ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БОЛОТ

Физико-географическая характеристика природного объекта

Геологическое строение

Как и вся Тверская область, болото Оршинский Мох расположено в пределах одной структурной единицы – древней Русской платформы. Фундамент Русской платформы начал формироваться примерно два миллиарда лет назад, в архейскую и протерозойскую эры. Мощность осадочного  чехла составляет около 2000 км. Коренные отложения данной территории представлены верхнекаменноугольной и юрской системами. Основная часть болота располагается на известняках, доломитах, перекрытых глинами, мергелями верхнекаменноугольной системы общей мощностью от 30-43 до 65 метров.

Отложения юрской системы расположены в западной части торфяного массива. Юрские породы представлены преимущественно глинами, местами – песками с линзами темных глин. Залегание юрских отложений на верхнекаменноугольных породах указывает на опускание территории. Мощность юрских отложений составляет в среднем 15-40 метров.

Осадочный чехол перекрыт четвертичными отложениями. Четвертичные отложения представлены: озерно-ледниковыми и озерными отложениями, а также ледниковыми и аллювиальными отложениями. Озерно-ледниковые и озерные отложения имеют в своем основании суглинки, глины, супеси, пески мощностью 5-7 метров. Аллювиальные отложения 1-ой пойменной террасы – пески, суглинки, гравий; галечные отложения – общая мощность 3-5 метров. Ледниковые отложения основной морены имеют суглинки валунные с линзами песков до 40-50 метров.

Само болото сложено современными болотными отложениями – торфом, суглинками, мощностью от 1-3 до 7 метров.

Рис. 1. Торфяное месторождение Оршинский Мох (По: Природные ресурсы Калининской области..., 1986 г.)

Климатические условия

Климат формируется под влиянием трех основных факторов: радиационного, циркуляционного и условий на подстилающей поверхности.

По многолетним данным, величина суммарной радиации составляет 1303 МДж/кв.м в год. Причем положительный радиационный баланс обеспечивается только в период с марта по октябрь. В другое время, с ноября  радиационный баланс – слабо отрицательный, что говорит о потерях энергии земной поверхностью, которая не компенсируется притоком тепла от Солнца. Отрицательный баланс зимой обусловлен коротким зимним днем, небольшой высотой солнца над горизонтом и большими значениями альбедо.

Среднегодовая температура воздуха +3,3 С, средняя температура января -10.4 С, июля   +17,2 С. Продолжительность холодного периода 5,3 месяца (с 3 ноября по 13 апреля), теплого – 6,7 месяца (с 14 апреля по 2 ноября). Абсолютный максимум температуры воздуха +36,6 С (июль). Абсолютный минимум -40,9 С (январь).

Количество и характер выпадения осадков обусловлены, главным образом, циклонической деятельностью. В период с ноября по апрель месячная сумма осадков меняется незначительно и составляет 20-30 мм. В мае количество осадков резко возрастает, и в июле достигает максимума – 50-60 мм. Это происходит в результате увеличения испарения: испарившаяся влага с восходящими токами воздуха поднимается до уровня конденсации и образует кучево-дождевые облака. В итоге, на территории болота выпадает в среднем за год около 600 мм осадков.

Средняя дата образования устойчивого снежного покрова устанавливается в конце ноября – начале декабря. Высота снежного покрова (из наибольших за зиму) в среднем составляет 0,47 м, максимальная - 0,74 м, минимальная - 0,13 м. Средняя дата схода снежного покрова – 11 апреля, самая ранняя – 21 марта, а самая поздняя – 14 мая. Глубина промерзания почвы (из максимальных за зиму) в среднем составляет 0,65 м, наименьшая – 0,16 м, наибольшая – 1,14 м. Средняя дата полного оттаивания почвы – 23 апреля, самая ранняя – 16 апреля, самая поздняя – 20 мая.

Влажность воздуха довольно высока на протяжении всего года и в среднем колеблется около 80 %. В холодный период относительная влажность воздуха выше – 85-90 %, а в теплый она уменьшается до 70 %.

