Болота Подмосковья и их использование (Р. В. Федорова)

Значение болот и их природа

Значение болот. Тема "Болото" очень редко используется в работе с учениками средней школы. Это происходит отчасти из-за укоренившегося неправильного представления о болотах как о негодных бросовых землях. Существует и другая причина: к изучению болот до сих пор не привлекали внимание учителей.

Настоящая статья имеет целью показать учителю широту этой темы и ее значение в практическом отношении. Наряду с приобретением знаний и трудовых навыков ученики могут принести пользу, участвуя в разведке болот.

Занятия по теме требуют достаточной подготовленности учащихся; поэтому они рассчитаны на школьников старших классов и на молодежь, занимающуюся в краеведческих кружках.

Основной ценностью, которую дают болота для нашего народного хозяйства, является торф. Несмотря на широкое использование в последнее время газа и водной энергии, торф широко применяется как местное топливо. Использование торфа помогает сохранять леса. По приблизительным подсчетам 1 га торфяного болота может сберечь 15-20 га леса. Торф идет на коксование и добывание газа. Полученная при этом торфяная смола перерабатывается и из нее добывают высококачественные продукты (воск, фенол и др.). Для удобства перевозки и использования торфа его брикетируют. Из мало разложившегося торфа изготовляют изоплиты и фасонную изоляцию высокого качества. После использования мало разложившегося торфа в скотных дворах в виде подстилки он идет на удобрение. Зольный низинный торф - хорошее органическое удобрение. Торф применяется в медицине для грязелечения, а сфагновые мхи в годы Великой Отечественной войны служили перевязочным средством вместо ваты. Торф в нашей стране широко и разносторонне используется, и возможности его использования расширяются с каждым годом. Тростниковое сырье идет на целлюлозное производство и строительство, что особенно важно для южных безлесных районов.

Вместе с тем заболачивание - явление отрицательное.

Заболачивание минеральных грунтов можно наблюдать повсюду: на лугах, в лесу и иногда на пашнях. Причин заболачивания много. Избыточное увлажнение возникает вследствие естественного или искусственного запруживания ручья или речки, образование в подзолистых почвах малопроницаемого для воды горизонта (ортштейна), вырубки леса или пожара. Неправильное использование лугов может вызвать их заболачивание. Вырубка леса влечет за собой заболачивание потому, что прекращается испарение воды, которое производили кроны деревьев. Вот почему так важно заботиться о сохранении лесов. Леса нужно оберегать от заболачивания, прореживая их, если они слишком тенисты, иначе в них замедляется испарение и этим создаются условия для поселения мхов. Уплотнение почв после пожаров способствует застаиванию влаги. Поэтому нужно помнить, что борьба с пожарами, особенно лесными, является борьбой с заболачиванием.

Правильное использование земель и охрана леса являются способами борьбы с заболачиванием; в некоторых случаях необходима и более эффективная мера - проведение осушительных работ.

Болота, если они не используются, оказывают вредное влияние. Они ухудшают климат и вызывают заболевания ревматизмом и малярией. Болота бывают расположены на полезных землях и стремятся их сократить, наползая на пашни и луга, ухудшают леса. Необходимо бороться с заболачиванием.

Вместе с тем торфяные болота - большое богатство нашей страны. Это запасы топлива, органического сырья, годного для химической переработки и удобрения. Низинные болота - большой резерв для создания на их месте после осушки пашен, огородов и лугов. Торфяные фонды необходимо охранять от неправильного использования и пожаров. Загоревшееся торфяное болото очень трудно затушить. Оно может гореть очень долго. Иногда на глубоких залежах пожар не прекращается даже в зимнее время.

Понять значение болот в природе и хозяйстве края можно лишь, подробно ознакомившись с их строением, свойствами и происхождением. Мнения ученых о том, что считать болотом, различны. Для учебных целей можно принять, что болота - это такие земли, в почве которых вследствие большого количества застойной воды остатки растений полностью не разлагаются, а скопляются в виде торфа. В одних случаях слой торфа составляет несколько сантиметров, и растения остаются связанными с минеральным грунтом. В других случаях он достигает огромной мощности (толщины), доходящей до десяти метров и более. В последнем случае растения теряют связь с минеральным грунтом, их корневая система находится в особой среде - в торфе. Такие скопления полезного ископаемого представляют собой молодое геологическое образование - торфяник, или торфяное болото.

