Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методы исследования и история изучения болот Подмосковной Мещеры 9
1.1. Основные понятия 9
1.2. Методы исследования болот 12
1.3. История изучения и этапы освоения болот Подмосковной Мещеры 17
Глава 2. Факторы болотообразования, типы и особенности развития болот Подмосковной Мещеры 27
2.1. Факторы болотообразования Подмосковной Мещеры 32
2.1.1. Влияние тектонических процессов и геологической истории на болотообразовательный процесс 32
2.1.2. Влияние особенностей рельефа на процесс болотообразования 35
2.1.3. Взаимосвязь гидрогеологических условий и гидрографической сети с болотообразованием 40
2.1.4. Влияние климата на процесс болотообразования 46
2.1.5. Взаимосвязь процессов заболачивания и почвообразования 50
2.2. Типы и особенности развития бОЛОТ Подмосковной Мещеры 59
Глава 3. Динамика растительного покрова и меры охраны болот Подмосковной Мещеры 73
3.1. Основные формы антропогенного воздействия на заболоченные территории Подмосковной Мещеры 73
3.2. Растительный покров современных ненарушенных болотных массивов Подмосковной Мещеры 81
3.3. Особенности динамики растительного покрова выработанных и осушенных болот Подмосковной Мещеры 93
3.3.1. Динамика растительного покрова болот под воздействием осушительной мелиорации 93
3.3.2. Динамика растительного покрова на выработанных фрезерным способом торфяных месторождениях 111
3.3.3. Динамика растительного покрова на выработанных гидравлическим способом торфяных месторождениях 125
3.4. Меры охраны болот Подмосковной Мещеры 145
Выводы 156
Литература 162
Приложение
- История изучения и этапы освоения болот Подмосковной Мещеры
- Влияние тектонических процессов и геологической истории на болотообразовательный процесс
- Взаимосвязь гидрогеологических условий и гидрографической сети с болотообразованием
- Основные формы антропогенного воздействия на заболоченные территории Подмосковной Мещеры
Введение к работе
Болота являются неотъемлемой частью природы, рассматриваются как особые географические ландшафты и представляют собой одно из важнейших звеньев в цепи взаимосвязанных компонентов биосферы, выполняют важные средообразующие и биосферные функции, а также имеют огромное научное и экономическое значение.
Они играют большую роль в формировании гидрологического режима территории, влияют на микроклимат, препятствуют развитию эрозионных процессов, способны аккумулировать большой спектр загрязняющих веществ из атмосферы, изымают и накапливают углерод в виде торфяных отложений. Болота играют определенную роль и в формировании газового состава атмосферы, обогащают ее кислородом и метаном, а также являются местами обитания редких и исчезающих видов животных и растений.
В процессе антропогенеза на болотах меняются гидрологический и химический режимы, перестает накапливаться торфяная залежь и происходит ее разрушение, видоизменяется структура растительного покрова, идет смена фитоценозов и образуется вторичный растительный покров.
В работах, посвященных исследуемому району, большое внимание уделялось болотной флоре, растительным сообществам, торфу, почвам, развитию болот и составлению классификаций, а в меньшей степени были рассмотрены проблемы динамики растительного покрова болотных массивов, осушенных и выработанных участков. В связи с этим возникает необходимость в изучении вторичных растительных сообществ, подверженных антропогенным воздействиям.
Цель исследования: проследить временную динамику растительного покрова осушенных болот и выработанных торфяных месторож-
дений как наиболее измененных антропогенезом ландшафтов Подмосковной Мещеры и дать прогноз дальнейшего развития образовавшихся вторичных растительных сообществ.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
Дать общую геоботаническую характеристику современных и осушенных болотных массивов, а также выработанных фрезерным и гидравлическим способами участков исследуемых торфяных месторождений.
Провести тщательный анализ факторов болотообразования и особенностей торфонакопления в голоцене на территории Подмосковной Мещеры.
Определить основные формы антропогенного воздействия на исследуемые заболоченные земли.
Выявить основные временные экологические рады растительных сообществ и зависимость этих рядов от первоначальных условий на участках осушительной мелиорации и выработанных торфяных месторождений.
