской низменности:
Природные особенности болот Приамурья. Новосибирск, Наука, 1973, с. 101—
112.
Прозоров Ю. С. Болота маревого ландшафта Средне-Амурской низменности.
М.: Изд-во АН СССР, 1961. 122 с.
Прозоров Ю. С. Зыбунные болота Средне-Амурской и Приханкайской
низменности: Особенности болотообразования в некоторых лесных и
предгорных районах Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1965, с. 75—86.
Прозоров Ю. С. Болота нижнеамурских низменностей. Новосибирск: Наука,
1974. 210 с.
Тростников В. М. Влажные и засушливые сезоны в Приамурье и солнечная
активность.— В кн.: Вопросы географии Дальнего Востока, 1967, сб. 8,
с. 3—22.
Эндельман Г. Я. Торфяные болота Дальневосточного края.— Труды ЦТОС,
1936, т. 1, с. 47—58.
УДК 551.481.2+001,11
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ БОЛОТ
ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ
(на примере Центра Европейской часги СССР)
К. Ф. ХМЕЛЕВ
К актуальным проблемам современного болотоведения
относится изучение закономерностей развития болот. Во-первых, это
обусловлено накоплением большого фактического материала,
касающегося генезиса и динамики болот. Кроме того, каждый
болотный биогеоценоз (экосистема) воздействует на другие и,
133

в свою очередь, испытывает воздействие других биогеоценозов.
В то же время все возможные изменения, совершающиеся в
любом отдельном болотном массиве (в группе взаимосвязанных
биогеоценозов), отражаются изменениями в окружающей среде,
и, в свою очередь, изменение природных (внешних) условий
влияет на развитие болот. Наконец, целый ряд классификаций
(обобщений), по новым материалам, методологически
обоснован недостаточно. В. И. Ленин подчеркивал, что при изучении
любого явления необходимо «не забывать основной
исторической связи, смотреть на каждый вопрос с точки зрения того, как
известное явление в истории возникло, какие главные этапы в
своем развитии это явление проходило, и с точки зрения этого
его развития смотреть, чем данная вещь стала теперь» 4.
Изучая болотные биогеоценозы как сложные природные
образования, необходимо их рассматривать как результат
взаимодействия. На важность принципа взаимодействия указывал Ф.
Энгельс: «...взаимодействие является истиной causia finalis
вещей» 2.
Взаимосвязь явлений и предметов на земной поверхности
показана в трудах В. В. Докучаева A899), Р. И. Аболина
A914). Позднее они существенно развились в работах В. Ц.
Сукачева A944, 1945, 1947, 1967), Н. И. Пьявченко A960, 1972,
1974), Основы лесной... A964) и др. Так, например, Сукачев
писал, что «формы проявлений этих взаимодействий... зависят
как от природы взаимодействующих явлений, от их сочетаний
и взаимного по отношению друг к другу расположения, так и от
общих условий их существования. При этом само
взаимодействие явлений меняет их природу» (Сукачев, 1967, с. 560).
Болота находятся в постоянном развитии, движущей силой
которого является взаимодействие гидрогеологических условий,
отрицательных форм рельефа, биоклиматических условий,
торфа, микроорганизмов, растительного и животного мира. Так,
взаимодействие этих факторов (компонентов природы) образует
экосистему болот —«естественную единицу, представляющую
совокупность живых и неживых элементов... где имеет место
круговорот между живыми и неживыми частями» (Вилли, 1968,
с. 115). Взаимодействие компонентов природы болот выражает
сущность экосистемы, и оно не может возникнуть из простого
сложения свойств элементов экосистемы. Отсюда возникает
вопрос, что именно предшествует болотообразовательному
процессу, благодаря которому образуется болотная экосистема.
По-видимому, взаимодействию компонентов природы должны
предшествовать морфотектогенез, аккумуляция и денудация.
Взаимоотношения компонентов природы на этом уровне
ограничены спецификой данных компонентов, и они не охва-
1 Ленин В. И. Поли. собр. соч., т. 39, с. 67.
2 Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд., т. 20, с. 546.
134

чены единым процессом из-за отсутствия единой общей
структуры.
Между компонентами природы происходят столкновения,
приноравливания, притирания одного к другому, т. е.
устанавливаются непрочные взаимосвязи, процессы и их распад.
Столкновения здесь нецеленаправленного, хаотичного характера,
потому что цепь отношений, которую они образуют, легко
распадается. Поэтому на данном этапе наблюдаются квазиотношения
компонентов природы. Например, выклинивание вод различных
гидрогеологических горизонтов (в результате эпейрогенеза) в
балках не всегда приводит к образованию болот. И только с
вовлечением в круговорот процессов аккумуляции и денудации
подбирается комплекс элементов (факторов), образующих цепь
отношений. Особенности микрорельефа и выносы делювия из
боковых отвершков затрудняют сток воды из балок, что
способствует переувлажнению почвы и появлению гидрофильной
растительности. А., А. Немчинов A957) считал, что причина
развития болотного процесса почвообразования заключается не
только в избыточном увлажнении, но и в недостатке зольных
веществ. В. Н. Ефимов A973), возражая, отмечал, что
основная причина образования почв болотного ряда заключается в
избыточном увлажнении водами, обедненными кислородом, а
недостаток зольных элементов может только усугубить
интенсивность процесса заболачивания. До появления почв
болотного ряда (глеевого горизонта и др.) и гидрофильной
растительности квазисистема приобретает уже направленный характер,
хотя недостает еще одного-двух звеньев (компонентов). Все
взаимодействия компонентов природы направлены к созданию
недостающих звеньев, например к образованию глеевого
горизонта (особенно в аридных зонах) и гидрофильной
растительности, которая позднее может привести к торфообразованию (в
умеренных широтах).
Цепь отношений, которая еше не замкнута и не образует
единого целого, но в то же время не может распасться,
порождает факторы и процессы структурного порядка. Отсутствие
процесса торфонакопления становится фактором,
корректирующим все процессы в данном природном комплексе. Этот момент
экстремального положения можно назвать генетическим
брожением квазисистемы (Погорелов, 1971).
С началом торфообразования процесс трансформации
компонентов природы болот приобретает новую общую структуру,
т. е. образуется саморегулируемая система. Иначе говоря,
квазисистема преобразуется в экосистему болот. Из элементов
экосистемы болот материнская горная порода и вода (атмосферная
и грунтовая)—первичные материалы данной экосистемы, а
растительный и животный мир, а также микроорганизмы в
основном служат трансформаторами и аппаратами обмена
веществом и энергией (Сукачев, 1967). Торф, торфяная залежь и
135

Таблица 1
ЭКОСИСТЕМЫ (СИСТЕМЫ ОДНОРОДНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ)
со Болотообразование
Надстраи- I Консер-
вание за Вре- Выклини- Выход Выклини- вация ре-
~.,~. л о „о,.,, г»*««„ вание Надстра- Консер- _ вание ликтовых
счет ста- зание Образова- грунто- Формиро- Активиза-
«„„„«^ ,жЛо„гт ии« ™„ грунтовых ивание вация ре- грунтовых впадин
ричного меанд- ние гус- вых вод вание ция
аяП1пв„п _лг> „ „- „ вод на продоль- ликтов вод в мес- леднико-
аллювия ров в той сети в местах „ водоупор- к рста
ттгчЛт,л„«_ />„„л «« ~ „ склонах ного про- поимен- тах текто- вого, мер-
продоль- скло- озер-ста- / тектони- ных гори- и суффо-
unrn „__ L., .л _„„ тектони- филя ба- ного ре- нических злотного /
ного про- ны до- Г риц ^ ческих на- зонтов зий
Липа пЛ n„..t. ческих лок „ жима наруше- и прочего
филя до- лины „* рушений ч
лины поднятий ний
происхождения
Поймы Балки ! Надпойменные Водоразделы
террасы
Геобиогенное поле
Г Г
j Аккумуляция Денудация
Морфотектогенез
Квазисистема (пространство определенных взаимодействий компонентов
природы географической оболочки) I

сапропель представляют собой результат сложного биогеоцено-
тического взаимодействия и выражают сумму деятельности
этих процессов. Торфообразование, в свою очередь, вызывает
перераспределение компонентов гидрологического режима
болота. Неразрывная реальная связь компонентов природы болот
возможна лишь на базисе взаимодействия, которое является
законом преобразования и динамики компонентов природы
болот. Совокупность факторов природы, взаимодействие между
крторыми образует (порождает) генетическое брожение
квазисистемы, представляет собой геобиогенное поле, в границах ко«
торого осуществляется генезис болота (табл. 1).
Формирующаяся структура взаимосвязи всегда окружена своеобразным полем
(например, фитогенное поле А. А. Уранова, 1965; факторное
поле О. Ф. Погорелова, 1971), благодаря которому структура
взаимосвязи развивается. В геобиогенном поле протекает
одновременно с преобладанием по отдельным периодам прогресс и
регресс, которые определяют особенности хода развития
компонентов природы болот. Процессы, протекающие в каждом
компоненте природы болот, обусловливают их динамическую*
целостность.
Основные черты геобиогенного поля болот обусловливаются
как активным, так и пассивным проявлением конкретных
взаимодействий компонентов природы. Например, тектонические
движения и их структуры подчеркивают конкретность и
динамику геобиогенного поля и влияют на механизм
болотообразовательного процесса. Экзогенные процессы, действуя
одновременно с эндогенными, накладываются один на другой и тем
самым значительно усложняют сукцессии болотных
биогеоценозов. Чтобы разобраться в них и управлять сменами
биогеоценозов болот в интересах человечества, необходимо вычленять,
влияние различных процессов и выяснять в отдельности их
взаимодействие и относительную их роль (Сукачев, 1967).
Как уже отмечалось, изменения, совершающиеся в любом
отдельном болотном массиве, отражаются изменениями в
окружающей среде и, в свою очередь, изменение природных условий
влияет на ход развития и существование болот. Таким образом,,
болотные биогеоценозы связаны с окружающей средой
множеством переходов, отношений, воздействий взаимного характера.
Характером взаимодействия определяются особенности форм*
движения материи. «Вся доступная нам природа образует
некую систему, некую совокупность связь тел... В том
обстоятельстве, что эти тела находятся во взаимной связи, уже заключено
то, что они воздействуют друг на друга, и это их взаимное
воздействие друг на друга и есть именно движение» *.
Между болотными биогеоценозами и окружающей средой
осуществляются разнообразные взаимодействия: механические,.
1 Энгельс Ф. Диалектика природы. М., Госполитиздат, 1955, с. 45.
137

физические, химические и биологические. И в последний,
исторический период мощным экзогенным фактором является
антропогенный, масштабы которого прогрессивно возрастают.
В пределах Центральных районов РСФСР (Воронежская,
Тамбовская, Липецкая, Белгородская, Курская, Орловская,
Брянская, Калужская, Тульская и Рязанская области)
зарегистрировано около 10 тыс. торфяных болот, общая площадь
которых превышает 400 тыс. га. Небольшая заболоченность и затор-
фованность @,3—0,7% территории в южных и юго-восточных и
2,4—4,8% в северных и северо-западных районах; в среднем
составляет 2,8%) территории вызывают необходимость
подходить к каждому отдельно взятому району строго
дифференцированно, так как регион относится к зоне неустойчивого
увлажнения.
Опыт мелиоративного строительства в Белорусской ССР,
Украинской ССР показал, что при определенных
гидрогеологических условиях, в результате интенсивного осушения болотных
массивов, понижаются уровни грунтовых вод на прилегающих
территориях.
Так, мелиорация поймы р. Ирпень вызвала снижение
уровня грунтовых вод на прилегающих территориях в радиусе 25—
30 км (Кубышкин, 1971). Работы наших исследователей (Ивиц-
кий, 1962; Смоляк, Кудряшева, 1965; Закревский, 1967; Шебеко,
1967; Булавко, 1968; Минкин, 1973) позволяют отметить
аналогичные явления. В результате осушения болотных массивов
р. Западный Буг уже в настоящее время имеется свыше
100 тыс. га земель, подверженных усиленному воздействию
эрозии (Шведовский, 1974).
В лесостепной и степной зонах Европейской части СССР
наблюдается изменение водного режима малых рек. Некоторые из
них пересохли, другие— быстро мелеют; местами истоки рек
смещаются вниз по течению. У крупных рек отмечено (Цыкало,
1968) понижение минимальных летних среднемесячных
расходов в среднем на 15—20% (реки Дон, Хопер, Сосна и др).
Темпы иссушения неуклонно возрастают и в связи с освоением
и разработкой крупных месторождений полезных ископаемых
(Курская магнитная аномалия, Павловский гранитный карьер
и др.).
Образующиеся при этом воронки-депрессии имеют радиусы
в десятки километров. Они значительно изменили
гидрологический режим рек, озер и болот Белгородской и Курской областей.
В лесостепной и степной зонах РСФСР местами уже
начинает остро ощущаться дефицит подземных и поверхностных вод,
•особенно летом (только для водоснабжения населения
используется 30—35% среднегодовой величины естественных
возобновляющихся ресурсов). Нарушение естественного режима,
связанное с осушением болотных массивов и интенсивней
распашкой земель, может привести к быстрому росту оврагов и смыву
138

