программа развития организации объедененных наций научное

ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ОБЪЕДЕНЕННЫХ НАЦИЙ
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ (БОЛОТОВЕДЧЕСКАЯ ЧАСТЬ)
ПОВТОРНОГО ЗАБОЛАЧИВАНИЯ УЧАСТКОВ НАРУШЕНЫХ ТОРФЯНИКОВ
«ГОРОДОК», «ЧЕРВЕНЬ-2» И «КОПЫШ»
по проекту международной технической помощи: ПРООН-ГЭФ «Разработка
интегрированных подходов к управлению водно-болотными угодьями с учетам принципа
многоцелевого ландшафтного планирования с целью получения многосторонних
экологических выгод» № 82884
Эксперт по подготовке болотоведческой
части научных обоснований повторного
_________________
заболачивания нарушенных торфяников:
«10» ноября 2013 г.
Минск 2013
О. Н. Ратникова
Реферат
Отчет 35 с., 27 рис., 6 табл., 9 библиограф.
Ключевые слова: НАРУШЕННОЕ БОЛОТО, ТОРФЯНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ,
ГЕОМОРФОЛОГИЯ, УРОВЕНЬ ГРУНТОВЫХ ВОД, ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ,
КИСЛОТНОСТЬ, МИНЕРАЛИЗАЦИЯ И ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ
ПОТЕНЦИАЛ
Объектами исследования являются нарушенные участки «Городок», «Червень-2» и
«Копыш» верховых болот. В рамках проекта международной технической помощи на
данных объектах планируются работы по экологической реабилитации.
Цель научно-исследовательской работы:
– Провести полевое обследование нарушенных участков «Городок», «Червень-2» и
«Копыш» верховых болот;
–
Разработать
научное
обоснование
(болотоведческая
часть)
повторного
заболачивания неэффективно осушенных торфяных месторождений лесохозяйственного
использования;
– Заложить постоянные пробные площадки для исследования динамики изменения
уровней грунтовых вод (УГВ) и их гидрохимических характеристик на проектных
территориях до и после повторного заболачивания, а так же отобрать образцы проб воды
из торфяной залежи для дальнейшего лабораторного анализа.
2
Содержание
1 Научное обоснование (болотоведческая часть) исследуемого участка
«Городок»………………………………………………………………………….…
4
1.1 Оценка современного состояния исследуемого участка «Городок»…………
4
1.2
Геоморфологические
условия
района
расположения
торфяных
месторождений Юшков Мох и Веречское……………………………………...….
6
1.3 Гидрологическая и гидрохимическая характеристика исследуемого участка
«Городок»…………………………………………………………………………….
7
1.4 Выбор участка для мониторинга уровня грунтовых вод ………......................
14
2 Научное обоснование (болотоведческая часть) исследуемого участка
«Червень-2»………………………………………………………………………..…
17
2.1 Оценка современного состояния исследуемого участка «Червень-2»….…....
17
2.2
Геоморфологические
условия
района
расположения
торфяного
месторождения Рудянец………………………………………………………...….
18
2.3 Гидрологическая и гидрохимическая характеристика исследуемого участка
«Червень-2»…………………………………………………………………………..
19
2.4 Выбор участка для мониторинга уровня грунтовых вод……….……………..
25
3 Научное обоснование (болотоведческая часть) исследуемого участка
«Копыш»……………………………………………………………………………..
27
3.1 Оценка современного состояния исследуемого участка «Копыш»……….....
27
3.2
Геоморфологические
условия
района
расположения
торфяного
месторождения Копыш………………………………………………………...…….
28
3.3 Гидрологическая и гидрохимическая характеристика исследуемого участка
«Копыш»……………………………………………………………………………...
30
3.4 Выбор участка для мониторинга уровня грунтовых вод…………………...…
33
Список литературы………………………………………………………...………...
35
3
1 Научное обоснование (болотоведческая часть) исследуемого участка
«Городок»
1.1 Оценка современного состояния исследуемого участка «Городок»
Объектом
исследования
является
участок
«Городок»,
расположенный
на
территории двух торфяных месторождений Юшков Мох и Веречское Городокского
района Витебской области (рисунок 1.1).
Исследуемый участок «Городок» расположен на землях ГЛХУ «Городокий
лесхоз». Географические координаты центральных точек северной части (т. 141Н) –
55°32'18.70"С, 30° 9'53.13"В; южной части (т. 599) – 55°31'26.89"С, 30°10'40.29"В.