Болота в Московской области. Запасы торфа в нашей стране составляют 66% запасов всего мира. Болота широко распространены во всей лесной полосе СССР, их много и в Подмосковье. В Московской области заболочено 5% площади и занято торфяниками 3,6%. Мещерская и Приволжская низменности, сильно заторфованы и заболочены; так, например, в Луховицком районе болота и торфяники занимают 33,4% площади, тогда как Клинско-Дмитровская и Волоколамская гряды имеют заболоченность всего лишь около 1,5%.

На некоторых московских торфяниках слой торфа достигает 9-11 м толщины.

Всего в Московской области зарегистрировано торфяников с площадью более 1 гектара - 1479; их промышленная залежь составляет 187524 га. Это не значит, что все торфяники учтены. Могут встретиться небольшие торфяники площадью в 1-3 га, которые еще не обследованы и их могут обследовать ученики.

Болота распространены неравномерно. Они связаны с природными зонами - их климатом, почвами и рельефом. Большое влияние на распространение болот в Европейской части СССР оказал ледник. В результате деятельности ледника местность приобрела мягкоравнинный рельеф с понижениями между пологими холмами, где создавались условия для развития болот. В Московской области наибольшая заторфованность отмечается в Приволжской и Мещерской низменностях ледникового происхождения. В северной и северо-западной частях Европейской территории СССР ледник оставил массу озер, которые превратились в торфяные болота. Болота такого происхождения имеются также и в Подмосковье.

Образование и типы болот. Причиной образования болот служит накопление избытка влаги в почве. Оно может происходить за счет обильных осадков в местах, где отсутствует сток, а грунты мало проницаемы, за счет поступления воды из источников (ключевые болота) или за счет скопления полых вод в поймах рек (пойменные болота). Застойная вода не способствует перегниванию растительных тканей вследствие слабой деятельности бактерий. В таких условиях начинается накопление неполно разложившихся остатков растений с некоторым количеством органических кислот, окрашивающих болотную воду в ржавый или коричневый цвета. Такие полуобуглившиеся остатки растений и образуют торф.

Если болото находится в пойме или другом понижении рельефа, оно все время продолжает питаться волами, богатыми минеральными солями. Благодаря этому на таких болотах развиваются растения, требовательные к наличию минерального питания (тростники, хвощи, осоки и др.).

Иначе развивается жизнь болота на водоразделах лесной полосы. Почвы лесной полосы, хотя и промыты обильными осадками (подзолы), сначала еще дают некоторое минеральное питание растениям, но по мере нарастания торфа минеральное питание истощается, так как оно поступает вместе с атмосферными осадками в ничтожном количестве. Произрастание тростника, осок и некоторых других растений становится невозможным. Они заменяются менее требовательными к минеральному питанию зелеными (гипновыми) мхами, а затем появляются белые (сфагновые) мхи. Нарастающий торф становится все менее минерализованным и меняет свои свойства. Эти изменения легко увидеть, если сжечь образцы разного торфа и определить их зольность. Оказывается, что осоковый торф содержит золы около 10%, а сфагновый - 2-4%.

Таким образом, в зависимости от водно-минерального питания образуются различные типы болот: низинные, переходные и верховые. Весьма часто на одном и том же массиве можно встретить все три тина болот. В Московской области из площади всех болот: верховых - 8,2%, а низинных - 73%. По запасам торфа верховые болота составляют 23,6%, переходные - 9,4% и низинные - 67%.

Низинные болота развиваются в понижениях рельефа и благодаря своему положению получают избыточное минеральное и водное питание. Они могут быть травяными (хвощовыми, тростниковыми или осоковыми) или лесными (главным образом ольшаники). Поверхность таких болот плоска или слегка вогнута (рис. 1).

Рис. 1. Низинное торфяное болото Мельчевка Раменского района Московской области (профиль строения залежи)

Верховые болота развиваются преимущественно на водоразделах, часто очагами их развития являются озера. Питание верховых болот происходит главным образом за счет атмосферных осадков, бедных минеральными веществами. В растительном покрове верхового болота господствуют сфагновые мхи. Такие болота имеют выпуклую поверхность ("шапку") и глубокую торфяную залежь (рис. 2).

Рис. 2. Строение торфяной залежи верхового болота

Условные обозначения

Переходные болота занимают среднее положение между низинными и верховыми. В растительном покрове переходных болот преобладают растения низинных болот. Растения верховых болот обычно присутствуют здесь в виде вкраплений.

Растения болот. На низинных болотах условия водно-минерального питания благоприятствуют развитию богатого видами растительного покрова: на них произрастает до 50 видов растений. Для низинных болот характерны: тростник, осока, хвощи, камыш, вейник, белокрыльник и др. Из древесных пород встречаются: ива, ольха, береза, сосна и ель.