гумусв почв и тем самым ухудшить влагообеспеченность
культурных полей и обусловить падение их урожайности.
Для поддержания экологического баланса и оптимизации
природной среды необходимо сохранение части (узловых)
торфяных массивов в естественном состоянии. До настоящего
времени для этой цели отбираются торфяные болота, эталоны для
той или иной зоны или уникальные природные объекты. Такие
болотные биогеоценозы на исследуемой территории весьма
немногочисленны A5 болот), и существенной экологической роли
в природном комплексе они не играют.
Для каждого географического региона существует
определенный экологический предел мелиоративных мероприятий,
который обеспечивает сохранение сбалансированного
экологического равновесия в природе. При решении задач
гидромелиоративного строительства необходимо учитывать географическое
размещение болотных массивов и их роль в гидрологическом
балансе местности, выявлять и сохранять узловые болотные
массивы, зона воздействия которых на прилегающие суходолы
наиболее велика.
Интенсификация сельского хозяйства требует, в частности,
освоения новых земель, в том числе и торфяных болот. Поэтому
в настоящее время и в дальнейшем будут осушаться
значительные площади болот; следовательно, возникнет необходимость
установления зоны влияния болотных массивов на
гидрологический режим прилегающих территорий, выявления закономерных
взаимосвязей водного режима почв и продуктивности
естественных и искусственных фитоценозов (агроценозов), нахождения
оптимальных параметров для повышения биологической
продуктивности и урожайности зерновых культур; необходимы
критерии для обоснования и выделения торфяных болот в
качестве природоохранных объектов.
В результате осушения болот и изменения водного режима
прилегающих территорий меняется и их микроклимат,
нарушается естественная структура природного комплекса,
изменяются развитие и формирование растительных группировок;
на осушенных территориях исчезают и не возрождаются
флористические комплексы, отдельные группировки и редкие виды
растений (Парфенов, 1975). Этот процесс взаимодействия
зависит от характера осушения: интенсивного или экстенсивного.
Для выяснения влияния интенсивного осушения мы
исследовали видовой состав лугово-болотных фитоценозов 20 болот
Курской и Липецкой областей. До начала интенсивного осушения
основными доминантами на исследованных евтрофных болотах
были злаки, осоки и некоторые представители гидрофильного
разнотравья. Эти виды образовывали в основном осоковые,
тростниковые, тростниково-осоковые, вейниковые, молинивые и ман-
никовые фитоценозы с различным участием зеленых мхов
(табл. 2).
139

Таблица 2
Изменение состава доминантов лугово-болотных фитоценозов под влиянием
осушения евтрофных болот Курской и Липецкой областей (представлены
обобщенной схемой) *
Исходные доминанты
фитоценозов
Доминанты фитоценозов после осушения
через 2 года
через 4—6 лет
Phragmites communis,
Calamagrostis canes-
cens, Molinia coerulea,
Glyceria fluitans, G.
maxima, Carex omskiana, C.
caespitosa, C. vulpina. C.
rostrata, C. vesicaria,
C. limosa, C. pseudocype-
rus, Scirpus lacustris, Ty-
pha latifolia, Equisetum
fluviatile, Comarum palu-
stre, Menyanthes trifolia-
ta, Thelypteris palustris,
Drepanocladus aduncus,
D. exannulatus, Callier-
gon giganteum, C. cordi-
folium, Paludella squar-
rosa
• Названия сосудистых растений приведены по П. Ф. Маевскому A964), зеленых мхов —по
В. М. Мельничуку A970).
Phragmites communis,
Calamagrostis canescens,
Molinia coerulea, Carex
omskiana, C. caespitosa,
C. vulpina, C. rostrata, C.
vesicaria, C. pseudocype-
rus, C. praecox, Caltha
palustris, Poa palustris,
Juncus effusus,
Drepanocladus aduncus, Callier-
gon giganteum, C. cor-
difolium
Bidens tripartita, Stachys
palustris, Achillea ptar-
mica, Agropyron repens^
Poa pratensis, P.
palustris, Carex praecox, Agros-
tis stolonifera, A. gigan-
tea, Calium uliginosum,.
Gnaphalium uliginosum,.
Stellaria palustris, Juncus
effusus, Ranunculus re-
pens, Rumex acetosa, Son-
chus arvensis
Под воздействием осушения в течение 4—6 лет
гидрофильные виды были вытеснены гигрофильными и мезофильными,
остальные снизили биологическую продуктивность с 58,6—
45,3 ц/га до 26,9—22,7 ц/га. Отмечено внедрение рудеральных
группировок.
На облесенных евтрофных болотах с господством березы
пушистой, черной ольхи и осины при интенсивном осушении в
течении 5—10 лет изменяется структура лесов, флористический
состав травяного и мохового ярусов, появляются заросли ив и
ксерофильные группировки. На песчаных почвах мезофильные
ценозы впоследствии полностью вытесняются изреженными ксе-
рофильными группировками, а нередко пески развеваются.
При снижении уровня грунтовых вод на 80—100 см на мезо-
трофных и олиготрофных болотах в первые 5—10 лет исчезают
сфагновые мхи и кустарнички; они замещаются зелеными
мхами и быстро зарастают сосновыми группировками, а в травянок*
ярусе начинают господствовать мезофильные виды. При
осушении в течение 20 лет фитоценозы с доминированием
гидрофильных и гигрофильных осок сменились разнотравно-злаковыми^
злаково-разнотравными, злаковыми и рудеральными группиров^
140

ками; отдельные участки осушенного болотного массива Жуд-
ре Орловской области ныне представляют собой песчаную
пустошь.
Биологическая продуктивность естественных и искуственных
ценозов зависит от комплекса экологических факторов.
Изменение водного и взаимосвязанного с ним воздушного режимов
существенно отражается на продуктивности фитоценозов не
только на осушенных болотных массивах, но и на прилегающих
территориях.
Изучение надземной биологической продуктивности лугово-
болотных фитоценозов проводилось на пойменных, террасных,
водораздельных болотах и прилегающих территориях до
начала A968—1970 гг.) и в период интенсивной осушительной
мелиорации A972—1975 гг.). На каждой аровой площадке
закладывалось несколько укосных площадок DX1 м2), на которых
травостой срезался над уровнем поверхности почвы или
мохового покрова, разбирался на агроботанические группы, а затем
образцы высушивались до воздушно-сухого состояния и
взвешивались. Там же описывались аровые площадки и изучались поч-
венно-гидрологические условия (описание почвенного или
торфяного разреза, замер уровня почвенно-грунтовых вод и др.)-
Такие же операции проводились и на прилегающих суходолах
(табл. 3 и 4).
Наибольшую продуктивность от 85,6 до 115,6 ц/га при
уровне грунтовых вод на глубине 10—15 см имели тростниковый,
тростниково-осоковый и осоковый фитоценозы. После
интенсивного осушения в 1972 г. продуктивность их сократилась на 20—
25 ц/га. Уже в 1974 г. при уровне почвенно-грунтовых вод
100 см доминанты полностью выпали; основную роль стали
играть мезофильные пырейные, ситниковые, полевицевые и ру-
деральные группировки. При более низком уровне грунтовых
вод A50 см) доминирующее положение заняли ксерофильные
рудеральные группировки с чередованием открытых песчаных
пространств. Надземная биологическая продуктивность лугово-
•степных фитоценозов на смежных территориях также
сократилась на 5—10 ц/га. Падение продуктивности лугово-степных
ценозов четко фиксируется на расстоянии 100—200 м от
осушенного болотного массива. На песчаных почвах прилегающих
территорий вместо кострового фитоценоза стали преобладать
изреженные, а иногда отдельные фрагменты типчака и руде-
ральных группировок. На некоторых участках с торфяно-глеевы-
ми почвами наблюдается массовое развитие апофитов и антра-
похоров. Впоследствии они замещаются широко
распространенными видами-космополитами: осотом розовым и полевым,
лапчаткой ползучей и др.
Лугово-болотные фитоценозы, экологический состав которых
сложился под влиянием экстенсивного осушения, в первые годы
почти не снижают продуктивности, но позднее она резко падает.
141

Таблица 3
Изменение надземной биологической продуктивности лугово-болотных фитоценозов лесостепной и степной зон
Европейской части РСФСР под влиянием осушения
I I До осушения После осушения
"адземная надземная биологичес-
лр L уровень биологи- уровень каЯ продуктивность,
№ Год почвен- ческая почвен- ц/га r J
участка описа- болотные массивы и исходные но- продук- , но-
ния фитоценозы почвы грунто- тивность производные фитоценозы грунто-
|вых болотных вых I I
вод.см фитоцено- К см 1972 г. 1973 г. 1974 г.
Моховое
5 1968 Тростниковый Торфяная 10 115,6 Тростниково-разнотравный 80 42,8 36,5 26,9
12 1968 Тростниково-осоковый » 15 85,6 Осоково-разнотравный 80 30,9 26,9 19,8
16 1968 Осоковый » 15 51,3 Осоково-ситниковый 100 29,1 24,7 20,7
24 1968 Осоково-гипновый » 5 42,9 Пырейно-разнотравный 100 36,3 22,4 19,2
44 1968 Осоково-сфагновый » 25 39,1 Рудеральный 150 12,2 10,3 11,1
43 1968 Осоково-разнотравный » 10 46,7 Ситниково-полевицевый 150 27,2 19,3 15,8
Стешеньское
49 1969 Осоково-вейниковый торфяная 10 62,3 Вейниково-разнотравный 100 55,2 54,8 52,4
50 1969 Хвощево-разнотравный » 5 54,7 Разнотравный 100 27,2 20,8 22,7
52 1969 Рогозово-манниковый » 5 83,2 Разнотравный 100 30,1 29,7 21,5
53 1969 Осоково-гипновый » 5 39,2 Ситниково-гипновый 100 19,7 20,3 18,6
54 1969 Вейниково-гипновый » 15 37,1 Вейниково-разнотравный 100 41,2 36,7 32,9
55 1969 Гипново-хвощевый » 5 29,8 Раннеосоковый 100 20,5 21,9 20,9
Торфяное
16 1968 Вейниково-тростниковый торфяная 15 85,3 Мятликово-полевицевый 150 32,4 26,7 30,4
25 1968 Тростниковый » 10 108,4 Ситниковый 150 26,7 20,3 21,6
51 1968 Вейниковый » 20 51,2 Пырейно-мятликовый 150 30,1 25,8 27,3
56 1969 Тростниково-манниковый » 5 84,3 Мятликово-разнотравный 150 22,9 19,6 19,8
57 1969 Хвощевый » 5 47,1 Полевицевый 150 21,5 17,8 19,9

Таблица 3 (продолжение)
До осушения I После осушения
надземная надземная биологичес-
v Год уровень биологи- >£ кая продуктивность,
№ ппигя почвен- ческая вень к «■*
участка описа" болотные массивы и исходные но- продук- t П04"
ния фитоценозы почвы грунто- тивность производные фитоценозы венно-
вых болотных грун- | |
вод, см Фитоцено- ££»х| ш2 p I ,973 I т4 р
Рекуновское
62 19^9 Осоково-тростниковый торфяная ю 98,8 Раннеосоковый 100 24,6 20,5 23,6
63 1969 Осоково-вейниковый » 15 47,8 Вейниково-разнотравный 100 30,1 23,8 30,0
64 1969 Осоково-разнотравный » 25 34,9 Ситниково-разнотравный ЮЭ 19,8 17,3 18,7
65 1969 Осоково-гипновый » 15 26,5 Мятликовый 100 22,4 16,5 21,3
66 1969 Хвощево-гипновый торфяно- до 31,2 Разнотравный 100 21,1 23,6 19,7
глеевая
67 1969 Хвощево-манниковый » 5 52,3 Разнотравно-маревый 150 20,1 17,3 15,8
68 1969 Тростниково-осоковый торфяная Ю 79,4 Марево-осотовый 150 16,3 15,2 16,7
69 1969 Тростниково-гипновый » 15 62,3 Рудеральный 150 12,7 1С,9 11,7
70 1969 Тростниково-разнотравный » 25 80,1 Рудеральный 150 10,6 12,1 11,9
71 1969 Вейниково-гипновый торфяно- 30 29,3 Ситниково-рудеральный 150 17,3 15,5 16,7
глеевая
72 1969 Вейниково-разнотравный » 35 32,6 Рудеральный 150 13,4 13,2 12,9

Таблица 4
Изменение надземной биологической продуктивности лугово-степных фитоценозов лесостепной и степной зон
Европейской части РСФСР под влиянием осушения (на прилегающих к болотным массивам территориях)
II I I I . I Надземная биологическая продуктивность, ц/га
\ х к , _____
о § н зона влияния болотного массива на прилегаю-
кт,- к к >, щий суходол (м)
х Болотный массив и прилегаю- ^ ю п \ Производные фитоценозы
* щие исходные лугово-степные Почва £. к°2 (после осушения) i j
х фитоценозы \ л g с^ 1972 г. 1973 г. 1974 г.
ъ\ ° Г- lis —i—i——i—i——i—i—
- о P-o Ls « о 100 200 500 100 200 500 100 200 500
Рекуновское
6 1968 Щучково-раннеосоковый торфяно- 145 24,8 Ситниковый 17,318,415,615,817,112,2 7,3 8,4 4,9
глеевая
7 1968 Полевицево-мятликовый » 160 22,4 Полевицево - разнотрав- 21,0 20,3 17,6 19,5 14,5 11,3 15,5 17,3 12,5
ный
8 1968 Пырейно-мятликовый луговый 165 31,2 Рудеральный 11,2 9,7 5,8 6,9 4,7 2,1 5,3 — 2,8
чернозем
9 1968 Люцерново-клеверовый » 160 24,5 Рудеральный 9,7 9,1 7,3 4,2 — 3,1 — — —
10 1968 Люцерново - разнотрав- луговый 170 33,6 Разнотравный 12,813,211,613,211,914,5 16,810,6 9,8
ный чернозем
11 1968 Костровый песок 180 37,3 Отдельные фрагменты 2,8— — — — — — — —
рудеральных
группировок
Торфяное
13 1968 Осоково-разнотравный торфяно- 140 26,5 Мятликово - разнотрав- 13,312,812,014,112,3 9,811,2 7,4 8,3
глеевая ный
14 1968 Ползучеклеверовый луговый 150 19,3 Овсяницево - разнотрав- 15,616,7 8,816,215,514,913,614,210,5
чернозем ный
15 1968 Мятликово- разнотравно- » 150 21,6 Рудеральный 7,9 5,7 6,2 4,2 — — — — —
полевицевый