Общая облачность за год составляет 7,3 балла. Максимальная облачность наблюдается в конце ноября начале декабря – 8,5 балла, а минимальная в мае – 6.4 балла. За год отмечается 175 пасмурных дней и всего 24 ясных дней. В остальные 166 дней наблюдается переменная облачность. Число дней с туманом составляет 42 в год. Максимальное количество дней с туманом – в сентябре (6 дней), минимальное – в июне (1 день).

Важным климатическим показателем является величина испарения. Максимальное испарение приходится на летние месяцы. Испарение влаги в год в среднем составляет 363 мм, или 60-65 % по годовому количеству осадков. Средний коэффициент увлажнения – 1,2.

Средняя скорость ветра составляет 4,5 м/с в год. Средняя максимальная скорость ветра – 5,3 м/с – наблюдается декабре, средняя минимальная скорость – 3,4 м/с – в августе. Среднее число дней со скоростью более 15 м/с составляет 9,9 в год, максимальное количество – зимой в январе и феврале (1,5) минимальное – летом в августе (0,3). Преобладают западные юго-западные ветра.

Реки и озера

Река Орша берет свое начало из озер Оршинского и Глухого на отметке 145 м, является левобережным притоком реки Волга и впадает в нее на 3 064 км от ее устья. Длина реки Орша – 72 км. Река Ляховка берет начало в южной части массива, в 4 км к северу от села Литвинцево и впадает в реку Созца. Река Созца является правым притоком реки Созь. Река Созь вытекает из озера Великого и впадает в Иваньковское водохранилище (Московское море).

Чрезвычайно интересным элементом Оршинского болота являются озера. Форма озер круглая, немного вытянутая в северо-восточном направлении. Озёра как бы заключены в массу торфяников. Берега очень низкие (не превышают 0.5-1.0 м), образованы торфяниками с сильно развитыми сплавинами. Общая площадь озер составляет около 180 кв. км. Самое крупное озеро – Великое, длина его 10 км, ширина - 5 км.

Такие озера, как Оршинское, Глухое, Светлое, Щучье, Конечное (Глубокое), Белое, Кобылинское, Песочное, Лук, Страдовня, Борушечка, имеют средний диаметр от 1,5 до 3 км. Десятки озер диаметром от 200 метров до километра, бесчисленные мочажины с диаметром от 3 до 50 метров испещряют поверхность болота.

Наиболее многочисленная группа озер расположена в наивысшей центральной части болота. Сюда относится: Березовое, Дореево, Черненькое, Сухое, Чистенькое и др. Уровни этих озер находятся на высоте около 145 м. К юго-западу и западу от этой группы лежит другая группа озер: Вельго, Лютенькое, Страдавня, Бурашевское и др. В северно-западной части болота лежат два сравнительно крупных озера – Оршинское и Глухое, а также много мелких озер. Северо-восточную часть болота занимают наиболее крупные и многочисленные озера: Светлое, Щучье, Лобовец, Конечное, Белое, Великое, Чайкино и ряд мелких озер. Абсолютная высота уровня этих озер колеблется от 140-143 м. В юго-восточной части Оршинского болота на границе с суходолом лежит озеро Песчаное, на высоте около 143 м.

Глубины большинства озер болота невелики и не превышают 1,5-2,5 метра. Но в таких озерах, как Красненькое, Тотное, Витун, глубина достигает 4-5 метров. Наибольшая глубина достигает 9 м (в озере Глубокое).

На дне многих озер залегает торфяной ил, образовавшийся в результате разрушения торфяных берегов, древесной гальки и озерного ила (сапропеля). При этом важно отметить, что сапропель залегает под торфяным дном озера. Последнее свидетельствует о том, что озера в большинстве своем имеют вторичное происхождение, то есть они образовались на месте ранее бывших здесь водоемов, впоследствии заросших и превратившихся в торфяное болото.

Цвет воды светло-коричневый, а во время ветра она принимает темный цвет. Уровень воды в озерах и мочажинах всюду находится выше поверхности суходолов. Основное питание озер происходит за счет атмосферных вод и стока (с болота и окружающих суходолов).

