Изучение болотных экосистем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белорусский государственный технологический университет

Лесохозяйственный факультет

Кафедра лесоводства

Cпециальность: Туризм и природопользование

Отчет по учебной практике

по болотоведению

Изучение болотных экосистем

Преподаватель: Морозов О.В.

Состав бригады:

Римша А.И., Сидоренко Е.В.

Кулицкая А.М., Шиманович А.О.

Доморацкая Т.В., Климович А.В.

Минск 2012



План:

1) Изучение флоры низинного болота

2) Изучение уникальных болотных экосистем вблизи озера «Бездонница»

3) Изучение растительности переходного болота

4) Экологическая тропа

Вывод



1. Изучение низинного болота

Задача: Ознакомиться с низинным болотом, описать его географическое и геоморфологическое положение, форму и размеры, особенности водно-минерального питания, микроландшафт и окружающий ландшафт, поверхностную гидрографическую сеть, флору и растительность. Сбор растений в гербарий, отбор образцов торфа для определения его вида и степени разложения.

Низинное болото представляет собой сложную систему, в которой разнообразие растений поражает своим богатством. Низинные болота являются самыми богатыми из ныне существующих болотных экосистем.

Ход работы:В первый день нами было обследовано низинное болото, которое располагается в 3-4 км юго-западнее пос. Энергетик.

1. Географическое положение

Данное болото находится в 3-4 км юго-западнее пос. Энергетик и располагается в 22-ом выделе 185 квартала Негорельского лесхоза, который находится в Дзержинском районе Минской области.



2. Форма и размеры

Форма болота совпадает с формой 22-ого выдела. Так как форма 22 выдела это трапеция, в которую входит еще один квартал(26),то площадь его состоит из треугольника, квадрата и прямоугольника. Но намного проще найти S трапеции и вычесть S 26 выдела, который состоит из прямоугольника.

S=(a+b)/2*h

S=1,5 га

3. Геоморфологическое положение

По геоморфологическому положению выделяют болота пойменные, террасные и водораздельные.

Данное болото является водораздельным

Водораздельные болота формируются в понижениях, впадинах различного происхождения, расположенных на водоразделах, представляющих собой участки поверхности на границе между смежными водосборами или, иначе, бассейнами смежных рек.

На территории болота так же находится небольшой ручей.

4. Водно-минеральное питание и микроландшафт болота

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

В нашем случае - это болото эвтрофное с богатым видовым разнообразием и водно-минеральным питанием, что характерно для низинных болот, которые имеют благоприятные условия для произрастания достаточно разнообразной растительности. То есть: хорошая проточность, плодородие почв, обильное питание и достаточное содержание кислорода.

5. Описание окружающих болото экосистем

На болоте преобладает ольха черная, а так же имеется примесь берёзы и немного ели. В подросте мы можем видеть ель и изредка дуб. Высота насаждений основного яруса древостоя - до 40 метров. Подлесок представляется такими видами как: крушина ломкая, лещина обыкновенная, малина лесная, бересклет европейский и др. В живом напочвенном покрове преобладают осоки, хвощи лесной и луговой, лобазник вязолистный, кислица обыкновенная, копытень европейский, крапива двудомная, щитовник мужской, кочедыжник женский, щитовник игольчатый, вороний глаз обыкновенный и многие другие виды, характеризующие низинные болота.

Первоочерёдное влияние на данную болотную экосистему оказывает близкое нахождение автомагистрали. А так же, из форм антропогенного воздействия мы можем видеть следы действий человека в виде оставленных предметов.

6. 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 1м² 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.

На территории болота имеется небольшой ручей с открытым и местами зарастающим руслом. А так же при изучении была обнаружена болотная топь.

7. 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.

По результатом проведенных измерений можно отметить, что уровень болотных вод залегает на глубине 50 см

8. Изучение флоры болот. Сбор и оформление гербария

Флора - это совокупность видов, произрастающих на определенной территории.