В целом фактор осушительной мелиорации способствует
сокращению ареалов многих видов дикорастущей флоры
лесостепи и степи, экология произрастания которых связана с
болотными массивами и заболоченными лугами. Вместе с тем она
создает плацдарм для проникновения на освоенные территории
новых адвентивных видов.
Во избежание негативных последствий необходимо уже
теперь заботиться о сохранении уцелевших болотных массивов.
Для поддержания сбалансированного экологического
равновесия экосистемы необходимо сохранить все имеющиеся в
наличии болота лесостепной и степной зон Европейской части
РСФСР. Что же касается южных областей Нечерноземья
(Брянская, Калужская, Тульская и Рязанская области), то в
охраняемый фонд должны включаться болотные массивы по
следующим категориям.
1. Все олиготрофные болота, расположенные на водоразделе.
2. Евтрофные и мезотрофные болота, если их ложа
сложены песками и супесями (террасные и др.).
3. Евтрофные — пойменного залегания, защищающие реки
от заиления и имеющие противоэрозионное, водоохранное
значение.
В южных областях Нечерноземной полосы должно быть
зарезервировано не менее 40—50% площади оставшихся болот.
Не надо забывать, что в районах промышленного центра
болотные биогеоценозы выполняют активную санитарную роль: во-
первых, они аккумулируют атмосферную пыль (явление термо-
фореза); во-вторых, растительный покров болот умеренных
широт выделяет 1,6-108 т/год кислорода (Добродеев, 1977).
Заслуживает внимания вопрос о рациональном
использовании мелких водораздельных болот — западин на территории
Окско-Донской равнины, расположенных в окружении
культурных полей. Нередко от этих мелких болот-западин пытаются
избавиться путем раскорчевки, понижения уровня грунтовых вод
и др. Между тем мелкие болота-западины положительно
воздействуют на урожайность окружающих полей, так как
повышают влагообеспеченность полей, поддерживают на
определенном уровне грунтовые воды (Хмелев, 1970).
В настоящее время в Центральных районах РСФСР
разработано свыше 3000 торфяных болот, общая^площадь которых
исчисляется несколькими десятками тысяч' гектаров.
Необходимо использовать выработанные площади под
сельскохозяйственные или лесные культуры.
ЛИТЕРАТУРА
Аболин Р. И. Опыт эпигенологической классификации болот.— Болотоведение,
1914, №3, с. 3—55.
Булавка А. Г. Новые данные о влиянии гидромелиорации на элементы
водного баланса речных водосборов.— В кн.: Комплексное использование и
охрана водных ресурсов. Минск: Наука и техника, 1968, с. 73—84.
£ Заказ 4871
145

Вилли К. Биология. М.: Мир, 1968. 808 с.
Добродеев О. Я. Баланс и ресурсы свободного кислорода биосферы.— Вестн.
МГУ. Сер. 5, География, 1977, № 2, с. 58—82.
Докучаев В. В. К учению о зонах природы. СПб, 1899. 28 с.
Ефимов В. Н. Аккумуляция и миграция веществ в торфяных почвах: Автореф,.
докт. дис. Л., 1973. 36 с.
Закревский Д. В. Некоторые вопросы гидрогеологии р. Трубеж и формирова»
ние режима уровней грунтовых вод в связи с осушением поймы.— В кн.:
Мелиорация и водное хозяйство. Киев, 1967, вып. 6, с. 73—78.
Захаровская Н. Н. Влияние болот и их осушения на речной сток: Автореф,.
канд. дис. М., 1967. 29 с.
Ивицкий А. И. О предельных и оптимальных нормах осушения болот.—
Гидротехника и мелиорация, 1962, № 12, с. 33—42.
Кубышкин Н. П. Прогноз влияния осушения болот на водный режим
мелиорируемой территории УССР.—В кн.: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф.
по мелиорации на ВДНХ. М., 1971.
Маевский Я. Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР. Л.: Колос,
1964. 880 с.
Мельничук В. М. Определитель лиственных мхов средней полосы и юга
Европейской части СССР. Киев: Наукова думка, 1970. 441 с.
Минкин Е. Л. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод и ее значение
при решении некоторых гидрогеологических и водохозяйственных задач.
М.: Стройиздат, 1973, с. 103.
Мюльбауэр X. П. Критические замечания по вопросу о режиме грунтовых вод:
и колебаний их уровней: Пер. с нем. Минск, 1966.
Немчинов А. А. Болотные почвы Европейского Севера СССР: Автореф. докт.
дис. Л., 1957, 41 с.
Основы лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1964. 547 с.
Парфенов В. И. Современные антропогенные изменения флоры и
растительности Белорусского Полесья: Автореф. докт. дис. Минск, 1975. 51 с.
Погорелое О. Ф. Философский анализ генезиса: Автореф. канд. дис. Одесса,.
1971.
Пьявченко Н. И. Биологический круговорот азота и зольных веществ в
болотных лесах.— Почвоведение, 1960, № 6, с. 21—32.
Пьявченко Н. И. Об изучении болотных биогеоценозов.— В кн.: Основные-
принципы изучения болотных биогеоценозов. Л.: Наука, 1972, с. 54—59.
Пьявченко Н. И. О научных основах классификации болотных
биогеоценозов.— В кн.: Типы болот СССР и принципы их классификации. Л.: Наука,.
1974, с. 35—43.
Смоляк Л. П., Кудряшева Н. К. Влияние мелиорации на травяно-моховую-
растительность верховых болот.— Ботаника, 1965, вып. 7, с. 173—178.
Сукачев В. Н. О принципах генетической классификации в биоценологии.—
Журн. общ. биол., 1944, т. 5, № 4, с. 213—227.
Сукачев В. Н. Биогеоценология и фитоценология.— Докл. АН СССР, 1945,.
т. 47, № 6, с. 447—448.
Сукачев В. Н. Основы теории биогеоценологии: Юбил. сб. АН СССР, посвящ.
30-летию Великой Октябрьской социалистической революции. М.; Л.:
1947, ч. 2, с. 283—305.
Сукачев В. И. Структура биогеоценозов и их динамика.— В кн.: Структура
и формы материиТМ^ Наука, 1967, с. 560—577.
Рациональное использование торфяного фонда Белорусского Полесья с учетом
охраны окружающей среды.— В кн.: Мелиорация земель Полесья и
охрана окружающей среды. Киев, 1971, с. 67—70.
Уранов А. А. Фитогенное поле.— В кн.: Проблемы современной ботаники. М.;.
Л.: Наука, 1965, т. 1, с. 15—25.
Хмелев К. Ф. О значении сфагновых болот Липецкой области и их охрана.—
В кн.: Природа Липецкой области и ее охрана. Воронеж:
Центр.-Чернозем, кн. изд-во, 1970, вып. 1, с. 128—132.
146

Шведовский П. В. Исследование влияния осушительных мелиорации на
водный режим прилегающих территорий в юго-западной части Белорусского
Полесья и его прогноз: Автореф. канд. дис. Минск, 1974. 24 с.
Шебеко В. Ф. Водный баланс мелиорируемых низинных болот: Автореф. докт.
дис. М, 1967. 99 с.
Цыкало Н. П. Об изменении водоносности рек ЦЧО и Брянской области.—
В кн.: Сборник работ Курской ГМС, 1968, вып. 4, с. 3—15.
УДК 581.526.35
РОЛЬ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА
В РАЗВИТИИ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
НА ВЕРХОВЫХ БОЛОТАХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ
Е. А. РОМАНОВА
Огромные площади заполненных органической массой
вербовых болот в настоящее время считаются пока бросовыми
землями как для сельского, так и лесного хозяйства. Между тем
известно, что растущая на неосушенных верховых болотах в
оптимальных условиях (при глубине торфа до 3 м) сосна достигает
высоты 20 м. Поэтому часть территории, занятая верховыми
болотами, является потенциальной площадью для разведения
сосновых лесов высокой производительности. С этой целью
рассмотрим фитоценологические и гидрологические характеристики
сосновых фитоценозов, произрастающих на верховых болотах в
естественных условиях.
Древесная растительность фитоценозов верховых болот
представлена только сосной. Внимание многих ученых фитоценоло-
гов, лесоводов и гидрологов уже давно привлекал вопрос о
причинах угнетенности сосны на болотах. Еще в работах В. Н.
Сукачева A905), М. М. Юрьева A911), Р. И. Аболина A915)
рассматривалась взаимосвязь между приростом сфагнума и сосны
в различных формациях моховых болот. Авторы пришли к
выводу, что прирост сосны в высоту обратно пропорционален
приросту толщины сфагнового покрова. Это сопряжено с
повышением обводненности болот, так как с нарастанием сфагнума
поднимается уровень грунтовых вод. Тогда корневая шейка и
расположенные вблизи нее корни растений попадают в зону
постоянного переувлажнения, наступает кислородное голодание,
что вызывает угнетение, а в известных случаях и гибель
деревьев. На это обратили внимание в своих работах В. Д. Лопатин
A947) и К. Е.Иванов A957).
В более поздней работе Н. Г. Солоневич A959),
посвященной исследованию в болотных местообитаниях корневой системы
сосны высотой до 3 м, показано следующее. Несмотря на
различную глубину залегания корневой шейки (вплоть до 60—70 см),
6* 147

наиболее молодая и физиологически активная часть корневой
системы сосны располагается в верхней части корнеобитаемого
слоя — на глубине 3—8 см от поверхности мохового покрова. Эта
особенность расположения корневой системы в равной степени
свойственна как подросту, так и взрослым деревьям, благодаря
чему сосна на болотах может приспосабливаться к обитанию в
условиях относительно высокого положения уровня грунтовых
вод и постоянного нарастания сфагнового покрова.
В зависимости от степени угнетения деревьев и условий
местообитания на верховых болотах В. Н. Сукачев A905) и
Р. И. Аболин A915) выделили и описали четыре экологические
формы болотной сосны Pinus sylvestris L., а именно: f. uliginosay
t. litwinowii, f. willkommii, f. pumila. Экологические формы сосны
характерны не только для болот северо-запада, но, как
впоследствии выяснилось, и для всей обширной зоны олиготрофных
болот, включая Западную Сибирь. При этом указанные формы
сосны тесно связаны с формациями болот: сосновой, сфагново-
сосновой и сфагновой.
Поскольку болотным формациям свойственны определенные
экологические условия, в частности характер
водно-минерального питания, проточность, обводненность и влажность торфяного
субстрата, постольку каждая из этих формаций обладает
такими характерными гидрологическими признаками, как величина
уклона поверхности болота, глубина стояния грунтовых вод,
значение модуля проточности и т. п. Поэтому сомкнутость крон»
высота и диаметр деревьев сосны определенной формы,
характеризующие сосновую, сфагново-сосновую и сфагновую
формации, служат хорошим фитоиндикатором гидрологических
условий верховых болот. Можно увязать известные экологические
формы сосны с основными формациями растительности
верховых болот, дать им количественную оценку и одновременно
сопоставить с наиболее важными гидрологическими факторами
условий местообитания.
Пользуясь количественными характеристиками древесного
яруса по 30 ранее исследованным нами болотам северо-запада
(Романова, 1961), для различных формаций мы подсчитали
среднее количество деревьев сосны различной высоты и
диаметра, приходящихся на площадь в 1 га. При исследованиях
отдельно учитывались деревья с живой кроной и сухостой на
многочисленных учетных площадках размером 10-10 м, что
позволило получить достаточно обоснованные результаты, которые
приведены в таблице.
По данным таблицы видим, что древесный ярус в различных
болотных формациях существенно различается по
экологической форме сосны, их высоте, диаметру и среднему числу
деревьев, а также по процентному отношению сухих деревьев к числу
деревьев с живой кроной. Если принять в расчет только число
живых деревьев высотой больше 1 м, то сосновая и сфагново-сос-
148

Древесная растительность и гидрологическая характеристика формаций неосушенных верховых болот
Среднее число стволов сосны Pinus sylvest- Гидрологическая характеристика условий
ris L. (шт./га) по экологическим формам местообитания
f. uliginosaM-.)^wino" f. willkom- среднегодовые многолетние
Число I I I I I
Формация учетных Г j j
площадок Высота, м R > Уклон поверхнос-
I 10—12 | 6-9 13,0-5,511,0-2,510,5-0,751 ВС6Г° глубина I прот0ч- модуль ТИ б°Л0Та
Z грунтовых ность, проточнос-
Диаметр, см вод, см л/сек-км | ти, см2/сек
I j 12—24 I 9—18 | 5—10 | 2—5 I 1—3 | | | | |
Сосновая 16
с живой кроной 688 736 674 300 — 2398 32—45 0,5—1,5 0,5—0,7 0,008—0,02
сухостой — 75 145 13 — 233
Сфагоново-сосновая 32
с живой кроной 6 66 558 1176 520 2326 27_35 0,7-2,0 1,4-2,5 0,004-0,006
сухостои — 56 149 199 — 404 ' ' ' '
Сфагновая 55
с живой кроной - И 72 749 752 1584 22__39 1,0-2,5 8-16 0,001-0,003
сухостои — — \61 ^4Z — о/4

