Peat deposits of mountain mire (for example mire of north-east of the Altay republic)

Abstract

In the article are described stratigraphy of peat deposits of north-east of the Altaj Republic. On mires are prevailed valley peat types, are found 27 peat types of herbs peat group.

Full Text

Ожидается, что глобальное потепление климата, ставшее, пожалуй, самой значимой экологической проблемой, будет наиболее ощутимо проявляться в высоких широтах. Субарктические ландшафты являются наиболее чувствительными к температурным изменениям, в силу неустойчивого баланса протекающих в них мерзлотных процессов. Установлено, что западно- и среднесибирская субарктика теплеет значительно быстрее, чем другие регионы мира: за последнее столетие среднегодовая температура здесь повысилась более чем на 3°, а в зимнее время - на 4° [Jones nd oberg, 003]. В связи с этим исследование торфяных болот на территории Сибири в последние годы приобрело особую актуальность. Горные болота, образуясь в условиях близких к субарктическим, могут служить эталонами при режимных наблюдениях за динамикой роста или деградации торфяников при изменении климатических показателей. Исследованиям торфообразовательных процессов в горах Южной Сибири посвящено небольшое количество работ [Волкова, 2001; Мульдияров и Чернова, 2005; Чернова, 2006], что крайне недостаточно для такой обширной территории. Материалы и методы Исследования проводились на четырех торфяных месторождениях Турочакского района (рис.1), которые наиболее репрезентативно отражают условия образования болотных массивов в горах северо-востока республики Алтай. При исследовании стратиграфии торфяных залежей на каждом торфяном месторождении с помощью торфоразведочного бура проводилось бурение скважин с послойным отбором образцов торфа (25 см) на всю глубину торфяной залежи. На исследуемых объектах были заложены продольные профили, по которым выполнены: зондировка торфяной залежи (через 50 м) и отбор образцов торфа (через 150 м) на ботанический и общетехнический анализ. По образцам торфа в лабораторных условиях определялся состав, вид, степень разложения, зольность и влага. Всего отобрано и проанализировано около 126 образцов торфа из 13 скважин. Согласно геоморфологической классификации Н.А. Черновой [2006] Турочакское и Баланак можно отнести к присклоновым, Кутюшское и Чойское торфяные месторождения - к пойменным. Основные характеристики исследуемых торфяных месторождений приведены в табл. 1. Определение ботанического состава торфов проводилось научным сотрудником НИИББ Томского государственного университета Е.Я. Мульдияровым. Таблица 1 Основные характеристики торфяных месторождений Наименование Географические координаты h*, м S*, га N*, см Геоморфологический тип Турочакское N 52°13,500´ Е 087°06,744´ 337 81 >500 Присклоновый Кутюшское N 52°18,339´ Е 087°15,959´ 337 125 200 Пойменный Баланак N 52°02,589´ Е 087°08,531´ 364 128 >500 Присклоновый Чойское N 52°02,421´ Е 087°05,305´ 395 212 >420 Пойменный Примечание: h - высота торфяного массива над уровнем моря; S - площадь месторождения в границах промышленной глубины 0,7 м; N - максимальная мощность торфяной залежи. Рис. 1 - Схема расположения торфяных месторождений 1 - Турочакское, 2 - Кутюшское, 3 - Баланак, 4 - Чойское. Результаты и обсуждение Присклоновые торфяные месторождения формируются в основном за счет резкого замедления скорости поверхностного и внутрипочвенного стока при изменении угла наклона поверхности от крутых склонов к слабонаклонной присклоновой части. При формировании водотоков месторождение приобретает каплевидную или грибовидную форму с широкой «шляпкой» в прибортовой части долины и вытянутой «ножкой» вдоль водотока. Генетическим центром этого болота является наиболее обводненная присклоновая часть. Вода, постепенно фильтрующаяся сквозь торфяную залежь, равномерно увлажняет находящиеся ниже по склону участки долины, вызывая их заболачивание и рост болота вниз по склону долины вплоть до полного ее заполнения. Латеральные водные потоки, стекающие со склонов в болото, несут с собой делювий, который