На верховых болотах общее количество видов растений невелико - всего лишь около 20 видов. Главные обитатели верховых болот: сфагновые мхи, болотные кустарнички, угнетенная сосна.

На низинных болотах более распространены травянистые растения. На облесенных болотах встречаются заросли папоротников. Хвощи растут в условиях особо богатого минерального питания, и торф с включением остатков хвощей всегда отличается высокой зольностью. Богато представлено на низинных болотах семейство осоковых. Все осоки требовательны к минеральному питанию, и только некоторые, например осока топяная, растут на верховых болотах. Из семейства осоковых на болотах разного типа обильно расселяется пушица, которая образует плотные кочки. Из злаков на низинных болотах встречаются вейник и тростник. У краев болот и озер можно встретить камыши и рогоз. В топяных местах обычны калужница и белокрыльник. В напочвенном покрове многих низинных болот широко распространены зеленые мхи. Из них только два вида (кукушкин лен и дрепонакладус) встречаются на верховых болотах. Сами по себе болотные растения не представляют особой ценности: их ценность в том, что они образуют торф.

Очень интересно растение водяной орех; он растет в озерах редко, и поэтому к нему нужно относиться бережно. Его плоды часто находят в болотах на контакте торфа и озерных отложений (рис. 3). Эти находки служат доказательством того, что в тот период, когда озера превращались в торфяники, климат был более теплым. На низинных болотах можно встретить свободно плавающее растение пузырчатку, которая имеет приспособление в виде пузырьков для улавливания мелких рачков (дафний, циклопов) и их переваривания (рис. 4). Главными растениями, которые сплошь покрывают поверхность болот и образуют торф на выпуклых верховых (моховых) торфяниках, являются сфагновые мхи (рис. 5). Благодаря своему анатомическому строению они могут поглощать большое количество влаги (в 20 раз больше, чем их вес в воздушно-сухом состоянии).

Рис. 3. Плод водяного ореха в разных положениях

Рис. 4. Пузырчатка обыкновенная. Справа - отдельный ловчий пузырек (увелич.)

Рис. 5. Сфагновый мох: 1 - растение в естественную величину: 2 - строение листовой пластинки: 3 - спора

Под микроскопом видно, что листовая пластинка сфагнового мха построена из клеток двух типов: мелких живых клеток, имеющих хлорофилл, и более крупных пустых водоносных клеток, снабженных порами. Когда растение погружено в воду, они заполняются водой. Вместе с водою растение всасывает питательные вещества. Других приспособлений для получения питательных веществ и влаги (типа копией) сфагновые мхи не имеют. Они довольствуются атмосферными осадками, бедными минеральными веществами. Сфагновые мхи могут интенсивно расти, не теряя связи с нижней частью стебелька, которая не разлагается или разлагается медленно. Вследствие этого сфагновые мхи "глушат" все другие растения; с ними способны бороться только те, которые растут так же быстро, как и сфагновые мхи.

Из травянистых растений на верховых болотах встречается всего лишь несколько видов: осока топяная, пушица влагалищная, шейхиерия болотная, которая растет на сильно обводненных участках, и росянка. По росянке можно определить годовой прирост торфа. Росянка ежегодно выносит розетку листьев выше головок мха. На ее стебельках, погребенных в торфе, сохраняются узелки погибших розеток или сами розетки (рис. 6). Расстояния между узелками показывают прирост верхнего слоя торфа. Росянка - интересное растение: по своему строению и способу питания она относится к насекомоядным растениям.

Рис. 6. Схема определения прироста верхнего слоя торфа по росянке

У болотных растений, растущих на торфяной почве, выработались специфические приспособления ксероморфного характера, предохраняющие их от испарения (мелкие кожистые, свернутые в трубку, опушенные или покрытые восковым налетом листья у кустарников; узкие листья у пушицы и осок). Такие приспособления более типичны для засушливых условий, и на первый взгляд кажется, что они находятся в противоречии с обилием на болотах воды. Ксероморфный облик болотных растений сложился вследствие того, что они испытывают физиологическую сухость из-за разницы теплового режима подземных и наземных частей растений: в холодной почве корневая система не успевает возместить потерю растениями влаги, которая испаряется через листья.

На верховых болотах широко распространены болотные кустарнички из семейств вересковых и водяниковых с хорошо выраженными признаками ксерофитов.

Багульник болотный (багун) - растение из семейства вересковых. Вечнозеленый кустарничек с темно-зелеными листьями. Листья имеет жесткие, снизу покрытые рыжеватыми волосками. Цветы белые, на концах ветвей. Плод - пятигнездная коробочка. Выделяет эфирные масла. Имеет одуряющий запах, вызывающий головную боль. Ядовит. Применяется в медицине как потогонное и в технике - для выделки кож.

