43. Морфология и гидрология болот

 

 

 

Сформировавшееся верховое торфяное болото обычно имеет многослой- ное строение (рис. 48, а), отражающее процесс постепенного накопления торфа и повышения поверхности болота. Каждый слой имеет специфический состав торфа, показывающий изменение видового состава растительности на разных фазах развития болота. Вся толща торфа в болоте называется торфяной зале- жью. В пределах торфяной залежи выделяют инертный и деятельный слои, уровень грунтовых вод (рис. 48, б).

 

Рис. 48. Схема слоистого строения торфяной залежи (а) и деятельного и инертного слоев (б) верхового болота: 1 – минеральное дно; 2 – сапропель; 3 – тростниковый торф;

4 – хвощевый торф; 5 – осоковый торф; 6 – лесной торф; 7 – гипновый торф; 8 – шейхцерие-

во-сфагновый торф; 9 – пушицево-сфагновый торф; 10 – сфагновый торф с пнями сосны;

11 – поверхность болота; 12 – уровень грунтовых вод; 13 – нижний горизонт деятельного слоя; 14 – инертный слой

 

Инертный слой лежит на минеральном дне и составляет основную толщу торфяной залежи. Он имеет очень слабый водообмен с выше расположенными слоями торфа и с окружающими болота землями, отличается постоянным или малоизменяющимся содержанием воды в торфе. Инертный слой отличают так- же малая водопроницаемость, отсутствие доступа кислорода в поры торфа, от- сутствие аэробных бактерий и микроорганизмов. Толщина инертного слоя из- меняется от нуля у границ болота до максимальных глубин торфяных отложе- ний (иногда до 18-20 м).

В пределах деятельного (или активного) слоя, лежащего над инертным слоем, происходит некоторый влагообмен торфяной залежи с атмосферой и ок- ружающими болото территориями, изменяется содержание влаги в торфе, про- исходят колебания уровня грунтовых вод. Деятельный слой отличают также

повышенные водопроницаемость и водоотдача, периодическое поступление воздуха в поры торфа, освобождающиеся от воды при снижении уровня грун- товых под, большое количество аэробных бактерий и микроорганизмов, спо- собствующих разложению части отмирающего растительного покрова и пре- вращению его в торф, наличие в верхней части живого растительного покрова. Нижний горизонт деятельного слоя приблизительно соответствует среднему многолетнему минимальному уровню болотных грунтовых вод.

Толщина деятельного слоя – от 40 (мохово-травянистые части болот) до

80−95 см (лесные низинные болота); она больше на повышенных и меньше на пониженных элементах рельефа болота.

Содержание воды в инертном слое торфяной залежи, т. е. ниже уровня грунтовых вод, обычно весьма велико – от 91 до 97\% (по объему). Выше уровня

грунтовых  вод  в  деятельном  слое  содержание  воды  существенно  меньше. Во всей торфяной залежи содержание воды увеличивается или уменьшается в зависимости от повышения или понижения уровня грунтовых вод.

Основное движение воды происходит путем фильтрации в деятельном слое. Скорость движения воды (см/с) можно рассчитать по формуле Дарси для ламинарного движения воды в пористой среде:

 

V = Кф І,

 

где Кф – коэффициент фильтрации торфяной залежи;

І – уклон уровня грунтовых вод в болоте. Значение Кф  обычно нахо-

дится в пределах 10-2-10-6 см/с.

Коэффициент фильтрации быстро уменьшается с глубиной. Он сильно зависит от степени разложении растительных остатков и самого торфа: с рос-

том разложения Кф быстро уменьшается, так как при этом уменьшаются разме- ры пор и увеличивается содержание мелких и мельчайших фракций торфа. Зи- мой деятельный слой болота в условиях холодного и умеренного климата обычно промерзает и водоотдача болота резко уменьшается.

Поверхность болота, как уже отмечалось, может быть вогнутая, плоская или выпуклая. Характерными элементами рельефа болота служат: положитель- ные – гряды, кочки, бугры; отрицательные – мочажины, межкочечные и меж- бугровые понижения.

Гряды – это отдельные вытянутые в длину повышенные участки болота, отделенные друг от друга вытянутыми, сильно обводненными понижениями – мочажинами. Гряды и мочажины обычно вытянуты вдоль горизонталей и рас- полагаются концентрически вокруг наиболее высоких точек болота. Бугры сложены торфом и обычно связаны с явлением морозного выпучивания в усло- виях лесотундры; высота бугров до нескольких метров. Кочки также состоят из торфа и связаны с неравномерным распределением растительного покрова и накопления торфа.

Болота имеют специфическую гидрографическую сеть, включающую бо-

лотные водоемы, болотные водотоки и топи.

К болотным водоемам относятся болотные озера и озерки. Болотные озера – это относительно крупные водоемы (площадью до 10 км2 и глубинами до 10 м), имеющие торфяные берега, иногда плавающие моховые сплавины. Озерки – водоемы меньших размеров; они обычно приурочены к местам пере- гибов поверхности болота и, как правило, располагаются большими группами, включающими десятки, а иногда и сотни озерков. Водоемы в болотах по своему происхождению бывают первичными, сохранившимися остатками тех водо- емов, которые существовали еще до начала формирования болота, и вторичны-

ми, возникшими уже в процессе заболачивания суши или эволюции болота.

Болотные водотоки (речки и ручьи) представлены как заторфованными и зарастающими первичными водотоками, существовавшими еще до образования болота, так и вторичными водотоками, сформировавшимися в процессе болото- образования. И те, и другие водотоки способствуют дренажу болот. Течение воды во вторичных водотоках обычно очень медленное, а расходы воды в них небольшие. Своеобразные водные объекты болот – топи, т. е. сильно переув- лажненные участки с разжиженной торфяной залежью. Здесь практически от- сутствует деятельный слой, и уровень грунтовых вод стоит выше поверхности торфа.