Томская область расположена на юго-востоке Западно-Сибирской равнины и занимает площадь 316,9 тыс. кв. км. Расстояние между северной и южной границей по меридиану 600 км. Поэтому климатические условия южных и северных районов заметно отличаются. Почти вся территория области находится в пределах таежной зоны. Площадь сельхозугодий незначительна: около 1,3 млн. га (4%). Большую часть территории занимают леса, болота, реки и озера. Соседствует с Красноярским краем, с Кемеровской, Новосибирской, Омской и Тюменской областями, Ханты-Мансийским автономным округом.

Рельеф Томской области отличается исключительной равнинностью. На десятки и сотни километров тянутся плоские, слабо дренированные и. как следствие, сильно заболоченные пространства с абсолютными отметками ниже 200 м над уровнем моря. Максимальная абсолютная высота 258 м приурочена к юго-востоку области, куда входят отроги Кузнецкого Алатау. От этой наиболее возвышенной части равнина наклонена на северо-запад. В таком направлении протекает и р. Обь (спускающаяся до отметки 32 м близ города Стрежевого), которая делит область на две почти равные половины: более возвышенное правобережье (до 193 м) и левобережье (до 166 м). где расположена северная часть крупнейшего в мире Васюганского болота. Центральная часть области занята широкой долиной Оби с комплексом террас.

Территория Томской области хорошо увлажнена и поэтому имеет развитую речную сеть. Река Обь в своем среднем течении пересекает область с юго-востока на северо-запад на протяжении 1065 км. Всего в Томской области насчитывается 573 реки длиной более 20 км. Все эти реки относятся к бассейну Оби. Основными ее притоками являются (вниз по течению) Томь, Чулым, Чая, Кеть, Парабель, Васюган и Тым. Томь и Чулым берут начало в горах Кузнецкого Алатау, на Томскую область приходятся равнинные участки этих рек — нижняя часть Томи, а также среднее и нижнее течение Чулыма. Весеннее половодье на реках области обычно начинается в апреле. Его уровень превышает зимнюю межень в среднем на 2-6 м. Часто, а на некоторых реках почти ежегодно происходит затопление поймы на 20-30 суток. В среднем и нижнем течении Кети и Васюгана — до двух месяцев. Обь вскрывается в конце апреля. Половодье длится до конца июня. В отдельные годы уровень воды в реке поднимается на 9 м.

Река образуется слиянием Бии и Катуни на Алтае. Длина 3650 км (от истока Катуни 4338 км, от истока Иртыша 5410 км). Площадь бассейна 2990 тыс. кв. км. Протекает по Западно-Сибирской равнине в широкой долине, разбиваясь на рукава и протоки. Впадает в Обскую губу Карского моря, образуя дельту площадью свыше 4 тыс. кв.км. Основные притоки: Томь, Чулым, Кеть, Тым, Вах (правые); Васюган, Большой Юган, Иртыш, Северная Сосьва (левые). Ледостав с ноября до конца апреля в верховьях и начала июня в низовьях. Судоходна на всем протяжении. На левом берегу, в среднем течении,— Юганский заповедник. На Оби — Новосибирская ГЭС и водохранилище. На реке расположены города: Барнаул, Камень-на-Оби, Новосибирск, Колпашево, Стрежевой, Нефтеюганск, Лабытнанги, Салехард.

В Томской области озера распространены не так широко, как в других районах Западно-Сибирской равнины. Однако имеется много озер-стариц в поймах рек, количество которых возрастает к северу.
Имеются также внутриболотные остаточные озера, сохранившиеся в процессе развития болотных массивов. К ним относится и самое крупное в области озеро Мирное с площадью зеркала 18,3 кв. км. В южных районах на малых реках и в логах построено много прудов сельскохозяйственного назначения.

Заболоченность области составляет около 30%. Годовое количество осадков в этих местах превышает испарение, а недостаточный дренаж приводит к застою влаги, в результате чего болота на территории области распространены практически повсеместно. В целом для сильно заболоченных районов Томской области характерно чередование приречных дренированных полос, обычно покрытых лесом, с заболоченными междуречными пространствами. Основным типом болот области являются верховые сфагновые. Широко распространены по всей области и рямы и мари, растительность которых представлена соответственно угнетенными формами сосны и лиственницы высотой 4-8 м, а также болотного багульника и сфагновых мхов. В прошлом на месте Васюганского болота была лесостепь, где обитали с V в. до н.э. и по V в. народы самобытной кулайской культуры. Васюганские болота возникли путем заболачивания суши. Раньше болота были изолированными. Потребовалось всего около 500 лет, чтобы объединить их в единый громадный болотный массив. Мощность торфяников местами превышает 10 м. Сейчас ежегодно слой торфа растет на 2 см.
Болота большинству людей представляются гиблым местом. Однако люди, влюбленные в свой край, так рассказывают о его достоинствах и красотах, что невольно возникает желание увидеть все собственными глазами.

Климатические условия и количество выпадающих атмосферных осадков благо приятны для формирования на территории области развитой речной сети. В Тульской области протекают 1682 реки и речки, как постоянно текущие, так и пересыхающие, общей протяженностью 10 933 км. Большинство рек имеют длину менее пяти километров. Они составляют около 77 % всего количества водотоков. Например, в бассейне Упы их насчитывается 458, Дона - шесть, Красивой Мечи - четыре. Распределены речки и речушки неравномерно. Наибольшая протяженность их в Ленинском районе - 729 км, в Веневском - 590 км, Ясногорском - 517 км. А вот в Новомосковском районе - 190 км, в Каменском - 145. Рек, протяженностью более 10 км, области насчитывается 190. Реки, длиной от пяти до десяти и от 10 до 100 км, составляют, соответственно, 13 и 11 %, а более 100 км - всего 0,3 %. Таким образом, к малым рекам практически относятся все реки области, за исключением Оки, Упы, Дона и Красивой Мечи. Средняя густота речной сети составляет 0,4 км/км 2 и изменяется от 0,03 до 2,78 км/км 2 .
Речная сеть Тульской области относится к двум бассейнам: река Ока с Упой и притоками - к замкнутой области внутреннего стока (собственно Каспийский бассейн). Река Дон и его притоки - к бассейну Атлантического океана (собственно Азово-Черноморский бассейн). Реки области принадлежат, в основном, к бассейну Оки, который занимает 75 % территории области; на бассейн Дона приходится 25 % территории.
В состав Окского бассейна входят Упа с притоками, Зуша (верховье), Чернь с притоками Розка и Уготь, Снежедь, Иста и Истичка, Бобрик, Левая Рука, Правая Рука, Вырка, Черепеть, Крушма, Вашана, Выпрейка, Скнижка, Любосна, Скнига, Беспута, Большая Смедва, Осетр с притоками Веневка и Мордвес, Проня (верхнее течение).
К Донскому бассейну относятся Красивая Меча с притоками Каменка, Турдей, Гоголь, Семенек (устье), Птань (верховье); Непрядва с притоками Папоротка и Ситка; Вязовка ("Вязовня, Язовна" (верховье)), Большая и Малая Сукромка, Мокрая Табола, Донец.
Река Упа с ее многочисленными притоками составляет самостоятельный крупный бассейн.
Если наложить тектоническую карту на топографическую, то, как правило, русла рек совпадают с линиями тектонических разломов земной коры. Это прослеживается и на территории Тульской области. В западной периферийной части Тульской купольно-кольцевой структуры по ее кольцевому разлому течет Ока, а в восточной части этой структуры тоже по подобному разлому протекает Дон.
Рельеф области определяет равнинный тип рек. Все они имеют малое падение. Для Оки от Белева до Алексина оно составляет 18 см на один км; для Упы на всем протяжении - 21 см на один км. Режим рек области определяется ее положением в лесостепной зоне, умеренно-континентальным климатом и подстилающей поверхностью.
Реки имеют смешанный тип питания - снеговое, дождевое, подземными водами - с преобладанием стока за счет талых вод.
Зимой реки питаются преимущественно грунтовыми водами; летом и осенью - дождевыми и грунтовыми; весной - главным образом талыми водами. Основное место питании принадлежит снегу, на долю которого приходится 60 - 80 %, а на дождевое и грунтовое питание - 20 - 40 %. Распределение стока внутри года неравномерно: около 70 - 80 %, а иногда и больше годового объема стока проходит весной в марте апреле. Слой весеннего стока изменяется по территории от 88 до 74 мм. Наиболее полноводны реки Тульской области бывают в половодье. Вскрытие рек начинается конце марта - начале апреля. Ледоход продолжается три - восемь дней, а разлив сохраняется в течение 10 - 20 дней.
Важнейшим показателем водообеспеченности рек является меженный сток.
Объем меженного стока 50-процентной обеспеченности, формирующейся в пре делах области, составляет 67 мм слоя стока, а для 75-процентной обеспеченности - 57 мм. По отдельным районам области он изменяется (для 50-процентной обеспеченности года) от 22 до 146 мм. Летом на всех реках устанавливается самый низкий уровень воды, повышающийся в период кратковременных ливней. Минимум меже ни приходится на июль - начало августа, когда иссякают грунтовые воды и идет интенсивное испарение. Крупные реки сильно мелеют, мелкие пересыхают. В это время они дают около 10 % годового стока. В сентябре и октябре в связи с уменьшением испарения и увеличением влажности воз духа уровень рек повышается. Водные ресурсы малых рек в настоящее время составляют при 75-процентной обеспеченности 1,3 км 3 воды. В зависимости от природных условий для отдельных рек распределение годового стока имеет некоторые специфические особенности. Так, реки карстовых районов (Зуша, Чернь, Плава и др.) имеют более низкие весенние уровни и более высокие летние. Минимальный сток их достигает 1,8 л/сек/км 2 , что на 0,8 л/сек/км 2 больше зонального. Общий объем среднего годового стока рек области достигает 11,4 км 3 .
Замерзают реки во второй половине ноября - сначала небольшие, затем крупные. Однако это может происходить ранее или позднее данного срока. Иногда вследствие оттепелей, сопровождающихся выпадением обильных осадков, наблюдаются зимние паводки с подъемом воды до трех с половиной - четырех метров. Продолжительность ледостава составляет около 100 - 135 дней. Толщина льда достигает 50 - 80 см. В сильные морозы мелкие речки промерзают до дна.
Реки области отличаются небольшими скоростями течения (от 0,1 - 0, 5 до 1 - 1,5 м/сек). Глубины редко превышают шесть десять метров. Из-за развитых в их бассейнах эрозионных процессов в русла рек сносится большое количество мелкозема.
В Оке и на Дону его содержится 100 - 205 г/м 3 , а иногда повышается до 300 - 350 г/м 3 .
Сброс промышленных сточных вод сильно уменьшает прозрачность воды, придает ей на отдельных участках специфический запах. Среднегодовой расход воды в реках области колеблется от 144 до 450 м 3 /сек.
Надо отметить, что водохозяйственный баланс области 50-процентной и 75-процентной обеспеченности на 1977 г. был положителен и только по нескольким водотокам (реки Тулица, Воронка, Турдей) наблюдался дефицит воды, однако, данный баланс Тульской области в дальнейшем значительно ухудшился в связи с развитием хозяйственного комплекса.
К наиболее крупным и широко известным рекам области относятся Ока, Упа, Дон, Красивая Меча и Непрядва.
ОКА - крупнейшая река области. Это второй по величине приток Волги и седьмая река по длине и обширности бассейна в Восточной Европе.
О происхождении названия Ока существует несколько гипотез. Одна на основе финно-угорских языков (от финского йокки, т.е. река). Другая - на общей основе - славяно-балто-германских языков (от древнелитовского-балтского - акис, т.е. око, глаз). Дословно - светлоокая.
Длина Оки равна 1540 км, площадь бассейна - 245 тыс. км 2 . Ока берет начало в Орловской области недалеко от станции "Малоархангельск", образуясь от слияния двух речек Оки и Очки. По территории Тульской области река течет на протяжении 230 км, из которых около 100 км по границе области и около 130 км в ее пределах.
Последняя часть Оки состоит из двух участков - белевского на западе и алексинского на северо-западе. Белевский участок Оки имеет меридиональное направление, а алексинский - северо-восточное. В целом же в пределах области Ока протекает своим верхним течением.
Ока - самая русская из всех русских рек.
Если Волгу считают "главной улицей" России, то Оку можно назвать её "голубой аллеей". Водная нить реки проходит в самом сердце европейской части России. Ока - стародавняя водная дорога. По ней Русь связывалась с Востоком. В "Книге областей мира от востока к западу", написанной персидским географом в X в., впервые сказано об Оке как притоке Волги: "Эта река Рус проходит среди славян, направляясь к востоку, до самой границе Русов..." Арабские географы в своих описаниях именовали Оку славянской рекой. Она являлась пограничной рекой. Ее воды преграждали путь кочевникам при нападении на русскую землю с юга.
В старинных документах Оку называли "поясом Богородицы". По ее берегам и вдоль ее притоков тянулась дозорная линия, строились городки-остроги и охранные посты.
В Оке водились осетр, судак, стерлядь, сом, лещ, язь, окунь, голавль и другие виды рыб.
Ока с ее плесами и пляжами, прибрежными рощами и лесами остается любимым местом отдыха всех приезжающих.
УПА - самый крупный правый приток Оки в пределах области. Упа, в переводе с балтского (древнелитовского), означает река. Длина ее - 345 км. Общая длина речной сети Упы - 1430 км. Площадь бассейна - 9740 км 2 . Упа берет начало у с. Верхоупье Воловского района. Впадает в Оку у д. Кулешово Суворовского района. В своем течении Упа делает огромную петлю от места впадения в нее Уперты через г. Тулу до с. Крапивна Щекинского района, образуя при этом многочисленные меандры. От истоков и до г. Тулы Упа имеет в целом се верное направление.
Упа протекает по Воловскому, Тепло-Огаревскому, Киреевскому, Ленинскому, Алексинскому, Дубенскому, Одоевскому, Белевскому и Суворовскому районам. На бассейн Упы приходится несколько менее половины территории области. Узкая вначале река течет по открытой местности заселенных берегах, ближе к г. Советску чувствуется подпор воды от водохранилища Щекинской ГРЭС. Перед водохранилищем по обеим сторонам реки лес. За плотиной водохранилища Упа имеет стабильный уровень, крутые, живописные, поросшие лесом берега с выходом родниковых вод. Местами река течет в зеленом коридоре. Ниже впадения правого притока Шата Упа выходит из зеленых массивов и течет среди полей. В районе Тулы Упа уже полно водная река. Течение ее здесь слабое, берега преимущественно обрывистые, открытые, долина широкая. За Тулой река имеет общее направление на северо-запад, берега ее заросли ивняком. Ниже с. Бережки, где река подходит к одноименной ж/д станции, Упа делает большую излучину.
Это самая северная точка, которую достигает Упа. Здесь у д. Кетри в нее с севера впадает Упка, и Упа резко поворачивает на юго-запад.
ДОН - четвертая по величине река Восточноевропейской равнины. На территории области он находится только самым верхним течением на протяжении около 85 км. Дон, в переводе с древнеиранского, означает вода, река. В древности был известен под названием Танаис. За исток Дона принималось прежде Иван-озеро. "Отец истории" Геродот сообщал, что скифская река Танаис (Дон) течет из большого озера и вливается в еще большее (Азовское море). Еще в X в. арабский путешественник Аль-Маруди писал о том, что берега Танаиса (Дона) "заселены славянскими и другими народами". На Иван-озеро он указывает, как на место торговли мехами, моржовым зубом и балтийским янтарем. Истоками Дона интересовались многие ученые прошлого, в том числе и великий итальянский мыслитель Леонардо да Винчи. На карте английского путешественника Энтони Дженкинсона (1562 г.) Иван-озеро указано как исток Дона. Выдающийся памятник русской географической науки "Книга Большому чертежу" (1627 г.) свидетельствует, что "река Дон вытекает из Иваня-Озера". Но в 1908 г. "Подробный отчет о практических результатах экспедиции по исследованию источников главнейших рек Европейской России" сообщал следующее: "За исток Дона в курсах географии обыкновенно принимается небольшое озеро "Иван-озеро". Однако работы экспедиции установили, что из "Иван-озера" на юг по направлению к течению Дона никакого ручья не вытекает, что озеро в меженное время своими водами Дона не питает, вешние же его воды текут в р. Шат и лишь избыток их направляется в долину Дона".
Для водного режима верхнего течения Дона характерны черты, свойственные рекам восточных склонов Среднерусской возвышенности. Средний годовой расход Дона при выходе из пределов области равен примерно 21 м 3 /сек. Около 70 % годового стока приходится на весну.
КРАСИВАЯ МЕЧА - самый крупный приток Дона. Исток реки лежит южнее с. Волчья Дубрава Тепло-Огаревского района, а устье в Липецкой области. Своим верхним течением она проходит в пределах Воловского, Каменского, Ефремовского районов. Длина реки в границах области около 190 км.
Меча упоминается в завещании киевского князя Ярослава Мудрого еще в 1054 г.
Также о ней говорится и в более поздних летописях. Вот что пишет летописец о том, как после победы на Куликовом поле русские преследовали татар: "...побегоша погании, а хрестьяне погониша вслед их, биюще, и гониша биюще, Мечи реки". Как видим, река в те времена называлась просто Мечей. В "Книге Большому чертежу" Меча называется Быстрой Мечей. Наконец, кто-то, одаренный чуткой душой поэта, присвоил ей изумительно верный эпитет "Красивая". А еще в народе она звалась не Красивая Меча, а Красивая Мечь. На территории области Красивая Меча многоводнее, чем Дон. Общая ее протяженность равна 245 км, а площадь бассейна 6083 км 2 . Сред нее падение реки в пределах области составляет 35 см на один км. Красивая Меча протекает в глубокой и сильно извилистой долине, которая в одних местах принимает каньонообразный вид, а в других - расширяется до одного - полутора км.
Сильно пересеченный рельеф в восточной части Ефремовского района, обрывистые склоны, известняковые обнажения, нагорные дубравы - все это придает окружающей местности живописный вид. Особенно красива долина реки на отрезке с. Козье-Шилово, получившая название "Русская Швейцария".