Подбел многолистый (андромеда) - растение из семейства вересковых. Вечнозеленый кустарничек, листья с загнутыми вниз краями, сверху блестящие зеленые, снизу беловатые от воскового налета на их поверхности. Цветы белые или розовые. Плод - пятигнездная коробочка. Ядовит.

Голубика (голубица, гонобобель, гоноболь, пьяница). Кустарничек из семейства вересковых, с опадающими на зиму листьями. Цветы белые или розовые. Обильно растет на болотах после пожаров. Плоды - черные ягоды с сизым налетом, употребляются в пищу. Имеется много разновидностей. Известны опыты культивации голубики.

Клюква болотная - мелкий стелющийся по моховому покрову кустарничек из семейства вересковых. Стебель имеет нитевидный, извивающийся. Листья мелкие, снизу пепельного цвета. Цветы розовые. Плоды - ягоды, богатые лимонной кислотой. Мороженые ягоды хорошо сохраняются всю зиму.

Кассандра (болотный вереск), кустарничек из семейства вересковых. Листья продолговатые, кожистые, покрытые бурыми чешуйками. Цветы белые. Плод - коробочка.

Водяника (водяника черная, шикша, шиха, ерник обыкновенный, вороника) - кустарничек из семейства водяниковых с лежачим ветвистым стеблем. Листья узкие, очередные, жесткие и скрученные. Цветы мелкие, бледнокрасные. Медонос. Плод - черная безвкусная ягода, поедаемая главным образом птицами.

Болотная сосна имеет своеобразный вид. Она сильно угнетена и не образует насаждений, напоминающих лес. Значительная часть ее ствола погребена в торфе. Несмотря на это, ее можно выдернуть из торфа (или раскопать) и разглядеть целиком. Болотная сосна отличается от суходольной низкорослостью и тонким, обычно искривленным стволом при сравнительно большом возрасте; она не плодоносит или плодоносит слабо, не имеет правильной мутовчатости, хвоя у нее мелкая, корневая система развита слабо. Стержневой корень отсутствует, имеется лишь пучок мелких корешков, расположенных горизонтально.

По болотной сосне определяют величину годового прироста торфа за несколько последних десятилетий - за время жизни сосны (рис. 7). Для этого нужно измерить толщину торфяного слоя, образовавшегося за весь период жизни сосны, и определить ее возраст. Толщина торфяного слоя измеряется по погребенной в торфе части ствола от поверхности мохового покрова до корневой шейки (места, где расходится пучок корней по прямой линии). Это измерение показывает, на какой глубине находилась поверхность торфяника в то время, когда проросло семечко сосны. Для определения возраста сосны делается срез ствола у корневой шейки. Разделив толщину торфяного слоя на количество лет сосны, получим средний годовой прирост торфа.

Рис. 7. Схема определения прироста верхнего слоя торфяной залежи по сосне: 1 - корневая шейка сосны; 2 - высота прироста торфа за период роста сосны

Годовые кольца на стволе болотной сосны очень мелки, их приходится подсчитывать с лупой, предварительно отшлифовав срез наждачной бумагой. Для получения более точной цифры такие определения производят по нескольким деревьям.

Несмотря на кажущееся однообразие, в растительном покрове болот можно наблюдать разнообразные группировки (сообщества) растений. Наиболее резкие различия в растительном покрове имеются между верховыми и низинными болотами; но и в пределах каждого типа болот существуют более мелкие подразделения. Основными причинами, влияющими на распределение растительного покрова, являются минеральное питание, обводненность и температурный режим. Болотные растительные сообщества могут быть одноярусными (например, тростниковые и хвощовые) или более сложными - из нескольких ярусов.

В растительном покрове верховых болот чаще наблюдается три яруса: древесный, кустарничковый и моховой. Хотя на болотах наблюдается много различных сообществ (или группировок), их можно объединить в более крупные группы (табл. 1). Для составления карты растительности делаются описания и отмечаются границы сообществ. Затем на плане болота объединяются однородные сообщества, и таким образом составляется схематическая карта растительности. Возможно также нанесение растительных сообществ по одному из ходов, пересекающих болото.

Таблица 1. Классификация торфяно-болотных фитоценозов^* (по С. Н. Тюремнову)

^* (Сообществ.)

Строение и история торфяников. Изучая строение торфяной залежи, можно проследить смены, происходившие в растительном покрове, и историю развития торфяника. Наиболее полное представление об этом дает изучение залежи глубокого верхового торфяника.