Рисунок 1.1 – Схема расположения торфяных месторождений Юшков Мох и Веречское,
входящие в состав участка «Городок»
4
Торфяное месторождение Юшков Мох (рисунок 1.1) расположено в Городокском
районе Витебской области (по кадастровому справочнику торфяного фонда 1979 года
издания № 141Н).
Площадь торфяного месторождения Юшков Мох составляет в нулевых границах
126 га, в границах промышленной залежи – 106 га, средняя глубина – 2,09 м,
максимальная – 4,30 м [1]. Первоначальные запасы составляли 2215 тыс. м3 или 352 тыс. т.
В
административном
отношении
территория
торфяного
месторождения
расположена:
– от районного центра г. Городок на северо-восток – 15,0 км;
– от ж. д. станции Городок на северо-восток – 15,0 км;
– между деревень Волненки, Прудняне и Щелбово.
Месторождение
Землепользователем
Юшков
является
Мох
ГЛХУ
находится
в
«Городокский
естественном
лесхоз».
состоянии.
Торфяная
залежь
представлена верховым видом торфа: средняя степень разложения составляет 31 %,
средняя зольность – 3,56 % и пнистость – 2,56 %. Детальная разведка торфяного
месторождения Юшков Мох была проведена в 1974 году, по категории А,
Белгипроводхозом [1].
Торфяное месторождение Веречское (рисунок 1.1) расположено в Городокском
районе Витебской области (по кадастровому справочнику торфяного фонда 1979 года
издания № 599).
Площадь торфяного месторождения Веречское составляет в нулевых границах 671
га, в границах промышленной залежи – 486 га, максимальная – 2,33 м [1].
Первоначальные запасы составляли 11324 тыс. м3 или 1676 тыс. т.
В административном отношении территория торфяного месторождения Веречское
расположена:
– от районного центра г. Городок на северо-восток – 11,0 км;
– между деревень Смоловка и Грибали.
Месторождение
Землепользователем
Веречское
является
ГЛХУ
находится
в
«Городокский
естественном
лесхоз».
состоянии.
Торфяная
залежь
представлена верховым видом торфа: средняя степень разложения составляет 21 %,
средняя зольность – 5,0 % и пнистость – 2,56%. Предварительная разведка торфяного
месторождения Веречское проводилась в 1936 году по категории изученности С1 [1].
5
Согласно «Схеме рационального использования и охраны торфяных ресурсов
Белорусской ССР на период до 2010 года» вся площадь торфяного месторождения Юшков
Мох (№ 141Н) относится к Неиспользованному фонду природоохранного значения.
Торфяное месторождение находится на водоразделе двух рек Овсянка и Кабищанка.
Торфяное
месторождение
Веречское
(№
599)
так
же
относится
к
Неиспользованному фонду природоохранного значения. На торфяном месторождении
Веречское запрещено изменение водного режима согласно постановлению СМ БССР от
24.06.86 г. № 190, находится в естественном состоянии [2]. Согласно решению
райисполкома № 100 Р от 05.05.95 г. на торфяном месторождении Веречское объявлен
ландшафтно-гидрологический заказник «Веречское», площадью 894 га, местного значения
находящийся под охраной ГЛХУ «Городокский лесхоз», землепользователем является
Веречское лесничество кв. 1-5, 9, 10, 13, 14, 15 [4].
1.2
Геоморфологические
условия
района
расположения
торфяных
месторождений Юшков Мох и Веречское
Торфяные месторождения Юшков Мох и Веречское относятся к области
Белорусского Поозерья, в центральной части района Шумилинской моренной равнины [3],
которая расположена в северо-восточной части республики. Шумилинская равнина
вытянута с юго-запада на северо-восток примерно на 100 км. Ширина этой полосы в
основном равнинного рельефа от 5–10 до 0–50 км. На западе Шумилинская моренная
равнина постепенно сливается с обширной Полоцкой низиной, на востоке – с Суражской
ледниково-озерной равниной. С севера довольно крутой склон отделяет ее от Городокской
краевой ледниковой возвышенности, с юга район ограничен долиной Западной Двины, по
левобережью которой протягиваются Чашникская водно-ледниковая низина и Лучосская
ледниково-озерная равнина.
Территория
геоморфологического
района
приурочена
к
зоне
сочленения
нескольких крупных структур Русской плиты. Так, северо-восточная часть Шумиленской
равнины, где расположен исследуемый участок, заходит на Велижскую седловину.