На основе собранного полевого материала и фондовых отчетов составить схемы динамики зарастания мелиорированных территорий и выработанных торфяников Подмосковной Мещеры.
Разработать рекомендации по проведению мер охраны болотного и выработанного торфяного фонда Подмосковной Мещеры.
Объектом диссертационного исследования являются измененные антропогенной деятельностью болота Подмосковной Мещеры и особенно их растительный покров на участках осушительной мелиорации и торфяных месторождений «Петровское», «Шатурское» и в окрестностях п. Горенки.
Предметом изучения выступают природно-антропогенные изменения исследуемых участков и разработка рекомендаций мер их охраны.
Изучение вторичных растительных сообществ болот имеет большой научный и практический интерес.
Научная новизна заключается в выявлении и исследовании тенденций динамических процессов в растительном покрове вторичных сообществ болот, участков осушительной мелиорации и выработанных торфяных месторождений.
На основании анализа собранного фактического материала и данных многолетних научных наблюдений дан общий прогноз развития вторичных растительных сообществ осушенных болот, фрезерных полей и гидравлических карьеров Подмосковной Мещеры.
По материалам исследования составлены геоботанические профили и картосхемы растительности.
Практическая ценность работы состоит в следующем:
Собраны и проанализированы данные полевых исследований о современном состоянии фитоценозов на болотных массивах, участках осушительной мелиорации и торфяных месторождениях. Выявлены стадии зарастания вторичных растительных сообществ. Эти данные необходимы для получения сведений о формировании, устойчивости и изменчивости типов растительных сообществ, роли различных экологических факторов, характера и степени изменения среды сообществом в результате его жизнедеятельности. Установление временных экологических рядов и выявление относительно устойчивых сообществ необходимо при получении данных о базовой динамике при мониторинге ненарушенных и антропогенно измененных болот, при выяснении состояния окружающей среды по состоянию и динамике растительного покрова, при прогнозировании состояния исследуемых
районов на ближайшие годы, при разработке классификационных построений и картографировании.
Разработаны рекомендации по мерам охраны ненарушенных и антропогенно измененных болотных массивов.
Результаты исследования могут использоваться различными сельскохозяйственными, промышленными, экологическими организациями для предупреждения негативных последствий антропогенеза и для рационального использования болотных, осушенных и выработанных земель. Научные наработки также могут быть использованы для других территорий Московской области и Центральной России.
Используемые материалы и методы: основным методом исследования является сравнительно-географический, заключающийся в сопряженном изучении болот и факторов болотообразования. Также использовались методы геоботанического и флористического описаний, проведены картирование и профилирование, стратиграфические исследования залежей торфа, палинологические анализы.
Для проведения геоботанических исследований использовался метод пробных площадей, которые закладывались на характерных для Подмосковной Мещеры болотных массивах, участках осушительной мелиорации и выработанных торфяниках. Были заложены 30 пробных площадей на 6 участках, а на типовых бланках выполнены геоботанические описания и отобраны пробы торфа
Методы геоботанического профилирования и геоботанического картирования использовались для выявления закономерностей распространения растительных сообществ в зависимости от условий местообитания.
Выделение стадий зарастания вторичных растительных сообществ происходило в соответствии с правилом Пачоского по разработанной методике С.Н. Тюремнова: растительность в своем развитии
проходит начальную, среднюю и относительно устойчивую стадии, которые слагаются из ряда закономерно следующих друг за другом сообществ, составляющих временные экологические ряды.
Для исследования физических свойств торфа отбирались пробы с помощью бура по методике Ф.Р. Зайдельмана. Визуальный анализ проводился непосредственно в пазе бура, определялась степень разложения торфа методом П.Д. Варлыгина с использованием определительных таблиц Н.И. Пьявченко и А.В. Пичугина, В лабораторных условиях применялся микроскопический метод определения вида торфа и степени его разложения, по зафиксированному ботаническому составу, пользуясь «Ключами для определения торфов» установлены соответствующие названия видов торфа.