осаждается растительным покровом и в прибортовой части долины. Количество пластического материала вследствие его осаждения убывает по мере приближения к руслу. Пойменные торфяные месторождения формируются только в наиболее разработанных речных долинах. В отличие от присклоновых, поступление воды в этом случае идет по двум направлениям - со склона и со стороны реки. Основным источником водно-минерального питания пойменных болот являются поверхностно-сточные воды, но значительное влияние на него оказывают и паводковые воды, как весеннего половодья, так и летних после обильных осадков. Паводковые воды приносят на болото значительное количество аллювия, переходящего в торфяную залежь [Чернова, 2006]. Анализируя стратиграфию торфяной залежи можно предположить, что исследуемые торфяные месторождения возникли в результате суходольного заболачивания, то есть относятся к терригенному стратиграфическому типу [Мульдияров и Чернова, 2005]. Торфяная залежь Турочакского месторождения сложена торфами низинного типа, топяного подтипа (Приложение 1). Всего выявлено 5 генетических видов торфа (древесно-осоковый, осоковый, травяной, древесно-травяной и вахтовый). В центральной части торфяного месторождения напластование видов торфа следующее: внизу находятся топяные виды торфа (вахтовый, травяной), которые перекрываются лесотопяным видом (древесно-травяным), затем залегают топяные виды (травяной, осоковый) и на поверхности снова перекрываются лесотопяным видом торфа (древесно-осоковым). На окраине практически вся торфяная залежь образована осоковым видом торфа с небольшой частью травяного, который располагается почти в середине торфяной залежи. Оба вида торфа относятся к топяным. Торфяная залежь Кутюшского месторождения сложена торфами переходного типа, в основном топяного подтипа (Приложение 2). В торфяной залежи широко представлены торфа травяной группы. Выявлено 17 генетических видов торфа (верховые: магелланикум-, ангустифолиум-, балтикум-торф, шейхцериевый, пушицево-шейхцериевый, сфагновый, осоково-шейхцериевый, пушицево-сфагновый; переходные: сфагновый, шейхцериевый, шейхцериево-осоковый, осоковый, травяной, осоково-сфагновый, пушицевый; низинный: вахтовый и древесно-травяной). Центральная часть Кутюшского торфяного месторождения характеризуется стратиграфическими колонками а, б (Приложение 2). В колонке а внизу располагается осоково-шейхцериевый и шейхцериевый мезотрофные, затем верховые: балтикум, магелланикум и ангустифолиум-торф, который сверху перекрыт магелланикум-торфом. В колонке б напластование видов торфа следующее: внизу находится осоковый мезотрофный, затем верховые: пушицево-шейхцериевый, шейхцериевый, которые сверху перекрываются преобладающим магелланикум-торфом. Стратиграфия колонки северной окраины месторождения следующая: внизу залегает древесно-травяной эвтрофный (лесотопяной), затем осоковый, который сверху перекрывается осоково-сфагновым видом торфа (Приложение 2, стратиграфическая колонка в). Напластование видов торфа на южной окраине месторождения следующее: внизу осоково-шейхцериевый, затем осоково-пушицевый, сверху перекрывается осоковым видом торфа (мезотрофные виды торфа). Вся торфяная залежь представлена топяными видами торфа (Приложение 2, стратиграфическая колонка г). Торфяная залежь торфяного месторождения Баланак сложена торфами низинного типа, в основном топяного подтипа травяной и древесной группы. На месторождении выявлено 7 генетических видов торфа (древесный, древесно-осоковый, древесно-травяной, травяной, осоковый, хвощовый и папоротниковый). Стратиграфия торфяной залежи месторождения Баланак представлена в приложении 3. Напластование видов торфа следующее: внизу залегает топяной вид торфа (осоковый), затем лесотопяной (древесно-осоковый) и лесной (древесный); потом происходит чередование осокового торфа с древесным (лесной), травяным (топяным), древесно-травяным (лесо-топяным), хвощовым (топяной вид торфа). Сверху находится травяной торф (топяной вид торфа). Торфяная залежь Чойского месторождения сложена торфами низинного типа, в основном топяного подтипа (Приложение 