Заболоченные пресноводные участки (марши и болота) (рис. П.12, А)

Рис. П.12. Три пресноводных экосистемы. А. Болото; пресноводный марш в национальном резервате Сакраменто, шт. Калифорния, где в зарослях водной и полуводной растительности находят убежища и обильный корм стаи диких гусей. Б. Лентическая экосистема; природный пруд в зоне степей в западной Канаде. В. Лотические экосистемы; слияние двух рек на севере Нью-Джерси. Водосбор реки, находящейся внизу в центре фотографии, защищен травянистой и древесной растительностью; река, текущая слева, загрязнена илом в результате плохого ведения сельского хозяйства (А и Б - Department of Interior, Fich and Wildlife Service; В - U.S. Soil Conservation Service)

Заболоченными участками называются любые пространства, которые хотя бы часть года покрыты пресной водой. Почвы здесь насыщенны водой постоянно или на протяжении части года. Ключевой фактор, определяющий продуктивность и видовой состав этих сообществ, - гидропериод, т. е. периодичность колебаний: уровня воды. Роль потока воды как вклада в энергетику обсуждалась в гл. 3, разд. 3, и в гл. 5, разд. 4. Связь между продуктивностью и гидропериодом в заболоченных лесах была схематически показана на рис. 5.16. В соответствии с этим заболоченные местообитания можно отнести к "экосистемам, импульсная стабильность которых обеспечивается колебаниями уровня воды" (как и морские литоральные и эстуарные экосистемы, гл. 8, разд. 7).

Болота представляют собой очень открытые системы; их удобно классифицировать по степени связи либо с более глубокими водоемами, либо с наземными экосистемами, либо с теми и другими вместе.

1. Речные болота, расположенные в низких депрессиях и заливных долинах, связанных с реками. Одни из самых продуктивных природных экосистем - низинные лиственные леса в долинах больших рек и пресноводные литоральные марши вдоль низовьев больших равнинных рек у берега моря.

2. Озерные болота, которые соединены с озерами, прудами или каналами запруженных рек. Они периодически заполняются водой, когда ее уровень повышается в этих глубоководных водоемах.

3. Собственно болота - это верховые и низинные болота, марши, топи, сырые луга и временные пруды, встречающиеся в депрессиях, не связанных непосредственно с озерами и реками (хотя они и могут располагаться в речных старицах и занесенных ложах прудов или озер). Такие болота широко разбросаны в областях бывшего оледенения. Обычно они покрыты погруженными водными макрофитами, воздушными болотными растениями, кустарниками. Часто болота служат наиболее подходящими местообитаниями для размножения водоплавающих птиц и других водных или полуводных позвоночных.

Хотя болота занимают лишь около 2% поверхности Земли, по существующим оценкам здесь содержится от 10 до 14% углерода (Armentano, 1980). Некоторые болотные почвы содержат до 20% углерода по массе, а торфяники - еще больше. Дренирование таких почв и их использование для нужд сельского хозяйства способствуют высвобождению в атмосферу больших количеств СО₂, что усугубляет "СО₂-проблему" (гл. 4, разд. 4). Несмотря на малую площадь болот, аэробно-анаэробная стратификация в болотных осадках (включая солоноводные марши) очень важна, что объясняется ролью, которую играют эти осадки в глобальных круговоротах серы, азота, фосфора и углерода (см. гл. 2, разд. 5). Важнейшие аспекты микробного разложения и возврата биогенных элементов в круговорот в болотных и. мелководных морских осадках показаны на рис. П.13.

Рис. П.13. Микробное разложение и возврат биогенных элементов в болотных осадках. Четыре основных типа бактерий, осуществляющих процессы разложения в анаэробных условиях, возвращают в атмосферу в газообразной форме углерод, азот и серу. Фосфаты также превращаются из нерастворимой формы (сульфиды) в растворимую и вновь становятся доступными организмам. (По Е. Р. Odum, 1979)

Отношение человека к болотам коренным образом изменилось в 70-е годы, когда исследования экологов и экономистов выявили их скрытую раньше ценность. Болота теперь уже не рассматриваются как безусловно бросовые земли, которые нужно уничтожать или переделать. В деле сохранения болот, особенно прибрежных, уже достигнуты некоторые успехи, тем не менее в этой области предстоит еще огромная работа с привлечением законодательных и политических органов. Многочисленные сведения, касающиеся значения болот, собраны и опубликованы в Трудах симпозиума, изданных под редакцией Грисона, Кларка и Кларка (Greeson, Clark, Clark, 1979).