Своеобразие условий произрастания растений в болотных экосистемах определяет, в свою очередь, специфичность флоры. Болота - своего рода резерваты, в которых произрастают редкие, как правило, для данного региона представители флоры.

Суждение о флористическом разнообразии данного болота, на основании которого, в частности, идентифицируется его трофность, можно получить, составив список произрастающих на нем видов. Поскольку достаточно многие виды весьма непросто определить непосредственно на болоте, например, сфагновые мхи, осоки, их собирают в гербарий для дальнейшего установления видовой принадлежности в лабораторных условиях, очень часто с привлечением микроскопических методов. Однако даже если и существует уверенность в точной видовой идентификации растения непосредственно на болоте, все равно рекомендуется иметь его в гербарии в качестве доказательства произрастания в данной болотной экосистеме.

Оптимальная погода для сбора растений в гербарий - сухая, солнечная. Сбор можно проводить в любое время суток. Растения должны быть неповрежденными и, по возможности, иметь все вегетативные и генеративные органы.

Отобранное растение помещают в гербарную сетку, расположив их, тщательно расправив, между листами газеты, так называемой «рубашки». Сюда же вкладывают временную гербарную этикетку.

На данном болоте мы собрали следующие виды:

Мятлик болотный - Poapolustris (Семейство Мятликовые)

Недотрога обыкновенная- Impatiensnoli-tangere (недотроговые)

Лабазник вязолистный-Filipendulaul maria (Семейство Розовые)

Ольха черная - Alnus glutinosa (Семейство Березовые)

Нaумбургия кистецветная-Naumburgia thyrsiflora

Ива ушастая- Salixaurita (Семейство Ивовые)

Подмаренник цепкий-Geliumalbum (Cемейство Мареновые)

Вех ядовитый-Cicuta virosa (Семейство Сельдерейные)

Белокрыльник болотный-Callapa lustris (Семейство Аройниковые)

Каллиэргон сердцевиднолистный- Calliergoncordifolium (Семейство Амблистегиевые)

Климациум древовидный- Climaciumdendroides (Семейство Климациевые)

Бодяк огородный- Cirsiumoler aceum (Семейство стровые)

Крушина ломкая-Frangula alnus (Семейство Крушинные)

Зюзник европейский - Lycopus europaeus (Семейство Яснотковые)

Осока ложноснытевая - Carex pseudocyperus (Семейство Осоковые)

Бересклет европейский - Euonymus europaea (Семейство Бересклетовые)

Калужница болотная - Calthapa lustris (Семейство Лютиковые)

Вербейник обыкновенный - Lysimachia vulgaris (Cемейство Первоцветные)

Горичник болотный- Peucedanum palustre (Семейство Сельдерейные)

Частуха подорожниковая- Alisma plantago (Семейство Астровые)

Герань Роберта - Geraniumrobertianum (гераневые)

Камыш лесной -Scirpussylvaticus (Семейство Осоковые)

Паслен сладко-горький-Solanumdul camara (Семейство Пасленовые)

Гравилат Речной-Geum Rivale (Семейство Розовые)

Лещина обыкновенная - Corylusa vellana (Семейство Лещиновые)

Незабудка болотная- Myosotis palustris (Семейство Бурачниковые)

Дудник лесной - Angelicasyl vestris (Семейство Сельдерейные)

Копытень европейский - Asarum europaeum

Черноголовка обыкновенная - Prunellavulgaris (Семейство Яснотковые)

Чистец лесной - Stachyssylvatica (Семейство Яснотковые)

Рябина обыкновенная - Sorbus aucuparia (Семейство Розовые)

Волчье лыко - Daphnem ezereum (Семейство Волчниковые)

Скерда болотная - Crepisp aludosa (Семейство Астровые

Щитовник шарсткий - Dryopteris carthusiana (Семейство Щитовниковые)