Рис. 2. Озёра болота Оршинский Мох (По: Природа и хозяйство Калининской области..., 1960 г.). Пунктиром обозначена граница болота

Растительность

Наиболее типичный представитель деревьев на болоте – сосна обыкновенная.  Но ее рост в большинстве случаев подавлен обилием воды, малым количеством элементов минерального питания и обеднением торфов кислородом. Сосны, растущие на болоте, отличаются от суходольных и своим морфологическим и анатомическим строением. У них короче хвоя и мельче шишки и семена, другая форма стволов. Древесина их плотнее суходольных и поэтому она дольше не разрушается.

Из других деревьев, часто встречающихся, можно назвать березу пушистую. Она растет вместе с сосной или образует одновидовой древостой. Высота березы, диаметр ее стволов, сомкнутость крон в зависимости от экологических условий бывают очень разными.

Вместе с елью или отдельно на сильно увлажненных, но хорошо дренированных участках встречается ольха.

Среди кустарничков особенно типичны для болот подбел многолистный и мирт болотный. Встречается на болоте и вереск обыкновенный.

Растительность Оршинского болота состоит по преимуществу из сфагновых мхов. Такое однообразие дополняется обилием воды, разрушением торфяной залежи, что создает угрюмый фон болотного ландшафта.

Около озер вода с болот стекает в озерную котловину. Торфяная масса от этого становится суше, а торф усиливается. Гумус легко выносится водой в озеро. На таких приозерных участках произрастают сухолюбивые сфагновые мхи, вересковые кустарнички и сосна.

Несколько в стороне от озер распространяются гряды и мочажины. На грядах произрастает низкорослая сосна, иногда – карликовая береза. Сосна сильно угнетена, до 40-50% древостоя является сухостоем. Часть метровых столбов погребается или уже погребена сфагновым мхом. В подлеске, кроме мха, встречаются чахлые побеги багульника, клюквы и изредка брусники, из семейства осоковых (пушицы, очеретник, пухоносы.) Все кустарнички имеют ряд анатомических и физических приспособлений, позволяющих им сокращать летом испарение, и поэтому они называются ксероморфными («сформированные для засухи»).

В мочажинах в условиях чрезмерно сильного увлажнения произрастают влаголюбивые сфагновые мхи, очеретник, шейцерия, топяная осока, росянка. Ближе к отрытой водной глади мочажин растительный покров слагается из редких дернинок сфагнового мха.

На окраинах болота встречается более требовательная к условиям питания растительность. Сюда проникают с суходолов минеральные воды, поэтому зольность торфа колеблется от 7 до 30 и даже 40 %.

Периферия болота покрыта осоками, вахтой, пушицей, гипновыми мхами. Древесный ярус, следуя характеру увлажнения, местами образует заросли березы, ольхи, реже – сосны и ели.

Наличие смешанной растительности на окраине болота свидетельствует о расширении болота за счет суходола. В историческом плане именно так развивается каждое болото.

Эколого-фитоценотический анализ растительности показал, что растения выработанных торфяников относятся к шести эколого-фитоценотическим типам: сорным, луговым, лесным, лугово-болотным, болотным и болотно-водным.

В пределах Оршинского болота сорные и луговые растения имеют наибольший процент на слабо увлажненных участках. Так на начальных этапах зарастания фрезерных полей доля участия сорных растений составляет 50-57 %, луговых – 30-40 %, а на 15-летних участках 20-15 %. Одновременно с этим происходит увеличение доли лесных и лугово-болотных видов. Наибольшее участие в формировании растительных сообществ принимают болотные виды, доля участия которых на влажных и переувлажненных участках составляет 80-90 %. На более старых участках увеличивается доля корневищных многолетников, деревьев, кустарников и кустарничков, а доля однолетних уменьшается. На участках с развитым древесным ярусом распространены сосново-березовые осоково-сфагновые, пушицево-сфагновые типы фитоценозов. Слабо- и среднеувлажненные фрезерные поля характеризуются сочетанием гигрофитных и гидрофитных группировок. Наиболее низкие центральные части карт, где застаивается вода, заняты частуховой, тростниково-сфагновой, рогозово-сфагновой группировками, а на повышенных местах, ближе к картовым каналам – осоково-сфагновой, пушицево-сфагновой группировками.

Рис. 3. Растительность болотного массива Оршинский Мох (По: Природные ресурсы Калининской области..., 1985 г.)