Для выявления факторов болотообразования и тенденций динамики болот были использованы материалы геологических, геоморфологических, гидрологических, климатических, почвенных и биологических исследований различных организаций.
Объем работы: диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и приложения, состоящего из бланков геоботанических описаний пробных площадей и анализа проб торфа. Список литературы включает 122 наименования, работа иллюстрируется рисунками (37) и таблицами (12).
История изучения и этапы освоения болот Подмосковной Мещеры
Территория Мещерской низменности сравнительно хорошо изучена. «Мещерская сторона», под которой подразумевались владения Рязанского княжества, лежащие севернее р. Оки, впервые упоминаются в летописях XI в. Изучение болот Подмосковной Мещеры в XVIII и начале XIX вв. имело исключительно флористическое направление. В более позд нее время, при развитии ботанико-географических, а затем и геобота нических исследований, описание флоры не потеряло своей актуальности. Эти данные являлись общей базой для всех последующих на учных изысканий.
В XVIII и XIX веках шло накопление фактического материала (гербарии и литературные описания) для дальнейшего освещения растительных сообществ, произрастающих на территории Московской области. При этом материал о болотных массивах Подмосковной Мещеры был скуден и разрознен. Развернутые описания крупных болот были даны только в военно-статистических обозрениях Московской губернии (1835), работах М.А. Максимовича (1826) и И.А. Двигубского (1828).
Во И-ой половине XIX в. получило развитие ботанико-географическое изучение, а за основу была взята комплексность исследований. В это время растительный покров изучался уже во всех его гранях: флористических, географических, биологии отдельных видов; прослеживались изменения растительности и под влиянием деятельности человека.
Геоботанические, ботанико-географические и экологические условия болот Подмосковной Мещеры были описаны Н.Н. Кауфманом (1889), А.А. Крубером (1898), А.В. Фоминым (1898), А.Ф. Флеровым (1898) и другими авторами.
Огромным вкладом для понимания болот Подмосковной Мещеры стала монография А.В. Фомина, посвященная результатам экспедиционных исследований в Европейской России. Он выделил четыре основные торфяно-болотные области: Прибалтийскую низменность, Полесскую равнину, Приволжскую низменность и Московскую котловину, при этом были рассмотрены характерные для болот Подмосковной Мещеры виды растений.
Большое распространение в конце XIX - начале XX века получили фенологические наблюдения на территории Московской области, при этом была характерной тенденция к связи исследований с промышленностью (торфодобывающей, лесной) и сельским хозяйством (обследование кормовых угодий, проектов мелиорации). Неоценимым вкладом в болотоведение внесло образование в 1913 г. Московского общества по изучению болот, их освоению и использованию торфа. С 1914 г. действует постоянная торфяная комиссия, а позднее при ней была создана химическая лаборатория. Общество выработало программу работ, в которой уделялось большое внимание характеристике и использованию торфов. Особенности изменения растительности в связи с осушением болот Подмосковной Мещеры самым первым начал изучать Н.И. Кузнецов (1915).
Термин {(.болотное сообщество» впервые встречается в работе ботаника В.Н. Хитрово (1916), где дается характеристика болотных сообществ Егорьевского уезда
После 1917 г. большое внимание стало уделяться выявлению запасов торфа на всех более или менее значительных болотах Московской области, с указанием ботанического состава и технической ценности. Результаты этих работ отражены в исследованиях Д.А. Герасимова (1920, 1922), который впервые ввел термин «болотная система» при описании Шатурских болот.
Большое количество научных болотоведческих работ по строению торфяников (в том числе по их фитоценотической характеристике) на территории Подмосковной Мещеры приходится на 20-е гг. XX в. Они были выполнены такими учеными, как Н.Я. Кац, П.Д. Варлы-гин, B.C. Доктуровский.