Если торфяник разрабатывается, со строением торфяной залежи можно ознакомиться по отвесным стенкам карьеров. Здесь можно увидеть низинный торф, залегающий ниже верхового, и подстилающий грунт или ил (сапропель), если торфяник озерного происхождения. На таком разрезе видно, что торфяная залежь сложена разными по окраске и степени разложения пластами торфа. В верховом торфянике с мощной торфяной залежью выделяется слой разложившегося торфа толщиной от 20 до 70 см с погребенными в нем стволами и корнями деревьев. Этот слой называется пограничным горизонтом. Такое название он получил от того, что он отделяет слой старого, более разложившегося сфагнового торфа от более молодого торфа с меньшей степенью разложения. Пограничный горизонт возник в тот период, когда климат был суше и на болоте свободно поселялись деревья. Тогда торф не нарастал, а созревал и разлагался. Внимательно рассматривая кусочки торфа из пограничного горизонта, в них нетрудно заметить мелкие древесные угольки и прослойки золы. Болота были настолько сухи, что торф легко загорался. По глубине залегания пограничного горизонта можно установить прирост торфа за больший период времени, чем это делается по растениям. Пограничный горизонт начал возникать приблизительно 4500 лет назад. Для определения среднего годового прироста в слое торфа, лежащем над пограничным горизонтом и образовавшемся позднее, делят его мощность на возраст, который исчисляется в 2500 лет.

Таким образом, в строении торфяной залежи отразились вековые изменения климата. В торфяной залежи древних болот можно обнаружить несколько слоев торфа с древесными включениями, лежащими выше и ниже пограничного горизонта. Они возникли также в периоды с более сухим климатом. Если торфяник образовался путем заболачивания леса, то древесные включения встречаются в его придонной части. В любом месте торфяника можно выявить пнистые горизонты, опуская в торфяную залежь бур или железный прут (щуп).

Торф пограничного горизонта отличается высокой теплотворной способностью (5700-6000 кал) и годен для извлечения из него смол и восков. Отрицательная черта пограничного горизонта заключается в том, что древесные включения затрудняют машинную добычу торфа. Иногда по плотному слою пограничного горизонта происходят оползни торфа, лежащего над ним.

Наиболее глубокие и старые торфяники образовались вскоре после отступления ледника, около 12 тысяч лет назад.

Благодаря консервирующей способности торфа торфяные отложения сыграли большую роль в изучении истории лесов и изменений климата. Особое значение в этом принадлежит пыльцевому анализу. Попадая в торф, пыльца растений сохраняет свою оболочку и форму, и по ней можно определить, какому растению она принадлежит. Пыльцевые анализы показали, что за время существования наиболее древних торфяников происходили смены лесов.

После отступления ледника на месте современных болот (9800-12000 лет назад) были открыты озера. Климат этого времени был суровым и холодным. Тогда значительную территорию Европейской части СССР, включая и Московскою область, занимали редкие еловые леса с кустарничковой березой и травянистыми растениями.

Затем началось потепление, и появились разреженные сосновые и березовые леса. Постепенно в них стали проникать широколиственные породы (дуб, вяз, липа) и орешник. Площадь болот значительно расширилась. Давность этого периода - 7700-9800 лет. В дальнейшем происходит еще большее потепление, и начинают преобладать густые леса из широколиственных пород. Торф накапливается интенсивно, к концу этого периода многие озера заросли и превратились в болота. На болотах образовался пограничный горизонт. Доказательствами того, что пограничный горизонт образовался в теплый и сухой период климата, служат находки в нем множества пыльцы теплолюбивых широколиственных пород. В это время лесная зона сдвинулась к северу и более широко распространилась зона широколиственных пород. Давность этого периода - 2500-7700 лет.

Затем снова начинается похолодание, и вместе с ним меняется состав лесов, ель опять занимает господствующее положение. Отлагается торф со слабой степенью разложения. Болота расширились почти до современных границ. Леса отступили к югу. Давность этого периода - 2500 лет.

Археологические находки в торфе также позволяют установить возраст болот или отдельных слоев торфа. Наибольшая точность в этих определениях бывает в том случае, когда данные археологов и пыльцевого анализа совпадают. Такие примеры имеются для торфяников Московской области.

Животный мир болот. Животный мир верховых болот крайне беден видами. Кислотная среда этих болот препятствует развитию насекомых, и большая их часть является пришельцами с ближайших окрестностей. Верховые болота не имеют сочных трав, и поэтому они не привлекают травоядных животных. Наиболее частыми их посетителями бывают птицы и то главным образом к концу лета, когда появляются ягоды. Поэтому для наблюдений над живыми существами верховые болота интереса не представляют.