новая формации различаются между собой примерно на 25%, а
сфагновая отличается от них уже в 2—3 раза. Кроме того,
следует иметь в виду в рассмотренных формациях еще различные
высоту и диаметр деревьев названных форм сосны. Весьма
показательны и данные о сухостое сосны. Число сухих деревьев в
сосновой формации составляет в среднем 10% числа деревьев с
живой кроной, в сфагново-сосновой — 20%, а в сфагновой — до
23%.
В таблице соответственно болотным формациям и
характеристике древостоя приведена также гидрологическая
характеристика болот по таким важнейшим признакам, как
среднегодовая глубина грунтовых вод, среднемноголетний модуль проточ-
ности деятельного слоя, уклон поверхности болота. Под
деятельным слоем подразумевается верхний слой (толщиной 0,5—
0,7 м) торфяной залежи выше минимального уровня грунтовых
вод, в котором все гидрологические процессы на болоте (сток,
испарение, фильтрация, промерзание, оттаивание и др.)
происходят интенсивнее.
Из таблицы также следует, что среднегодовая глубина
грунтовых вод, которая характеризует обводненность болота,
не одинакова в различных формациях. Наибольшая глубина
соответствует сосновой формации с более развитым древесным
ярусом сосны f. uliginosa. В других формациях среднегодовая
глубина грунтовых вод промежуточная, причем она хорошо
увязывается с формами сосны litwinowii и willkommii.
Аналогичное соотношение наблюдается и по величинам
уклонов поверхности, которые характеризуют прочность
болота. Сосновой формации соответствуют наибольшие уклоны,
сфагновой — наименьшие.
Весьма показателен для гидрологической характеристики
деятельного слоя торфяной залежи болота среднемноголетний
модуль проточности (Иванов, 1957), под которым понимается
водопропускная способность единицы ширины этого слоя при
уклоне, равном 1,0, что численно является произведением
коэффициента фильтрации на толщину фильтрирующего слоя
в деятельном горизонте. По данным таблицы видно, что
величина модуля проточности болотных формаций находится в
тесном соответствии с другими гидрологическими показателями и
соответствующими количественными данными по древостою
сосны как фитоиндикатора.
Ранее отмечалось, что экологические формы болотной
сосны хорошо различаются по внешнему виду ствола, форме крон,
высоте, диаметру и возрасту деревьев, а также по другим
признакам. Однако подобные отличия являются результатом
индивидуального приспособления сосны к условиям существования
на болотах. Названные признаки не передаются по наследству,
поэтому различные формы болотной сосны не самостоятельные
разновидности. Это подтверждается также данными Р. И. Або-
150

лина A915) и Н. П. Кобранова A912) о том, что угнетенные
болотные сосны при естественном улучшении дренажа или
после осушения болота развиваются лучше: увеличивается
годичный прирост деревьев, длина хвои, в конечном счете
изменяется сама форма сосны от более угнетенной к менее
угнетенной или в иных условиях наоборот. Это подтверждается также
тем, что для всех формаций верховых болот и для всех форм
сосны, развивающихся в естественных условиях, существует
одна усредненная зависимость между высотой и диаметром
деревьев, которая получена на основании наших наблюдений
(Романова, 1960).
Все изложенное подтверждает вывод о том, что древесная
растительность на верховых болотах служит хорошим фитоин-
дикатором гидрологических условий болот. Отметим, что
экологическая форма сосны, ее средняя высота и диаметр,
сомкнутость крон и среднее количество деревьев на 1 га служат
количественными показателями гидрологических условий как
при наземных обследованиях болот, так и при дешифровке
их на аэрофотоснимках. Это существенно упрощает и
удешевляет обследование и таксацию болот на больших площадях,
особенно в малодоступных районах. Полученные результаты
можно использовать также для планирования
лесомелиоративных мероприятий.
В заключение необходимо отметить следующее.
Сосновые формации с лучшим древостоем сосны (f. uligino-
sa и f. litwinowii), приуроченные к склоновым частям верховых
болот с наибольшими уклонами поверхности, являются
первоочередными для наиболее эффективных лесомелиоративных
мероприятий.
При проведении лесомелиоративных мероприятий на
верховых болотах с целью повышения продуктивности лесов
необходимо учитывать приведенные ранее оптимальные
гидрологические условия, в которых сосна дает более высокие показатели
на естественных неосушенных болотах *.
ЛИТЕРАТУРА
Аболин Р. И. Болотные формы Pinus sylvestris L.— Труды Ботан. музея Рос.
акад. наук, 1915, вып. XIV, с. 62—81.
Иванов К. Ё. Основы гидрологии болот лесной зоны. Л.: Гидрометеоиздат,
1957, с. 500.
Рост сосны на верховых болотах лимитируется не только степенью
влажности, но и крайней бедностью корнеобитаемого слоя торфяника
питательными веществами, что и после осушения часто не обеспечивает
существенного улучшения лесорастительных условий. Вследствие этого для лесоосу-
шительной мелиорации считаются пригодными только так называемые
богатые верховые болота, в которых маломощный слой неразложившегося
сфагнового верхового торфа подстилается более богатым и лучше
разложившимся переходным или низинным торфом (Примеч. ред.).
151

Кобранов Н. П. К вопросу о происхождении болотной сосны.— Изв. Лесного
ин-та, 1912, вып. XXIII, с. 79—155.
Лопатин В. Д. О причинах безлесья болот.— Вестн. ЛГУ, 1947, № 9, с. 32—42.
Романова Е. А. О связи между растительностью, верхними слоями торфяной
залежи и водным режимом верховых болот Северо-Запада.— Труды ГГИ,
1960, вып. 89, с. 92—122.
Романова Е. А. Геоботанические основы гидрологического изучения верховых
болот. Л.: Гидоометеоиздат, 1961, с. 244.
Солоневич Н. Г. К вопросу об экологических формах сосны обыкновенной
(Pinus sulvestris L.).—Труды Карел, фил. АН СССР, 1959, вып. 15,
с. 139—146.
Сукачев В. Н. О болотной сосне.—Лесной журн., 1905, № 3, с. 354—372.
Юрьев М. М. К вопросу о взаимоотношениях между приростом сфагнового
ковра и сосны в различных формациях моховых болот.— Труды студ.
кружка физ.-мат. фак. СПб. ун-та, 1911, вып. 3, с. 67—88.
УДК 581.526.33 + 581.526.35+551.312,2
ВЛИЯНИЕ
ИРПЕНСКОЙ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НА РАСТИТЕЛЬНОСТЬ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ
РЕЖИМ БОЛОТА РОМАНОВСКОЕ
Т. Л. АНДРИЕНКО, Л. С. БАЛАШЕВ
На протяжении 1975—1978 гг. нами проводились
наблюдения за динамикой растительного покрова и условий среды на
болоте Романовское. Оно расположено в пойме небольшого
ручья, правого притока р. Ирпень, которая впадает в Днепр в
30 км выше г. Киева. Заторфованная пойма р. Ирпень осушена
в 1948—1950 гг. В начале 70-х годов осушительная система
была реконструирована, проложен гончарный дренаж.
Ручей протекает по южному краю болота Романовское.
Глубина воды в нем держится на протяжении всего вегетационного
периода на 40—50 см ниже поверхности болота. Это
обеспечивается тем, что при переходе в пойму Ирпеня русло ручья
канализировано и углублено до 1,3—1,5 м. От поймы болото
отделено обводной осушительной канавой глубиной до 1,3 м.
Ширина болота колеблется от 70 до 200 м, длина — 750—
800 м. Общее геоботаническое и флористическое обследование
эолота было проведено в 1968—1972 гг. (Андриенко, Харкевич,
1973).
Наши наблюдения проводились на четырех стационарных
участках, из которых три расположены вдоль болота на
различном расстоянии от осушительной канавы и ручья, а четвертый,
контрольный — в осушенной части поймы, вблизи осушительных
канав.
В ходе наблюдений, которые проводились на протяжении
вегетационного периода, кроме описаний растительного покрова,
52

Рис. 1. Торфяная залежь
болота Романовское в
окрестностях г. Киева
ж/
м2
/к.З
№
f,0
1 — ольхово-тростниковыйз
2 — тростниковый;
3 — вахтово-тростниковыЙ;
4 — осоково-тростниковый;
5 — осоковый;
6 — песок (цифрами обозна*
чена степень разложе- ^ / f
ния торфа, %) ^v
2,5
3,0
3,5
1\2\Щ\3
Vm9Y77}fYJ777\5
Z5 55 i05
Расстояние, м
измерялись следующие показатели: уровень грунтовых вод,
температура и влажность воздуха (по ярусам), температура
торфа (до глубины 25 см), аэрация торфа (послойно до 1 м) и
его влажность (послойно до 50 см).
Торфяная залежь болота, имеющая максимальную глубину
3,75 м, принадлежит к евтрофному типу и топяно-лесному виду
строения (рис. 1). Нижний слой ольхово-тростникового торфа
сменяется тростниковым и в верхней части — осоковым. С
нарастанием слоя торфа и ухудшением минерального питания в
центральной части болота появился сфагновый покров, но
остатки сфагновых мхов даже в верхнем слое торфа не отмечены.
Сфагновый покров появился сравнительно недавно.
Следует отметить, что на протяжении 1976—1977 гг. уровень
воды в ручье против участка № 3 был поднят до уровня берегов
бобровой плотиной. В весенние месяцы наблюдались прорывы
плотины и спад воды на 50—60 см, что приводило к обсыханию
торфа на этом участке. Однако бобры постоянно
восстанавливали свою плотину и уровень воды поднимался.
Колебания уровня грунтовых вод выражаются в следующем
(рис. 2). На участках № 1 и № 2, где изменения происходят
аналогично, ранней весной вода стоит на поверхности, а с
середины мая уровень ее падает. Падение продолжается до осени и
153

Ш 7 Ж Ш Ш Ж X
Рис. 2. Изменение уровней грунтовых вод на болоте Романовское в течение
сезона
/—/// —участки болота; 1975, 1976, 1977, 1978 — годы наблюдений
достигает 45—50 см (в 1975 г. отмечено 75—80 см). С середины
сентября обычно начинается повышение уровня грунтовых вод,
и к концу вегетации он поднимается до 20—30 см от
поверхности.
На участке № 3, подтопленном бобровой плотиной, вода
длительное время стоит на поверхности. На протяжении мая и
154

июня грунтовые воды опускаются до 20—25 см, если не
нарушена плотина. В противном случае вода довольно быстро
опускается до 40 см и ниже. Уровень 20—25 см обычно
поддерживается в течение лета, а с середины сентября наблюдается его
повышение. К концу вегетации уровень воды достигает 10 см, а
иногда вода покрывает поверхность участка.
На участке № 4, расположенном на осушенной части поймы,
весной уровень грунтовых вод быстро снижается: к середине мая
он достигает 50—60 см, а к концу июня понижается до 1 м.
Регулирование (подъем) воды в канавах приводит к подъему
грунтовых вод до 60—70 см на этом участке.
Проведенные наблюдения позволяют сделать вывод о том,
что осушительная система основного пойменного массива
оказывает все возрастающее постоянное влияние на гидрологический
режим исследованного припойменного болота, которое
проявляется в зависимости от расстояний до обводной канавы и ручья,
а также от уровня воды в этом ручье. Это подтверждается и при
анализе данных об изменении влажности торфа.
Полученные за три года данные показывают, что мощность
поверхностного деятельного слоя, подвергающегося
периодическим изменениям влажности в результате выпадения
атмосферных осадков, зависит от глубины стояния уровня грунтовых вод.
Так, при постоянном опускании в летний период уровня
грунтовых вод до 50 см и более влажность периодически изменяется в
слое 50 см (участки № 1, 2, 4).
При постоянном уровне грунтовых вод в 20—30 см (участок
№ 3) периодические изменения проявляются в слое до 25 см.
Кроме того, сопоставление данных о влажности верхнего корне-
обитаемого слоя на участках № 2 и № 1, которые ближе
расположены к осушительной канаве, показывает, что на участке № 1
влажность торфа постоянно значительно ниже, чем на участках
№ 2 и № 3.
При наблюдениях на болоте послойно также определялась
аэрация торфа по методу Варлыгина A939) методом реакций
на окисное и закисное железо диметилглиоксима и роданистого
аммония. Определения проводились двукратно послойно через
25 см на глубину до 1 м. Также проведено одноразовое
определение этих показателей на всю глубину торфяной залежи.
Анализ данных аэрации слоев торфа показывает, что болото
обводнено малопроточно-застойными водами атмосферного и
натечного питания. Здесь нет ключевого питания, нет случаев
резкого придонного повышения аэрации торфа, как это
наблюдается в местах выхода родников.
Нами также определена степень осушенности участков по
составу растительного покрова. Она определялась как
отношение неболотных видов к общему количеству видов в травостое
(в %). Определение показало, что степень осушенности на
участке № 1 составляет 35,9%, на участке № 2 — 30,2% и на участ-
155

ке № 3 — 22,2%, т. е. соответствует осушенности, связанной с
периодически повторяющимся обводнением, и находится в
пределах разногодичных изменений болота. Степень осушенности
контрольного участка № 4 колебалась от 78,3 до 87,5%.
Растительный покров участка № 4 за время наблюдений
дважды уничтожался в результате распахивания участка. В
такие периоды там преобладали одно- и двухлетние виды.
Параллельно с изменением гидрологических условий и
свойств торфа трансформировался растительный покров болота.
Перед осушением большая часть болота была покрыта евтроф-
ными ценозами осоки сближенной (Carex appropinquata Schum.),
а удаленная от поймы Ирпеня более узкая и обводненная
часть — ценозами осоки заостренной (Carex acutiformis Ehrh.).
На болоте имелись участки, занятые тростником (Phragmites
australis [Cav.] Trin. ex Steud), высокотравьем с преобладанием
лабазника вязолистного (Filipendula ulmaria [L.] Maxim), а
также облесенные ольхово-березовые участки, расположенные
полосами. В центральной части болота началась смена евтрофных
ценозов мезотрофными, тут установился сфагновый покров из
Sphagnum teres (Schimp.) Angstr. и появились некоторые оли-
готрофные виды.
В 1972 г., когда нами был впервые описан растительный
покров, в нем уже были зафиксированы признаки влияния
осушения, особенно в прилегающей к пойме Ирпеня части. Тут в
моховом покрове преобладал Climacium dendroides Web. et
Mohr, что на остальной части болота не отмечалось,
наблюдалось также значительное развитие куртин березы приземистой
(Betula humilis Schrank). Известно, что береза приземистая,
встречающаяся на болотах УССР рассеянно, увеличивает
обилие при умеренном снижении уровня грунтовых вод. На
остальной части болота было отмечено присутствие в травостое
луговых видов — бухарника шерстистого (Holcus lanatus L.), горца
змеиного (Polygonum bistorta L.), овсяницы красной (Festuca
rubra L.), лютика едкого (Ranunculus acris L.) и некоторых
других.
За семь лет наблюдений A972—1978) нами констатировано
значительное измененние растительного покрова. Наблюдается
постепенная смена болотных видов луговыми и лесными,
особенно четко проявляющаяся на площадках № 1 и № 2. На
площадке № 1, расположенной вблизи осушенной поймы Ирпеня,
наблюдалось, кроме утверждения в моховом покрове Climacium
dendroides и увеличения количества и размеров куртин березы
приземистой, возрастание роли вейника сероватого (Calamagro-
stis canescens [Weber] Roth), что повсеместно бывает при первых
стадиях осушения на болотах Украинского Полесья. Участие
этого вида в травостое возросло от 10 до 40%, в 1975—1978 гг. он
стал содоминировать в травяном покрове. Увеличилось
количество других луговых видов — овсяницы красной (ее появление
156