Н.Я. Кац (1922) выделил виды болотных ассоциаций, разработал классификацию болот и установил зависимость растительности от почвы и микрорельефа. П.Д. Варлыгин (1922) составил типологию видов торфа по его происхождению и дал характеристику растительных остатков в торфе. B.C. Доктуровский (1922) сделал подробное описание современной растительности болот Подмосковной Мещеры, представил статистические данные о площадях, годовом приросте и ботаническом составе биомассы, динамике и запасам торфа. На основе изучения торфяников этого региона была разработана периодизация четвертичного периода и показана господствующая растительность в каждой выделенной стадии по данным пыльцевого анализа. В 1930-е гг. выходят работы, посвященные детальным описаниям болотных растительных сообществ исследуемого района, например, научные работы Д.П. Мещерякова (1930) и Н.В. Самсель (1930). Параллельно проводились исследования, посвященные описанию торфяного фонда Московской области. В этих работах были затронуты вопросы хозяйственного освоения болотных массивов Подмосковной Мещеры и даны сведения о типах болот и их площадях.
На схеме геоботанического районирования Московской и сопредельных областей В.В. Алехин (1947) выделил восток и юго-восток столичной области в особый (интразональный) район, связанный с песчаными почвами. Сосново-болотный район Подмосковной Мещеры он разделил на две части: приозерную и собственно болотную. На основе научных материалов, собранных при исследовании территории Московской области по инициативе Московского земельного отдела (МОЗО) в 1925, 1926 и 1929 тт., проводилось геоботаническое картирование этого района. Под руководством В.В. Алехина была создана карта в масштабе 1:420000. На ней выделены 3 подзоны лесов, 2 подзоны лесостепи и интразональный район болот Подмосковной Мещеры.
Биолого-почвенный факультет МГУ организовал для изучения природы Мещерской низменности комплексную Окско-Мещерскую экспедицию, по материалам которой была опубликована в 1961 г. монография. Рассмотрены растительные сообщества и почвы торфяников, представлена классификация почв Мещерской низменности, описан растительный покров Центральной и Приозерной Мещеры (Виленский, Афанасьева, Еремин, Мякина, Прозоровский, Самсель, 1961).
Научное изучение болотных массивов Мещеры было продолжено ботаником-болотоведом О.Л. Лисе (1965). Автор разделила Моековскую область на 4 болотных района, выделив Мещерскую низменность в отдельный район, выяснила причины ее высокой заболоченности и датировала начало болотообразовательного процесса в Московской области субарктическим и бореальном периодами голоцена.
Условия выработанных торфяных карьеров, описания залежей месторождений торфа Подмосковной Мещеры, исследование процесса зарастания выработанных торфяников, разработка методики геоботанических исследований выработанных торфяных месторождений, изучение почвенного покрова выработок, а также использование тор-фокарьерных почв приведены в монографии С.Н. Тюремнова с соавторами (1968). Были охарактеризованы торфяные месторождения «Радовицкий Мох», «Петровско-Кобелевское», «Туголесский Бор» и разработана методика геоботанических исследований вьфаботанных торфяников.
Флору и растительность Окско-Клязьминского междуречья в 1968 г. исследовала Мещерская экспедиция Ботанического сада МГУ под руководством В.Н. Тихомирова. По ее результатам опубликован сборник «Материалы по флоре и растительности Окско-Клязьминского междуречья» (1971), где был представлен отчет Л.И. Абрамовой об изучении зарастания выработанных торфяников, широко представлена и территориально-экологическая приуроченность видов растений.
Влияние тектонических процессов и геологической истории на болотообразовательный процесс
В формировании территории Мещерской низменности существенная роль принадлежит тектоническим движениям. В результате изучения характера залегания современного аллювия рек А.А. Асеевым и И.Э. Веденской (1962) были получены свидетельства о новейшем тектоническом опускании Мещерской низменности. Учеными была подсчитана примерная скорость опускания: 3-5мза5-7 тысяч лет (около 5 см за 100 лет или 0,5 мм в год). Тектоническое опускание Мещерской низменности носит колебательный характер: на фоне общего опускания Мещеры некоторые водораздельные равнины (например, Егорьевская) испытывают слабые относительные поднятия.
В результате отрицательных тектонических движений в исследуемом районе отмечаются обмеление озер и повышение заболоченности территории, к областям наибольшего опускания приурочены и мощные торфяные залежи. Для Егорьевского поднятия, испытывающего положительные тектонические движения, является типичным ограниченное распространение болот и озер.