Брахитеций приречный - Brachy teciumo edipodium (Семейство Бархитециевые)

Кочедыжник женский - Athyrium filix-femina (Семейство Кочедыжниковые)

Осока заостренная -Carexacuti formis (Семейство Осоковые)

Дербейник иволистный - Lythrum salicaria (Семейство Дербенниковые)

Хвощ лесной - Equisetumsyl vaticum (Семейство Хвощовые)

Хвощ луговой - Eguisetum pratense(Семейство Хвощовые)

Щитовник схожий - Dryopteris assimilis (Семейство Щитовниковые)

Вербейник монетчатый - Lysima chianummularia (Семейство Первоцветные)

Кислица обыкновенная - Oxalisacetosella (Семейство Кисличные)

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 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

Вид	Проективное покрытие, %	Высота, см	Жизненность, баллы
Осока заостренная	25	30	3
Осока ложноснытевая	5	35	3
Кочедыжник болотный	20	до 40	3
Бодяк огородный	15	40	3
Вербейник обыкновенный	10	до 50	3
Дербейник иволистный	5	45	3
Щитовник шарсткий	5	60	3
Щитовник мужсткой	менее 5	60	3
Колеергонелла заостренная	менее 5	30	3
Крапива двудомная	менее 5	до 30	3

Среди мхов наблюдается только дикрануммногоножковый, произрастающий на стволах лежащих деревьев.

Кроме мохового и травяно-кустарничкового ярусов выделяются единичные виды ольхи черной (высотой до 40 метров с диаметром ствола 30 см). Среди кустарников - крушина ломкая, малина лесная и бересклет европейский.

10. Изучение степени разложения торфа

Одним из наиболее важных параметров торфа является степень его разложения.

Для определения степени разложения торфа используются следующие 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 сильно разложившимся.

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 - слабо разложившийся	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 весьма сильно разложившийся (80%), что весьма характерно для болот низинного 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 см³), 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= 95%.

Из этого следует, что разница между значениями степени разложения торфа при макроскопичеческом и микроскопическом методах составила 15%. 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 низинного болота на взятой нами площадке - черноольховый



2. Изучение уникальных болотных экосистем вблизи озера «Бездонница»

Задача: Ознакомиться с комплексной болотной экосистемой и его характеристикой. Определить географическое и геоморфологическое положение, форму и размеры, особенности водно-минерального питания, микроландшафт и окружающий ландшафт, поверхностную гидрографическую сеть, флору и растительность. Собрать типичные растенияв гербарий, отобрать образцы торфа для определения его вида и степени разложения.

Ход работы: На третий день нами была обследованауникальная болотная экосистема, которая располагается вблизи озера «Бездонница». Речь пойдет об уникальном и практически нетронутом уголке белорусской природы. Мы расскажем о необычайных болотных массивах и таинственном озере «Бездонница», а так же, в своём проекте (прилагается) раскроем потенциал для развития туристической инфраструктуры в данной местности.

1. Географическое положение

Озеро«Бездонница» расположено в Дзержинском районе вблизидеревни «Есковщина». В 56 квартале Негорельского лесничества.



Расположение на карте Республики Беларусь и на карте Дзержинского района:

2. Форма и размеры

Форма болота повторяет контуры оз. Бездонница т.е. овальная. Площадь - 0,3 га. Озеро характеризуется высокой чистотой воды.

3. Исторические особенности

История этого озера весьма загадочна и таинственна. Происхождение его неоднозначно. Существует 2 теории возникновения «Бездонницы». По мнению геологов, озеро образовалось в результате постепенного вымывания карстовых пород. А по рассказам местных жителей, легенда, которая передавалась из поколения в поколение, гласит следующее…

К сотому юбилею окончания Отечественной войны 1812 года на месте, где сегодня располагается озеро, была построена церковь. И на кануне её освещения, ночью, церковь исчезла. Местные жители говорили, что причиной тому был сильный ураган, бушевавший в эту ночь.