В настоящее время озер в Тульской области немного. По своему происхождению они относятся к двум типам: пойменные (озера-старицы) и карстовые. Когда-то (до начала 60-х гг.) самыми распространенными в области были озера старицы, которые располагались в поймах рек Оки, Упы, Дона и др. Они представляют собой остатки прежних русел рек и имеют вытянутую, серповидную и редко округлую форму. Наиболее значительные из них достигали длину более 200 м при глубине три четыре метра. Питание пойменных озер идет, главным образом, за счет полых вод, а так же атмосферных осадков и подземных источников - ключей. В летний период большинство стариц вследствие испарения сильно мелеет. С течением времени они пересыхают, зарастают озерной и болотной растительностью и постепенно пре вращаются в болота.
Сейчас большинство озер в Тульской области карстовые. Они имеют округлую, как циркулем очерченную форму, реже овальную. Карстовые озера отличаются воронкообразным дном и значительной глубиной (до 15 м и более) при относительно небольшой ширине 35 - 100 м. В отдельных случаях и шире. Большая глубина этих озер послужила причиной того, что некоторые из них, расположенные в разных районах области, носят название "Бездонное". Большинство карстовых озер занимают водораздельные или приводораздельные участки. Основное распространение карстовые озера получили на территории Дубенского, Белевского, Ленинского, Щекинского, Одоевского, Арсеньевского районов. Они возникли в результате растворения гипса и известняков нижнего яруса карбона и девона и заполнения провалов грунтовыми и межпластовыми вода ми. Характерно, что на севере области карстовые озера протянулись цепью через Суворовский, Дубенский, Ленинский, Щекинский, Веневский районы. Постепенно карстовые озера зарастают, превращаются в болота, а затем вообще исчезают.
В режиме уровней озер различаются два периода: подледный и период свободной воды (безледоставный). Каждому из них свойственны различные водные фазы: подледному - зимняя межень, безледоставному - весеннее половодье, летняя межень и осенние паводки. Они различаются качественно (природой явления) и количественно (объемом, высотой, продолжительностью). При установлении границ водных фаз (вскрытие, замерзание, начало и максимум половодья, факт паводка и пр.) основной функцией является время. Не у всех озер Тульского края водные фазы получают свое полное выражение.
Ледостав на озерах области, в основном, начинается во второй декаде ноября, заканчивается в конце апреля. Однако для любого из озер наиболее характерен месячный интервал, в течение которого развивается процесс замерзания. Он несколько сокращается в годы позднего замерзания и увеличивается в годы раннего ледостава.
Водный режим озер в предледоставный период характеризуется преимущественно повышением уровней от осенних дождей.
В период ледостава ход уровней воды может быть четырех типов: а) уровни непрерывно понижаются до конца зимней межени; б) в первые один-полтора месяца ледостава повышаются с последующим непрерывным понижением до периода наинизших горизонтов; в) остаются почти стабильными в период межени или в течение нескольких месяцев; г) повышаются период ледостава.
Предледоставное повышение уровней воды бывает не позднее середины декабря, после чего они понижаются, когда наступает период зимней межени - длительных (сезонных) низких уровней, которые обычно устанавливаются вследствие полного прекращения поверхностного стока и перехода озер на подземное питание. Зимняя межень длится до конца марта - начала апреля периода - наинизших уровней, время наступления которых для разных озер различно. На некоторых озерах часть поверхностного и подземного притока в летне-осенний период переходит на зиму и служит дополнением к зимнему подземному питанию. В отдельные зимы на некоторых озерах уровни почти стабильны: приточно-сточные расходы равны. Небольшое падение уровней воды в озерах подо льдом, а тем более их стабильность - свидетельство достаточно обильного притока подземных вод в озерные котловины. Зимой в озерах при незначительном подземном питании появляется недостаток кислорода в воде, бывают так называемые "заморы", когда подводные обитатели погибают.

На территории области больше распространены искусственные водоемы: пруды и водохранилища. Пруды в Тульском крае сооружались издавна. Крупные пруды - водохранилища в XVII - XVIII вв. возводились при металлургических заводах. Из сохранившихся до наших дней - Дубенский пруд, которому более 250 лет. Пруды были непременным атрибутом ландшафта помещичьих усадеб. Некоторые из них выделялись размерами и красотой, были окружены парками. Образцом может служить Большой пруд в Богородицке в имении графа Бобринского, над созданием которого немало потрудился известный русский естествоиспытатель А.Т. Болотов.
Для хозяйственных нужд пруды строились при монастырях, в селах и деревнях крестьянскими общинами. Позднее к ним прибавились пруды столыпинских кулаков - хуторян. В прудах, преимущественно помещичьих, разводили рыбу, причем не только обычную (карпа, карася, линя, леща и др.), но также стерлядь и даже форель.
После Октябрьской революции прудовое хозяйство Тульского края претерпело значительный урон. Одни пруды были спущены, чтобы взять рыбу, и не восстанавливались; от других не осталось и следа, так как их площади стали огородами. В итоге, 62 % прудов было разрушено. Даже к началу 40-х годов из 608 прудов 294 находились в аварийном состоянии; 260 совсем не имели рыбы; большинство затянулось илом и использовалось только в целях водоснабжения.
В настоящее время в Тульской области имеются 652 пруда, устроенные в различные годы, площадью зеркала 3,6 тыс. га и объемом 62,5 млн. м 3 воды. Пруды больше распространены в северной части области, где рассеченный рельеф и развитая гидрографическая сеть способствуют их строительству. С 1961 по 1977 гг. в различных районах области было построено 116 водоемов. Самые крупные из них: в совхозе "Молоденки" Кимовского района (52 га), в совхозе "Прогресс" Веневского района (52 га), совхозе "Непрейка" Ленинского района (18 га), колхозе им. Суворова Суворовского района (81,4 га) и др. хозяйствах.
Питание и режим прудов сходны с питанием и режимом озер. Значительные по площади пруды имеют рыбхозы: "Кимовский", "Непрейка" (Ленинский район), "Воскресенский" (Дубенский район), "Кобылинка" (Ефремовский район). Режим и питание этих водоемов контролируется и поддерживается в зависимости от требований ведения хозяйства.
Наиболее крупными водоемами в области являются водохранилища, которые созданы, в основном, для водоснабжения промышленных предприятий.
Любовское водохранилище построено 1933 г. на р. Любовке у г. Новомосковска.
Площадь водохранилища равна 280 га, объем воды 13,7 млн. м 3 . Его вода используется для охлаждения Новомосковской ГРЭС.
Пронское водохранилище сдано в эксплуатацию в 1971 г. на р. Пронь. В длину оно простирается на 26 км, а максимальная ширина достигает двух км. Площадь зеркала равна 1620 га, а объем воды - 71,5 млн. м 3 . Водохранилище предназначено для промышленного водоснабжения химических предприятий г. Новомосковска и Новомосковской ГРЭС.
Черепетское водохранилище возникло на р. Черепеть вместе с окончанием строительства ГРЭС у г. Суворова. Площадь зеркала водохранилища - 900 га, а объем воды - 37 млн. м 3 . Водоем используется как охладитель Черепетской ГРЭС, а частично - для отдыха горожан и жителей близлежащих рабочих поселков и сел.
Шатское водохранилище создано на р. Шат у г. Новомосковска для удовлетворения потребности в воде предприятий города. Его площадь равна 1200 га, а полный объем воды составляет 66,0 млн. м 3 . В последние годы зона водохранилища развивается как важный рекреационный центр (зона отдыха) городов Новомосковск, Узловая, Кимовск, Донской, Сокольники.
Щекинское водохранилище располагается на р. Упа у г. Советска. Площадь его зеркала равна 600 га, а полный объем воды 21 млн. м 3 .
В последние годы в области создано несколько небольших водохранилищ на малых реках в Ясногорском районе на р. Осетр, на р. Воронка у пос. Косая Гора под Тулой и на р. Бобрик у г. Донской.