Особенности геологического развития территории Мещерской низменности в значительной степени повлияли на генезис и пространственно-временные закономерности развития болотообразовательного процесса в голоцене. Неоднократные погружения исследуемого района под уровень моря, поднятия, оледенения способствовали заболачиванию Мещеры. Очагами заболачивания стали образовавшееся в результате деятельности ледника большое количество озер. Зарождение Мещерской низменности относят к докембрию, но главные черты сформировались в позднем палеозое (Геология СССР, 1971). Коренную основу исследуемого района слагают породы гер-цинского и альпийского возраста. Наибольшее распространение получили каменноугольные и мезозойские отложения.
На формирование Мещерской низменности большое влияние оказали четвертичные оледенения. Начавшееся в нижнечетвертичное время похолодание привело к окскому оледенению. Морена этого оледенения сохранилась только в отдельных местах, т. к. позднее она была уничтожена днепровским ледником.
К среднечетвертичному времени относятся днепровское и московское оледенения. Маломощность днепровского ледника и плаще-образное залегание вытаявшей из него морены являются причинами большого влияния рельефа коренных пород на формирование послед-непровских ландшафтов (Геология СССР, 1971).
Во время днепровско-московского межледниковья сформировались ландшафты моренно-водноледниковых и зандровых равнин, которые развивались при медленном тектоническом опускании и умеренном влажном климате, что привело к распространению большого количества озер и образованию межледниковых аллювиальных и озерно-болотных отложений.
По данным исследователей (Асеев, Веденская, 1962), Мещерская низменность находилась в непосредственной близости от края московского ледника. В это время шел усиленный сток ледниковых вод по долине р. Оки, их избыток сбрасывался из долины р. Клязьмы в Оку по ложбинам стока. Замедление тектонического опускания, а возможно и кратковременное компенсационное поднятие привело к углублению ложбин и частичному размыву аккумуляционных отложений. К этому времени относится формирование многочисленных озер Мещерской низменности, которые к настоящему времени превратились в торфяники (Хотинский, 1977).
В период московско-валдайского межледниковья верхнечетвертичного времени окружающие условия характеризовались медленным тектоническим опусканием и значительным потеплением климата с одновременным увеличением осадков.
Граница валдайского ледника была далеко от территории Мещерской низменности, это определило особенности развития ландшафтов в данную эпоху. Началось формирование современных ландшафтов зандрово-озерных и аллювиальных равнин. При этом изменения носили местный характер, шло накопление аллювиальных и озер-но-болотных отложений валдайского горизонта.
В голоцене все ландшафты исследуемой территории испытывали местные изменения литогенной основы, связанные с формированием пойм рек и ручьев, эрозионных форм, накоплением болотных отложений в котловинах и западинах.
Аллювиальные голоценовые отложения слагают поймы рек Оки, Клязьмы, Москвы и их притоков и в виде полос окаймляют русла рек. Пойменные составляют верхнюю часть современных отложений и представляют собой супеси и суглинки с прослоями мелко- и тонкозернистых песков, остатками растений, раковинами моллюсков и т.п. Русловые отложения слагают нижнюю часть и состоят из мелкозернистых кварцевых песков, с включением гравия и гальки. Старичные отложения выделяются реже и прослеживаются в центральной и притеррасных частях пойм. Они сложены иловатыми тонкослоистыми суглинками, содержащие растительные остатки, обломки древесины, включения торфа, раковины моллюсков. Для пойм характерно большое количество заторфованных участков и заболачивающихся стариц. Равнинность территории, особенности условий залегания грунтовых вод и другие факторы обусловили обилие озер и широкое распространение болот, которые сформировали озерно-болотные отложения, представленные залежами различных типов торфа и сапропе-лей.
Многие ученые считают, что в голоцене усилились процессы заболачивания (Нейштадт, 1957; Асеев, Веденская, 1962; Тюремнов, 1976 и др.), что вызвало не только накопление мощной толщи торфа, но и привело к изменениям ландшафтов. Например, в наиболее пониженных местах (древних ложбинах стока) образовавшийся торф заполнил котловины, и перекрыл межкотловинные перемычки.
