Факультет

Студентам

Посетителям

Прирост торфяного месторождения и методы его определения

Линейный прирост вверх растительного покрова изучен в основном для верховых торфяников. Он может быть определен по: 1) росянке и другим травянистым растениям; 2) зеленой хлорофиллоносной части сфагнума.

Росянка — насекомоядное растение высотой до 10—20 см с округлыми у первого вида и удлиненными у второго вида листьями, собранными в прикорневую розетку, и длинной цветочной стрелкой. Пластинка листа сверху и по краям покрыта многочисленными красноватыми железистыми волосками, выделяющими на кончиках блестящие капельки липкого секрета. Мелкие насекомые, севшие на лист, прилипают к нему, перевариваются и служат добавочным питанием для этого растения, поселяющегося обычно на верховых болотах, бедных азотистыми соединениями и минеральными солями.

В течение вегетационного периода нижняя часть этого растения и розетка его листьев погребаются быстро нарастающим сфагновым ковром. На следующий год весной росянка развивает новую розетку листьев, расположенную по стеблю выше, на уровне поднявшейся поверхности мохового покрова. Старая розетка листьев росянки, а иногда и две-три розетки прошлых лет сохраняются в отмершем мхе. Измеряя расстояние между ними, можно судить о приросте сфагнового мха за последние один-два года. Средний ежегодный прирост мха, определяемый по росянке, равняется приблизительно 20—25 мм.

Линейный прирост мохового покрова на верховых и низинных торфяных месторождениях можно изучать также по корневым системам Polygonum bistorta, Molinia coerulea, Carex lasiocarpa. Эти растения имеют многолетние, расположенные вертикально или наклонно корневища, следующие в своем росте за приростом сфагнового покрова и долго сохраняющиеся в торфе. По годичным удлинениям корневища можно определить ежегодный прирост мохового покрова за ряд лет. Цифры прироста, определенные по корневищам этих растений, близки к цифрам, полученным по росянке.

Прирост по зеленой хлорофиллоносной части сфагнума определяется перевязкой (на отдельных площадках) стебля сфагнума петлями ниток на расстоянии 10—20 мм от головки сфагнового мха. Нарастание сфагнового мха происходит в верхней части стебля (головке), поэтому, измерив через определенный промежуток времени расстояние от нитяной петли до головки, можно судить о приросте сфагнума за этот период. Моховой покров при наложении этих петель на стебельки почти не получает каких-либо нарушений. Расхождение в приросте между отдельными стебельками на однородных площадях составляет ±3 мм.

При сравнении цифр прироста Н. Я. Кац, М. М. Кириллович, и Н. В. Лебедева пришли к выводу, что прирост, определяемый по росянке, несколько меньше прироста, определяемого по зеленой части сфагнума; объясняют это тем, что стебельки сфагнума в дернине стоят не всегда отвесно и прирост всей дернины несколько меньше прироста по длине каждого стебелька, росянка же следует за приростом всей дернины, а не отдельных стебельков сфагнума.

По приросту живого сфагнового покрова нельзя судить о приросте торфяника в целом. Слой мха при разложений дает слой торфа меньшей толщины, но и эта толщина по мере погребения его новыми слоями уменьшается за счет естественной осадки (уплотнения). По сосне также можно определить прирост торфяника в целом за несколько десятилетий в зависимости от возраста сосны. При определении нужно измерить высоту погребенной мхом части ствола сосны от поверхности мохового покрова вниз до корневой шейки и по поперечному срезу ствола сосны у корневой шейки определить ее возраст.

Местонахождение в торфе корневой шейки сосны есть показатель уровня поверхности торфяника к моменту прорастания семечка сосны. Измеренная высота погребенной части ствола дает прирост торфяника за весь период роста сосны, определенный по ее поперечному срезу, а h/t = v и даст средний годовой прирост торфяника за период роста сосны.

Данные многократных проверок этого метода по соснам различного возраста показали, что цифры среднего годового прироста торфяника в целом, определенные по более молодым соснам, выше цифр, полученных по относительно старым соснам, т. е. за более длительные периоды существования торфяника.

Это явление объясняется осадкой (уплотнением) торфа и уменьшением толщины слоя мха при переходе его в торф.

Прирост торфяника в верхних его слоях определяют также с помощью постоянных реперов, установленных в залежи, которые погребаются залежью в процессе нарастания торфа. Периодически измеряя укорачивающийся конец репера над поверхностью залежи, можно судить о быстроте нарастания верхнего слоя торфяной толщи.

Определить средний годовой прирост торфяной залежи за многие столетия помогает археология: при находках в торфяных залежах так называемых культурных слоев, т. е. слоев, сохранивших следы стоянок древнего человека, археология достаточно точно определяет период, к которому относится обнаруженный культурный слой. Разделив толщу залежи над культурным слоем на показатель давности его отложений, получим искомую цифру годового прироста залежи.

В некоторых верховых торфяниках на глубине 2—3 м находится ясно выраженный слой хорошо разложившегося торфа с пнями сосны (пограничный горизонт). Отложение этого слоя относят ко времени общего потепления климата, когда большинство болот пересохло и покрылось сосновыми лесами. Последовавшее затем начало нового похолодания относят приблизительно к 500—800-м годам до н. э. Разделив цифру мощности торфа над уровнем пограничного горизонта на два с половиной тысячелетия, прошедших со времени образования его, получим приблизительно 1 мм среднего за этот период годового прироста торфяной заложи.

Но эта величина для различных торфяников не остается одинаковой: она зависит от условий влажности, в которых происходит процесс торфонакопления. Торфяники сильно увлажненные, питаемые напорными грунтовыми водами, обнаруживают большой прирост залежи. Метод пыльцы, позволяющий определять возраст торфяников, показывает, что скорость нарастания торфа находится в прямой зависимости от степени обводнения торфяника, и в различных торфяниках средний годовой прирост торфа колеблется от 0,5 до 2,5 мм.

Разработка метода определения годового линейного прироста по сфагнуму позволила перейти к учету и весового прироста растительной массы (урожая) за год. Для этого собирают урожай мха текущего года с площадки 1 м2 и взвешивают при абсолютно сухом состояний. Дополнительно на этой площадке собирают и взвешивают растения, сопутствующие мху: пушицу и кустарнички, причем у кустарничков собирают только побеги текущего года. На основании этих данных подсчитывают общий урожаи данного года с опытной площадки и определяют путем пересчета урожай о площади в 1 га.

Годичный урожай растений-торфообразователей верхового торфяника (сосново-сфагновые фитоценозы) на 1 га, по данным Д. А. Бегак, составляет в среднем 2 т, причем основную массу от урожая составляют сфагновые мхи.

Вопрос прироста важен и интересен для познания процесса торфообразования и в последнее время ему уделялось много внимания, особенно советскими болотоведами. Возможность определять прирост по самому сфагнуму позволяет сравнивать прирост разных видов в одних и тех же условиях, прирост одного и того же вида в различных экологических условиях, линейный прирост и весовой прирост одного и того же урожая и др.

Линейный прирост мохового покрова в отрицательных элементах микрорельефа выше, в положительных — ниже, а весовой прирост дает близкие значения для отрицательных и положительных форм микрорельефа; это кажущееся несоответствие объясняется тем, что в междукочечных понижениях при большом линейном приросте плотность мохового покрова меньшая, чем на кочках.