отмечено в 1976 г., в 1978 г. проективное покрытие вида достигло
3—5%), щавеля кислого (Rumex acetosa L.), покрытие которого
достигает 1—2%, осоки черной (Сагех nigra [L.] Reichard.),
покрытие которой составляет 5—10%. Особенно большое участие
принимает сейчас в травостое лютик едкий, в мае-июне его
цветы создают аспект на площадке и на значительной части
болота. Лютик едкий содоминирует в травостое с покрытием 20—
30%, в конце лета и осенью этот вид в травостое менее заметен.
На площадке постепенно осоково-гипновый ценоз сменяется
сообществом торфянистого луга с куртинами березы приземистой.
На площадке № 2 к моменту осушения происходила
естественная смена ценозов-осоки сближенной осоково-сфагновыми.
В таких условиях кочкарные виды осок быстро сменяются
корневищными. Осушение прервало этот естественный процесс и
изменило условия формирования ценозов. Сфагновые мхи
постепенно уменьшили проективное покрытие с 60% в 1972 г. до
20% в 1978 г. Покрытие Climacium dendroides, напротив,
возросло с 10—15% до 35—40%. Происходит смена болотных видов
лугово-болотными и луговыми. Жизненность ценозообразовате-
ля — осоки сближенной — тут начала ослабевать с
установлением сфагнового покрова, сейчас она продолжает снижаться под
влиянием осушения. Кочки осоки стали малозаметными,
проективное покрытие ее уменьшилось с 60—70% до 30—35%.
Снизилось количество других болотных видов — сабельника
болотного (Comarum palustre L.), осоки вздутой (Сагех rostra-
ta Stokes), клюквы болотной (Oxycoccus palustris Pers.).
Значительно возросло участие луговых видов. Бухарник шерстистый
в 1972—1974 гг. отмечался на площадке с проективным
покрытием 3—5%, в 1977—1978 гг. он содоминировал в травостое с
покрытием 20—25%. С покрытием 1—5% встречаются сейчас
овсяница красная, лютик едкий, в 1977 г. отмечено появление
щучки (Descharripsia caespitosa [L.] Р. В.), молинии голубой
(Molinia coerulea [L.] Moench). В 1978 г констатировано, что на
площадке из общего количества. C0) видов 14 — луговые либо
лугово-болотные. Происходит постепенная трансформация осо-
ково-сфагнового ценоза в злаково-осоковый. Одновременно
значительно возрастает количество кустарниковых видов, особенно
активно внедряющейся на эту часть болота березы приземистой.
На площадке № 3, заложенной в ценозе ассоциации осоки
заостренной, до 1976 г. изменений растительного покрова, за
исключением сезонных смен и флюктуации, не наблюдалось в
связи с тем, что в эти годы на площадке было значительное
постоянное увлажнение. Уровень воды поддерживался
расположенной рядом бобровой плотиной в ручье. В 1977—1978 гг.,
после того как эта. плотина была разрушена, обводнение участка
резко снизилось и за непродолжительное время констатирован
ряд изменений растительного покрова. Проективное покрытие
влаголюбивой осоки заостренной несколько снизилось — от
157

50—60% до 40—45%. Развилась осока сближенная,
характеризующаяся более широкой экологической амплитудой по
отношению к увлажнению. Ее проективное покрытие возросло от 5 до-
15%, данный вид обнаруживает тенденцию к содоминированию
в травостое. На периферии площадки возросло количество горца
змеиного, лютика едкого, бухарника шерстистого. Дальнейшее
развитие ценоза зависит от того, сохранится ли на болоте
установившийся за последние годы гидрологический режим.
На всей площади болота Романовское отмечается увеличение
в травостое количества горца змеиного, лютика едкого,
создающих аспект во время цветения, а также щавеля кислого,
бухарника шерстистого, гравилата речного (Geum rivale L.).
Кроме олуговения травостоя, на болоте констатировано
активное внедрение в растительный покров древесных видов —
березы повислой (Betula pendula Roth.), березы пушистой
(В. pubescens Ehrh.), а также кустарников — березы
приземистой, ивы пепельной (Salix cinerea L.), ивы розмаринолистой
(S. rosmarinifolia L.). Их инвазии препятствовал сенокосный
режим, существовавший на большей части болота. В 1977—
1978 гг. болото не выкашивалось, вследствие чего количество
молодых экземпляров деревьев и кустарников, особенно березы
пушистой и березы приземистой, резко возросло. В 1978 г. на
площадке № 2 было констатировано на 1 м2 по 10—12 молодых
экземпляров' этих видов.
Длительное, более чем 25-летнее влияние Ирпенской
осушительной системы на гидрологический режим болота
Романовское, занимающего долинку небольшого притока Ирпеня,
проявляется, таким образом, заметнее в части болота,
прилегающей к осушительной системе, но распространяется и на более
отдаленные части. Это влияние проявляется в сравнительно
быстром сбросе весенних вод и установлении постоянно
пониженного уровня грунтовых вод. Следствием этого является
значительное снижение влажности (обсыхание) поверхностных
слоев торфа на протяжении большей части вегетационного периода,
что неизбежно сопровождается изменением растительного
покрова в сторону олуговения и облесения. Болото постепенно
будет трансформировано в торфянистый луг либо заболоченный
лес в зависимости от характера хозяйственного использования.
На болоте Романовское, расположенном на южной границе
Украинского Полесья, произрастает ряд видов, редких для
флоры УССР и находящихся здесь близ границ своих ареалов. Эти
виды различны по своей экологии. Для одних из них
(кустарниковых видов) — березы приземистой, ивы розмаринолистной, а
также травянистых луговых видов — синюхи голубой (Polemo-
nium coeruleum L.)— режим изменился в благоприятную сторону,
их обилие увеличилось и возросла жизненность. Для других
видов— клюквы болотной, сфагновых мхов, а также
произрастающего здесь редкого вида бриофлоры УССР, считающегося лед-
158

пиковым реликтом,—Helodium blandowii (Web. et Mohr) Warnst.
— экологические условия ухудшились, количество их быстро
уменьшается. Мытник скипетровидный (Pedicularis sceptrum-
carolinum L.), ранее находившийся здесь, теперь на болоте не
отмечается.
Наблюдения над изменением гидрологического режима,
свойств торфа и растительного покрова на болоте Романовское
продолжаются.
ЛИТЕРАТУРА
Андриенко Т. Л., Харкевич С. С. Флора, рослиннкть та стратиграф1я Рома-
швського болота в околицях м. Кшва.— Укр. ботан. журн., 1973, т. 30,
№ 6, с. 779—781.
Варлыгин П. Д. Определение свободной влаги, воздухоносности и аэрации
торфа-сырца в полевых условиях.— В кн.: Методы исследования торфяных
болот. М., 1939, ч. 1, с. 65—76.
УДК 634.0,237 : 502.7 : 252.62 : 629.785
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
ДЛЯ ОХРАНЫ БОЛОТ И ИХ МЕЛИОРАЦИИ
Е. А. ВССТОКОВА, В. И. СОМОВА,
В. А. СУЩЕИЯ, Л. А. ШЕВЧЕНКО
Широкий размах мелиоративных работ на заболоченных
территориях, развернувшихся в нашей стране, делает проблему
изучения гидрологической роли болот и их охраны весьма
актуальной. Для ее решения важно привлечение не только
детальных, но и оперативных региональных методов
исследования. Одним из них может быть использование космической
фотоинформации при изучении и картографировании такого
чрезвычайно сложного объекта, каким являются болота.
Болота следует рассматривать как особые экосистемы с
замедленной интенсивностью функциональных процессов и
своей геохимической средой, для которой выразителен аспект
образования и накопления торфа. Этот продукт образуется в
различных природных зонах, в различных условиях прошлого
и настоящего и всегда несет в себе признаки широкого
взаимодействия с окружающей средой, которые наиболее четко
выявляются при сравнительном территориальном анализе.
Рациональное использование болот должно основываться
на правильной оценке эффективности их освоения как при
осушении, так и без него, учитывая природную ценность болот как
экосистемы. Следовательно, при мелиорации болот требуется
дифференцированный подход, при котором надо учитывать, что
159

верховые и низинные болота характеризуются двумя
различными типами водно-минерального обмена. Низинные болота,
занимая низкие места в рельефе, представляют собой очаг
разгрузки грунтовых вод и сносимых ими веществ, верховые
болота, наоборот, развиваются в условиях недостатка
грунтовых вод и представляют собой своебразную зарегулированную
систему оттока атмосферных вод.
Своеобразие геохимической среды болот контролируется
характером внутри- и межландшафтных связей. Так, для одних
элементов болота — «геохимический барьер», для других —
природный «фильтр». Поэтому одни болота выступают
богатыми кладовыми минеральных веществ и редких элементов,
другие — только складом органического вещества. Отсюда
различны количественные и качественные характеристики торфа,
их агрохимические свойства. Таким образом, низинный тип
болот несет признаки самого тесного интегрального влияния
межландшафтных связей, верховой — признаки их
автономности, ландшафтной обособленности, изоляции. Но до сих пор
болота мелиораторами часто воспринимаются еще без учета
экологической природы каждого болотного контура. Часто при
составлении проектов осушения не учитывается ланшафтное
окружение болота, неполно ведется учет ландшафтной
структуры территории, не определяются площади, малопригодные
для осушения, что крайне важно еще на стадии составления
проекта мелиорации. В результате этого в число площадей,
осушаемых для сельского хозяйства, попадают и верховые
болота, и не эффективные для использования некоторые
низинные и переходные болота. При лесомелиорации в осушаемые
площади попадают верховые безлесные болота, которые
экономически невыгодно осушать (так как требуются
дополнительные вложения — внесение удобрений, культивирование лесных
пород). Но, кроме того, после их осушения резко падает
урожайность дикорастущих ягод, особенно клюквы, доход от
которых во многом перекрывает выгодность лесохозяйственного
использования этих болот. Резко возрастает их пожароопас-
ность. В результате недифференцированного подхода при
осуществлении проектов осушения накапливаются бесцельно
осушенные и неиспользованные в хозяйстве болотные площади.
Особенно это относится к районам широкого распространения
болот, где под осушительные мелиорации отводятся
значительные площади.
Для .повышения эффективности проводимых мелиорации,
зависящих от правильного выбора объекта осушения,
необходим ландшафтный подход к изучению земельного фонда.
Плодородие, агрохимические свойства, гидрологическая
роль болот, запас природных ресурсов и т. п. определяются
главным образом характером водно-минерального питания,
что в первую очередь зависит от ландшафтного местоположения
160

болота. Поэтому, чтобы правильно выбрать объекты
рационального использования для того или иного вида хозяйства,
необходимо знать различия болот по типам и классам болотных,
урочищ (болотных впадин). Классификация болотных урочищ
наиболее полно разработана Е. А. Галкиной и ее учениками
(Галкина, 1946, 1959, 1967; Галкина, Кирюшкин, 1969).
Ландшафтная направленность этой классификации, пожалуй, может
лучше удовлетворить широкие запросы практики освоения
болот. Но сейчас стоит задача создания для этих целей ландшафт-
но-экологической классификации и оценки болот. Сложность
задачи усугубляется тем, что болота относятся к
труднодоступным для исследования экосистемам. Следует отметить, что
наименьшей единицей экосистемы для мелиорации надо
считать не отдельный болотный массив, а площадь его водосбора,
где учитывается не только ландшафт, но и межландшафтные
связи. Поэтому при анализе болотных систем и образований
приемлем только ландшафтный подход. Сравнительный
территориальный анализ для выбора объектов мелиорации на
основе ландшафтно-экологической оценки болотных экосистем
наиболее целесообразно осуществлять по аэрокосмическим
снимкам, которые полностью отвечают поставленной задаче.
Аэрокосмические снимки отличаются документальностью и
полнотой передачи изображения ландшафтной ситуации (Киен-
ко, 1976; Киенко и др., 1978; Григорьев, 1975), что дает
возможность учета и анализа всех природных особенностей болот и их
окружения. Для изучения болот с целью их мелиорации и
охраны могут использоваться космические снимки оригинальных
масштабов, увеличенные снимки, фотопланы, фотосхемы,
фотокарты различных масштабов. По космическим снимкам при
определенном увеличении возможно четко фиксировать
контуры болот. На них прекрасно отображается форма болотной
впадины, характер поверхности, растительный покров,
позволяющий определить тип, а иногда и вид болот. На космических
снимках хорошо видна гидрографическая система болот, связь
их с водоприемниками. А по косвенным дешифровочным
признакам и при использовании ландшафтно-индикационного
метода дешифрирования возможно установить тип и мощность
залежи, проводить границы нулевой залежи. Для установления
методов и признаков дешифрирования болот по космическим
снимкам теоретической основой служит ландшафтное
болотоведение. Болото рассматривается как своеобразная экосистема,
которая характеризуется закономерным распределением
растительного покрова, определенными формами рельефа
поверхности, отложением торфа, своим гидрологическим режимом.
При ландшафтном подходе к болотным экосистемам
дешифрирование включает познание ландшафта в целом.
Одновременная обзорность значительной территории по
космическим снимкам позволяет не только определить площади,
161