На территории района в основании толщи антропогеновых отложений залегают
породы девона. На юго-западе это пески, глина и алевролиты среднего девона, которые к
северо-востоку сменяются терригенными и карбонатными породами (алевролитами,
глинами, мергелями, известняками и доломитами) верхнего девона.
6
Рельеф ложа антропогенового чехла характеризуется колебаниями абсолютных
высот от 30–35 до 120–125 м. Поверхность Шумилинской моренной равнины тяготеет в
основном к интервалу высот 150–180 м. В центральной части, а также по долинам рек
абсолютные отметки снижаются до 140–145 м. Отдельные гряды, камовые холмы, озы
иногда достигают уровней 180–200 м. Глубина расчленения рельефа на большей части
территории составляет 5–10 м/км2.
Реки Шумилинской моренной равнины принадлежат бассейнам Западной Двины и
Ловати. Наиболее крупные из них Усыса, Овсянка и Лежеснянка. Глубина вреза долин
варьирует 6–22 м, ширина достигает 0,5–0,6 км. Почти повсеместно выражена пойма,
возвышающаяся над урезом воды на 1,5–2,0 м.
По условиям залегания в зависимости от элементов рельефа торфяные
месторождения Юшков Мох и Веречское относятся к торфяным месторождениям
водораздельного залегания неглубоких междуречных впадин ложбинного характера,
подстилаемые озерными глинами. Это верховые торфяные месторождения с выпуклой
центральной частью массива.
Основной
категорией
характеризуемого
рельефа
является
плоская
и
пологоволнистая моренная равнина, сложенная с поверхности красно-бурыми валунными
супесями и суглинками.
Колебания относительных высот в пределах равнины чаще всего не превышают 5–
7 м; многочисленные термокарстовые западины диаметром до 100–200 м и глубиной 2–3
м. По периметру западин иногда отчетливо выражены валообразные повышения высотой
1–1,5 м. Однообразие равнины нарушается также пологими изометрическими или
линейными, часто заболоченными и заторфованными понижениями. Их образование
связано с неравномерностью аккумуляции моренного материала.
Развитие болот Юшков Мох и Веречское началось в условиях слабо выраженного
рельефа. Существовавшие небольшие депрессии были местами скопления питающих вод,
в основном атмосферных, и начальными очагами торфообразования. Образовавшиеся
здесь многочисленные мелководные водоемы и сильно увлажненные ложбины были
выстланы водонепроницаемыми озерными глинами. Эти переувлажненные депрессии,
иногда с выходом на поверхность грунтовых вод, стали местами развития моховых
фитоценозов и генезиса болот, где с течением времени начал откладываться
малоразложившийся
моховой
торф.
Бедное
минеральное
питание,
в
основном
атмосферных вод, обусловило уже на ранней стадии развития преимущественно
олиготрофный характер процессов болотообразования. Наряду с вертикальным ростом
болотных участков происходил процесс расширения их границ за счет заболачивания
7
прилегающих территорий в результате постоянного накопления избыточной влаги в
поверхностных слоях почвы и постепенного соединения отдельных болот, которые с
течением времени образовали два торфяных массива.
1.3 Гидрологическая и гидрохимическая характеристика исследуемого
участка «Городок»
Согласно гидрологическому районированию торфяные месторождения Юшков
Мох и Веречское относятся к Западнодвинскому гидрологическому району, в водосборе
бассейна реки Западная Двина.
Торфяное месторождение Юшков Мох находится на водоразделе двух рек
Овсянка (правый приток Усвячи) и Кабищанка (правый приток Лужеснянки).
Река Кабищанка (в верхнем течении название - Пальминка) – правый приток
Лужеснянки. Вытекает из оз. Болецкое, длина реки составляет 28 км, площадь водосбора –
166 км2.
Длина реки Овсянка составляет 90 км, протекает на территории Городокского
района. Основные притоки – Осеча, Иорданка, Солоновека, Рябинка. Долина до д.
Смоловка ярко выражена, ширина составляет 300–400 м. Пойма двухсторонняя, нередко
заболоченная, шириной 100–300 м. Русло извилистое, шириной 4–6 м, в среднем и
нижнем течении местами до 50 м. Берега преимущественно пологие. В половодья
максимальное превышение уровня воды над меженным в среднем течении 2,2 м.
Среднегодовой расход воды в устье 4 м3/с. Водосбор составляет 598 км2, 42 % под лесом.