Таким образом, анализ тектонической активности, геологической истории и характера четвертичных отложений помог выявить некоторые причины интенсивного развития в голоцене болотообразо-вательных процессов в исследуемом регионе.
Взаимосвязь гидрогеологических условий и гидрографической сети с болотообразованием
Важнейшим гидрогеологическим фактором сильной заболоченности исследуемой территории является наличие водоупорных пластов глин среднего и верхнего карбона, верхней юры и нижнего мела.
Они обусловливают одно из важнейших условий болотообразования -близко залегающий к поверхности водоупор (до 5 м, или непосредственно у дневной поверхности), способствующий переувлажнению местности (Гидрогеология СССР, 1966).
Гидрографическую сеть Подмосковной Мещеры образуют реки, озера, болота и осушительные каналы.
Все реки относятся к равнинному типу, относятся к бассейну р. Волги и расположены в области внутреннего стока. Их режим характеризуется высоким весенним половодьем, низкой летней меженью с отдельными подъемами уровней при выпадении дождей, повышением стока осенью и низкой зимней меженью. Основными источниками питания являются талые снеговые воды, атмосферные осадки и грунтовые воды. Зимой питание рек ослабевает.
Большой степени заболачивания Подмосковной Мещеры способствует пониженная дренирующая функция мещерских рек, которая не обеспечивает сток избыточной влаги с междуречных территорий. Также на процессы заболачивания территории исследуемого района влияют: незначительный врез русел мещерских рек, разреженность и повышенная извилистость гидрографической сети, медленное течение, длительные и высокие паводки. Иногда паводковые воды сливаются с болотами, способствуя еще большему заболачиванию.
Формирование болот связано и с наличием озер. В Подмосковной Мещере озера располагаются группами. В большинстве случаев группы представляют собой остатки крупных послеледниковых озер, распавшихся на более мелкие водоемы в процессе заторфовывания и образования сплавин. По происхождению их можно разделить на водно-ледниковые, пойменные и антропогенные.
Водно-ледниковые озера неглубокие с плоским дном и невысокими берегами (Черное, Мазуринское (рис. 7), Святое, Великое, Ду Рис. 7. Озеро Мазуринское (Балашихинский район).
Рис. 8. Озеро на болоте олиготрофного типа (Шатурский район). бовое) образовались в результате долгого стояния талых ледниковых вод в понижениях рельефа. Постепенно эти водоемы распадаются на более мелкие, зарастают и заторфовываются. За прошедшие тысячелетия некоторые из них превратились в огромные торфяные болота.
Поименные озера возникают в старинных понижениях, которые заполняются водой во время разливов рек. Эти озера характеризуются вытянутой или изогнутой формой, их большое количество расположено в поймах крупных рек Оки, Клязьмы и Москвы.
Озера, образовавшиеся в результате деятельности человека. Это или специально созданные водоемы или затопленные карьеры в местах разработок полезных ископаемых, которые часто заболачиваются.
Основное питание озер Подмосковной Мещеры осуществляется в период весеннего снеготаяния. По химическому составу воды в большинстве случаев они относятся к эвтрофному типу: богатая питательными веществами вода, содержит азота больше 1 мг/л, а оксида фосфора больше 0,5 мг/л, значение рН = 7,0 (Вальтер, 1975). Озера олиготрофных болот характеризуются большим количеством принесенных гумусовых соединений. Цвет воды желтый или темно-бурый, рН ниже 5,0.
Болотные массивы имеют сложную гидрографическую структуру. Гидролог КЕ. Иванов (1953, 1957, 1975) разделил ее на составляющие элементы: болотные озера, микроозерки, внутриболотные водотоки, топи.
Болотные озера (рис. 8) расположены на крупных торфяных массивах, они представляют остатки древних озер. По мере торфона-копления их первоначальные площади сокращались, а уровень воды поднимался вместе с торфяными берегами. Питание болотных озер идет за счет атмосферных осадков и в результате стока воды с более возвышенных участков. Микроозерки часто встречаются на болотах Подмосковной Мещеры, где есть участки с затрудненным стоком и могут располагаться группами. Здесь из-за повышенного уровня воды происходит деградация, а затем и гибель растительного покрова от застойного увлажнения.