Низинные болота, особенно их окраины, с постоянной застойной водой, имеющие, как правило, по соседству озера и староречья, дают приют многим обитателям. На низинные болота полакомиться сочными травами заходит лось, который благодаря особому устройству ног проходит вязкие места. Обилие лягушек, насекомых и их личинок привлекает на низинные болота птиц. Многие из них имеют приспособления, выработанные благодаря среде, в которой они обитают: длинные ноги, клюв и шею (цапля, журавль, кулик и бекас). Очень интересна выпь - ночная птица, которая при тревоге маскируется: вытягивает тело вертикально в зарослях высоких болотных трав и замирает. Ее крик напоминает рев быка. Кроме того, здесь встречается ряд водоплавающих птиц, луни и пеганки.

На болотах нет муравейников, но муравьи изредка появляются. Особенно много на болотах комаров и оводов. Как правило, низинные болота кишат ими.

Низинные болота с открытой водной поверхностью являются также очагами развития малярийного комара, который переносит малярийного паразита и возбуждает заболевание малярией. Малярия связана с местом выплода малярийного комара в болотистых местах. Борьба с малярией проводится путем уничтожения мест выплода личинок: подозрительные водоемы осушают, засыпают ядовитыми веществами или заливают нефтью.

Простыми способами - хлопушками, мокрыми тряпками или окуриванием дымом - малярийных комаров уничтожают в местах их зимовий (в погребах, сараях и других помещениях); в таких местах рекомендуется посыпать препарат ДДТ.

Благодаря медицине и мероприятиям по борьбе с малярийным комаром заболевание малярией в настоящее время в СССР очень сильно сократилось.

Экскурсии на болота

Подготовка к экскурсии. В Подмосковье и севернее его имеется много болот; поэтому объекты для экскурсии здесь можно найти легко. В некоторых случаях, если болота находятся далеко от школы, рекомендуется делать выезды, лучше по железной дороге. При выборе для экскурсии болота следует обратиться к местным сельским организациям и к справочным материалам. Управлением Главторффонда составлены карты торфяных болот и их списки с краткой характеристикой болот и точным указанием их местонахождения. Такие сведения имеются и для Московской области. В том случае, если болото разрабатывается, подробную его характеристику можно получить на торфяном предприятии.

Наиболее целесообразно наметить две экскурсии: одну на неосушенное болото с участками низинного, переходного и верхового типа и другую - на разрабатываемое болото.

До проведения экскурсии учитель достает выкопировку с карты землепользования, на которой нанесено болото, и план болота. По заданию учителя выкопировки делают ученики.

Руководствуясь картой и планом болота, учитель намечает наиболее интересный маршрут. До проведения экскурсии учитель сам направляется по этому маршруту и знакомится с объектами, над которыми будут работать ученики. Первое ознакомление учителя с торфяным болотом полезно провести совместно со специалистом-ботаником или торфмейстером.

По пути своего следования учитель отмечает вешками или другими знаками намеченные для занятий участки болота. Если болото недавно исследовано, необходимость в этом отпадает, так как на нем через каждые 100 м расставлены столбики - пикеты, по которым можно ориентироваться.

В проведении экскурсий на болото учитель должен быть осторожным. Надо помнить, что экскурсия на неосушенное болото возможна только в теплое летнее время, так как почти невозможно бродить по болоту и не промочить ноги. На болоте очень трудно найти сухое место для отдыха; поэтому занятия должны быть организованы с таким расчетом, чтобы отдых провести где-либо невдалеке - на суходоле. На болоте могут встретиться топи, зыбуны и оконища - труднопроходимые, а иногда и опасные места. При выборе маршрутов такие места следует избегать. Учитель следует с экскурсией по местам тщательно изученным при его личном предварительном посещении, с учетом указаний местных жителей-старожилов.

Края болот являются излюбленным местом обитания гадюк. Они могут встретиться и на осушенном болоте. Поэтому для безопасности лучше надевать резиновые сапоги или ходить в ботинках, надев длинные брюки и обвязав их шнурком у ступни. Прежде чем устроиться на отдых, нужно хорошо осмотреть ближайшее окружение, не усаживаться в густых зарослях трав или кустарников, а выбирать для этого чистые открытые места. Верный друг человека - собака оказывается полезной и при встрече со змеей: она ее обязательно облает и этим выдаст ее присутствие.

При изучении болот могут быть затронуты самые разнообразные темы, например следующие:

Типы болот и характерные для них растения.

Растения-торфообразователи, их биологические свойства и приспосабливаемость к особым условиям произрастания.

Составление карты растительности болота.

Определение прироста мхов и торфа по растениям (по мхам, росянке и болотной сосне).

Температурный режим верхних слоев торфа, сравнение температур торфа и воздуха.

Фенологические наблюдения на болоте.

Животный мир болот.

Строение торфяной залежи, выявление пнистого горизонта.

Возраст торфяника (по строению торфяной залежи и по пыльце растений в торфе).

Заболачивание водоемов, лугов, пионеры болотных растений в лесу.

Характеристика качества торфа по внешним признакам и лабораторным анализам.

Разведка торфяных болот.

Определение запасов торфа.

Опытная сушка торфяных кирпичей.

Способы добычи торфа и применяемые механизмы.

Как используется торф в сельском хозяйстве?

Что можно получить из торфа?

Условия труда рабочих на торфяных болотах раньше и теперь и др.

Проведение экскурсии. Перед выходом на экскурсию учитель проводит беседу по теме "Болото", касаясь главным образом тех вопросов, над которыми ученики будут работать. Затем, соответственно намеченным занятиям, проводится подготовка необходимого снаряжения как общего, так и индивидуального для каждого ученика. Успех проведения экскурсии во многом зависит от того, насколько хорошо она подготовлена. При сборе гербария очень важно иметь нарезанные и хорошо уложенные в папку листы гербарной бумаги. Для отбора образцов торфа заранее должны быть нарезаны листы пергамента и этикетки.

Еще до выхода на экскурсию учитель создает группы или звенья учеников и снаряжение распределяет по группам в зависимости от того, какая работа будет ими выполняться (снаряжение и оборудование см. в приложении).

Учитель провощит экскурсию по строго намеченному маршруту, но определенному плану: отклонения от этого могут привести к неполноценным результатам. Занятия в начале экскурсий проводятся совместно всеми учениками под руководством учителя. На неосушенном болоте учитель знакомит учеников с болотными растениями и условиями их произрастания, по маршруту вместе с учениками выделяет растительные сообщества и типы болот и отмечает их границы. Все ученики ведут записи. На более интересных и типичных участках делается остановка. После общего ознакомления с ними учитель лает ученикам заранее намеченные групповые (звеньевые) задания. Таких звеньев может быть три-четыре. Одно из звеньев занимается сбором в гербарий наиболее типичных и характерных растений: другое ведет общее описание болота и отмечает распределение растений в зависимости от микрорельефа и обводненности, измеряет температуру воздуха и верхнего слоя торфа; третье - производит сбор материала для определения прироста торфа; четвертое - определяет глубину торфяного слоя и т. д. Каждое звено ведет записи и концентрирует у себя собранный материал.

На осушенном болоте учитель проводит с учениками общее знакомство со строением торфяной залежи и свойствами торфа на карьере торфяника. Затем ученики ведут работу по звеньям. Одни отбирают образцы торфа и производят определение его свойств; другие описывают строение торфяной залежи и вычерчивают профиль ее строения; третьи знакомятся со способами осушения и добычи торфа.

Кроме того, для старших учеников и юннатов следует организовать две-три экскурсии на торфяные предприятия и в колхозы с целью показать на конкретных примерах способы добычи торфа, получаемую торфяную продукцию и ее использование. Значение торфа как местного органического удобрения сильно возросло в связи с задачами дальнейшего повышения урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства, предусмотренных семилетним планом развития народного хозяйства СССР. Для широкого использования торфа в качестве удобрений имеются благоприятные условия благодаря тому, что запасы его велики и торфяники распространены по всей области. Роль торфа как местного удобрения особенно велика в заторфованных районах, где торфяники часто находятся в непосредственной близости к пашням. На крупных торфяниках обычно организуют промышленную добычу торфа. Наряду с этим каждый колхоз и совхоз должен заботиться об улучшении своих земель и использовать местные удобрения. Качество торфа как удобрения сильно повышается, если его используют в виде компостов - заготавливают в смеси с навозом, фекалиями, фосфоритной мукой, известью, золою и другими удобрениями.

Производство таких удобрений разработано в Южно-Алферовском торфяном предприятии (ст. Решетниково, Октябрьской железной дороги). Применение их проверено на торфяном болоте "Городенское" в совхозе "Красный луч" Калининской области. В некоторых хозяйствах Московской области (например, колхоз 1 Мая Орехово-Зуевского района) торф применяют в качестве подстилки для скота, благодаря чему получают двоякую пользу: улучшают санитарное состояние скотных дворов и повышают качество удобрений. Увеличение урожайности сельскохозяйственных культур от внесения в почву торфоминеральных удобрений хорошо показано в следующей таблице (табл. 2).

