Геологическая деятельность болот

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУВПО Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева

кафедра физичеcкой географии

географический факультет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

Геологическая деятельность болот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Красноярск, 2012

 

Оглавление

 

Введение

1. Физико-географические особенности болот

1.1 Общая характеристика болот

1.2 Происхождение болот

1.3 Строение, морфология и гидрография торфяных болот

1.4 Классификация типов болот

1.5 Распространение болот на Земном шаре

2. Геологическая деятельность болот

2.1 Образование торфа

2.2 Использование торфа

Заключение

Список используемой литературы

 

Введение

 

Болота –  это молодость Земли.

Жак Перре

Испокон веков  болота казались людям таинственными, обладающими какой-то необычайной притягательной силой. За многими из них закрепилась дурная слава «гиблых» мест. «Змеиный угол», «черные топи», «чертово болото» — каких только мрачных названий не дают им. Первые упоминания о них встречаются еще в трудах Плиния Старшего (46 г. до н. э.). C болотами связаны многочисленные легенды и сказки. В сознании простого обывателя болото ассоциируется с чем-то мрачным и опасным. Неудивительно, что такое отношение к ним привело к бесконтрольному осушению и уничтожению болот. Лишь недавно к нам пришло понимание того, что болота это неотъемлемая часть ландшафта.

Болотные  комплексы необычайно широко распространены по всему земному шару. Они встречаются, чуть ли не во всех природных зонах. В России болота и заболоченные земли занимают более 10% ее площади. Считают, что в нашей стране сосредоточено не менее 60% всех болот мира. Они играют заметную роль в природе, имеют важное научное и хозяйственное значение.

Изучение  болот представляет теоретический  интерес не только для геологов, ботаников, гидрологов, но также и для географов и ландшафтоведов как своеобразный комплекс природных явлений. В последние десятилетия антропогенная нагрузка на болотные ландшафты постоянно возрастала в связи с мелиорацией и торфоразработками. Это привело к ухудшению экологической ситуации в болотных системах. Большим пробелом в освоении болот и стабилизации экологической обстановки является отсутствие данных об особенностях функционирования болотных систем после техногенного воздействия на них, а также взаимодействия и влияние их на сопряжённые с ними системы рек и озёр. Поэтому проблема изучения болотных экосистем очень актуальна.

Цели работы:

1. проанализировать экологические и ландшафтные условия возникновения болот и особенности их трансформации под действием техногенных процессов в связи с их освоением;

2. выявить географические закономерности размещения болот на Земном шаре.

Задачи:

1. рассмотреть геологические факторы образования болот;
2. выявить ведущие эколого-ландшафтные факторы развития болот и торфообразования;
3. рассмотреть географические закономерности размещения болот на Земном шаре;
4. рассмотреть экологическую роль болот;
5. рассмотреть экологические последствия осушения болот.

Объект исследования: болотные системы.

Предмет исследования:

1. факторы образования болот и их характеристика;
2. факторы торфообразования

Методы исследования: аналитический, сравнительный, изучение монографических публикаций и статей, исторический, метод обобщения.

Курсовое исследование написано при  использовании литературы по геологии, гидрологии, специализированным исследованиям, раскрывающим затронутую в работе проблему, а также материалам периодической печати. Библиографический список представлен в конце курсовой работы.

 

1. Физико-географические  особенности болот

 

1.1 Общая характеристика болот

 

Болота, как и другие природно-территориальные комплексы, составляющие биосферу, служат важным элементом в системе взаимосвязи, взаимодействия отдельных её компонентов: климата, почв, вод, литогенной основы и т.д.

Прежде всего следует определиться с понятием «болото», эквивалент которого присутствует и в других языках: mоог — по-немецки, mire — по-английски, pantano — по-испански, suo — по-фински, cienaga — в латиноамериканских диалектах.

Возникновение понятийного аппарата в отношении  болот связано с началом 20 века. В географической литературе в термин «болото» вкладывают либо широкое, либо узкое содержание. Это объясняется сложностью болота - природного явления и объекта изучения различных дисциплин: фитоценологии, ландшафтоведения, гидрологии, геологии, торфоведения, лесоводства, почвоведения и др. Большей частью исследователи рассматривали болота под углом какой-либо одной особенности, представляющей интерес для данной отрасли науки, поэтому и понятие «болото» трактовали и трактуют до сих пор по-разному.