Тульская область, в основном, находится в зоне низинных равнинных болот. Только на северо-западе и севере ее территория входит в зоны низинных и облесенных верховых болот. Болота в области имеют ограниченное распространение.
Общая площадь болот составляет более 0,07 %. Основная масса болот связана с поймами рек. Другие болота возникают с течением времени на месте карстовых озер. Эти болота располагаются на водоразделах или приводораздельных территориях. Наибольшая заболоченность наблюдается в Суворовском, Дубенском, Ленинском, Щекинском, Кимовском районах; наименьшая - на юге - в Ефремовском, Куркинском, Тепло-Огаревском, Каменском, Воловском.
В области известны все три типа болот - низинные, переходные и верховые. В эти термины иногда вкладывают не совсем точный смысл. Полагают, будто низинные болота - это болота, расположенные в понижениях, а верховые - на водоразделах, или, что низинные болота питаются грунтовыми водами, а верховые - атмосферными осадками. И то и другое неточно. К низинным относятся болота, поверхность которых увлажняют воды, богатые минеральными солями, а к верховым - увлажняемые водой, бедной минеральными соля ми. Переходные являются промежуточным типом. Что же касается положения болот относительно рельефа, то, действительно, низинные болота большей частью располагаются в понижениях, а верховые - на пониженных или почти ровных водоразделах. Однако это не обязательно. И на водоразделе можно встретить низинное болото, особенно, если оно еще молодое, а подстилающие грунты богаты минеральными солями. С другой стороны, болота, расположенные в самых глубоких котловинах, могут быть верховыми, если, например, котловина расположена среди бедных перемытых песков.
Низинные болота в области занимают 2,5 % площади заболоченных и избыточно увлажненных земель. Они сосредоточены в понижениях и поймах, реже на водоразделах. Значительное их количество расположено в притеррасной части поймы Упы.
Наиболее крупные низинные болота Лупишкинское (Кимовский район), Лихвинское (Суворовский район). Низинные болота встречаются в поймах рек Оки, Дона, Упы, Черепети, Снежеди, Беспуты и др. В области имеются также болота переходного типа и редко верхового. Последние рас полагаются на севере территории. Они мелкие и облесенные. Переходные и верховые болота занимают понижения, чаще карстового происхождения. По топографическому положению они находятся на водоразделах или пологих приводораздельных склонах не круче 3 - 4°. С болота ми в области связаны основные залежи низинного торфа.

В Тульской области имеются значительные запасы подземных вод. Общий дебит разведанных запасов подземных вод для целей водоснабжения составляет 1116,2 тыс. м 3 в сутки, а суммарный водоотбор достиг величины 1150 тыс. м 3 в сутки. Единственным используемым источником хозяйственно-питьевого водоснабжения в области в настоящее время являются подземные воды. В области действуют 733 хозяйственно-промышленных водозабора, а общее количество скважин, предназначенных для извлечения воды, превышает 3300.
По условиям залегания подземные воды относятся к трем типам: верховодка, грунтовые и артезианские воды. Верховодка располагается близко к уровню земной поверхности, залегает в песках, юрских глинах, лессовидных суглинках и морене.
Мощность ее горизонта подвержена се зонным изменениям. Наибольшей мощности она достигает весной. В остальные сезоны года может исчезать. В верхней толще четвертичных отложений (особенно под лесом) за счет снеготаяния и весенне-летних осадков верховодка, скапливаясь довольно долго, даже в сухое лето, поддерживает высокую влажность почв.
Воды, приуроченные к юрским, меловым и четвертичным отложениям, имеют характер грунтовых. Дебиты их скважин резко уступают дебитам водоносных горизонтов каменноугольных и девонских отложений.
Собственно грунтовые воды обособляются на границе четвертичных отложений и коренных пород, питая ручьи и источники, весьма обильные вблизи русел рек Оки, Упы и др. Местами жесткие почвенно-грунтовые воды, прошедшие через толщи известняков выходят близко к поверхности и обусловливают формирование свое образных темно цветных почв; такие места легко отличить по повышенной влажности почвы, темному (почти черному) цвету поверхности почвы и присутствию особой влаголюбивой растительности.
Под территорией Тульской области размещены три подземных моря. Первое находится в каменноугольных отложениях.
Из этого пресного моря, расположенного в тульских, окских и упинских водоносных горизонтах, берут воду для питьевых целей. К сожалению, эта драгоценная вода используется и для промышленности.
Второе море размещено в верхнедевонских отложениях. В верхнедевонском море отмечаются два водоносных горизонта. Первый горизонт - Хованский, вода его слабо минерализована. Ее используют для питьевых целей. Ниже расположен елецкий водоносный горизонт, который характеризуется минеральными целебными водами.
Третье среднедевонское море - Старооскольский водоносный горизонт - представлено целебными бромсодержащими рассолами.
Наибольшее значение для водоснабжения имеют артезианские воды, заключенные в отложениях девонской и каменно угольной систем. На территории области выделяется около 20 водоносных горизонтов. Севернее широты Плавска пресные подземные воды приурочены к отложениям карбона. Они залегают несколькими горизонтами и отличаются хорошим качеством. Здесь находятся два гидрологических района области. Первый занимает Заокский, северную часть Ясногорского и Веневского районов. Водоносный горизонт залегает здесь на глубине 90 - 120 м. Дебит колеблется от 0,5 до 2,5 л/сек. Второй цен тральный район занимает 50 % территории области. Подземные воды в нем располагаются в Упинском, Тульском и Алексинском горизонтах нижнего карбона на глубине до 70 м, местами до 110 - 160 м. Дебит равен 0,5 - 5 л/сек. Третий район находится к югу от широты Плавска и приурочен к девонским отложениям. Чередование слоев глин образует несколько водоносных горизонтов с дебитом 0,5 - 9 л/сек.
Водоносные горизонты, залегающие под девонскими отложениями на юге и под каменноугольными на севере, отличаются сильной степенью минерализации.
Буровые работы показывают, что территория Тульской области исключительно богата минеральными водами.
Широкой известностью пользуются краинские сульфат кальциевые и сульфидные воды и лечебные грязи, на базе которых функционирует курорт "Краинка" Суворовского района. Основные лечебные факторы курорта это минеральные воды и торфяная грязь. Воды являются аналогами вод курорта "Ликенай" и французского курорта "Контрексвилль", воды "Трускавец", "Ижевской" воды, а также "Смирновской" и "Славянской" курорта "Железноводск". Краинский торф редчайшая разновидность сероводородных торфов, весьма ценных в лечебном отношении. Его месторождение обильно питается гипсовой водой, поэтому краинская грязь минерализована. Кроме того, в ней высокое содержание сероводорода.
На северной части территории области разведаны запасы минеральных вод. Наиболее перспективен берег Оки на участке Алексин - Велегож. Здесь на глубине 315 - 360 м обнаружена вода, близкая по химическому составу водам курортов "Трускавец" и "Кашин". Этот же тип вод на глубине 235 м найден у Венева. Около Ясногорска выявлена минеральная вода хлор натриевого типа. Во время изыскательных работ на территории Тульской областной больницы обнаружен источник минеральной воды, близкой по содержанию и лечебному действию к водам "Старая Русса". Выходы минеральных вод известны также в Ленинском, Щекинском, Богородицком, Кимовском и др. районах.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1.Возникновение болот и география их распространения

1.1 Условия возникновения болот

1.2 Географическое распространение болот

Глава 2. Классификация болот

2.1 Исследование классификации болот отечественными и зарубежными учеными

Глава 3. Основные направления использования болот в хозяйственной деятельности

Глава 4. Экологический состав и функции болот

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Полюби эту вечность болот:

Никогда не иссякнет их мощь.

Этот злак, что сгорел - не умрет.

Это куст - без толщ.

Эти ржавые кочки и пни…

С древнейших времен болота для человека были чуждой, опасной средой и неразгаданной тайной. Люди «населяли» болота легендами и преданиями. Потом они поняли, что болота - источник горючего топлива - торфа. Но отношение к болоту оставалось скорее негативным. Исследования природы болот начал ещё М.В. Ломоносов, большой вклад внёс советский ботаник В.С. Доктуровский, создатель руководства по болотоведению.

Болото - это участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности.

Болота чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах. В России распространены на севере Европейской части, в Западной Сибири, на Камчатке. В Белоруссии и на Украине болота сконцентрированы в Полесье (так называемые Пинские болота). Болота - одна из интереснейших туристических достопримечательностей Беларуси. В нашей стране сохранились крупнейшие в Европе открытые низинные болота. Давно осушившие свои топи европейцы даже окрестили Полесскую низменность европейской Амазонкой.

Самые древние болота Беларуси - полесские. Их возраст - около 11 тысяч лет. В Витебской области болота моложе - им «всего» 5-6 тысяч лет. Зато на Витебщине топи глубже - до 9 метров, а на полесских болотах толщина слоя торфа чаще всего не превышает полутора метров. Для сравнения: в Греции есть болота 30-метровой глубины, а бездонные китайские топи в пять раз старше белорусских - образовались более 50 тысяч лет назад. По нашим болотам не бродили доисторические звери. Зато первые люди на территории современной Беларуси селились именно на болоте. Одну из стоянок времен мезолита археологи нашли недалеко от деревни Заосье, родины Адама Мицкевича. Тысячи лет назад первобытные люди основали здесь свайное поселение. Еще одно селение людей, живших до нашей эры, найдено на Витебщине, близ деревни Осовец.

Актуальность исследования: Практически во всех странах мира есть торфяные болота. Торфяные ресурсы - богатейший природный материал. Но торфяные болота - это и это и уникальные природные образования, выполняющие важную роль в биосфере. Они консервирую огромные запасы пресной воды, депонируют углеводород, в существенной мере определяют водный и гидрологический режимы территории, служат гигантскими естественными фильтрами, поглощающими токсичные элементы из атмосферы. Поэтому проблема изучения болотных экосистем очень актуальна.

Цель исследования: изучение географии, особенностей, хозяйственное использования и экологического состояния болот.

Объект исследования: болота.

Предмет исследования: география, особенности, хозяйственное использование и экологического состояние болот.

Задачи исследования:

Изучить условия возникновения болот и географию их распространения;

Рассмотреть классификацию болот;

Рассмотреть использование болот в хозяйственной деятельности;

Изучить экологический состав болот.

Болота - легкие Земли. Они поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород, формируют климат и поддерживают биологическое равновесие. Ученые подсчитали, что один гектар естественных болотных угодий способен поглотить около тонны парниковых газов. В Беларуси на каждого жителя ежегодно приходится 6 тонн парниковых газов. В Германии - 11 тонн, в США - 25.

Болота защищали от врагов, болота кормили - они богаты и дичью, и ягодами, болота лечили - в болотистой местности всегда растет много целебных трав. В благодарность люди каменного века приносили болотам жертвы.

Глава 1 . Возникновения болот и география их распространения

1.1 Условия возникновения болот

Участки земной поверхности, избыточно увлажненные пресной или соленой водой, называют болотами. Вода болот может частично покрывать почву, но может и просто только пропитывать почву. В подавляющем большинстве случаев болота бывают покрыты своеобразной растительностью. Последнее обстоятельство дает основание некоторым авторам называть болотами пространства, занятые особой растительностью, обладающей большой влагоемкостью и малой способностью испарять воду. Понятно, что среди болотной растительности могут быть также и участки воды.

Болота возникают двумя основными путями:

Путем заболачивания водоемов;

Путем заболачивания суши.

Заболачивание водоёмов может происходить по вине человека, например, при возведении дамб и плотин для прудов и водохранилищ. Заболачивание иногда вызывает и деятельность бобров. Преобладающим является последний процесс.

Заболачивание суши -- следствие определенного сочетания физико-географических условий, способствующих замедленному стоку вод при условии насыщения влагой поверхностных слоев почво-грунтов и частичной аккумуляции ее на земной поверхности. Вследствие этого в верхних слоях почво-грунтов создается постоянное или периодическое, но длительное переувлажнение, которое приводит к ухудшению кислородного и минерального питания растений. В новых условиях развивается специфическая болотная растительность. Недостаток кислорода ухудшает не только питание растений, но и нарушает нормальные биохимические процессы разложения отмерших частей растений.

Полуразложившиеся остатки растений, накапливаясь и уплотняясь, превращаются в особую органическую породу -- торф. Появление торфа превращает поверхность суши вначале в заболоченный участок, а затем при дальнейшем росте толщины торфяного слоя в болото.

Непременным условием образования болот является постоянная избыточная влажность. Одна из причин избыточной увлажнённости и образования болота состоит в особенностях рельефа -- наличие низин, куда стекаются воды осадков и грунтовые воды; на равнинных территориях отсутствие стока -- все эти условия приводят к образованию торфа. В избыточно увлажненной зоне умеренного климата переувлажнение почво-грунтов и заболачивание имеют место как в замкнутых котловинах, так и при равнинном характере рельефа на водоразделах. В этой зоне процесс заболачивания начинается в местах со слабым оттоком избытка влаги из поверхностных слоев почво-грунтов, обычно в понижениях на плоских и даже слабовыпуклых формах рельефа. Затем, когда слой торфа в отрицательных формах рельефа достигает значительной толщины, а поверхность болота -- отметок окружающей местности, болотные массивы развиваются вширь, постепенно захватывая и более высокие участки местности. Первоначально изолированные болотные массивы, образовавшиеся в депрессиях, постепенно сливаются в один болотный массив. Таким путем образовались, например, болота на обширных плоских водоразделах Западно-Сибирской равнины и северной части Европейской равнины.

Большое значение в процессе развития болот имеет положение уровня грунтовых вод в торфяной залежи и прилегающих суходолах. С ростом торфяной залежи и повышением уровня грунтовых вод в болоте, занимающем пониженные пространства, уменьшаются уклоны поверхности грунтовых вод и в болотном массиве, и на прилегающих суходолах. Это приводит к замедлению потока грунтовых вод, направленного к болоту, и общему повышению их уровня в окружающей болото местности. В результате процессы заболачивания распространяются на большие пространства.

Значительная часть торфяных болот Севера возникла на месте прежних сосновых и еловых лесов. На некоторой стадии выщелачивания лесных почв древесной растительности начинает не хватать питательных веществ. Появляется не требовательная к условиям питания моховая растительность, постепенно вытесняющая древесную. Нарушается водно-воздушный режим в поверхностных слоях почвы. В результате под пологом леса, особенно при ровном рельефе, близком залегании водоупора и влагоемких почвах, создаются благоприятные для заболачивания условия. Предвестниками заболачивания лесов часто являются зеленые мхи, в частности кукушкин лен. Их сменяют различные виды сфагнового мха -- типичного представителя болотных мхов. Возникает процесс торфонакопления. Старые поколения деревьев постепенно отмирают, на смену им приходит типичная болотная древесная растительность.

Нередко заболачивание начинается в местах, где был вырублен лес, и на лесных пожарищах. В этих случаях сведение лесного полога уменьшает в первые годы потери на транспирацию. Разрастающийся травяной покров создает плотную дернину; ухудшаются условия для инфильтрации. Возникает переувлажнение, что влечет за собой появление влаголюбивой растительности. Содействует заболачиванию, кроме того, часто наблюдающееся в данном случае повышение уровня грунтовых вод.

Болота могут образоваться на месте пойм, занятых естественной луговой растительностью. При заболачивании лугов большую роль играет естественная эволюция самой растительности. Интенсивное развитие этой растительности приводит к созданию плотной дернины, затрудняющей доступ кислорода к почве, особенно на сильно увлажненных участках. Луговая растительность гибнет, ее сменяют менее требовательные к условиям питания осоки и мхи. Начинается процесс торфообразования, в результате чего возникает травяное болото.

Заболачивание, как правило, неразрывно связано с торфонакоплением. Торфонакопление представляет собой результат процесса ежегодного прироста органической массы в растительном покрове и процесса разложения отмерших частей растений. Интенсивный рост торфяной залежи происходит при преобладании ежегодного прироста новой органической массы над количеством ежегодно разлагающегося растительного материала. Наиболее благоприятные условия для болотообразования и накопления торфа создаются в зоне избыточного увлажнения умеренного климата. Толщина торфяной залежи в болотах этой зоны наибольшая. Так, в болотах центральной и южной полосы лесной зоны максимальная толщина торфа достигает 8--9 м, а в некоторых впадинах и в бессточных понижениях -- еще больших величин. К северу и югу от этой зоны мощность торфяной залежи уменьшается: к северу -- вследствие понижения прироста растительной массы в условиях холодного климата, к югу -- вследствие более интенсивного распада органических остатков растений по сравнению с увеличением годового прироста растительного материала. Не имеет широкого распространения процесс торфообразования и в условиях тропического климата. Здесь интенсивный прирост растительной массы компенсируется интенсивным процессом распада тканей отмерших частей растений.

Таким образом, для развития процессов заболачивания и торфонакопления необходимы благоприятные сочетания водного и теплового режима. Вот почему среди разнообразных причин болотообразования ведущее место принадлежит климатическим и гидрологическим особенностям территории, создающим благоприятные для заболачивания сочетания тепла и влаги.

1.2 Географическое распространение болот

Болота встречаются во всех широтах, но наибольшего развития достигают в лесной зоне умеренного пояса и зоне тундр. Площадь, занимаемая болотами, до сих пор точно неизвестна. Каждой географической зоне соответствует определенная степень заболоченности и свой характер болот.

Европейские торфяные болота занимают около 24% всей площади. Здесь с севера на юг протягиваются следующие болотные зоны: бугристые, аапа-комплексы, верховые и низинные болота. Наиболее высокой степенью заболоченности отличается Северная Европа: Финляндия- 10 млн. га (30,6% территории), Швеция- 7 млн. га (14% территории). В Средней Европе (Польша, Германия и другие) степень заторфованности территории умеренная, около 3-5%. В южной части Европы (страны Пиренейского, Аппенинского, Балканского полуостровов) заторфованность ничтожная.

Крупнобугристые и аапа-болота развиты на севере Финляндии, Швеции и Норвегии. В южной Финляндии, а также на юго-востоке Швеции развиты выпуклые верховые болота с грядово-мочажинными, грядово-озерковыми комплексами. На грядах господствуют Sphagnum fuscum, вереса, лишайники. Встречаются также и лесные низинные болота (еловые, березовые). По мере продвижения в юго-западном направлении на болотах Швеции Sphagnum Fuscum постепенно сменяются Sphagnum magellanicum, а вереса уступают место западному виду- ерике (Erica tetralix).

Своеобразны болота Норвегии. На их развитие большое валяние пока оказывает горный рельеф. Из 3 млн. га болот около 1 млн. га приходится на горные районы. Здесь представлены болота разных типов - аапа, выпуклые олиготрофные и эфтрофные. Преобладают верховые плащеобразные торфяники. Для них характерна мощная торфяная залежь. Почти повсеместно на верховых болотах встречается мох Grummia hupnodies.

В Дании, Бельгии, Голландии, Германии болота в естественном состоянии сохранились на очень ограниченных площадях, так как почти все они осушены и освоены. Ранее здесь были представлены выпуклые верховые, а так же переходные сосново-березовые, низинные лесные черноольховные, еловые, ивовые, травяные (тростниковые, осоковые и др.) болота.

Крайне мало болот в Испании и Португалии. В приморских районах развиты высокотравные, преимущественно тростниковые болота, на которых встречаются такие растения как лабазник, виды осок, пушиц, триостренник болотный. Для Португалии характерны погребенные торфяники общей площадью около 1500 га. Погребенный торф отлагается на глубине 0,5-0,7 метров, но встречаются на глубине 8-10 метров. Во Франции заболоченность территории составляет 0,7%. Преобладают низинные болота, приуроченные к долинам рек, впадающих в Атлантический океан, а также к низменностям. Болота очень разнообразны по растительному покрову: тростниковые, осоковые, шейхцериевые, тафельдивые.

Заторфованность азиатского региона незначительна- 1,2%. Однако природное разнообразие встречающихся болот очень велико, хотя преобладают низинные травяные, нередко лишенные торфа. Сфагновые и переходные очень редки, находятся главным образом в горах. Значительные площади болот отмечаются лишь в трех государствах: Индонезии- 26,0 млн. га (13,6% площади страны), Малайзии-2,36 млн. га (7% площади страны), КНР- 4,16 млн. га (0,43% площади страны). В остальных государствах площадь торфяных болот небольшая - 0,002 (Пакистан) до 0,3 млн.га (Бангладеш, Япония). В Китае, в условиях умеренного климата, наибольшие площади болот находятся на северо-востоке страны (низовья рек Сунгари, Амура, озеро Ханка и др.). Преобладают низинные вейниковые, разнотравно-осоково-вейниковые болота. Для равнинных и горных пустынь Монголии, Китая, Тибета и юго-западной Азии (Ирано-Туранской области, Аравии, юго-восточного Ирака, южного Ирана, часть Пакистана), а также степей Северо-восточного Китая, Северной и Средней Монголии характерны солончаковые и травяные болота. Большим своеобразием отличаются болота тропической материковой Азии (Индия, Индокитай и юго-восточный Китай). Среди них различают лесные и травяные. По берегам рек Ганга и Брахмапутры в Индии и Бангладеш развиваются тростниковые болота, которые иногда тянутся на несколько километров. Большим разнообразием отличаются болота в тропической островной Азии (Индонезия, Малайзия, Филиппины и др.). Особенно много болот на островах Суматра, Калимантан, Ява. Форма поверхности болот нередко выпуклая, и в этом отношении они близки к выпуклым приморским болотам Европы.

Северная Америка занимает третье место после Европы и Азии. Площади торфяных болот (около 23 млн. га, или 0,95 территории). Невысокая степень заторфованности обусловлена сухим и холодным климатом умеренного пояса, а также тем, что большая площадь Северной Америки занята прериями, пустынями и горными хребтами. Сильно заболоченные равнинные и пустынные пространства по арктическому побережью Аляски (у хребта Брукса), почти вся территория Лавринтийской низменности, Гудзонова залива, района великих озер, острова Ньюфаундленд, Приатлантическая и Примексиканская низменность, окраины полуострова Флориды. С севра на юг в Северной Америке протягиваются следующие болотные зоны: полигональных, бугристых, верховых выпуклых и низинных болот.

