Русская Википедия:Условия сохранности органических остатков в условиях торфяников

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Stadii razvitiya bolota.JPG
стадии развития торфяника

Благодаря способности торфа консервировать органические остатки, включая даже мягкие ткани животных и человека, которые не сохраняются длительное время в минеральных почвах, появился новый источник знаний о древней истории — торфяниковые памятники.

В торфяниковых памятниках встречаются различные объекты, имеющие органическую природу[1]

  • выполненные из древесины остатки жилищ, орудий труда, предметов быта, предметов искусства и культового значения,
  • выполненные из кожи и шкур животных остатки одежды, обуви, плетеных веревок, креплений, полотен хозяйственного назначения,
  • выполненные из рога и кости остатки орудий труда и охоты, предметов быта, предметов искусства и культового значения,
  • остатки древней растительности,
  • останки древних животных,
  • мумифицированные останки людей (так называемые болотные люди).

Процесс торфообразования

Образование торфяниковых памятников — длительный процесс, связанный с заболачиванием водоемов (главным образом озер) и низменностей. К этому типу понижений относятся долины рек и лощины. В нижних слоях торфяников может присутствовать пресноводный ил — сапропель[2].

Простейшая схема заторфовывания местности выглядит следующим образом:[3]Шаблон:Rp

  • Начальная стадия. Заболачивание суши или зарастание водоема, поступает достаточное количество грунтовых вод, формируются низинные болота с богатой растительностью.
  • Вторая стадия. Происходит нарастание торфа, снижается грунтово-водное питание. Образуется болото переходного типа. Первый признак таких болот — появление сфагновых мхов.
  • Третья стадия. Образование верхового болота. Водопитание здесь осуществляется за счёт атмосферных осадков. Эдификаторы болот — сфагновые мхи. Они могут быть с редким древесным ярусом.

Иногда развитие торфяника идёт по другому сценарию. Тогда болото будет состоять преимущественно из переходного, или даже из верхового типа торфов.[3]Шаблон:Rp

По мере накопления торфа образуются торфяные залежи, которые могут иметь прослойки. Развитая торфяная залежь представляет собой органогенное горное образование мощностью 6-8 метров, в отдельных случаях — 10 метров[4].Шаблон:Rp Современные торфяные залежи представляют собой молодые поверхностные образования, возрастом около 12 тысяч лет[4].Шаблон:Rp

Консервационные свойства торфяников

Торфяник отличается рядом факторов, способствующих сохранности органических материалов:

  • обилие влаги со слабой проточностью замедляет испарение влаги из органики;
  • низкая теплопроводность торфа дольше сохраняет низкие температуры;
  • бедность торфа минеральными питательными веществами, затрудняющая деятельность растений;
  • наличие в ряде слоев антисептических веществ, затрудняющее деятельность разлагающих микроорганизмов;
  • наличие в глубинных слоях токсичных веществ, затрудняющее деятельность разлагающих микроорганизмов;
  • отсутствие доступа кислорода на глубине свыше 15 сантиметров, затрудняющее деятельность разлагающих микроорганизмов.

Обилие влаги в торфяниках, лишенных доступа грунтовых вод, обусловлено их высокими абсорбентными свойствами и низкой водопроводимостью.[4]Шаблон:Rp

Влажность торфов составляет 90-95 %, несмотря на некоторые колебания, значения которых могут снижаться до 45 %. В торфах различных видов вода в течение 40 суток поднимается не более чем на 15 сантиметров, в то время как в минеральных почвах — более чем на полметра.

Сфагновые мхи имеют капиллярную структуру[4]Шаблон:Rp (гиалиновые клетки) с хорошими абсорбирующими свойствами. Слаборазложившиеся сфагновые торфы способны поглощать до 1700 % влаги от сухой массы, а сильноразложившиеся — до 500—100 %.

Сфагнум обладает высокой гигроскопичностью, стерилизованный, он действует в три раза интенсивнее гигроскопической ваты.[5]Шаблон:Rp Благодаря этому сфагновый торф способен поглощать даже водяные пары.

Недостаток кислорода в торфяниках связан с обилием влаги и её слабым передвижением. По мере накопления воды в торфе вода вытесняет и замещает воздух; иногда при уменьшении уровня воды в торфе образуются безвоздушные полости. Это значительно затрудняет деятельность разлагающих микроорганизмов:[4]Шаблон:Rp актиномицетов, плесневых и дрожжевых грибов, которые относятся к аэробам.[4]Шаблон:Rp Кислород сохраняется лишь в поверхностных слоях,[4]Шаблон:Rp где содержание его незначительно (12 мг/м3). Доступ кислорода к верхним слоям торфа увеличивается в редкие периоды его пересыхания, мощность такого слоя составляет от 0,15 до 1 метра, и уменьшается с течением времени. Отсутствие кислорода препятствует не только разложению органики, но и другим окислительным процессам (образованию ржавчины, патины и т. д.)

Активность аэробных разлагающих микроорганизмов обусловлена также климатическими особенностями. В более сухие периоды жизнедеятельность их становится интенсивнее, они размножаются быстрее, вследствие этого откладываются торфа более высокой степени разложения. Во влажном бореале активность аэробных микроорганизмов была понижена.[4]Шаблон:Rp

Низкие температуры на болотах связаны с моховой растительностью, обладающей плохой теплопроводностью, температура в корневом слое растений всегда ниже на 3-4 градуса. Низкая теплопроводность торфяников ведет к образованию на них ночных заморозков, температура нижних переохлажденных слоев и верхних нагретых — не выравнивается. Весной торф оттаивает медленно, раннее наступление и позднее прекращение заморозков приводит к тому, что существовать на болоте могут только растения с непродолжительными фазами развития, такие как сфагнум.[4]Шаблон:Rp

Наличие в сфагнуме фенолов, которые подавляют деятельность микроорганизмов, ведет к замедлению разложения органики на торфяниках. Антисептическая способность сфагнов такова, что они используются в медицине как перевязочный материал при гнойных ранах.[5]Шаблон:Rp

В целом, процессы разложения в сфагновых торфяниках, несмотря на значительное замедление, не прекращаются даже в глубоких слоях залежи (до 6 м), близких к вечной мерзлоте. Выделение метана из нижних слоев и образование сероводорода свидетельствует о медленных процессах вторичного разложения без участия кислорода. В данном случае деятельность микроорганизмов гораздо менее активна и протекает за счет продуктов раннего разложения органических остатков другими микроорганизмами.[4]Шаблон:Rp

Литература

Шаблон:Примечания

См. также

Шаблон:Rq

  1. http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000067/st085.shtml Шаблон:Wayback:
  2. Чаиркин С. Е., Торфяниковые памятники (статья). — Екатеринбург.: Екатеринбург 2001.
  3. 3,0 3,1 Елина Г. А. Аптека на болоте. — М.: Наука, 1991.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 Денисенков В. П. Основы болотоведения. — С-Пб.: изд-во С.-Петербургского университета, 2000.
  5. 5,0 5,1 Махлаюк В. П. Лекарственные растения. — Саратов.: Приволжское изд-во, 1991.