В реке отмечены места произрастания водяного ореха – охраняемого реликтового
растения [5].
Водно-минеральное питание месторождения происходит за счет атмосферных
осадков и стока вод с площади водосбора.
Водоприемником для болота является канал без названия, проходящий по западной
границе торфяного месторождения Юшков Мох (рисунок 1.2) с направлением течения с
юго-запада на северо-восток. За пределами месторождения канал впадает в реку Крапивку
(приток р. Овсянка). Глубина канала составляет 0,5–0,7 м, кислотность воды – 6,48,
минерализация – 40 мг/л (период исследования сентябрь 2013). Скорость течения воды в
канале – очень низкая.
8
Рисунок 1.2 – Канал в западной части торфяного месторождения Юшков Мох
В настоящее время (сентябрь 2013 г.) исследуемое торфяное месторождение
Юшков Мох представляет собой верховое болото с нарушенным гидрологическим
режимом.
В процессе полевых работ первоначально проводилось обследование современного
состояния болота с целью выявления наиболее типичных участков болота, определения
степени нарушенности, отбора воды для последующего химического анализа и
определения места размещения датчика УГВ.
Экосистема болота находится частично в угнетенном состоянии (рисунок 1.3).
Основной сток с болота осуществляется по каналу.
Мониторинговый участок 1 (рисунок 1.3, 1.12) для отбора проб воды для
последующего
лабораторного
анализа
расположен
на
участке
с
нарушенным
гидрологическим режимом. Координаты № 1 – 55˚32' 27.7"С, 30˚10'10.5"В.
Рисунок – 1.3 Современное состояние центральной части торфяного месторождения
Юшков Мох
9
На данном участке древесный ярус представлен сосной (высота 8–10 м). В
кустарничковом ярусе: пушица, водяника, мирт болотный. В напочвенном покрове фон
образуют сфагновые мхи.
Проводились замеры УГВ и других характеристик воды в торфяной залежи в
гидрологическом колодце № 1, расположенном на расстоянии 250 м на восток от канала.
Уровень грунтовых вод составил –0,60–0,65 м (ниже поверхности земли) (сентябрь 2013).
Таблица 1 – Результаты полевых измерений в гидрологическом колодце № 1 (сентябрь
2013)
Показатели
Единицы
2013
измерения
УГВ
м
рН
–0,60
3,34
t почвы
С
12,7
(минерализация) ppt
мг/л
10
ОВП
мВ
+324
0
Торфяное месторождение Веречское представляет собой верховое болото с
нарушенным в результате проведения лесной мелиорации гидрологическим режимом.
Деятельный горизонт торфа сохранился, однако находится в деградированном состоянии.
Болото изрезано мелиоративными каналами, собирающими воду со всей площади
болота. Каналы сбрасывают воду в реку Рябинка. Территория болота окружена полосой
смешанных лесов. Река Рябинка является притоком реки Громать.
Река Громать является правым притоком реки Лужеснянка (басс. Зап. Двины).
Длина 19 км. Площадь водосбора 84 км2. Средний уклон водной поверхности 1,2%о.
Озёрность территории 1%. Начинается в 3 км к северо-западу от д. Козловичи, устье к
северо-западу от деревни Хоботы.
В верховье река Рябинка канализирована (рисунок 1.4). В юго-восточной части
болота р. Рябинка полноводна, уровень воды ниже бровки на 0,2 м. Вода держится
благодаря построенной бобрами плотине. Перепад воды в канале до и после плотины
составляет около 1,0 м (рисунок 1.5).
10
Рисунок 1.4 – Река Рябинка
Рисунок 1.5 – Плотина бобровая на реке
Рябинка
В северной части торфяного месторождения Веречское каналы заросли пушицей и
практически не функционируют (рисунок 1.6 а). Каналы, расположенные в центральной
части перпендикулярно реки Рябинка зарастают мхами, скорость течения низкая (рисунок
1.6 б).
а)
б)
Рисунок 1.6 – Современное состояние каналов на торфяном месторождении Веречское
В центральной части торфяного месторождения встречаются открытые участки
верхового болота (рисунок 1.7), с уровнем грунтовых вод –0,20–0,25 м (сентябрь 2013).
Рисунок 1.7 – Центральная часть торфяного месторождения Веречское
11
Вдоль каналов и по периферии болота наблюдаются выгоревшие участки (рисунок
1.8).
Рисунок 1.8 – