Факультет

Студентам

Посетителям

Принципы классификации торфа

Широкое разнообразие природных экологических условий создает большое богатство растительных группировок, которые в зависимости от интенсивности микробиологического процесса образуют в торфогенном слое разнообразные по физико-химическим свойствам торфы. Получив в торфогенном слое свои основные качества, торфы в нижележащих слоях подвергаются лишь небольшим вторичным изменениям.

Чтобы облегчить изучение и практическое использование всего разнообразия встречающихся в природе торфов, необходимо классифицировать изучаемые объекты в такие группы, которые объединили бы их по возможно большему числу признаков. Чем совершеннее построена классификация, тем легче выявляется место отдельного объекта в классификационной системе и его родство с другими, находящимися в той же системе объектами, тем определеннее и точнее границы каждого объекта. Научно построенная классификация суммирует все накопленные о данном предмете знания и способна к дальнейшему развитию и совершенствованию по мере углубления знаний о предмете.

В болотоведении такой классификацией является генетическая классификация, группирующая все разнообразие торфов по их происхождению.

Еще в 1766 г. И. Г. Леман, как уже указывалось, различал пять сортов торфа по их пригодности на топливо. При описании он давал для каждого характеристику его природных свойств: плотности, цвета, пластичности и иногда указывал на заметные в торфе на глаз растительные остатки.

Г. Энгельман (1810 г.) различает в торфе уже семь пород. Описание этих пород он дает для высушенного кускового торфа, но отмечает для каждой из пород кроме цвета и плотности после высушивания возможную глубину залегания в торфянике. Таким образом, оба автора характеризуют единицы своих классификаций не только со стороны их топливных качеств, но и как природные образования.

Г. И. Танфильев (1900 г.) при изучении подмосковных торфяников выделяет стратиграфические пласты на разрезах — стенках карьеров и, связывая образование отдельных торфяных горизонтов со сменой растительного покрова, дает для каждого на них описание исходной растительной группировки.

К. Вебер (1908 г.) в своей классификации торфов выделяет три группы торфов по содержанию в них питательных веществ. Внутри групп он выделяет разности торфов в зависимости от их ботанического состава (точнее по преобладающему торфообразователю), реже по исходной группировке:

а) богатые питательными веществами (евтрофные) торфы: тростниковый, осоковый, камышовый (из Cladium mariscus), гипновый, трясинный (или ольховый) и лесной;

б) более бедные питательными веществами (мезотрофные) торфы: торф из мха Polytrichum, торф из соснового леса, вересковый;

в) бедные питательными веществами (олиготрофные) торфы: пушицевый, шейхцериевый, сфагновый.

Для своего времени эта классификация была громадным шагом вперед в вопросе познания природы торфа и послужила отправной точкой при создании ряда более подробных классификаций другими авторами.

В 1911 г. появляются две классификации видов торфа (Потонье и Романна), в основу которых заложен ботанический принцип и условия питания. Впервые у Романна выделены мергелистые торфы, а у Потонье — группа сильно минерализованных полуторфов.

Г. Варен и Г. Андерсен (1924 г.) разработали классификации по ботанико-систематическому принципу, в основу которого были положены систематические группы растений.

Л. Ф. Пост (1926 г.) рекомендует при выделении вида торфа пользоваться материнскими растительными формациями, т. е. совокупностью характерных торфообразующих растений (генетический принцип). В его классификации торфы делятся на два класса или серии по потребности материнских формаций в питательных веществах: класс евтрофных торфов и класс олиготрофных торфов. Химически эти два класса торфов, по его мнению, отличаются по содержанию азота. В торфах евтрофного класса содержание азота 1%, чаще 2,0—2,5%, в торфах олиготрофного класса оно большей частью меньше 1%. Оба класса торфов Л. Ф. Пост делит на ступени по степени увлажнения материнских формаций.

Для евтрофных торфов этих ступеней четыре:

водная (торфы отлагаются под водой) — тростниковый торф;

водно-болотная (средняя между водной и болотной) — хвощовый торф, торф из Cladium mariscus, Thelypteris-торф, Iris-торф, Glyceria-торф;

болотная (место образования торфа находится под водой лишь периодически) — крупноосоковый торф, буромоховой торф;

наземная (место образования торфа находится выше уровня воды) — мелкоосоковый торф, торф болотистого леса.

Одна часть олиготрофных торфов дана вместе для водной и болотной ступеней: cuspidatum-торф (торф из сфагновых мхов секции Cuspidata), Scheuchzeria-торф, осоковый торф, торф из пушицы со Sph. magellanicum, Sph. cuspidatum.

Другая часть олиготрофных торфов объединена в наземную и омброгенную ступени (омброгенная ступень — ступень атмосферного питания) — кустарниковый торф, торф болотистого березового леса, торф болотистого соснового леса, торф болотистого елового леса, фускум-торф, магелланикум-торф.

В конце 20-х годов были разработаны еще две классификации видов торфа — Шрейбера (1929 г.) и Бюлова (1930 г.), основанные на ботаническом принципе, причем Бюлов проводит разделение торфа на 19 единиц, а Шрейбер различает 24 вида торфа.

На ботанической основе построено разделение на виды торфа в классификации Гакке (1933 г.), который, кроме того, различает торфы и по содержанию питательных веществ.

В Финляндии (Е. Кивинен, 1954 г.) классификация видов торфа построена на ботанических признаках остатков торфообразователей. В ней различаются следующие виды торфа: моховой торф — сфагновый, осоково-моховой, древесно-моховой; луговой торф — осоково-моховой; евтрофный торф — осоково-моховой, осоковый, гипново-осоковый.

В. С. Доктуровский (1915, 1922 гг.) и В. Н. Сукачев (1915, 1926 гг.) дают весьма близкие между собой классификации, в которых выделение видов торфа основано на микроскопических признаках и главным образом на составе растительного волокна. В. Н. Сукачев объединяет 11 выделенных им торфов в три группы: евтрофных, мезотрофных и олиготрофных торфов. Евтрофные торфы: тростниковый, камышовый, хвощовый, осоковый, ольшаниковый; мезотрофные торфы: лесной, политрихум-торф; олиготрофные торфы: сфагновый (старый и молодой), сосново-сфагновый, смоляк.

В. С. Доктуровский кроме 11, общих с классификацией В. Н. Сукачева, торфов выделяет еще четыре вида торфа: сланцевый, вересковый, березовый и еловый, из которых два первых весьма редки.

Классификацию видов торфа для Московской области дал П. Д. Варлыгин (1922 г.). Он выделил более 60 видов, давая наименование каждому торфу в зависимости от преобладания в его составе растительных остатков основных торфообразователей (по родам), например осоково-гипново-сфагновый, сфагново-осоково-гипновый и т. д. В случае, если в двух пробах торфа, состоящих из одних и тех же растений-торфообразователей, например сфагновых мхов и осок, в одной пробе преобладают сфагны над осоками, в другой — осоки над сфагнами, по классификации П. Д. Варлыгина это будут различные торфы.

М. Я. Короткина (1939 г.) выделяет девять видов торфа: сфагновый, шейхцериево-сфагновый, пушицевый, гипновый, осоковый, тростниковый, хвощовый и березовый. Эти виды торфа подразделяются на неограниченное число единиц по количественным соотношениям торфообразующих растений, исходя из следующих принципов.

В название торфа входят только те торфообразователи, количество которых в данном образце составляет не менее 20%. В случае, когда торф образован не одним, а несколькими торфообразователями в количестве не менее 20% каждый, все эти торфообразователи входят в название торфа, причем количественно преобладающий ставится в названии на последнее место, а имеющий самый меньший процент — на первое. Одно и то же название торфа может иметь место при различных количественных соотношениях главнейших торфообразователей. Например, в первом случае сфагнума 70%, пушицы 20%, древесных остатков 10%, во втором — сфагнума 50%, пушицы 40%, древесных остатков 10%. В обоих случаях название торфа будет пушицево-сфагновый.

Ботанический анализ торфа доводится обычно до определения рода растений. Принцип наименования торфа остается тот же, если это определение растительных остатков доводится и до вида растения.

Как видно из рассмотренной классификаций, общее число единиц торфа в ней не установлено и границы между отдельными видами торфа определяются процентом растительных остатков главнейших торфообразователей, отмеченных при анализе.

Автором в 1940 г. разработана классификация видов торфа, в основу которой положена классификация Московского торфяного института (МТИ), исправленная и переработанная в соответствии с большим количеством нового фактического материала Торфяного института и Гипроторфа с учетом основных соображений по классификации отдельных болотоведов.

Новые варианты классификации видов торфа, основанные на классификации МТИ, но с некоторым дополнением, разработали М. И. Нейштадт, А. А. Ниценко, А. Ф. Бачурина, М. Н. Никонов и др.

В классификации М. И. Нейштадта вместо подтипов вводится новый термин «класс», который объединяет роды по принципу объединения торфов, имеющих сходные главные компоненты (класс сфагновый, пушицево-сфагновый, шейхцериево-сфагновый и другие роды торфов и т. д.). Кроме того, автор предлагает в классификации виды торфа подразделять на подвиды по степени разложения, золе, географическому положению. По генезису (условиям питания) автор предлагает кроме существующих в классификации типов торфа (верховой, переходной, низинный) ввести минерализованный (гипертрофный) тип торфа, где в основном вид торфа будет определять характер минеральных примесей, а не ботанический состав.

Не изменяя по существу структуру и таксоны классификации, М. Н. Никонов, как и М. И. Нейштадт, выделяет дополнительно высокозольные (12—50%) торфы всех видов, разделенные далее на группы торфов: песчано-глинистые с pH 3—6, известковые с pH 0—7,9; вивианитовые с pH 4,4—5,8; охристые с pH 4,4— 5,4; сернистые с pH 3,5—5. Г. Ф. Бачурина (1969 г.) в соответствии с классификацией болотной растительности Е. М. Брадис разработала классификацию торфов для Украинской ССР.

Торфяники Украины (по данным Д. К. Зерова и др.) богаты торфами низинного типа, часто существенно отличными по ботаническому составу от торфов средней полосы европейской части Союза. В классификаций Г. Ф. Бачуриной число видов торфа в евтрофном типе составляет 46, в мезотрофном 17 и в олиготрофном 14 таксономических единиц.

В основу классификации Украины положены принципы классификаций Д. К. Зерова, С. Н. Тюремнова и Московского торфяного института.

Большое участие в сложении видов торфа Украины принимают растения-торфообразователи, такие, как рогоз, папоротник, меч-трава, тростник, вахта, водные кувшинки, кубышки, телелорез и др.

Для Белорусской ССР разработана классификация видов торфов А. П. Пидопличко (1961 г.) включающая 39 видов торфа, из которых 20 видов низинного, 8 — переходного и 11 верхового типов.

Работы над созданием классификаций торфов в последние годы проводятся во многих странах.

Работами б. Московского торфяного института в области изучения процесса торфообразования установлено, что основные свойства торфа приобретаются им в торфогенном слое и зависят они от растительной группировки, отложившей торф, и от водноминерального режима верхнего слоя торфяника, определяющих видовой состав растительной группировки, интенсивность торфообразовательного процесса и его биохимический характер.

Институтом было проработано большое число детальных видовых ботанических анализов торфа, которые позволили установить растительные группировки, послужившие исходным материалом для различных торфов. Оказалось, что по своему видовому составу эти исходные фитоценозы близки к фитоценозам, слагающим современный растительный покров торфяников. Следует отметить, что некоторые найденные в ископаемом состоянии группировки не имеют аналога в современном растительном покрове. Но в основном болотная среда в силу специфичности своих условий сохранила почти в неприкосновенности растительный покров болот за небольшой (с точки зрения геологии) период со времени начала образования современных торфяных отложений.

Растительные группировки являются чутким реагентом среды, поэтому определив для какого-либо вида торфа его исходный фитоценоз, можно с большей уверенностью экстраполировать на прошлое современную среду произрастания аналогичного фитоценоза на болоте и тем самым установить и водно-минеральные условия процесса отложения этого вида торфа. Конечно, видовой ботанический состав торфа не будет процентно-тождественным видовому составу исходного фитоценоза. Различные растения и даже отдельные части одного и того же растения в различной степени противостоят разложению в условиях болотной среды.

В низинных торфах невысокой степени разложения иногда трудно найти структурные остатки надземных частей осок, тогда как корешки их определимы даже в торфах высокой степени разложения. В верховых торфах малой степени разложения сохраняются целые веточки сфагновых мхов, а при высокой степени разложения верхового торфа, в исходном фитоценозе которого сфагновые мхи играли большую роль, растительное волокно содержит лишь единичные обрывки листочков сфагнума. В верховых торфах дольше всего противостоят разрушению кора (пробка) древесных пород и волокна пушицы.

Таким образом, только по совокупному сочетанию всех ископаемых тканей с учетом степени разложения торфа и его зольности можно установить исходный фитоценоз и условия образования того или иного вида торфа, т. е. выяснить его генезис.

Для того чтобы определить вид торфа, необходимо установить его ботанический состав, степень разложения и зольность и сопоставить полученные данные с таблицей диагнозов классификации. Определение ботанического состава торфа, или так называемый ботанический анализ его, немыслим без твердого знания анатомических особенностей ископаеммых растительных остатков.