Рис. 1. Схема болот и заболоченных земель. Составила Е. А. Востокова
Болота- /-комплексы сосново-кустарничково-сфагновых и кустарничково-сфагновых;
2 - грядово-мочажинные сосново-кустарниково-сфагновые и шейхцериево-сфагновые;
3 - тростниково-сабельниково-сфагновые в комплексе с кустарничково-сфагновыми боло-
тами- 4 -луга, местами заболоченные в комплексе с кустарниковыми зарослями; 5 - за-
волоченные елово- или сосново-мелколиственные леса и заболоченные вырубки; 6 -
слабо заболоченные локальные участки; 7 - незаболоченные, хорошо дренируемые
занимаемые болотами и их взаимное расположение, но и
подразделить болотные массивы на типы и классы болотных урочищ,
а следовательно, определить целесообразность, необходимость и
детальность дальнейших исследований на тех или иных видах
болот. лттттт
При дешифрировании космических снимков по прямым деши-
(Ърировочным признакам — по тону и рисунку изображения —
легко опознаются крупноконтурные моховые лесные и
безлесные верховые болота, верховые болота грядово-мочажинного и
грядово-озеркового комплексов. Менее четко —травяные
низинные и травяно-моховые безлесные низинные и переходные болота
с размытыми контурами изображения. Трудно опознаются
некоторые низинные и переходные лесные болота. Преодолеть эти
трудности возможно только при комплексном использовании
разномасштабных аэрокосмических материалов и снимков,
выполненных в узких зонах электромагнитного спектра
(материалов многозональной съемки и их первичной обработки).
Дешифрирование космических фотоматериалов позволяет
составить карты и схемы болотных экосистем наиболее объективно
162

и быстро (рис. 1). Предварительное изучение объектов
исследования по космическим материалам дает возможность также
определить направление дальнейшего использования болот с
минимальной затратой времени на исследовательские работы. На
основе полученной информации по аэро- и космическим
фотоснимкам из общих избыточно увлажненных территорий, которые
пока сплошь рекомендуются под осушение, можно выделять точнее
те объекты, которые необходимо и целесообразно эффективно
осушать под сельско- и лесохозяйственное использование, и те
болотные экосистемы, которые надо сохранять или даже охранять,
как заповедники. В настоящее время уже ни в коем случае
нельзя допускать практику общих проектов осушения без учета
ландшафтной оценки индивидуальных особенностей осушаемых
объектов.
Таким образом, для обоснования мелиоративных
мероприятий необходимо:
1. Иметь четкую и обоснованную классификацию болотных
экосистем с полными характеристиками и обоснованием
необходимых тех или иных мероприятий.
2. На картах почвенно-мелиоративного районирования,
используя аэрокосмическую информацию, необходимо показать
болотные массивы, исключающиеся из осушения.
3. Исходя из конкретных особенностей осушаемых болот, для
каждого из них указать рекомендуемые мелиоративные
мероприятия и дальнейшее рациональное использование этих
территорий.
Все это может быть отражено на почвенно-мелиоративных
картах (либо мелиоративного фонда), на картах болот и
заболоченных земель, составляемых с использованием аэрокосмической
информации.
Космические материалы могут также широко применяться
при решении ряда других вопросов, связанных с мелиорацией
земель (Сомова, Шульгин, 1977). Так, при проведении
мелиорации дистанционные методы испольуются для учета и
инвентаризации мелиоративного фонда, планирования и проектирования
мелиоративных мероприятий, уточнения существующих и
составления новых мелиоративных карт, которые имеют и практическое
и теоретическое значение.
Для определения мелиоративного фонда, т. е. территорий, на
которых уже проведены те или иные мелиоративные
мероприятия, космические снимки позволяют достаточно достоверно
установить площади мелиорируемых земель, их форму и размер,
виды мелиоративных мероприятий (орошение, осушение, противо-
эрозионные и культуртехнические приемы и т. д.), структуру я
размещение посевных площадей на этих землях, уточнить их
границы, существующие мелиоративные системы и
водохозяйственные сооружения (водохранилища, пруды, магистральные и
распределительные каналы, водозаборы), неблагоприятные
163

Рис. 2. Схема природно-мелиоративных типов земель. Составила В. И. Сомова
Территории: / — нормального увлажнения, сельскохозяйственное использование возможно
без мелиоративных мероприятий; 2— длительно избыточного увлажнения, использование
земель требует понижения уровня грунтовых вод и регулирования склонового стока;
3 — кратковременно избыточного увлажнения, местами длительно избыточного,
рационально использовать под пашни и пастбища с зарегулированием склонового и поверхностной?
стоков; 4 — постоянно избыточного увлажнения с ограниченным использованием; 5 —
различного увлажнения, сельскохозяйственное использование возможно выборочно
последствия нерационального использования природных ресурсов
(затопление и подтопление отдельных площадей, переосушение,
заболачивание и засоление территории, развитие ирригационной
эрозии и т. п.). Некоторые из этих показателей непосредственно
дешифрируются по космическим снимкам мелкого масштаба,
другие, как, например, современное состояние мелиоративных
земель, определяются по снимкам, увеличенным до крупного
масштаба, или по аэрофотоснимкам.
Незаменимый информационный материал дают
дистанционные методы при проектировании и строительстве мелиоративных
систем, особенно при составлении генеральных схем проведения
тех или иных мелиорации в масштабе краев, областей, республик
с дальнейшим привлечением аэрофотоматериалов для
составления конкретных технических проектов.
Как пример можно привести карты болот и заболоченных
земель (см. рис. 1) и природно-мелиоративные карты (рис. 2),
составленные для территории смоленского Поозерья с использова-
164

нием космических и аэрофотоматериалов с минимальным
объемом времени на контрольные полевые маршруты. На карте
болот и заболоченных земель выделены различные типы и виды
болот с указанием их растительного покрова (таблица). Природ-
но-мелиоративная карта составлена по материалам
дешифрирования увеличенных космических фотоснимков с использованием
карт ландшафтной, гидрологической, болот и заболоченных
земель, выполненных по тем же материалам. Типологическая при-
родно-мелиоративная карта составлена для определения
конкретных мелиоративных мероприятий на данную территорию и
для выявления причины и степени заболоченности почв. В
основу типологии положены природно-территориальные комплексы
(ПТК) ранга урочищ или группы урочищ, показанные на
ландшафтной карте. ПТК такого ранга рассматривались далее с
целью определения дренированности территории, увлажненности
почв и типа водного питания. В зависимости от этих показателей
выделялись мелиоративные типы земель. Всего выделено 14
таких типов. Собственно мелиоративные показатели
дешифрировались по космическим снимкам и уточнялись по
аэрофотоснимкам, гидрогеологической и почвенной картам. Чаще всего они
непосредственно не отражены на космических снимках. Поэтому
для их изучения использовался метод ландшафтно-индикацион-
ного дешифрирования, основанный на выявлении взаимосвязей
и взаимозависимостей между отдельными компонентами
природных комплексов.
Основными физиономичными компонентами при выделении
этих показателей, которые фиксировались по снимкам, были
рельеф и растительность. Следует отметить, что растительность
исследуемой территории не всегда однозначно индицирует
условия увлажнения почв и тип водного питания, что связано прежде
всего с тем, что многие лесные сообщества — вторичные. Кроме
того, большие лесные массивы часто нарушены рубками, что
также мешает использовать растительность в качестве прямого
индикационного признака. В связи с тем, что по мере освоения
территории значение растительного покрова при
дешифрировании степени увлажнения почв уменьшается, в качестве
наиболее достоверного признака используется рельеф. Формы рельефа
характеризуются хорошим изображением на снимках, за
исключением тех случаев, когда они маскируются лесной
растительностью.
На снимках выделяются три группы элементов рельефа по
свойствам, контролирующим дренированность: повышенные,
равнинные, отрицательные. Повышения рельефа увлажнены
нормально. Они имеют хороший сток и в осушении не нуждаются.
Равнинные элементы представлены рельефом моренного, озерно-
ледникового и зандрового происхождения. Условия увлажнения
на них разнообразны и зависят от дренированности территории,
механического состава почв, условий залегания грунтовых вод и
165

Таблица
Типы болот и заболоченных земель Смоленского Поозерья
Тип болота
Тип питания
Растительность, сообщества и комплексы
Верховой *
Переходный
Низинный

Заболоченные земли*
Атмосферное Комплексы сосново-кустраничково-сфагновых и
кустарничково-сфагновых
Грядово-мочажинные комплексы с сосново-кустар-
ничково-сфагновыми по грядам и шейхцериево-
сфагновые по мочажинам
Смешанное
Грунтовое
Грунтовое
Тростниково-сабельниково-сфагновые (лагг).
Тростниково-пушицево-сфагновые
Ольхово-тростниково-осоковые.
Осоково-тростниковые в комплексе с ольхово-
тростниково-разнотравными.
Осочники в комплексе с ольхово-ивово-осоковыми
сообществами.
Елово- или сосново-мелколиственные леса с
болотным разнотравьем, долгомошные или с
пятнами сфагнума.
Осоково-разнотравно-сфагновые сообщества в
комплексе с иван-чаем и березняком.
Комплекс мелколиственных лесов, осоково-трост-
никово-кустраничковых болот, щучково-разнотрав-
ных лугов.
Места ми ос^ шены.
других факторов. Моренные равнины более дренированы по
сравнению с озерно-ледниковыми и флювиогляциальными,
поэтому в меньшей степени подвержены заболачиванию. Для этих
равнин характерно нормальное увлажнение, кратковременно
избыточное, реже — длительно избыточное. Зандровые и озерно-
ледниковые равнины на большей части постоянно увлажнены
избыточно, что связано прежде всего с близким залеганием к
поверхности грунтовых вод и верховодки, а также с медленным
оттоком выпавших атмосферных осадков. Пониженные элементы
рельефа (замкнутые понижения и котловины, долины рек)
испытывают длительно избыточное и постоянно избыточное
увлажнение.
Легенда к карте состоит из двух частей. В первой части
показаны природно-мелиоративные типы территорий, которые по
степени заболоченности и времени задержания влаги в почве
объединены в пять групп. Каждой группе соответствуют
мероприятия, направленные на улучшение земель. Составляемая по
космическим снимкам природно-мелиоративная карта может
быть выполнена в сравнительно короткие сроки, что раскрывает
166

возможность с необходимой оперативностью регистрировать
изменения природной среды. Вызванные человеком изменения в
ландшафтах гумидных областей так или иначе сопряжены с
болотами. Так, эрозия почвы в результате распашки, а также
промышленные и коммунальные стоки вносят в болота
дополнительные вещества. Быстрое накопление таких веществ может
оказать вредное последствие на экосистему низинного болота.
Верховые болота автономны и практически не подвержены
этому влиянию, исключая намеренные выбросы материалов и
веществ, например при бурении скважин. Такие изменения хорошо
улавливаются особенно при сравнительном анализе
разновременных снимков одной и той же территории.
В заключение следует отметить, что современный уровень
космических фотоматериалов дает основание для успешного
использования их в народном хозяйстве, в том числе
мелиоративных исследованиях и в первую очередь для решения таких
задач, как расчленение объектов мелиорации на 1) пригодные для
осушения с дальнейшим использованием в сельском хозяйстве;
2) пригодные для осушения и использования в сельском
хозяйстве во вторую очередь; 3) непригодные после осушения в
сельском хозяйстве; 4) пригодные после осушения для лесного
хозяйства; 5) болота, которые требуют охраны. Поэтому в практику
планирующих организаций необходимо ввести методы
использования дистанционной фотоинформации для рационального
планирования осушительных мелиорации, что в настоящее время,
как видно, еще недостаточно используется.
ЛИТЕРАТУРА
Галкина Е. А. Болотные ландшафты и принципы их классификации. Л., 1946.
Галкина Е. А. Болотные ландшафты Карелии и принципы их классификации.—
В кн.: Торфяные болота Карелии. 1959. (Труды Карел, фил. АН СССР;
Т. 15).
Галкина Е. А. Использование аэроснимков для установления закономерностей
распределения болотных урочищ (различных классов и групп типов) по
территории лесной зоны СССР.— В кн.: Аэросъемка и ее применение. Л.,
1967, с. 329—336.
Галкина Е. А., Кирюшкин В. Н. Значение аэрофотосъемки для установления
морфогенетической классификации болотных урочищ и систем.— В кн.:
Доклады Комиссии аэросъемки и фотограмметрии. Л., 1969, т. 6, с. 38—49.
Григорьев А. А. Космическая индикация ландшафтов Земли. Л.: Изд-во ЛГУ,
1975.
Киенко Ю. П. Проблемы космического природоведения.— Геодезия и
картография, № 4, с. 18—35.
Киенко Ю. П., Злобин Л. И. и др. Об использовании материалов космических
съемок при картографировании и изучении природных ресурсов.—
Геодезия и картография, 1978, № 4, с. 20—29.
Сомова В. И., Шульгин А. М. Особенности природных условий и развитие
мелиорации в Алтайском крае (в связи с отражением их на космофото-
снимках).— В кн.: Картографическое обеспечение планирования
территориально-производственных комплексов. Иркутск, 1977, с. 175—176.
167