«Церковь будто провалилась в озеро» - говорили они.

Жители решили, что церковь, во время урагана, ушла под разлом тектонических плит и по сегодняшний день её останки находятся на дне этого необычайного озера.

Существует и множество других легенд. И все эти легенды будут представлять большой интерес для посетителей.

4. 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 уникальны и отличаются своим разнообразием на относительно небольшой территории, что связанно с существованием здесь различных типов болот.

Водно-минеральное питание также находится на высоком уровне, учитывая то, что весь болотный массив располагается вокруг озера «Бездонница».

Учитывая эти показатели, мы наблюдаем характерные особенности как эвтрофных и мезотрофных болот, так и олиготрофных, если продвинуться несколько вглубь леса.

6. Описание окружающих болото экосистем

Когда мы приближаемся к этому удивительному месту, перед нами открываются неописуемой красоты ландшафты плавно переходящие в болотные массивы от верхового до низинного типа. А в сердце этих ландшафтов находится озеро «Бездонница».

Лесные ландшафты вокруг озера представлены преимущественно сосняками черничным, голубичным и богульниковым. Полнота древостоя не высока, что открывает перед посетителем потрясающий эстетический вид. В подлеске представлены малина лесная, крушина ломкая, лещина обыкновенная и другие виды. Подрост представлен сосной, берёзой и елью. Большинство прилегающих к озеру древостоев имеют высокую эстетическую оценку, что в очередной раз подтверждает высокую привлекательность этих мест. На данной местности встречается относительно высокое обилие травянистых растений и кустарничков: черника обыкновенная, голубика топяная, кукушкин лён,подорожник большой, вереск обыкновенный, подбел многолистный и др. Говоря об чернике и голубике, важным является тот факт, что их здесь в среднем 40 и 30 % в проективном покрытии соответственно. Из мхов встречаются сфагнум остроконечный и сфагнум магеланский.

Вблизи озера, на уникальнейших болотных массивах произрастают характерные виды, такие как: политрихум скрипта, мирт болотный,багульник болотный, сабельник болотный, вахта трехлистная, осока пузырчатая, пушица влагалищная, шейхцерия болотная и клюква болотная.

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 1м² 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.

В самом сердце данного болота располагается неописуемой красоты озеро бод таинственным названием «Бездонница». Именно это озеро и способствует образованию элементов низинного болота, создаёт микроклимат данной болотной сети и первостепенным образом представляет гидрографическую сеть вблизи болота.

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 30-40 сантиметров.

9. Изучение флоры болот. Сбор и оформление гербария

Флора - это совокупность видов, произрастающих на определенной территории.

Своеобразие условий произрастания растений в болотных экосистемах определяет, в свою очередь, специфичность флоры. Болота - своего рода резерваты, в которых произрастают редкие, как правило, для данного региона представители флоры.

Суждение о флористическом разнообразии данного болота, на основании которого, в частности, идентифицируется его трофность, можно получить, составив список произрастающих на нем видов. Поскольку достаточно многие виды весьма непросто определить непосредственно на болоте, например, сфагновые мхи, осоки, их собирают в гербарий для дальнейшего установления видовой принадлежности в лабораторных условиях, очень часто с привлечением микроскопических методов. Однако даже если и существует уверенность в точной видовой идентификации растения непосредственно на болоте, все равно рекомендуется иметь его в гербарии в качестве доказательства произрастания в данной болотной экосистеме.

Оптимальная погода для сбора растений в гербарий - сухая, солнечная. Сбор можно проводить в любое время суток. Растения должны быть неповрежденными и, по возможности, иметь все вегетативные и генеративные органы.

Отобранное растение помещают в гербарную сетку, расположив их, тщательно расправив, между листами газеты, так называемой «рубашки». Сюда же вкладывают временную гербарную этикетку.