Внутриболотные водотоки встречаются на крупных болотных массивах: Шатурском, Туголесском, Радовицком. Они бывают первичными (заторфовывающиеся и постепенно зарастающие ручьи и речки, существовавшие до образования современных болотных систем) и вторичными (ручьи и речки, происхождение которых относится ко времени вступления болот в поздние стадии развития и связано с выработкой массивами собственного рельефа).
Топи — это сильно переувлажненные участки болотных массивов, характеризующиеся разжиженной торфяной залежью, постепенным или периодически высоким уровнем воды, а также непрочной и рыхлой дерниной растительного покрова. Бывают застойные (образующиеся на плоских центральных плато крупных массивов, а также на окраинах выпуклых болот) и проточные (характеризующиеся периодическим поднятием уровня воды выше поверхности растительного покрова и наличием временного поверхностного течения воды).
Основными источниками водного питания болот Подмосковной Мещеры являются: разгрузка вод из нижележащих водоносных горизонтов (грунтовые или артезианские воды, имеющие напор); склоновые воды поверхностного, подповерхностного (внутрипочвенного) или локализованного стока (временные или постоянные водотоки) с прилегающих суходолов; атмосферные осадки (Сирин, 1997). Воды формируются в различных геохимических средах, что способствует формированию и развитию определенного типа болотного массива. Исследованные болота эвтрофного типа развиваются в условиях обводнения минерализованными жесткими водами — грунтовыми, поверхностно-сточными, речными или озерными. В большинстве случаев их питание происходит за счет сезонного грунтового стока с ближайших возвышенных поверхностей. Поверхностные воды в основном питают краевые участки болот (Саваренский, Никитин, 1955), вследствие чего, можно наблюдать горизонтальный рост болотного массива в сторону зоны воздействия склоновых вод. Мезотрофные болота на территории Подмосковной Мещеры развиваются в условиях обводнения поверхностно-сточными водами.
Болота олиготрофного типа формируются под воздействием слабоминерализованных (мягких) вод, среди которых преобладают атмосферные. Режим уровня воды на олиготрофных болотах зависит не только от погодных условий, но и от содержащей влагу органической массы и растительности. Хорошая влагоудерживающая способность торфа препятствует стеканию воды, а в связи с постоянной предельной его влагонасыщенностью весной и после дождей болота быстро наполняются водой. В болотных массивах с внешним стоком эта вода быстро уходит, а замкнутые болотные системы долгое время остаются переувлажненными. Всегда полная влагонасыщенность олиготрофных болот приводит к подпору горизонта грунтовых вод, - это обстоятельство способствует заболачиванию прилежащих территорий.
Основные формы антропогенного воздействия на заболоченные территории Подмосковной Мещеры
Основными формами воздействия человека на заболоченные территории Подмосковной Мещеры являются: осушительная и лесо-осушительная мелиорации, добыча торфа и пожары.
В исследуемом районе осушительной мелиорации подверглись территории торфяных месторождений, сельскохозяйственных земель, а также лесные и луговые угодья.
Под воздействием осушения происходит коренная перестройка рельефа, существенно увеличивается среднегодовой сток с дневной поверхности, повышается испарение, понижается уровень грунтовых вод, вследствие чего падает зеркало воды в реках и водоемах, наблюдается пересыхание колодцев, прудов и мелководных озер. После осушения наблюдается усадка торфяной залежи, понижаются абсолютные отметки рельефа, увеличивается его вертикальная расчлененность, на поверхности появляются минеральные острова и образуется специфический микрорельеф: приствольный кочкарник. При такой деградации торфяника ежегодная убыль слоя залежи составляет 3 — 4 см в год (Тановицкий, Обуховский, 1988).
В Подмосковной Мещере с экономической точки зрения наиболее пригодными для освоения являются эвтрофные не залесенные болота грунтового питания со средне и хорошо разложившимся торфом, встречающиеся на водораздельных поверхностях и речных террасах. Исследуемые болота осушаются с помощью открытых или закрытых каналов, которые понижают уровень грунтовых вод до опре деленной глубины. В настоящее время из-за больших затрат подобные мелиоративные работы почти не ведутся.
