Условия сохранности органических остатков в условиях торфяников

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 вид источника 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.

Процесс торфообразования

Образование торфяниковых памятников - длительный процесс, связанный с заболачиванием водоемов (главным образом озер), а также мест пониженного рельефа местности. К этому типу понижений относятся: долины рек, лощины. В нижних слоях торфяников может присутствовать пресноводный ил — сапропель. ^[2]

Простейшая схема заторфовывания местности выглядит следующим образом:^[3]:368,369

• 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. Образуетя болото переходного типа. Первый признак таких болот — появление сфагновых мхов.
• Третья стадия. Образование верхового болота. Водопитание здесь осуществляется за счет атмосферных осадков. Эдификаторы болот — сфагновые мхи. Они могут быть с редким древесным ярусом.

Иногда, развитие торфяника идет по другому сценарию. Тогда болото будет состоять преимущественно из переходного, или даже из верхового типа торфов.^[3]:369

По мере накопления торфа образуются торфяные залежи, которые могут иметь прослойки, по которым прослеживаются, последовательно сменяющие друг друга слоя торфа. Развитая торфяная залежь представляет собой органогенное горное образование, мощностью 6-8 метров. В отдельных случаях может достигать 10-ти метров. ^[4]:121 Современные торфяные залежи представляют собой молодые поверхностные образования, возрастом около 12 тысяч лет. ^[4]:95

Консервационные свойства торфяников

Торфяник, как природно-географический объект, 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-ти сантиметров затрудняющее деятельность разлагающих микроорганизмов.

Обилие влаги в торфяниках, лишенных доступа грунтовых вод, обусловлено их высокими абсорбентными свойствами и низкой водопроводимостью. ^[4]:33

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 пол-метра.

Строение сфагновых мхов, имеет капиллярную структуру ^[4]:105 (гиалиновые клетки) с хорошими абсорбирующими свойствами, слаборазложившиеся сфагновые торфа способны поглощать до 1700 % влаги от сухой массы; сильноразложившиеся до 500—100 %.

Сфагнум обладает высокой гигроскопичностью, стерилизованный, он действует в три раза интенсивнее гигроскопической ваты. ^[5]:357Благодаря этому свойству сфагновый торф способен поглощать даже водяные пары.

Недостаток кислорода в торфяниках связан с обилием влаги и ее слабым передвижением. По мере накопления воды в торфе, вода вытесняет и замещает воздух, в ряде случаев, при уменьшении уровня воды, в торфе образуются безвоздушные полости. Что значительно затрудняет деятельность разлагающих микроорганизмов: ^[4]:34 актиномицетов, плесневых и дрожжевых грибов, которые относятся к аэробной группе. ^[4]:98 Кислород сохраняется лишь в поверхностных слоях, ^[4]:34 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 также тормозит окислительные процессы (ржавчину, патину и т. д.)

Активность аэробных разлагающих микроорганизмов обусловлена также климатическими особенностями. В более сухие периоды жизнедеятельность их становиться интенсивнее, они размножаются быстрее, вследствие этого откладываются торфа более высокой степени разложения. Во влажном бореале, активность аэробных микроорганизмов была понижена. ^[4]:99

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]:35

Наличие в сфагнуме фенолов, которые подавляют деятельность микроорганизмов ведет к замедлению процессов разложения органики на торфяниках. Антисептическая способность сфагнов - такова, что они используются в медицине, как перевязочный материал при гнойных ранах. ^[5]:356

В целом, процессы разложения в сфагновых торфяниках, несмотря на значительное замедление, не прекращаются даже в глубоких слоях залежи (до 6м) 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]:98

Литература

1. ↑ http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000067/st085.shtml:
2. ↑ Чаиркин С. Е. Торфяниковые памятники" (статья). — Екатеринбург.: Екатеринбург 2001.
3. ↑ ^{1 2} Елина Г. А. Аптека на болоте. — М.: Наука, 1991.
4. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10} Денисенков В. П. Основы болотоведения. — С-Пб.: изд-во С.-Петербургского университета, 2000.
5. ↑ ^{1 2} Махлаюк В. П. Лекарственные растения. — Саратов.: Приволжское изд-во, 1991.

См. также

• Болотные люди

Для улучшения этой статьи желательно?: Переработать оформление в соответствии с правилами написания статей. Проставить интервики в рамках проекта Интервики. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Викифицировать статью.