На данном болоте мы собрали следующие виды:

Плеурозиум Шребера-Pleurozium schreberi (Семейство Гилакомиевые)

Дикранум многоножковый- Dicranumpolysetum (Семейство Дикрановые)

Рогоз узколистный-Typhalati folia(Семейство Рогозовые)

Политрих сжатый - Polytric gumstrictum (Семейство Политриховые)

Ситник развесистый- Juncus effuses (Семейство Ситниковые)

Вереск обыкновенный-Calluna vulgaris (Семейство Вересковые)

Сабельник болотный- Comarum palustre (Семейство Розовые)

Сфагнум магеланский-Cphagnum magellanicum (Семейство сфагновые)

Багульник болотный - Ledum palustre ( вересковые)

Голубика топяная - Vaccinium uliginosum (вересковые)

Черника обыкновенная - Vaccinium myrtillus (вересковые)

Вахта трехлистная -Menyan thestrifoliate (Семейство Вахтовые)

Осока пузырчатая- Carex vesicaria (Семейство Осоковые)

Подбел многолистный-Andromeda polifilia (Семейство Вересковые)

Шейхцерия болотная - Scheuchzeria palustris (Семейство Шейхцериевые)

Сфагнум остроконечный - Cphagnum cuspidatum (Семейство сфагновые)

Пушица влагалищная - Ecuisetum vaginatum (Семейство Пушицевые)

10. 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 предыдущий день, 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

Вид	Проективное покрытие, %	Высота, см	Жизненность, баллы
Голубика топяная	30	до 80	3
Багульник болотный	30	до 100	3
Черника обыкновенная	15	до 40	3
Осоки	10	40	3
Пушица влагалищная	до 5	50	3
Росянка круглолистная	до 5	30	3
Клюква болотная	до 5	40	3

Из мхов произрастают: сфагнум остроконечный, сфагнум магеланский и дикранум многоножковый.

Кроме мохового и травяно-кустарничкового ярусов выделяются древесные насаждения сосны обыкновенной (высота которой - 6-7 м, а диаметр 15 см)

Вывод:

Эти болота уникальны по своей сути. В их составе мы можем наблюдать виды, которые характерны для разных видов болот (низинного, переходного и верхового), что говорит о трёх разных типах, сконцентрированных в одной местности.

У самого берега озера мы видим сплавинное нарастание, формирующееся многие сотни лет - низинное болото. Характерными видами являются пушица влагалищная и вахта трехлистная.

Несколькими метрами далее наблюдается явный переход с обилием осок - переходное болото.

И наконец верховое болото с более сухими почвами, которое, в данном случае, характеризуется черникой и голубикой.

11. Изучение степени разложения торфа

Одним из наиболее важных параметров торфа является степень его разложения.

Для определения степени разложения торфа используются следующие 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 сильно разложившимся.

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.

экосистема болото микроландшафт торф



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 - слабо разложившийся	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 - сильноразложившийся	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.

Изучив пробу образца, взятом вблизи оз. «Бездонница» при помощи макроскопического метода, мы пришли к выводу, что степень разложения торфа в данном месте весьма невысока и торф характеризуется, как среднеразложившийся(25%).

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 см³), 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 составляет менее 15%.

Из этого следует, что разница между значениями степени разложения торфа при макроскопичеческом и микроскопическом методах составила 10%. 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 верхового болота на взятой нами площадке - пушицево-сфагновый.

3. Изучение переходного болота

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 1м² 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

Вид	Проективное покрытие, %	Высота, см	Жизненность, баллы
Осока волосистоплодная	60	до 60	3
Осока черная	30	55	3
Пушица многоколосковая	8	до 40	3
Ситник развесистый	2	40	3

Характеристика мохового покрова

Вид	Проективное покрытие, %	Жизненность, баллы
Мегеланикум	80	3
Политрихум стриктум	20	3



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

Вывод:

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 см³), 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.