Таблица 2. Результаты применения различных удобрений в колхозе 'Рабочая Москва' Завидовского района Калининской области

Желательно, чтобы учащиеся посетили торфопредприятие, где добывается торф (торфяная крошка), идущий на удобрение. Здесь они могут ознакомиться с процессами его добычи и применяемыми механизмами (разбрасывателем смеси минеральных удобрений, дисковым лущильником, рыхлящим верхний 30-35-миллиметровый слой торфа и перемешивающий его с удобрениями, скрепером-бульдозером, собирающим удобрение в валики, и др.).

Приготовление торфоминеральных удобрений в Подмосковье начинается по окончании весенних полевых работ (вторая половина мая) и заканчивается в середине августа - до начала уборки урожая. Так как школьные каникулы в значительной части совпадают с этим периодом, организация подобных экскурсий не вызывет затруднений. Примерно этот же период является сезоном добычи торфа для промышленности.

В Подмосковье можно также ознакомиться с различными механизированными способами добычи торфа:

гидроторфом (торфяная залежь при этом способе добычи размывается водяной струей высокого давления и торфяная масса перекачивается насосами на поля стилки, где она сохнет и формуется в кирпичи);

машинно-формовочным (торф-сырец при добыче перемешивается, формуется в виде кирпичей, которые механически транспортируются от места добычи торфа на поля стилки, где и сохнут на открытом месте). При машинно-формовочной добыче происходит глубинная выработка залежи и смешение торфа с различных глубин;

фрезерным торфом (торф добывается послойно или на всю глубину залежи в виде мелкой торфяной крошки).

Кроме того, при посещении разрабатываемых торфяных болот ученики могут ознакомиться с организацией торфяного предприятия, системой осушительных канав и собрать коллекции торфяной продукции.

Обработка материалов

Собранный на болоте материал ученики приносят в школу, где каждая группа заботится о его сохранности и приведении в порядок. Проводится сушка растений, но образцы торфа не подсушиваются до тех пор, пока не будут закончены определения степени разложения и ботанического состава под микроскопом.

По окончании неотложных занятий (разбора собранного материала и приведения в порядок снаряжения) проводится общая беседа по итогам экскурсии. Учитель просматривает полевые записи, учитывает объем работы и намечает план дальнейшей обработки материалов. Обработку материалов ученики производят самостоятельно, небольшими группами, так как школьные условия и ограниченное время не позволяют каждому ученику овладеть методикой всех исследований. Ученики определяют растения, ставят опыт по определению влагоемкости сфагновых мхов, подсчитывают годовые кольца болотных сосен и вычисляют по ним прирост торфа. Некоторые из работ выходят за рамки коллективных занятий и проводятся учениками индивидуально или совместно с учителем. К таким работам относится определение степени разложения и ботанического состава торфа и анализ пыльцы (см. далее). В результате этих определений составляется профиль болота, с показом свойств торфа.

По окончании занятий у учеников накопится материал, который оформляется в виде отчетных докладов и выставки.

Выставка должна содержать главным образом экспонаты, собранные учениками на экскурсиях, но они могут быть пополнены образцами торфяного сырья и продукции, полученной из торфа. Такие образцы могут быть взяты на различных торфяных предприятиях.

Материалы, собранные на экскурсии, оформляются в виде стендов по небольшим темам. На выставке представлена тема, например "Болотные растения и главные торфообразователи". На этом стенде располагается оформленный, с этикетками, определенный учениками и проверенный учителем или ботаником гербарий. В этикетках можно указать экологические и биологические особенности растений, отметить возможности их использования или вредные свойства. Здесь же вывешивается карта растительности или профиль болота с нанесением на них типов растительности и с фотографиями. Показываются данные по определению прироста торфа и отшлифованные срезы стволов болотной сосны в сравнении с суходольной.

Второй темой может быть "Торф и его использование". На этом стенде представляются коллекции образцов торфа (топливного с различным ботаническим составом и степенью разложения, подстилочного, пригодного для изготовления изоляционных плит, для удобрения и др.). К коллекциям прилагаются этикетки с описанием свойств торфа. Здесь же демонстрируются чертежи, показывающие строение торфяной залежи. Для выставки могут служить образцы торфяной продукции, коллекции живых существ, населяющих болота, и т. д.

Для основного доклада группы учащихся, интересующихся охраной природы, может быть намерена тема "Борьба с заболачиванием и охрана торфяных залежей".