4). В торфяной залежи месторождения широко представлены торфа травяной группы. На Чойском торфяном месторождении выявлено 7 генетических видов торфа: древесный, древесно-осоковый, древесно-травяной, осоковый, травяной, осоково-папоротниковый. В центральной части торфяного месторождения напластование видов торфа следующее: внизу находятся топяные виды торфа (осоково-вахтово-папоротниковый, папоротниково-осоковый), которые перекрываются лесотопяным видом (древесно-осоковым), затем залегают топяные виды (осоково-вахтово-папоротниковый, папоротниково-осоковый, папоротниковый, осоковый, затем снова осоково-вахтово-папоротниковый), которые также перекрываются лесотопяными видами торфа (древесно-травяным, древесным). На поверхности залегают осоковый (топяной) и древесно-осоковый торф (лесотопяной вид). На северной окраине торфяная залежь сформирована в основном топяными видами торфа (папоротниковый, вахтово-папоротниковый, осоково-вахтово-папоротниковый, затем снова вахтово-папоротниковый и осоково-вахтово-папоротниковый), которые перекрываются лесотопяным древесно-травяным торфом. Верхняя часть торфяной залежи образована вахтово-папоротниковым и осоковым торфом (топяной вид). На поверхности располагается древесно-осоковый торф (лесотопяной вид). Южная окраина характеризуется следующей стратиграфией торфяной залежи: внизу залегает папоротниково-осоковый, затем папоротниковый и снова папоротниково-осоковый торф. Сверху торфяная залежь перекрыта осоковым торфом. Всю залежь формируют топяные виды торфа. Выводы Сочетание гумидного климата и преобладающих мягких форм рельефа создают условия, благоприятные для развития и широкого распространения болотных ландшафтов, в том числе торфяных болот, на территории северо-востока республики Алтай. Болотные массивы формируются в гидрологически подчиненных формах рельефа. Ведущую роль в формировании водно-минерального питания болот играют поверхностно-сточные воды. На исследуемой территории выявлено 2 из 12 геоморфологических типов горных болот [Чернова, 2006]: присклоновый и пойменный. Характер залегания болотных массивов в рельефе определяет динамику их развития, отраженную в мощности и стратиграфии торфяной залежи. Формирование исследуемых торфяных месторождений шло в результате суходольного заболачивания (терригенный стратиграфический тип). Для торфяных месторождений Турочакское, Чойское и Баланак характерен низинный тип торфяной залежи, для Кутюшского - переходный. На исследуемых месторождениях преобладают торфа низинного типа, в основном топяного подтипа. Нами выделено 27 генетических видов торфа (преобладают торфа травяной группы). Приложение 1 Торфяная залежь Турочакского торфяного месторождения 1 2 3 1 2 3 а б 1 - стратиграфия торфяной залежи, 2 - степень разложения торфов (%), 3 - зольность торфов (%) а - в центре месторождения, б - на окраине месторождения. Приложение 2 Торфяная залежь Кутюшского торфяного месторождения 1 2 3 1 2 3 а б 1 2 3 1 2 3 в г 1 - стратиграфия торфяной залежи, 2 - степень разложения торфов (%), 3 - зольность торфов (%), а, б - в центре месторождения, в - северная окраина месторождения, г - южная окраина месторождения. Приложение 3 Торфяная залежь торфяного месторождения Баланак 1 2 3 1 - стратиграфия торфяной залежи, 2 - степень разложения торфов (%), 3 - зольность торфов (%). Приложение 4 Торфяная залежь Чойского торфяного месторождения 1 2 3 1 2 3 1 2 3 а б в 1 - стратиграфия торфяной залежи, 2 - степень разложения торфов (%), 3 - зольность торфов (%), а - центральная часть месторождения, б - северная окраина месторождения, в - южная окраина месторождения. Приложение 5 Легенда к видам торфа Верховые: Переходные: сфагновый сфагновый ангустифолиум шейхцериевый магелланикум осоково-шейхцериевый балтикум осоковый пушицево-сфагновый осоково-сфагновый шейхцериевый пушицевый пушицево-шейхцериевый осоково-пушицевый травяной Низинные: осоковый папоротниково-осоковый травяной осоково-вахтово-папоротниковый вахтовый вахтово-папоротниковый осоково-вахтовый древесно-осоковый папоротниковый древесно-травяной хвощовый древесный