УДК 285.3 :502,76
О КРИТЕРИЯХ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ
БОЛОТНЫХ МАССИВОВ,
выполняющих природоохранные функции
и. г. тановицкии
В настоящее время широко обслуждаются вопросы охраны
природы и бережного использования ее богатств. Под охраной
природы подразумевается комплекс мероприятий, направленных
на рациональное использование, сохранение, восстановление и
улучшение природных ресурсов.
В Белорусской ССР торфяные болота и заболоченные
площади занимают обширные территории, и вопросы
рационального их использования приобретают особую важность. Все
расширяющееся использование болот заставляет задумываться над
степенью влияния их на окружающую среду. Необходимо
определить, какая их часть должна быть оставлена для сохранения
гидрологического баланса местности, для фильтрации
загрязненных вод, в целях сохранения местообитаний редких
животных и птиц, редких растений, для учебных, рекреационных и
других целей. Различные стороны охраны болот изучаются
учеными, ботаниками, лесоводами, почвоведами, гидрологами и
представителями других специальностей.
Торфяные болота в естественном состоянии представляют
собой потенциальный земельный и лесной фонд, играют
положительную роль в круговороте воды, влияют на режим
грунтовых вод, на сток рек, местный климат и др. рекреационных целей.
Для защиты и оздоровления окружающей среды из торфа
возможно изготовление сорбентов для поглощения тяжелых и
цветных металлов, радиоактивных отходов, отработанных по-
верхностноактивных веществ, нефти и нефтепродуктов,
токсичных газов и др.
В зависимости от климатических, гидрогеологических
условий территории, характера рельефа, особенности четвертичных
отложений сформировались различные типы болот на
территории БССР. На основании этих особенностей торфяно-болотные
комплексы БССР разделены на три природных региона. Такое
районирование позволяет отбирать для сохранения образцы
ландшафтов с различными типами болот. Подразделение тор-
фяно-болотных комплексов БССР согласуется с
геоботаническим районированием территории республики.
Анализ состояния и направлений использования площадей
торфяного фонда БССР показывает, что около 65% их
активно используется в народном хозяйстве. В последние годы
снижается использование торфяных болот для строительства на них
новых предприятий по добыче торфа и сокращается
использование торфа как топлива для промышленных нужд. Существен-
168

но возросли объемы добычи торфа отделениями «Белсельхоз-
техника» для сельского хозяйства на удобрение и подстилку.
Значительные площади болот в результате мелиорации стали
высокопродуктивными сельскохозяйственными угодьями.
Торфяные болота превращены в заказники и заповедники, их
площадь составляет около 5% от общей площади болот. В
соответствии с современным пониманием проблемы охраны
окружающей среды этого количества недостаточно, и в настоящее время
организациями готовятся предложения по созданию новых
заповедников и заказников различного назначения.
Целесообразно часть запасов торфа сохранить для более эффективного
использования в будущем.
Для более рационального использования торфяных ресурсов
необходима структура, позволяющая четко распределить
торфяной фонд по направлениям использования. Г. Ф. Кузьмин и
Е. Е. Петровский подразделяют торфяные ресурсы на четыре
типа.
1. Разрабатываемый фонд — используется для выработки
запасов торфа.
2. Земельный фонд образуется в результате проведения
осушительной мелиорации болот и разделяется на
сельскохозяйственный и лесной.
3. Охраняемый фонд включает объекты, используемые в
неизменном состоянии в научных, защитных и рекреационных
целях.
4. Запасной фонд включает объекты, использование которых
нецелесообразно.
При данной классификации охрана болот понимается как
один из видов их использования в неизменном естественном
состоянии для научных, защитных и рекреационных целей.
В связи с интенсивной разработкой торфа и мелиоративным
строительством вопрос о сохранении в естественном виде
необходимого количества болот требует безотлагательного решения.
Целесообразно сохранить болота, богатые сырьевыми
ресурсами— лекарственными растениями (росянка, валерьяна, вахта
трехлистная, багульник болотный и др.) и ягодами (клюква,
брусника, голубика). Эти ценные продукты приобретают всг
большее значение в медицине, пищевой промышленности и
служат предметом экспорта.
В настоящее время болотные ландшафты охотно посещаются
туристами, художниками и другими любителями природы.
В Эстонской ССР на неосушенном болоте верхового типа
проложена туристическая тропа. Вокруг городов должны быть
сохранены облагороженные болота, которые войдут в зеленые зоны.
Болота являются прекрасными охотничьими и рыболовными
угодьями и служат зонами относительного покоя, что является
важным фактором для отдыха человека.
169

К основным формам охраны болот относятся заповедники,
заказники, национальные парки, при создании которых
торфяные болота исключаются из планов хозяйственного
использования. Торфяные болота, входящие в состав заповедника или
заказника, должны сохраняться полностью независимо от их
размеров и конфигурации, так как изменение режима на любом из
участков приводит к нарушению экологического равновесия
всего объекта.
Выявление торфяных болот, требующих сохранения в
естественном состоянии, проводится на основании изучения
материалов выполненных разведок (картографические, топографические
технологические, гидрологические, гидрогеологические, лесотак*
сационные) и полевых обследований.
В охраняемый фонд автор предлагает включать торфяные
болота, выявленные по следующим критериям.
1. Для поддержания количества и качества водных ресурсов
сохраняются следующие типы болот:
а) расположенные на водоразделе, вода которых является
источником питания мелких рек и крупных озер при среднем
меженном расходе 1 л/с и более по основному источнику;
б) при наличии родников, используемых в курортологии, или
как источник питьевой воды с дебитом свыше 0,2 л/сек;
в) площадью от 1 до 10 га, расположенные на
сельскохозяйственных угодьях (кроме пашни), и от 1 до 30 га в лесах,
если они регулируют водный режим или служат источником
водопоя и вывода молодняка диких животных;
г) если подстилающий грунт и грунт прилегающих
территорий сложен из песков и супесей и п) и осушении невозможно'
обеспечить необходимый уровень грунтовых вод.
2. Для защиты пойм рек от почвенной эрозии сохраняются
характерные болота пойменного залегания и болота,
защищающие сельхозугодья от эрозии (выявляются обследованием).
3. Для сохранения дикорастущих ягод и лекарственных трав
резервируются торфяные болота;
а) при площади клюквоносных участков, составляющей 15%
и более от общей площади, среднем годовом урожае клюквы
свыше 100 кг с га и общей площади клюквоносного участка
более 10 га на одном месторождении;
б) с наибольшим количеством видов и запасов лекарственного
сырья сохраняются по 3—4 характерных болота в каждом
природном регионе (выявляются специальными изысканиями).
4. Для сохранения редких и исчезающих видов болотной
флоры создаются заказники из расчета не менее двух в каждом
природном регионе (выявляются специальными изысканиями).
5. В научных целях сохраняются все объекты, на которых
ведутся научные исследования и уникальные торфяные болота
в генетическом, геохимическом планах (по заключению
ученых).
170

6. В санитарно-гигиенических целях следует охранять
торфяные болота, расположенные у городов с численностью от 20
до 100 тыс. человек в зоне 5—10 км и с численностью свыше
100 тыс. человек—10—25 км. При наличии в городе
предприятий химической промышленности защитная зона увеличивается
на 25%.
7. В рекреационных целях сохраняются в качестве
охотничьих угодий торфяные болота, играющие важную роль в
воспроизводстве ценных представителей охотничьей фауны, а
также существующие в окружении болот или прилегающие к ним
уникальные и богатые рыбой озера (отбираются по
предложению органов охраны природы, облисполкомов, обществ
охотников и рыболовов).
8. Для поддержания равновесия в экологических системах
дополнительно резервируются болота, если общая площадь
болот, оставленных в естественном состоянии по изложенным
критериям, в каждом природном регионе составляет менее 15%
от общей площади. Дополнительное резервирование проводится
по 2, 3 и 4 пунктам критериев.
При дополнительном подборе торфяных болот для
включения в охраняемый фонд целесообразно включать в список такие
болота, из которых каждое отвечало бы нескольким
требованиям, предъявляемым к объекту охраны.
В запасной фонд включаются объекты, которые имеют
гидролизное сырье и торф с высоким содержанием битума.
Сюда относятся объекты с общим количеством гидролизного сырья
на одном месторождении не менее 20 млн. м3 и с содержанием
редуцирующих веществ свыше 45%, а также объекты, имеющие
торф с содержанием битума 5% и более при общих запасах на
одном месторождении свыше 2 млн. м3. Могут резервироваться
запасы сырья с суммарным количеством в указанных объектах,
расположенные на ряде торфяных месторождений при удалении
их одно от другого не более чем на 10—15 км.
После выявления охраняемого и запасного фондов
производится подразделение оставшихся запасов на земельный и
разрабатываемый фонды, исходя из характеристики торфяной
залежи, места расположения и нужд народного хозяйства.
171

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 3
Н. И. Пьявченко. Болотообразовательный процесс в
лесной зоне . . 7
Е. Д. Сабо. Гидролесомелиоративный фонд СССР и пер- ..
спективы его осушения 16
С. М. Новиков. Влияние осушения на гидрологический
режим и водные ресурсы мелиорируемых территорий и
речных бассейнов 24
В. Ф. Шебеко. Особенности гидрологических процессов пои
осушении болот Припятского Полесья . ... 37
И. М. Нестеренко. Изменение водного режима болот
Карелии, осушаемых для сельского хозяйства 54
П. П. Залитис. Влияние разгрузки подземных напорных
вод на водный баланс переувлажненных и осушенных
лесов Латвийской ССР 65
В. А. Чесноков. Изменение стока с заболоченных
водосборов южной Карелии под влиянием лесоосушения . . 73
Б. В. Вабиков. Гидрологический режим осушенных лесных
болот, сформировавшихся на тяжелых почвах (на
примере болота Гладкое Тосненского района
Ленинградской области) 81
О. Л. Лисе. Н. А. Березина. О взаимодействии болот и
окружающей среды (на примере центральной части
Западно-Сибирской равнины) . . .:.... 95
О. А. Белоцерковская. Гидроклиматический режим лесов
осушенных и неосушенных зон Полесья 112
Ю. С. Прозоров. Водорегулирующая роль болот в условиях
муссонного климата Дальнего Востока 128
К. Ф. Хмелев. Закономерности развития болот во
взаимодействии с окружающей средой (на примере Центра
Европейской части СССР) 133
Е. А. Романова. Роль гидрологического режима в
развитии древесной растительности на верховых болотах
Нечерноземья 147
Т. Л. Андриенко, Л. С. Балашев. Влияние Ирпенской
осушительной системы на растительность и
гидрологический режим болота Романовское 152
Е. А. Востокова. В. И. Сомова, В. А. Сущеня, Л. А.
Шевченко. Использование космической информации для
охраны болот и их мелиорации 159
И. Г. Тановицкий. О критериях для выделения болотных
массивов, выполняющих природоохранные функции. 168

УДК 581.526.33 : 001.1
Болотообразовательный процесс в лесной зоне. Пьявченко Н. И.— В сб.:
Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
В основе развития болотообразовательного процесса и смены лесных
биогеоценозов болотными лежит нарушение нормального для леса обмена веществ и
энергии под влиянием гипертрофии влажности, подавляющей процессы минерализации
растительных остатков, которые накапливаются в виде торфа. Болота — не
генераторы влаги, питающие реки, а лишь ее аккумуляторы. Накапливая воду до
полного насыщения торфа и мохового покрова, они расходуют на сток только
протекающий через них транзитом непоглощенный остаток грунтовой или атмосферной воды.
Поэтому осушение болот лесной зоны не уменьшает речной сток, а часто несколько
увеличивает его, улучшая и водный режим мелиорируемых территорий.
Сильная заболоченность земель таежной зоны обусловливает необходимость
проведения осушительных мелиорации, которые, помимо хозяйственного значения,
служат эффективным средством преобразования природы севера.
Илл. 1, библ. 25 назв.
УДК 634.0.237
Гидролесомелиоративный фонд СССР и перспективы его осушения. Сабо Е. Д.—
В сб.: Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
Рациональное осушение и освоение наиболее эффективной части этого фонда
возможно на основе четкой количественной и качественной оценки по лесхозам.
По каждому лесхозу составлен баланс гидролесомелиоративного фонда,
определяющий площади, целесообразные для осушения, сохраняемые для других целей и в
интересах охраны природы.
На этой основе решены такие вопросы, как выделение буферной зоны,
ограничивающей площади целесообразного осушения с севера в Европейской части СССР.
В Нечерноземной зоне РСФСР из общей заболоченной площади выделены
территории, обладающие более высокими показателями. Лесопокрытая площадь в них
выше на 18,9% за счет аналогичного снижения площади открытых болот.
Для охраны природы в 13 перспективных областях Нечерноземной зоны
намечено осушить в среднем только 16% заболоченных площадей. По областям эта
величина колеблется от 8 до 45,9% с преимущественным осушением заболоченных
лесов и сохранением болот, особенно верховых.
Табл. 4, библ. 6 назв.
УДК 631.626.5
Влияние осушения на гидрологический режим и водные ресурсы мелиорируемых
территорий и речных бассейнов. Новиков С. М.— В сб.: Значение болот в биосфере.
М.: Наука, 1980.
В статье рассматриваются факторы, определяющие степень влияния
осушительных мелиорации на сток и составляющие водного баланса речных водосборов,
отмечаются причины развития влияния осушения на водный режим малых и крупных
рек. По литературным даньым и по результатам наших исследований дается
анализ причин изменения характеристик речного стока (годового, максимального,
минимального, летнего меженного, внутригодового распределения) и приводятся
количественные значения этих изменений.
Достаточно подробно излагается схема составления прогноза изменений
годового стока крупных рек под влиянием осушительных мелиорации и приводится
количественная оценка возможных преобразований годового стока рек под
влиянием мероприятий, связанных с осушением болот, заболоченных и
переувлажненных земель на их водосборах.
Табл. 1, библ. 14 назв.
УДК 556 : 626,86
Особенности гидрологических процессов при осушении болот Припятского Полесья.
Ш е б е ко В. Ф.— В сб.: Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
В статье освещается характер гидрологических процессов после мелиорации
земель в крупном и оригинальном бассейне р. Припяти, в котором болота и
заболоченные земли занимают свыше 40% территории, а в отдельных бассейнах рек —
до 65%. Значительная часть площади болот и заболоченных земель
мелиорирована, а в отдельных водосборах рек болота и заболоченные земли полностью
мелиорированы.
Дается анализ и типизация различных проявлений мелиоративных воздействий
на водный режим территорий, определяются возможные мероприятия по
уменьшению нежелательных последствии мелиорации. На основании многолетних
исследований автора в этом регионе определены количественные характеристики по
изменению отдельных кгтеюрий стока, уровня влагозапасов и суммарного
испарения под влиянием мелиорации болот.
Изложен метод расчета по изменению расхода влаги на суммарное испарение
после мелиорации.
Тсбл. 6, илл. 1, библ. 17 назв.
УДК 626.80 : 631.432
Изменение водного режима болот Карелии, осушаемых для сельского хозяйства.
Нес т ере и ко И. М.— В сб.- Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
17а