Одни болотоведы считают обязательным признаком болота торфообразование и торофнакопление (Р.И. Аболин, 1914; И.А. Богдановская-Гиенэф, 1946; Е.А. Галкина, 1946; К.Е. Иванов, 1975; С.Н. Тюремнов, 1976; и др.), другие в принципе допускают существование болот без торфа (В.Н. Сукачев, 1926; В.В. Докучаев, 1949; Н.И. Пьявченко, 1963; Ф.З. Глебов, 1969; Нейштадт, 1971; Е.М. Брадис, 1974). Другие учёные (О. Зендтнер, 1854; А.Ф. Флеров, 1914) отожествляли болото с типом растительности.

Согласно  современным представлениям, болото некорректно определять как растительное сообщество (фитоценоз), в большей степени оно соответствует биогеоценозу (в понимании В.Н. Сукачёва). Другие исследователи при определении понятия «болото» рассматривали его с позиций геологов как место, участок земной поверхности, где происходит накопление и напластование торфа, и не учитывали другие свойства (К.А. Вебер, 1903; А.К. Каяндер, 1913; В.В. Кудряшов, 1929; и др.) Данное определение также одностороннее и не вскрывает всей сущности болот т. к. болота часто пересыхают и утрачивают присущие им свойства, например обильное увлажнение, накопление торфа. Такие участки нельзя отнести к болотам, хотя мощность трансформированного торфа может быть значительной. То же самое касается и глубоких мерзлых торфяников тундры - реликтовых образований тёплых эпох голоцена. Сугубо одностороннее определение болота, в основу которого положен лишь характер увлажнения (А.Д. Дубах, 1936). Он определяет болото как всякий участок земной поверхности с пересыщенным водой грунтом (независимо от наличия торфа и характера растительности). Согласно этому воззрению, нет резкой границы между болотом и зарастающим водоёмом.

Наиболее  последовательны в отстаивании  позиции, согласно которым существуют торфяные и минеральные болота (А.А. Ниценко, 1967; Н.Я. Кац, 1971). К ним же относятся торфяники, минеральные болота с мелким слоем торфа или аллювиальным субстратом, заболоченные земли (леса, луга, тундры), пресноводные и солоноводные сообщества гидрофитов с минеральными, органоминеральными, минерально-органическими или органическими водными седиментами (сапропели) и даже солончаки.

Большинством авторов  было принято, что болото – природный комплекс, обладающий рядом признаков, таких как избыточное увлажнение земной поверхности, произрастание особой влаголюбивой растительности и накопление неразложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф, глубиной не менее 30 см. При слое торфа менее 30 см. участок относится к заболоченным землям. Главным критерием разграничения болот и заболоченных земель служит глубина расположения корневых систем растений. Если корневые системы растений остаются связанными с минеральным грунтом, то данный участок земной поверхности следует относить к заболоченным землям. Заболоченные земли представляют собой начальные этапы развития болот. В болотах содержится от 80% до 90% воды в связанном состоянии (капиллярная, адсорбированная, химически связанная) и лишь 10-20% сухого вещества (торфа).

 

1.2 Происхождение болот

 

Первые болота на нашей  планете появились на стыке двух геологических периодов – силура и девона (350 млн. лет назад). Именно в этот период вышли из водной среды предки современных растений и болота сыграли роль переходного моста, по которому растительность перешла из водной среды в сухопутную.

Первыми представителями  растений болот считаются псилофиты. Они просуществовали недолго: появились  в конце силура и во второй половине девона вымерли. В карбоне и перми  растительный покров формировали представители  голосеменных (кордаиты) и папоротникообразные (папоротники, плауны, хвощи и др.). В основном остатками этих растений в указанные периоды были сформированы болотные почвы, широко представленные в наше время в виде залежей каменного угля.

Следует отметить, что  древние болота послужили основой для эволюционного развития почв, растений, животных, то есть в становлении современной биосферы.

Современные болота существенно  отличаются от ископаемых и насчитывают  максимальный возраст – 12 тысяч  лет.

Абсолютные датировки  самых древних болот в России оценивают их возраст в девять и несколько более тысяч лет. Массовое болотообразование на территории современной таежной зоны началось семь-восемь тысяч лет назад.

Образование болот возможно практически на любом участке  суши, если на нем нарушается равновесие между общим приходом влаги и ее расходом (испарение, сток), сопровождающееся заполнением влагой почвенных горизонтов или выходом грунтовых вод на поверхность. Поэтому болотообразовательные процессы наблюдаются фактически во всех климатических зонах — от холодной арктической до субтропической и тропической, отличаясь лишь интенсивностью накопления торфа на поверхности минеральных пород. Интенсивность роста торфяной массы зависит от двух основных причин: общей увлажненности той или иной территории суши и количества тепла.

В целом переувлажнение земель и образование болот определяется суммарным воздействием комплекса  физико-географических факторов. Основными из них являются: климат, геоморфологические и гидрогеологические условия.