Общее состояние объектов мелиорации в изучаемом районе находится в тяжелом положении, наблюдается тенденция сокращения ранее осушенных площадей. Это способствует поднятию уровня грунтовых вод на прилегающих территориях и повторному заболачиванию. Необходимо разработать меры по сохранению оставшейся работоспособной части мелиоративных систем, т.к. данное положение может привести к полной ликвидации и переводу осушенных площадей в разряд бросовых земель и их списанию.
Следует разработать и реализовать комплексную программу сохранения и восстановления, где это необходимо, осушительных систем на данной территории. Восстановление осушительных систем возможно только под контролем и при поддержке государства, региональных органов власти и экологов. При сохранении настоящих темпов финансирования мелиоративных систем в Московской области на прежнем уровне неизбежно дальнейшее уменьшение их надежности и работоспособности.
В настоящее время осушенные болотные массивы теряют свою самую главную экологическую функцию: снижается самоочистительная способность экосистем.
Большое влияние на болота исследуемой территории оказала ле-соосушительная мелиорация, в результате которой сформировались новые гидротермические условия, прекратился процесс торфонакоп-ления, в оборот веществ включились «законсервированные» растительные остатки, увеличилось количество кислорода в почве. Н.И. Пьявченко (1980) указывал на то, что лесоосушительная мелиорация имеет и положительное значение: торфяные залежи под лесными мае сивами не подвергаются эрозии и не минерализуются, — их можно сохранить и рационально использовать в будущем.
В районе оз. Мазуринского лесоосушительная мелиорация за прошедшие 30 - 40 лет способствовала увеличению процентного содержания древесной растительности, покрытию лесом безлесных участков и уменьшению болотной флоры. Переосушка заболоченных лесных территорий приводит к снижению плодородия и ухудшению качества древесины.
На территории Подмосковной Мещеры нецелесообразно вести большие осушительные работы: - отсутствуют подходящие по качеству водоприемники, а сам район имеет низменно-равнинный характер, что приводит к значительному увеличению стоимости и трудоемкости технического осуществления осушительных работ; - ухудшается пожароопасная обстановка - мелиорированные болота и заболоченные территории при высыхании подвергаются мощнейшим пожарам; — возникает необходимость искусственного орошения, из-за неустойчивости увлажнения и возможного переосушения; — урожайность осушенных эвтрофных болот не превышает те же показатели, регистрируемые на обычных сельскохозяйственных землях; — за последнее время в Мещере увеличился дефицит трудовых ресурсов, поэтому расширение площадей сельскохозяйственных угодий нецелесообразно; - большинство сельскохозяйственных акционерных предприятий и частных владельцев имеют слабую материально-техническую базу и недостаточное количество горюче-смазочных материалов, в ре зультате они не могут полностью использовать осушенные земли; — в исследуемом районе дорожная сеть находится в неудовлетворительном состоянии, а при высокой стоимости прокладки дорог осушение новых территорий не выгодно.
Из вышесказанного следует, что в современных экономических условиях не рентабельно проводить осушительные работы на новых территориях Подмосковной Мещеры, а следует поддерживать в функциональном режиме уже осушенные площади.
Добыча торфа является мощным фактором изменения болот, в результате которого происходит полное уничтожение растительного покрова, торфяной залежи и почвы. На сегодняшний момент существует несколько способов добычи торфа: экскаваторный (наименее экономичен и в настоящее время не используется), гидравлический, фрезерный.
При гидравлическом способе добычи торфа остаются карьеры по форме напоминающие правильные прямоугольники и отделяющиеся друг от друга перемычками в виде полосок невыработанного торфа. Иногда межкарьерные перемычки размыты и карьер имеет вид большого водного массива. В настоящее время добыча торфа в Мещере производится только фрезерным способом как самым экономичным. Выработанные фрезерные поля представляют собой выровненные беспнистые участки в виде отдельных карт, ограниченные дренажными каналами.