Бугристые и встречающиеся с ними аапа-болота занимают лесотундру и север таежной зоны. Южнее протягивается зона выпуклых сфагновых болот в виде узкой полосы на тихоокеанском побережье и более широкой на атлантическом, но не выраженная в центре. Мощность торфяной залежи колеблется от 0,7 до 4 метров, иногда до 8 и более 10 метров, нередко с прослойками извести, наносами песка и глины.

Болота Южной Америки недостаточно полно изучены. По сведениям Н.Я. Каца, болота, марши и аллювиальные почвы занимают 127 млн. га, т.е. около 7% площади. Природное разнообразие болот этого материка, протягивающегося через всю тропическую зону до субантарктической, очень велико. В бассейнах рек Амазонки и Ориноко и их притоков развиты заливаемые травяные тропические болота (варзеа), занимающие наиболее низкие части долин у озёр. Очень разнообразны в Южной Америке сезонные травяные болота. Они развиваются в районах, где выражен сухой сезон (саванны). На низменных морских побережьях развиваются солоноватые мангровые болота, относительно бедные по видовому составу. Под ними накапливается небольшой слой торфа (до 0,5 м). Большим разнообразием и своеобразием отличаются болота горной системы Анд. В Колумбии и Эквадоре на высоте 3500 м над уровнем моря известны болота с древовидными сложноцветными с папоротниками, вейником. Мощность залежи достигает 1 м. В самой южной части материка в условиях холодного океанического климата заболоченность и заторфованность территории резко возрастают. В отдельную болотную провинцию выделяется остров Огненная Земля. Болота здесь приобретают выпуклую форму поверхности, нередко с грядами и мочажинами. Торфяная залежь глубокая, до 8 м.

Площадь торфяных болот в Африке невелика (2,9 млн. га). Большая часть территории расположена в поясах слабого (заторфованность 0,01-1,0%) и ничтожного (менее 0,01%) торфонакопления. Лишь только приэкваториальные области (бассейн реки Конго) расположены в поясе интенсивного торфонакопления, болота приурочены к дельтам и долинам рек, понижениям озёр и высокогорным районам. Особенно характерны болота, густо поросшие папирусом (вдоль Нила, Конго, оз. Чад, по Нигеру и др.). В высокогорных районах (Восточная и Центральная Африка и др.) на больших высотах (2000-4500м) формируются своеобразные по растительному покрову торфяные болота, питаемые грунтовыми и поверхностно-сточными водами. Они не велики, но отличаются глубокой залежью (более 7 м).

Согласно данным М. Никонова и В. Слуки, в Австралии площадь болот составляет 4 млн. га (0,4% площади материка). Торфяные болота сосредоточены главным образом в узкой приокеанической низменной полосе. Несколько шире эта полоса на севере (залив Карпентария) и далее на западе. Здесь развиты тропические болота (марши, дельтовые, мангровые). В целом болота равнинной Австралии разнообразны. Среди них преобладают, по-видимому, пресноводные травяные.

В Беларуси под болотами 2,5 млн. га (вместе с осушенными) - 14,1 % площади страны, с запасом торфа-сырца 30,4 млрд куб. м; наибольшая мощность торфяного пласта 10,5 м (болото Ореховский Мох). Распределены болота на территории страны неравномерно. В зависимости от условий водного питания и характера растительности подразделяются на верховые, переходные и низинные. Верховые болота развиваются в местах, где преобладает атмосферное питание (Полоцкая низина, Друть-Березинское междуречье и др.). В местах, где преобладает грунтовое водное питание, болотные массивы почти полностью низинные (Гродненская и большая часть Брестской обл.). В других районах соотношения распределения низинных и верховых болот различны (Минская и Могилёвская обл.) Самые большие болота в Брестской обл. -- Выгонощанское болото, Поддубичи, Великий лес, Обровское болото.

Распространение болот подчинено определенной закономерности. Эта закономерность теснейшим образом связана с соотношением элементов водного баланса. Чем больше выпадает осадков, и чем меньше потери их на испарение, тем больше, при прочих равных условиях, заболоченность. Отсюда, следовательно, можно сделать вывод, что распространение болот должно быть подчинено определенной климатической зональности. В целом же развитию болот будет благоприятствовать равнинный рельеф, характеризующийся малыми уклонами, слабая дренированность поверхности водотоками, наличие труднопроницаемых грунтов. Наоборот, условия, благоприятные для стока поверхностных вод или их фильтрации в грунт, даже при резком преобладании осадков над испарением не могут вызвать процессов заболачивания и последующего возникновения болот.

Глава 2 . Классификация болот

2.1 Исследование классификации болот отечественными и зарубежными учеными

Разнообразие болотных массивов весьма велико. Их можно различать по положению в рельефе, растительному покрову, условиям водного и минерального питания, структуре поверхности, химизму среды и пр. Вопросами классификации болот с позиций ландшафтов занимались многие отечественные и зарубежные учёные. Начиная с XIX в. было предложено несколько классификаций болот, основанных на тех или иных признаках. Рассмотрим некоторые из них.

Классификация болот, разработанная немецкими болотоведами под руководством К. Вебера подразделяла болота на две большие категории:

1) Плоские болота, залегающие в понижениях, имеющие более или менее плоскую поверхность и питающиеся водой, богатой минеральными веществами, которые делятся на низинные болота с очень богатым водным питанием, где сфагновые мхи почти не встречаются, и переходные болота с менее богатым водным питанием, в растительном покрове отмечаются сфагновые мхи;

2) Верховые болота, имеющие выпуклую поверхность и питающиеся атмосферной водой, в растительном покрове господствуют сфагновые мхи;

Эта классификация болот на верховые, переходные и низинные стала традиционной. Она используется для установления определённого типа питания.

B.Н. Сукачев дополнил классификацию Вебера, подразделив все болота на две группы:

1) грунтового питания;

2) атмосферного питания.

К первой группе он отнес плоские болота Вебера, ко второй -- верховые. Болота низинного типа были поделены им на травяные, гипновые и лесные, а переходного -- на травяно-переходные и лесные переходные. (рис. 1).

Переходное болото Низинное болото Верховое болото

Рисунок 1. Классификация болот

Низинные болота приурочены к понижениям, которые постоянно или временно (периодически) затопляются водой. Чаще всего это или умершие озера, или понижения, затопляемые речной, озерной или грунтовой водой. Высокое стояние грунтовых вод здесь определяется не только рельефом, но также высоким положением водоносного горизонта.

Верховые болота отличаются тем, что они всегда располагаются выше горизонта грунтовых вод и питаются преимущественно атмосферными осадками. Между первыми и вторыми существуют переходы, которые иногда выделяют в особый тип переходных болот.

К травяным болотам относят те, которые зарастают осоками, тростниками, рогозом и др. Травяные болота чаще всего бывают низинные. Моховые болота, наоборот, чаще являются верховыми. Мхи подобно губке впитывают воду атмосферных осадков, в силу чего они могут возникать на равнинах, водоразделах и даже на склонах. Мхи постепенно нарастают, причем нижние слои мхов, сплошь пропитанные водой, но лишенные света и воздуха, отмирают. Однако отмершие части при недостатке кислорода не сгнивают, а сохраняют свою клетчатую структуру, что делает их прекрасными хранителями влаги. В результате ежегодного нарастания и отмирания нижних слоев получаются мощные торфяные толщи, которые почти сплошь состоят изо мхов (торфяных мхов). Моховые болота и торфяники особенно широко распространены в лесной зоне. В пределах таежной зоны Западной Сибири, особенно в Васюганье, мощность торфяных покровов достигает 5-8 и даже 10 м. Кроме различных торфяных мхов, на моховых болотах растут багульники, черника, брусника, клюква и др.

Болота, имеющие смешанную растительность (травяную и моховую), чаще всего относятся к болотам переходного типа. Здесь мы найдем и осоки, и камыши, и заросли чахлых берез, а также значительное количество торфяных мхов, вытесняющих луговую растительность.

Болота, как и озера, не остаются неизменными. Низинные болота по мере накопления растительных остатков теряют характер понижений, превращаются в кочкарники, мокрые луга или участки лесной растительности. Верховые болота также эволюционируют, превращаясь в мощные торфяники, поверхность которых высыхает и покрывается лесной растительностью. Наряду с этим торфяные мхи могут захватывать новые незаболоченные участки и превращать их в болота. Таким образом, болота в процессе своего развития превращаются сначала в торфяники, а потом в зависимости от условий -- в участки луговой или лесной растительности. В болотах, кроме торфа, может образоваться болотная руда, серный колчедан, вивианит и др. Но последние составляют только сравнительно небольшие примеси к мощным торфяным массам.

В.С. Доктуровский также делит болота на три группы:

1) гипново-травяные;

2) лесные (переходный тип), как с гипновыми, так и со сфагновыми мхами;

3) сфагновые.

Из приведённого перечня классификаций видно, что это классификации отдельных частей болот, близким по объёму к фациям (болотным микроландшафтам), а не массивам. Классификации болотных массивов менее разработаны и основаны на разных критериях. Известны ботанико-географические и фитоценотические классификации болотных массивов, в основу которых положены закономерности распределения участков с различными растительным покровом и торфяной залежью.

Н.Я. Кац (1941), касаясь типологии болот, считает достаточно обоснованным разделение их на:

1) низинные;

2) выпуклые (верховые);

3) переходные, поскольку такое подразделение базируется на столь существенных признаках, как характер растительности и торфа, форма поверхности, положение в рельефе, характер питания.

Помимо этого, он различает еще классификацию болотных фитоценозов, отмечая при этом, что она не может заменить классификацию болот, поскольку последние характеризуются не только растительностью, но и рядом других важных признаков. Н.Я Кац выделяет следующие фитоценозы:

Евтрофные намывного питания;

Евтрофные моховые грунтового питания;

Мезотрофные сфагновые;

Олиготрофные сфагновые;

Олиготрофные лишайниковые;

Олиготрофные лишайниково-дикрановые.

А.К. Каяндер классифицировал болота по характеру растительного покрова и особенностям увлажнения:

1) Беломошники - сильно обводненные безлесные сфагновые болота;

2) Буромошники - умеренно обводненные гипновые болота;

3) Кустарничковые болота - слабообводненные болота со стоячей или медленно текущей водой, в растительном покрове доминируют кустарнички и угнетённая сосна;

4) Лесные болота - болота проточного типа, в растительном покрове доминируют древесные породы (ель, берёза и др.), сфагновые и зелёные мхи.

Классификация Каяндера широко используется в Финляндии и в настоящее время, но основные типы детализированы по особенностям растительного покрова.

Т.К. Юрковская в 1970-1992 гг. разработала ботанико-географическую классификацию болотных массивов Европейской части России и сопредельных с ней государств.

В отличие от других классификаций она более детализирована и содержит 4 таксономические единицы: тип болотного массива, подгруппу, группу и класс типов. Всего установлено 5 классов: сфагновые болота, травяно-лишайниково-моховые (полигональные и бугристые), травяно-сфагново-гипновые (аапа-болота), травяные и травяно-гипновые, лесные болота.

Следующая единица классификации - группа типов болотных массивов - выделяется по особенностям флористического состава, структуры растительности в меридианальном направлении.

Основной критерий при установлении группы состоит в наличии или отсутствии дифференцирующих видов, принадлежащих к определённому спектру геоэлементов.

Третья классификационная единица - подгруппа типов болотных массивов - устанавливается по смене основных эдификаторов болот.

Наименьшей единицей классификации выступает тип болотных массивов. Для его установления используются различные особености растительного покрова: динамичность и гетерогенность, морфологические типы болотных комплексов, преобладающие группы ассоциаций и т. д. Всего в классификации Т.К. Юрковской выделяется 28 типов болотных массивов, объединённых в 9 подгрупп, 11 групп и 5 классов.