Широко известно, что  распространение болот носит четко выраженные черты зональности, определяемые зональными причинами переувлажнения (климат). Но тип болота, площадь и мощность торфяного горизонта, характер водного питания и водного режима болота, место его расположения, стадия развития и интенсивность болотообразования и прочие особенности каждого конкретного болота в значительной мере зависят от местных факторов.

1. Климатические условия — количество атмосферных осадков, их распределение во времени, испарение, температура и другие факторы определяют общее увлажнение территории. В зоне избыточного увлажнения среднее многолетнее значение годовых осадков значительно превышает испарение с суши. Не израсходованная влага накапливается и значительно перенасыщает грунт. Вода, заполняя поры почвы, вытесняет из неё атмосферный кислород, т.е. создаются условия анаэробиоза. В почве получает развитие восстановительный процесс, происходит накопление закисных соединений железа и других элементов, которое влечет за собой оглеение грунта. Вследствие недостатка кислорода в почве подавляется жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в разложении отмерших остатков растений, они накапливаются, образуя торф.

Общеизвестно, что в  областях с жарким и сухим климатом болот нет или они встречаются  крайне редко и лишены торфа. В областях же с прохладным и влажным климатом болота встречаются повсеместно и имеют развитую торфяную залежь. В условиях степи малое количество осадков при высоких летних температурах обусловливает низкую относительную влажность воздуха и повышенную транспирацию, что не способствует болотообразованию. Но тоже количество осадков при низких летних температурах в тундре создаёт повышенную относительную влажность воздуха, благоприятствующую заболачиванию. Кроме того этому способствует залегание на небольшой глубине водоупорного горизонта из вечной мерзлоты.

2. Геолого-структурные особенности территории определяют рельеф местности, условия питания и разгрузки подземных вод. Крупные болотные системы расположены в глубоких геологических понижениях (депрессиях), в которые поступают с приподнятых окружающих участков поверхностные и подземные воды. Для того чтобы начался процесс заболачивания, необходим водоупор в виде грунта с малой водопроницаемостью. В качестве водоупора может выступать близкое к поверхности зеркало грунтовых вод. Тектонические процессы в земной коре также оказывают влияние на ход развития болот. Если происходит поднятие поверхности, то русла рек врезаются глубже, при этом улучшается дренаж территории и болотообразование ослабевает. Если поверхность опускается, то обводненность территории увеличивается и болотообразовательный процесс усиливается.
3. Геоморфологические условия — рельеф поверхности, степень естественной дренированности (густота речной сети, глубина вреза русла рек и пр.), уклоны поверхности земли — определяют степень ее переувлажненности. В районах с горным и всхолмленным рельефом, хорошо развитой речной сетью не наблюдается возникновение болот, поскольку избыточная влага удаляется в виде поверхностного и грунтового стока. При равнинном рельефе с малыми уклонами избыток влаги из поверхностных почвогрунтов отводится чрезвычайно медленно, и создаются благоприятные условия для переувлажнения почвы застойными водами. В соответствии с этим в зоне избыточного увлажнения болота могут располагаться на любых слабодренированных элементах и формах рельефа — на водоразделах и пологих склонах, на речных и озерных террасах, в поймах рек. От характера рельефа зависит также и скорость надвигания болота на прилегающие участки. По данным Н.И. Пьявченко (1985), при равнинном рельефе в условиях нашей лесной зоны надвигание болот на суходол становится заметным через 10-15 лет, при крутизне склона 5° болото надвигается на суходол со скоростью 1 м за 100 лет, при уклоне 20° - 1 м за 400 лет, при уклоне 40° - 1 м за 800 лет.
4. Гидрологические условия — режим уровней, стока, русловых процессов рек, озер и самих болот — определяют условия водного питания переувлажненных земель, их затопление и подтопление.
5. Гидрогеологические условия местности определяют степень участия подземных вод в водном питании болот.
6. Почвенные условия влияют на формирование избыточной влаги на поверхности и в почвенном слое, а также грунтовых вод. Почвы и подстилающие их грунты могут быть охарактеризованы следующими количественными показателями: водопроницаемостью почвогрунтов, степенью однородности по глубине, слоистостью и наличием слабоводопроницаемых слоев. Среди переувлажненных земель наиболее распространены глины, тяжелые и средние суглинки, торфяники, реже встречаются легкие суглинки, супеси и пески, когда они подстилаются слабоводопроницаемыми грунтами.
7. Растительность оказывает влияние на приходные (снегозадержание, уменьшение поверхностного стока и др.) и расходные (испарение) элементы водного питания земель. С изменением растительности связано, например, заболачивание вырубок.