Анализ материалов многолетних наблюдений за стоком и водным балансом
неосушекных болот Карелии показал высокую саморегулирующую способность
их —быстрый сброс до 50% талых вод, снижение коэффициентов стока до 0,12—
0,19 в летне-осенний период и почти полное прекращение стока в засушливые
летние периоды при снижении УГВ ниже деятельного слоя. После осушения
возрастает суммарное испарение при высокоэффективном использовании торфяников,
существенно увеличивается водоаккумулирующая емкость, что ведет к снижению
стока. С другой стороны, увеличение глубины промерзания, степени канализован-
ности и поьнжение базиса эрозии, ведущее к росту подземной составляющей
стока, вызывают увеличение стока. В целом же наблюдается некоторое увеличение
годового и меженного стока в первые годы после осушения и последующее
выравнивание его с исходным. Оптимальное регулирование водного режима почв
при мелиорации боло г обеспечивает существенное повышение продуктивности их.
Табл. 3, илл. 3, библ. И назв.
УДК 626.80 : 631.432,1
Влияние разгрузки подземных напорных вод на водный баланс переувлажненных и
осушенных лесов Латвийской ССР.—3 а л и т и с П. П.—В сб.: Значение болот в
биосфере. М., Наука, 1980.
В Латвийской ССР 86% лесов на торфяных и 60% на гидроморфных
минеральных почвах находятся в местах разгрузки подземных напорных вод. В лесах на
торфямях почвах подземные воды являются основным поставщиком минеральных
элементов, в первую очередь Са и Mg. Интенсивность разгрузки этих вод тесно
коррелирует с потенциальной продуктивностью древостоев. Фактическая
продуктивность сосновых древостоев на торфяных почвах определяется влиянием
интенсивности разгрузки подземных напорных вод, скорости водного потока в поч-
во-грунте и аэрации корнеобитаемого слоя почвы.
Понижение уровня почвекно-грунтовых вод в результате заложения неглубо»
ких (около 1 м) осушительных каналов способствует повышению интенсивности
выклинивания напорных вод. Однако углубление и спрямление естественных
водостоков, часто дренирующих подземные водоносные горизонты, понижают
интенсивность выклинивания, увеличивают удельный вес атмосферных осадков
в водном балансе лесных биогеоценозов и тем самым отрицательно влияют на
продуктивность древостоев.
Библ. 12 назв.
УДК 626.80 : 631.432.
Изменение стока с заболоченных водосборов южной Карелии под влиянием лесоосу-
шения. Чесноков В. А.— В сб.: Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
По материалам наблюдений за 1973—1977 гг. на Киндасовском болотном
стационаре рассмотрено изменение среднегодового стока, паводков при лесоосушении.
Показано, что среднегодовой сток на осушенных заболоченных водосборах
в зависимости от интенсивности осушения увеличился на величину от 8 до 22%
от количества выпадающих осадков с соответствующим уменьшением величины
испарения. Максимальные среднесуточные модули стока весеннего половодья на
неосушеньом водосборе составляли 44,9 л/с и увеличились на интенсивно
осушенном водосборе до 90,1 л/с и на водосборе с осушенным лесом до 103,4 л/сек.
Максимальные модули дождевых паводков на осушенных водосборах увеличились на
59—160% по сравнению с естественными заболоченными водосборами.
Минимальные модули стока на осушенных водосборах увеличились незначительно.
За счет размыва и разрушения мелиоративной сети суммарный вынос
минеральных и органических веществ составил зимой 1,6 т с 1 км2, занятого
осушительной сетью, и весной 15,4 т, что неблагоприятно отражается на качестве вод
ручьев и рек водоприемников мелиорации.
Тгбл. 5, библ. 8 назв.
УДК 626.80: 631.432
Гидрологический режим осушенных лесных болот, сформировавшихся на тяжелых
почвах (на примере болота Гладкое Тосненского района Ленинградской области)
Бабиков Б. В.— В сб.: Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
В статье на основе многолетних круглогодичных исследований рассмотрены
особенности режима почвенно-грунтовых вод и путей расхода влаги с осушенных
лесных болот. Выявлена изменчивость уровней грунтовых вод в различные по
водности годы и перьоды внутри года на объектах разной интенсивности
осушения. Установлена необходимая длительность наблюдений за почвенно-грунтовыми
водами для получения достоверных результатов. Исследования позволили
определить длительность подтопления водой различных горизонтов возможной зоны
распространения корней древесных растений.
Многолетние исследования стока осушительной сети и изучения осадков дали
возможность по уравнению водного баланса вычислить суммарное испарение
влаги с болота в зависимости от интенсивности осушения и состояния древостоя.
На основе вычисления среднемесячной величины испаряемости приведено внутри-
годовое распределение суммарного испарения.
Длительные наблюдения позволили проанализировать изменение стока и
испарения по мере улучшения состояния древостоя с повышением класса бонитета.
Табл. 6, илл. 5, библ. 14 назв.
74

УДК 581.526.33+581.526.35-1-551.312.24-001.3E71.12)
О взаимодействии болот и окружающей среды (на примере центральной части
Западно-Сибирской равнины). Лисе О. Л., Березина Н. А.— В сб.: Значение
болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
В статье освещены особенности взаимодействия болот и окружающей среды.
Авторы статьи рассматривают олиготрофные болота как саморегулирующиеся,
гомеостатические системы, обладающие способностью сохранять автономность
своего развития. Степень автономности болот прямо пропорциональна размерам
их массы. Размерам массы болот прямо пропорциональна и степень влияния
болот на развитие окружающей среды. Болота влияют на формирование
радиационного, теплового, водного балансов, на круговорот воды, определяя величину
испарения, влажность воздуха, его температуру, степень континентальности
климата как в пределах болот, так и на прилегающих территориях.
Библ. 42 назв.
УДК 556 : 626.86
Гидроклиматический режим лесов осушенных и неосушенных зон Полесья. Бело-
церковская О. А.— В сб.: Значение болот в биосфере. М., Наука, 1980.
Проведен анализ гидрологического режима, баланса лучистой энергии,
тепла и влаги в деятельном слое леса в различных лесорастительных условиях
осушенных и неосушенных зон Полесья на основе многолетних исследований на ле-
согидрологических стационарах Белорусского научно-исследовательского института
лесного хозяйства. Установлено, что степень понижения УГВ в осушенной зоне
зависит как от дальности расположения объекта осушения, так и от типа
грунтового питания и типа лесорастительных условий. Исключение составляют
леса, где уровень грунтовой воды после осушения не опустился ниже 0,5 м.
Библ. 4 назв.
УДК 581.526.33/35 E71.61)
Водорегулирующая роль болот в условиях муссонного климата Дальнего Востока.
Прозоров Ю. С—В сб.: Значение болот в биосфере, М.: Наука, 1980.
Одна из нерешенных проблем Дальнего Востока — сильные муссонные паводки
рек, наносящие большой ущерб народному хозяйству. Болота, занимающие
площадь порядка 11—15 млн. га, в большой степени снижают остроту паводков. За
первую, засушливую половину вегетационного периода болота подсыхают и с
началом муссонных дождей впитывают около половины летней нормы
выпадающих на них осадков. В результате частичной потери влаги за счет интенсивного
испарения и замедленного стока они впитывают во второй половине лета
и остальную часть выпадающих на них муссонных дождей. Иллюстрацией
водорегулирующей роли болот может служить уровенный режим оз. Эворон и его
притоков, в бассейне которых болота занимают около 50% площади. В период
летних муссонных паводков подъем воды в них обычно не превышает 0,5 м, тогда
как на соседних реках — Амгуни, Горюне и др.— он достигает 5—8 м.
Мелиорацию болот на Дальнем Востоке необходимо планировать с учетом их
водорегулирующего значения.
Библ. 13 назв.
УДК 551.481.2+001,11
Закономерности развития болот во взаимодействии с окружающей средой (на
примере Центра Европейской части СССР). Хмелев К- Ф.—В сб.: Значение болот в
биосфере. М.: Наука, 1980.
Болота находятся в постоянном развитии, движущей силой которого является
взаимодействие гидро1ео.гогических и биоклиматических условий,
микроорганизмов, растительного и животного мира.
БолотосбразоЕгтельному процессу предшествует морфотектогенез, аккумуляция
и денудация. Взаимоотношения компонентов природы на этом уровне ограничены
спецификой данных компонентов в виду отсутствия единой общей структуры. Все
взаимодействия компонентов природы направлены к одному (двум)
недостающему звену — к образованию глеевого горизонта и появлению гидрофильной расти-
телы-ости Отсутствие процесса торфонакопления становится фактором,
корректирующим все процессы в данном природном комплексе. Этот момент
экстремального положения предложено называть генетическим брожением квазисистемы.
С началом торфообразоваиия квазисистема трансформируется в экосистему.
Совокупность факторов природы, взаимодействия между которыми порождают ге-
нетилеское брожение квазисистемы, представляет геобиогенное поле, в границах
которого осуществляется генезис болота. В геобиогенном поле протекает прогресс
и регресс, которые определяют особенности хода развития компонентов природы
болот.
Осушительная мелиорация и разработка крупных месторождений полезных
ископаемых в лесостепной и степной зонах СССР привели к изменению
гидрологического режима не только болотных массивов, но и прилегающих территорий.
Приведены результаты изменений биологической продуктивности естественных
и культурных ценозов.
Табл. 4. библ. 31 назв.

УДК 581.526.35
Роль гидрологического режима в развитии древесной растительности на верховых
болотах, Нечерноземья. Романова Е. А.— В сб.: Значение болот в биосфере.
М.: Наука, 1980.
Гидрологический режим местообитаний неосушенных верховых болот численно
характеризуется уклонами дневной поверхности, среднегодовыми уровнями
грунтовых вод и проточностью. Показано, что гидрологический режим верховых болот
хорошо увязывается с экологическими формами сосны и болотными формациями
Последние количественно оцениваются продуктивностью форм сосны — высотой
и диаметром деревьев, числом их на площади в один гектар (с живой кроной
и сухостоя). Сделано заключение относительно первоочередности и наибольшей
эффективности лесомелиоративных мероприятий сосновых формаций на верховых
болотах Нечерноземья.
Табл. 1, библ. 9 назв.
УДК 581.526.33+581.526.35+551.312,2
Влияние Ирпенской осушительной системы на растительность и гидрологический
режим болота Романовское. АндриенкоТ. Л., БалашевЛ. С— В сб.:
Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
В 1975—1978 гг. проьсдились стационарные наблюдения за динамикой
растительного покрова и условий среды на болоте Романовское (в пойме небольшого
притока р. Ирпень в окрестностях Киева) под влиянием осушения Ирпенской
поймы. Наблюдения проводились ка 4-х стационарных участках, размещенных на
разном расстоянии от осушенной поймы Ирпеня. Исследования показали, что
влияние осушительной системы проявляется наиболее заметно в прилегающей
к ней части болота, но распространяется и на более отдаленные части. Оно
проявляется в сравнительно быстром сбросе весенних вод и установлении постоянно
пониженного уровня грунтовых вод. Вследствие этого наблюдается обсыхание
повегхиосткых слоев торфа на протяжении большей части вегетационного
периода. Это вызывает трансформацию растительного покрова в сторону олуговения
(возрастает количество бухарника шерстистого, овсяницы красной, горца
змеиного, лютика едкого) и облесения. В растительный покров активно внедряются
деревья и кустарники. На произрастающие на болоте редкие виды растений
изменение гидрологического режима влияет по-разному: положительно на древесно-
кустарниковые (береза приземистая, виды ив) и луговые (синюха голубая) виды,
отрицательно — на ряд болотных видов.
Илл. 2, библ. 2 назв.
УДК 634.0,237 : 502.7 : 252.62 : 629.785
Использование космической информации для охраны болот и их мелиорации.
Востокова Е. А., Сомова В. И., СущеняВ. А., Шевченко Л. А.—
В сб.: Значение болот в биосфере. М.: Наука, 1980.
Использование космической фотоинформации — оперативный метод
региональных исследований при изучении и картографировании болот. Космические
снимки отличаются строгой документальностью и значительной полнотой передачи
изображения ландшафтной ситуации, что дает возможность комплексного учета
и анализа всех природных особенностей взаимосвязей болот и их окружения.
Одновременная обзорность значительной территории с помощью космического
ci имка позволяет не только определить площади, занимаемые болотными
массивами и их взаимное расположение, но и подразделить болота на типы и классы
ландшафтных урочищ, а следовательно, наметить целесообразность,
необходимость и детальность дальнейших исследований на тех или иных площадях.
Дешифрование космических снимков позволяет составить карты и схемы болот
наиболее объективно и быстро. Перспективность и значение целевого исследования
болот с применением космической информации особенно возрастает при изучении
обширных территорий труднодоступных и малоосвоенных северных районов нашей
страны.
Табл. 1, илл. 2, библ. 8 назв.
УДК 285.3 : 502,76
О критериях для выделения болотных массивов, выполняющих природоохранные
функции. Тановицкий И. Г.—В сб.: Значение болот в биосфере. М.: Наука,
1980.
Разработана схема значения болот и торфа в сохранении равновесия
экологических систем. Показаны природоохранные функции болот и использование их
в научных и рекреационгых целях. Определены возможные направления исполь-
зоьания торфа для защиты и оздоровления окружающей среды. Показано, что из
торфа можно изготовить сорбенты для поглощения ионов тяжелых и цветных
металлов, радиоактивных отходов, отработанных поверхностно-активных веществ,
нефти и нефтепродуктов, токсичных газов, экскрементов животных и др.
Приведена CTpyi тура торфяного фонда по направлению использования, по которой
выдерется четыре типа фондов: разрабатываемый, земельный, охраняемый и
запасной Для выявления природоохранных объектов даны методические
рекомендации. Разработаны предварительные критерии для выделения болотных массивов
в охраняемый и запасной фонды.