Классификация болотных массивов Е.А. Галкиной принята сейчас очень многими болотоведами, в частности болотоведами-практиками, и специалистами иного профиля, связанными с исследовами болот: строителями, геологами, нефтяниками, лесохозяйственниками, агрономами.

В основе своей данная классификация является геоморфологической, тем не менее, в ней большое значение придаётся не только одному признаку (болотной впадине, ложу болот), но и гидрологическим условиям, растительному покрову, причём все эти природные особенности рассматриваются в развитии.

Эта классификация разработана для болот северо-запада Европейской России. Е.А. Галкина различает в природе 3 хода развития болотных массивов:

1) Центрально-олиготрофный;

2) Периферически-олиготрофный;

3) Смешанный.

Типичные торфяники, выделенные А.Н. Ниценко, Е.А. Галкина подразделяет на 7 классов. Классы болотных мезоландшафтов выделяются по форме болотной впадины, от которой зависит и форма болотного массива. Рассмотрим основные типы развития на примере болотных массивов Карелии.

1) Болота замкнутых котловин.

2) Болота сточных котловин.

3) Болота проточных котловин.

4) Болота проточных или сточных логов.

5) Болота котловин склонов.

6) Болота речных плёсов.

7) Приозёрные и дельтовые болота.

Таким образом, основные группы болот выделяются по богатству водно-минерального питания, а растительный покров занимает подчинённое положение.

болотный география экологический торфяной

Глава 3 . Использование болот в хозяйственной деятельности

3.1 Основные направления использования болот в хозяйственной деятельности

Болота - аккумуляторы значительных количеств пресной воды, питающей окружающие и вытекающие из болот реки, озера. Болота - это и особые торфяные почвы, на которых можно выращивать ряд сельскохозяйственных культур после осушения и освоения болот.

Болота - это и щедрые дары природы, витаминные ягоды: клюква, черника, голубика, морошка. Сфагновый мох можно использовать как отличный подручный перевязочный материал, в нем нет вредных микробов. Надо отметить, что среди болотных растений есть и лекарственные (череда трех раздельная, сабельник болотный, черника и др.), однако встречаются на болотах и ядовитые (вех ядовитый, чемерица Лобеля). Много на болотах и растений, поедаемых домашним скотом, - кормовых растений (различные виды злаков, осок), поэтому болота являются угодьями побочного кормового использования: в засушливые годы на них накашивают сено, а то и выпасают скот.

Существует два подхода к использованию болот:

Использование болот в их естественном состоянии с сохранением самого болота (используют растений или торфа); после заготовки торфа болото видоизменяется и остается так называемый выработанный торфяник, с небольшим, до 30 см, слоем донного торфа;

Освоение болот путем их осушения, сведения лесокустарниковой и моховой растительности, да и всей прочей болотной растительности, распашки верхнего горизонта торфа, выравнивания поверхности и использования такой площади в качестве сельскохозяйственного угодья (пашни или луга); применение данного подхода завершается фактически ликвидацией болота.

Широкое применение в сельском хозяйстве находит торф: из него готовят органические удобрения, торфяные горшочки под рассаду, субстратные торфоблоки, подстилку для скота, торфодерновые ковры, субстрат для газонов и т.д. Для широкого использования торфа в сельском хозяйстве имеется ряд веских оснований. Торф позволяет эффективно обеспечить круговорот питательных веществ, сохраняет высокое плодородие почв, играет важнейшую роль в охране окружающей среды и здоровья работников сельского хозяйства.

Слаборазложившийся верховой торф -- прекрасная подстилка для скота. Такой торф отлично поглощает и удерживает питательные вещества - аммиак, ионы калия, кальция, магния. Подходит для коров, свиней, птицы, лошадей и пушных зверей. При стойловом содержании из торфа легко формируется удобная, мягкая и тёплая подстилка, которая интенсивно впитывает мочу и кал животных.

Самой лучшей подстилкой в стойле является торф в смеси с соломой. Кроме того, торфяная подстилка обладает антисептическими свойствами: благодаря кислой реакции торфа и наличия в нем соединений-антибиотиков она препятствует развитию болезнетворных микробов.

Торфяной навоз, с применением подстилки из верхового торфа, представляет собой ценное органическое удобрение, которое по своим свойствам намного превосходит обычный соломистый. Следует отметить, что при использовании торфа в качестве подстилки, его требуется значительно меньше, чем других влагопоглощающих материалов. Торф - подстилка наиболее выгодная и по своей цене. Торф доступен круглый год. Это подстилка, которую рекомендуется использовать в современных условиях ведения сельского хозяйства.

Использование торфа - надежная основа для создания чистого и продуктивного животноводческого предприятия. Торф - прекрасный материал для укрытия емкостей с навозной жижей. При хранении навозной жижи без укрытия наблюдаются огромные потери аммиачного азота - 0,65-0,72 кг с 1 кв. м. Применение различных видов укрывного материала заметно снижает эти потери. Укрытие навозной жижи сфагновым торфом (слоем 9 см) в 2 раза эффективнее, чем измельченная солома. По эффективности укрытия сфагновый торф несколько лучше, чем пленка из ПХВ или 9-сантиметровый слой из шунгита. При этом стоимость торфяного укрытия намного меньше.

Наиболее целесообразно использовать низинный торф для приготовления компостов. Компосты - это удобрения, получаемые в результате разложения смеси различных органических веществ. Питательные элементы компоста находятся в легко-усваиваемой для растений форме и не теряются из почвы. Компостирование торфа с навозом является одним из основных приемов увеличения выхода органических удобрений. Оно сокращает потери содержащегося в навозе азота и переводит часть азотистых соединений торфа в более доступную для растений форму. При компостировании резко уменьшается кислотность торфа. Для приготовления компостов можно использовать все виды торфа: верховой, переходный или низинный. Торф находит широкое применение и для приготовления торфорастительных компостов на садово-огородных участках.

Рациональное использование торфа является одним из резервов развития сельскохозяйственного производства. Дальнейшее использование выработанных торфяников зависит от типа выработки, мощности оставленного слоя торфа и его качества, водного режима и т.д. Оно должно проектироваться за несколько лет до завершения добычи торфа.

Для сельскохозяйственного использования наиболее пригодны и экономически целесообразны выработанные фрезерные поля. Они представляют собой выравненные участки в виде отдельных карт, разделенные дренажными каналами. Мощность оставляемого слоя торфа обычно не превышает 10-50 см. На отдельных участках торфяной слой может отсутствовать вовсе.

Рекультивацию выработанных торфяников для сельскохозяйственных целей проводят в два этапа. Первый этап технический включает устройство осушительной сети, уничтожение кустарников и мелколесья, планировку поверхности и строительство дорог. Этот этап выполняется предприятием, ведущим разработку торфяного месторождения. Биологический этап рекультивации - это комплекс мелиоративных и агротехнических мероприятий, направленный на восстановление плодородия выработанных торфяников. Сюда относится осушение с двусторонним регулированием водного режима, первичная и предпосевная обработка почвы, известкование.

Естественное плодородие выработанных торфяников очень низкое. Поэтому в первые годы освоения необходимо вносить все виды удобрений: органические, минеральные, бактериальные и микроудобрения. Осушают выработанные торфяники сетью открытых канав, закрытым дренажем или сочетанием этих методов.

На выработанных торфяниках выращивают полевые культуры, особенно многолетние и однолетние травы, а также овощные и ягодные культуры. Возможно также выращивание непищевых продуктов - например, газонных ковров. Выработанные торфяники с мощностью торфа до 30 см, а также невыработанные окраины болот, могут быть объектами лесохозяйственного освоения. Они зачастую даже лучше подходят для произрастания леса, чем глубокие торфяные залежи.

После первичной обработки почвы здесь высаживают различные породы деревьев. В Белоруссии лучшим посадочным материалом для рекультивации выработанных торфяников были сеянцы сосны, ели, березы, а также укоренившиеся черенки тополя.

В Финляндии смешанные сосново-ольховые насаждения оказались значительно эффективнее, чем чистые сосновые. Значительная часть выработанных торфяников может использоваться для добычи торфа на прилегающих территориях - там проходят временные дороги, находятся склады готовой продукции, бурты и т.д. Западины и карьеры, затопляемые водой, оставляют как искусственные водоемы, угодья для рыбоводства и рыбной ловли.

Резкое увеличение стоимости традиционных видов топлива (угля, мазута, солярки), выравнивание их отпускной цены с мировыми стандартами, постепенное повышение цены на природный газ, стоимость которого в ближайшие годы также будет доведена до мировых цен, заставляет регионы всё больше обращаться к местному топливу, одним из которых является торф. Несмотря на постоянное снижение удельного веса торфа в топливно-энергетическом комплексе, надо полагать, что в будущем он не будет полностью вытеснен другими видами топлива.

С использованием торфяного топлива решается ряд проблем - социальных, экологических, экономических. Использование торфяного топлива создаёт дополнительные рабочие места, что особенно важно для небольших городов, посёлков, деревень, где в настоящее время имеется избыток рабочей силы.

Торф наиболее чистое по экологическим показателям топливо и уступает в этом отношении только газу. Кроме того, торф позволяет окусковывать отходы лесодобывающей и лесоперерабатывающей промышленности, угольную пыль и штыба, бытовые органические отходы.

Торф в подавляющем большинстве экологически чистый материал вследствие своих высоких адсорбционных свойств: наличие активных функциональных групп является основой для получения целой группы продукции природоохранного назначения, спрос на которую постоянно расширяется. Подготовлены к производству и выпускаются мелкими партиями следующие виды продукции на основе торфа: мелкозернистый сорбент, торфяные маты, волокнистый высокопористый фильтрующий материал, торфодерновые ковры и т.д. Эти материалы применяются в системах доочистки сточных и ливневых вод от нефтепродуктов, взвешенных веществ, ионов железа и других тяжелых металлов. Они используются в локальных очистных сооружениях, гидротехнических сооружениях, для изготовления бонов сорбционного типа и биофильтров для очистки газовых выбросов в атмосферу, для локализации аварийных разливов нефтепродуктов на водной поверхности и на почве, для предотвращения загрязнений пляжей и береговых линий.

Вместе с тем использование торфа весьма эффективно в разных отраслях сельскохозяйственного производства.

В земледелии:

Мелиоранты (известкующие, улучшители водно-физических свойств легких почв, адсорбенты тяжелых металлов),

Поликомпонентные органические и органоминеральные удобрения целевого назначения с заданными свойствами (торфяная биотехнология). Это могут быть: органические удобрения, насыщенные подвижными NPK и микроэлементами, непосредственно направленные на получение сельскохозяйственной продукции; органические удобрения с содержанием трудногидролизуемых форм, определяющие активизацию процесса гумификации и изменение потенциального плодородия почв. Качественный состав гумуса в торфе близок к почвенному гумусу. Функционирование же почв в экосистемах - результат сложнейшего комплекса биохимических и биофизических механизмов, обуславливающих образование гумуса. За счет торфяных удобрений есть возможность сохранить и улучшить баланс гумуса в почвах. Возможно моделирование удобрений разного состава за счет биотехнологических добавок.

В растениеводстве:

Биостимуляторы и ростовые вещества,

Бактериальные препараты и ингибиторы,

Продукция для тепличных хозяйств (полые торфяные горшочки, прессованные таблетки и брикеты для рассады; удобрительные смеси, питательные грунты, торфяные субстраты),

Средства защиты растений.

В животноводстве:

Кормовые дрожжи, меласса, углеводные кормовые добавки, стимуляторы, антиоксиданты, подстилка для скота.

В ветеринарии: - лечебные препараты из торфа.

Перечень торфяной продукции для хозяйств сельскохозяйственного профиля (питательные брикеты, горшочки, грунты, парники, стимуляторы и т.д.) постоянно растёт, так как требует незначительных капитальных вложений, которые быстро окупаются и на которые имеется значительный спрос. Необходимо дальнейшее увеличение ассортимента продукции с учётом потребностей отдельных групп растений и видов почв. Очень большое значение имеет культура использования торфяной продукции, её обязательная сертификация, наличие квалифицированных инструкций по её использованию.

Итак, рассмотрим схему комплексного использования торфа (Рис. 2.)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. Схема комплексного использования торфа

Таким образом, с одной стороны, болота - это опасность, сложности, но с другой стороны, они же - природный объект, ценный для людей.

Глава 4 . Экологический состав и функции болот

Болото - это экосистема с определенным набором растений, со своим микроклиматом и гидрологией. Болота «специализированы» природой: есть ягодники, есть заселенные лекарственными травами. Естественные фильтры из растительности и микроорганизмов постоянно очищают воду, что и создает особый оздоровительный климат на территории, примыкающей к болотам.

Действительно, ведь болотные массивы - это довольно ценные открытые природные системы, которые развиваются во взаимодействии с окружающей природной средой: рельефом, геологическим строением, климатическими и гидрологическими факторами. Таким образом, болота являются важным звеном в цепи взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов окружающей нас среды, и в результате того или иного воздействия находят отражение в процессе преобразования этой среды. Благодаря болотам в единое целое связывается растительный и животный мир.

Болота выполняют большое количество экологических функций и, кроме того, являются крупными резервуарами пресных вод суши. Например, только в болотах Западной Сибири удерживается до 1000 км воды. Водорегулирующая роль болот состоит в высоком содержании воды испарение с них идет примерно как с открытой водной поверхности, и при низкой обводненности потери влаги в атмосферу резко снижаются, отсюда, во влажные годы ослабляются паводки на питаемых болотами реках и в сухие годы несколько увеличиваются меженные расходы. Крупные болота выполняют важную противопожарную функцию, так как могут останавливать продвижение огня.

Еще не в полной мере оценены биогеосферные функции болот, как природных экосистем. Болотные экосистемы, словно гигантские губки, впитывают атмосферную влагу, а вместе с ней взвешенные вещества, оксиды серы, азота, углерода и радионуклиды. Особая роль торфяно-болотным экосистемам отводится в связи с проблемой глобального потепления климата на планете. Научными расчетами показано, что только на верховых (олиготрофных) болотах России содержится 28 млрд. тонн углерода, а на низинных 0,8 млрд. тонн. Они связывают один из основных парниковых газов - диоксид углерода, но продуцируют метан, тем самым, регулируя микроклимат. Итоговый баланс углерода биоты всех болот России показывает, что они ежегодно связывают порядка 16 млн. тонн углерода. Если учитывать, что за этот период предприятиями и другими техногенными источниками выбрасывается в атмосферу более 6 млрд. тонн СО2, то можно видеть какую роль играют здесь болота, занимающие площадь 21,6% от всей территории суши России и около 6% - планеты.

Болота оказывают косвенное влияние на ход геолого-геоморфологических процессов в пределах обширной окружающей территории, уменьшая интенсивность эрозионных процессов. С одной стороны, они поддерживают экологический баланс территории, с другой - это истоки рек и хранители пресной воды. Ослабляя инфильтрацию поверхностных вод в подстилающие грунты, болота увеличивают горизонтальный сток в речную сеть. Поэтому устойчивость болотных систем должна рассматриваться как составная часть проблемы устойчивости ландшафтов Земли. Болота играют важную роль как регуляторы гидрологического режима территории. В период избытка влаги - в осеннее ненастье и когда тают снега, - болота накапливают воду, а в сухое время года постепенно отдают ее ручьям, которые, сбегая в реки, поддерживают их водность.

Болота - санитары сельскохозяйственных экосистем. Стекающая в них вода содержит удобрения, остатки пестицидов, разлитые нефтепродукты, навозные стоки, а вытекающие из болота ручьи полностью очищены от этих примесей.

Болота являются аккумуляторами не только влаги, но еще и солнечной энергии, которая «спрессована» в виде торфа. Торфом можно обогреваться, используя его как топливо; идёт он на удобрение и для улучшения состава почв. Торф может быть ценным химическим сырьём для микробиологической промышленности, для производства кормового белка, витаминов для животноводства, физиологически активных веществ и многого другого. Торф -- прекрасный теплоизоляционный материал: под торфяным покровом хорошо сохраняются фрукты, рыба, мясо, лёд.

Основа торфа -- мох сфагнум. Биология сфагнума необычна, как и многое другое в жизни болот. Но прежде чем раскрыть секреты сфагнума, нужно рассказать, какие бывают болота. Уже в самом названии мха имеется указание на его свойства: сфагнум созвучен с греческим словом «сфагнос», что означает «губка». Мох, подобно губке, впитывает воду. Не случайно торф содержит 90% воды. Сфагнум образует очень плотный моховой покров. Растения расположены так близко друг к другу, что сплетаются своими боковыми веточками и множеством листьев. На поверхности видны только верхушки мха, а чтобы увидеть его стебли, нужно раздвинуть ковер, плотно сотканный из сотен пышных головок сфагнума. Самая яркая у растения только верхушечная часть, находящаяся на свету. Дальше цвет постепенно бледнеет и из зеленого становится коричневым -- это отмирающая часть мха, который все время тянется к солнцу. Корней у сфагнума не существует. Тонкие стебли сфагнума птицы используют для строительства гнезд, а звери выстилают им норы. Так лесные жители «убивают двух зайцев», ведь сфагнум, кроме того что обладает теплоизоляционными свойствами, является хорошим антисептиком благодаря содержанию в нем фенольных и дубильных веществ.

Растения болот, используя энергию солнца, потребляют углерод, воду и минеральные соли. В результате ежегодно они производят фитомассу: надземную и подземную. На болотах, казалось бы, растениям совсем плохо, но они здесь растут и дают часто неплохой прирост.

Болота -- излюбленное местообитание стрекоз. Эти крылатые хищники большую часть времени проводят в полёте, охотясь на комаров, мошек и других мелких насекомых. Не теряя времени, стрекоза тут же на лету съедает насекомых, набившихся между жёсткими волосками её длинных ног.

В жаркий день их наполняют ароматы трав и кустарничков, источающих эфирные масла. Подбел, болотный багульник, мирт, брусника, клюква -- всё это вечнозеленые кустарнички, не сбрасывающие на зиму листву. Их субтропические предки, некогда населявшие древние болота, были величиной со среднее дерево, так что выражение «развесистая клюква» -- не такая уж и бессмыслица. Листья этих уникальных по приспособляемости растений имеют строение, защищающее кустарнички от избытка солнечной радиации на открытом пространстве в условиях переувлажнения. Из-за острого дефицита минерального питания на верховых болотах подбел, мирт, болотный багульник должны предохранять себя от излишнего потребления воды и, следовательно, противостоять ее испарению с поверхности листа. Поэтому их листья плотные, кожистые с защищенными устьицами. Чтобы уменьшить испарение, у подбела устьица погружены в мякоть листа, поверхность которого покрыта восковым налетом, способным отражать солнечные лучи. Листья багульника болотного имеют войлочное опушение, а у болотного мирта имеются отражающие серебристые чешуйки, которые настолько малы, что разглядеть их можно только при остром зрении или с помощью увеличительной оптики. Листья кустарничков обладают также способностью поворачиваться ребром к плоскости падения солнечных лучей, что также способствует уменьшению испаряющей поверхности.

Болота кормят человека и братьев его меньших. Это богатейшие ягодные плантации, плодоносящие с начала лета до глубокой осени. Первым созревает урожай морошки -- янтарной ягоды с изысканным вкусом. За ней следует голубика, а с сентября кочки покрываются россыпью спелой клюквы. Ближе к осени поспевает шикша и тяготеющая к болотам очень ароматная приворотная ягодка княженика. Кроме того, многие растения болот обладают лекарственными свойствами. Широко известны вахта трёхлистная, сабельник болотный, белозор болотный.

До усиления антропогенной деятельности устойчивость болот поддерживалась самой природой. А сегодня ученые вынуждены активно обсуждать методы поддержания «устойчивости болот», понимая под ней часто возникающие различные негативные явления и ситуации. Одни считают, что устойчивость болот - это степень сохранения болотной системой структуры, основных ее функций и свойств. Другие понимают под устойчивостью болот способность поддерживать значение своих параметров в пределах, не превышающих некие критические величины, и сохранять определенный характер функционирования при воздействии на болото возмущающих факторов. Третьи выделяют растительный покров как показатель и основу устойчивости болота. Словом, идет дискуссия. А тем временем большие площади болот вовлекаются в сферу хозяйственной деятельности человека, они становятся объектами для строительства различных инженерных сооружений, используются для нужд лесного и сельского хозяйства, топливной и химической промышленности.

Подобные документы

Географические особенности образования болот. Общая характеристика болотных верховых торфяных и низинных торфяных почв. Растительность и животный мир данных территорий. Основы сельскохозяйственного использования торфа, содержащегося в болотных почвах.

презентация , добавлен 01.04.2015


Понятие, общая характеристика, классификация болот. Изучение почвенных и водных условий верховых заболоченных территорий, их растительного мира. Рассмотрение ксероморфного типа растений, приспособленного к влаге, дефициту минеральных веществ и кислорода.

реферат , добавлен 06.02.2014


Характеристика территориального распространения низинных (эвтрофных), верховых (олиготрофных) и переходных (мезотрофных) болот. Определение основных торфболотных областей Украины. Ознакомление с методами восстановления и сохранения биоразнообразия.

реферат , добавлен 01.06.2010


Изучение сущности мелиорации болотной местности Беларуси. Этапы мелиорации на Полесье, которую еще в XVI веке начала королева Бона Сфорца. Особенности советских технологий и мероприятий по повышению эффективности использования земельных и водных ресурсов.

реферат , добавлен 13.06.2010


Породообразующие минералы и горные породы. Водно-физические свойства грунтов. Экзогенные процессы и вызванные ими явления. Геологическая деятельность атмосферных осадков. Геологическая деятельность озер, болот и водохранилищ. Особенности лессовых грунтов.

курс лекций , добавлен 20.12.2013


Разработка проекта планово-высотной сети для проектирования автодороги, а так же для осушения болот. Требования к проектированию нивелирных сетей IV класса. Техника безопасности при выполнении полевых работ в топографо-геодезическом производстве.

курсовая работа , добавлен 24.06.2013


Химический состав земной коры и Земли. Весовые кларки наиболее распространенных химических элементов. Формы залегания магматических горных пород. Геологическая деятельность озер и болот. Образование магматических пород. Разрывные движения земной коры.

контрольная работа , добавлен 26.02.2011


Понятие Антарктиды как гигантской, древней платформы, ее территориальное расположение, география и особенности внутреннего геологического строения. Трехъярусная платформа Восточной Антарктиды, ее структура: нижний, средний и верхний, полезные ископаемые.

презентация , добавлен 22.02.2015


О понятии "карст" и состояние проблемы его изучения. Виды карста и особенности их распространения. Факторы и условия карстообразования, влияние почв, климата и стока. Основные формы рельефа и особенности карстового процесса окрестностей озера Баскунчака.

курсовая работа , добавлен 29.08.2013


Общие сведения о нефтяной промышленности, как в мире, так и в России. Мировые запасы нефти, ее добыча и потребление. Рассмотрение территориальной организации добычи и переработки нефти в Российской Федерации. Основные проблемы развития отрасли в стране.

Задача: Ознакомиться с переходным болотом и его характерными видами растений. Определить географическое и геоморфологическое положение, форму и размеры, особенности водно-минерального питания, микроландшафт и окружающий ландшафт, поверхностную гидрографическую сеть, флору и растительность. Собрать типичные растения в гербарий, отобрать образцы торфа для определения его вида и степени разложения.

Ход работы: На четвертый день нами было обследовано переходное болото и характерные для него виды. А так же определены перспективы для использования данного болота в туристических целях

1. Географическое положение

Болото располагается 10-ю км северо-западнее посёлка Энергетик. В 35 квартале 7-ом выделе Негорельского лесничества.

2. Форма и размеры

Форма болота повторяет контуры овальная. Площадь - 0,2 га.

3. Геоморфологическое положение

Данная система представляет собой террасное болото.Положение террасных болот приурочено к понижениям на террасах. Речные террасы представляют собой горизонтальные или слегка наклонные участки различной ширины, расположенные вдоль речной долины, приподнятые над ней и характеризующиеся наличием четко различимых нисходящих к руслу склонов.

5. Водно-минеральное питание и микроландшафт болота

Особенности водно-минерального питания (олиготрофное, мезотрофное, эвтрофное) определяют, в частности, соответствующий растительный покров на данном болоте.

Микроландшафты болота представляют собой сплошной плотный моховый покров с обилием осок.

Водно-минеральное питание также находится на высоком уровне, учитывая то, болото образовалось на очень давно существовавшем водоёме.

Учитывая эти показатели, мы наблюдаем характерные особенности мезотрофных болот.

6. Описание окружающих болото экосистем

Болотные экосистемы, как уже упоминалось ранее, представляют собой сплошной, достаточно плотный моховый покров с обилием осок и произрастающих на кочках угнетенных сосен и елей.

Наша бригада исследовала прилегающую часть севернее болотного массива и выяснилось, что в связи с более сухими почвами, преобладающими породами древостоя стали ель и берёза.

Непосредственно на нашем участке ель составила около 60%, а береза - 40%. В подлеске встречаются крушина ломкая, ива ушастая, дуб черешчатый, малина лесная и др. Травяно-кустарничковый ярус представлен черникой обыкновенной, некоторыми видами папоротников, земляникой, так же встречается ноумбургия кистецветная, ландыш майский и другие виды. Это в очередной раз говорит о смене гидрологического режима и лучших условиях для произрастания большего обилия видов.

На болотном массиве были замечены следы диких животных, в частности, сломанные верхушки молодых деревьев, говорят о том, что в этом месте обитает лось.

7. Описание элементов поверхностной гидрографической сети болота

Болотные экосистемы представляют собой наиболее совершенные природные аккумуляторы влаги. От объема влаги на болоте, ее химического состава, а также содержания в ней кислорода во многом зависит формирование растительного покрова, что, в свою очередь, определяет тип болота. Например, увеличение содержания в воде питательных веществ и кислорода способствует формированию богатого растительного покрова - развиваются эвтрофные (низинные) болота. Это происходит, в том числе, и при увеличении проточности или, иначе, увеличении интенсивности водообмена. Под проточностью понимается объем воды, протекающий за единицу времени через объем торфяной залежи площадью 1м 2 и высотой, соответствующей глубине залежи. Получить представление о проточности можно, в частности, проанализировав характер гидрографической сети каждого конкретного болота, основными элементами которой являются:

1. болотные озера

2. болотные ручьи

3. болотные топи

Болотными топями называют участки с настолько обильным обводнением, что уровень болотных вод практически все время расположен весьма близко к уровню поверхности болота, однако при этом, подчеркнем, не образуется зеркала открытой воды. В связи с перенасыщенностью водой верхних слоев топяных участков болота очень часто торфяная залежь в них находится во взвешенном в воде состоянии. Факторами образования топей являются: зарастание русел речек, ручьев, озер, застаивание вод атмосферного происхождения, а также выход грунтовых вод.

Наиболее объективным визуальным критерием увеличенной проточности болота является наличие на нем ручьев.

Водных объектов, примыкающих к данной болотной экосистеме не наблюдалось.

8. Определение уровня болотных вод

Уровень болотных вод (УБВ) определяется как положение уровня воды в торфяной залежи относительно поверхности болота. Данный показатель является одним из наиболее важных в гидрологической характеристике болота.

Как известно, толщина деятельного слоя, в котором наиболее интенсивно происходят биохимические процессы и в котором в основном сосредоточены корневые системы болотных растений, как раз и равна расстоянию от поверхности болота до среднего многолетнего минимального уровня болотных вод, имеющего место в течение вегетационного сезона.

При повышении уровня болотных вод происходит уменьшение толщины деятельного слоя и, соответственно, снижается доступ кислорода, замедляются процессы разложения растительных остатков.

На заложенной нами учетной площадке, уровень грунтовых вод залегал на глубине 60 сантиметров

9. Изучение растительности болот

Растительность представляет собой совокупность растительных сообществ, встречающихся на исследуемой территории.

Растительное сообщество (фитоценоз) - совокупность растений, произрастающих на определенном участке исследуемой территории и характеризующихся определенным составом, строением и взаимоотношением со средой.

Основная единица классификации растительных сообществ - ассоциация.

Ассоциация представляет собой совокупность однородных фитоценозов с одинаковой структурой, видовым составом и сходными взаимоотношениями организмов как друг с другом, так и с окружающей средой.

Для характеристики травяно-кустарничкового и мохового покрова мы, как и в предыдущие дни, закладывали учетную площадку (при помощи рулетки и колышков) квадратной формы размером 5 х 5 м. После исследований этой учетной площадки, мы выделили виды растений, указанные в таблицах.

Характеристика травяно-кустарничкового яруса

Характеристика мохового покрова

Кроме мохового и травяно-кустарничкового ярусов выделяются древесные насаждения угнетенной сосны обыкновенной и березы в подросте.

Это болото хоть и не отличается высоким разнообразием растений, но необычайно привлекательно своим эстетическим видом, и вполне может быть использовано для прокладки экологических троп.

10. Изучение степени разложения торфа

Одним из наиболее важных параметров торфа является степень его разложения.

Для определения степени разложения торфа используютсяследующие методы:

1. макроскопический, 2. Микроскопический.

1. Макроскопический метод может быть использован для определения степени разложения только что отобранного образца торфа, характеризующегося естественной влажностью.

Данный метод основывается на визуальном анализе количества и окраски воды, выделяющейся при сжатии торфа в руке. Кроме того, учитываются его цвет, пластичность (способность к продавливанию при сжатии между пальцами), а также соотношение аморфной массы и неразложившихся еще остатков растений.

Если установлено, что окраска торфа варьируется от коричневой и серой до черной, он имеет маслянистую структуру, при сжимании в руке легко продавливается через пальцы, при этом вода плохо отжимается и пачкается рука, такой торф является сильноразложившимся.

Если окраска торфа варьируется от светло-желтого (светло-серого) до коричневого цвета, при сжимании в руке он не продавливается через пальцы и пружинит, вода отжимается хорошо, имеет светло-желтый цвет, рука не пачкается, такой торф является слаборазложившимся.

Характеристика торфов разной степени разложения при определении по макроскопическому методу (по Ц.И. Минкину и П.Д. Варлыгину (1939), представлена в таблице.

Определение степени разложения торфа

Степень разложения, %	Основные признаки
< 15 - неразложившийся	Торфяная масса не продавливается между пальцами. Поверхность сжатого торфа шероховатая от остатков растений, которые хорошо различимы. Вода выжимается струей как из губки, прозрачная светлая.
15-20 - весьма слабо разложившийся	Вода выжимается частыми каплями, почти образующими струю, слабо-желтая.
20-25 - слаборазложившийся	Вода отжимается в большом количестве, желтого цвета. Растительные остатки заметны хуже.
25-35 - средне разложившийся	Масса торфа почти не продавливается между пальцами. Остатки растительности заметны. Вода отжимается частыми каплями, светло-коричневого цвета. Торф слабо пачкает руку.
35-45 - хорошо разложившийся	Масса торфа продавливается между пальцами слабо. Вода выделяется редкими каплями, коричневого цвета.
45-55 - сильно разложившийся	Масса торфа продавливается между пальцами, пачкая руку. В торфе заметны лишь некоторые растительные остатки. Вода отжимается в малом количестве, темно-коричневого цвета.
>55 - весьма сильно разложившийся	Торф продавливается между пальцами в виде грязеподобной черной массы. Вода не отжимается. Растительные остатки совершенно не различимы.

Применив данный метод и проанализировав таблицу степени разложения торфа, из взятой нами пробы, было выяснено, что торф на нашей площадке сильно разложившийся (45-55%), что является характерным для болот переходного типа.

2. Микроскопический метод: является более точным. При данном методе соотношение между аморфным, т.е. разложившимся веществом и растительными остатками, еще сохраняющими клеточную структуру, определяется с помощью микроскопа. Степени разложения торфа соответствует площадь, приходящаяся на аморфное вещество, наблюдаемое в поле зрения микроскопа при малом увеличении.

При определении степени разложения торфа по микроскопическому методу может быть использован небольшой объем торфа (0,5-1,0 см 3), взятый из разных частей образца торфа. Торф размещают на предметном стекле тонким слоем и добавляют туда несколько капель воды.

С отобранного на болоте образца торфа просматривают 10 предметных стекол, на каждом из них определяют степень разложения в трех полях зрения. В поле зрения устанавливают процент площади, занимаемый неразложившимися растительными остатками (А, %). Остаток приходится на аморфное вещество (В, %).

Просмотрев 30 полей зрения определяют среднюю величину содержания растительных остатков в исследуемом образце торфа (Аср., %). Степень его разложения устанавливается по формуле:

В = 100% - Аср. (%)

Применив микроскопический метод и проведя вышеуказанные лабораторные исследования, было установлено, что степень разложения торфа= 57%.

Из этого следует, что разница между значениями степени разложения торфа при макроскопичеческом и микроскопическом методах составила 2-12%. Это говорит о сравнительно небольшой неточности при определении макроскопическим методом.

11. Изучение ботанического состава торфа

Ботанический состав торфа является его важнейшей характеристикой, позволяющей установить вид торфа.

В классификации торфа его вид представляет собой основную таксономическую единицу, которая характеризуется постоянным соотношением растительных остатков видов-торфообразователей.

Все виды торфа объединяются в три типа: низинный переходный верховой. Для каждого типа торфа характерен определенный тип растительности.

Определение ботанического состава торфа осуществляют, используя тот же самый образец, что и использовавшийся ранее для установления степени разложения.

Работа начинается с промывания торфа. Для этого используют сито с диаметром ячейки 0,1-0,25 мм, куда помещается образец торфа, который промывают под струей воды. Промывание осуществляется до полного вымывания гумуса, о чем свидетельствует прозрачность воды, протекающей сквозь сито. При промывании торф разминают пальцами, но ни в коем случае не перетирают, так как в этом случае нарушится структура растительных остатков.

Промытый торф сразу же помещают на предметное стекло, добавляют туда несколько капель воды и при помощи препаровальной иглы равномерно распределяют по предметному стеклу.

Волокнистую часть образца торфа просматривают под микроскопом и с помощью специального определителя устанавливают процентное содержание остатков того или иного вида растения. Для каждого вида растения характерен особый вид рисунка, цвета, формы клеток неразложившихся остатков.

Используется следующая методика подсчета. Общее количество растительных остатков по площади в каждом поле зрения принимается за

100%. Наличие определенного вида устанавливается с точностью до 5%. Процентное соотношение растительных остатков разных видов в образце устанавливается глазомерно при просмотре не менее 2-х стекол. Виды, отмеченные единично, обозначаются знаком «+». Растительные остатки неустановленной видовой принадлежности не должны превышать 10%.

После того как определены все растительные остатки, участвующие в сложении данного образца, торфу дается название. Составляется оно из видов, доля участия остатков которых в процентах от общего количества составляет не менее 30. При этом название растения, остатки которого преобладают, ставят на последнее место, а менее представленное - на первое. Например, если остатки сосны обыкновенной составляют 35%, а сфагновых мхов 65%, такой торф следует назвать сосново-сфагновый.

Выделяют три типа торфа: низинный переходный и верховой. Они сформированы соответственно из остатков эвторфной, мезотрофной и олиготрофной растительности. В свою очередь каждый тип подразделяется на три подтипа: лесной, лесо-топяной, топяной. Подтипы каждого типа подразделяются на группы: лесной подтип представлен древесной группой, лесо-топяной - древесно-травяной и древесно-моховой, топяной - травяной, травяно-моховой и моховой группами. В каждую группу входят несколько видов торфа (табл. 6).

Знание видовой принадлежности остатков растений, преобладающих в торфе позволяет охарактеризовать условия произрастания и, таким образом, определить вид и тип торфа.

Использовав лабораторный метод, мы выяснили, что торф данного переходного болота на взятой нами площадке - осоково-сфагновый.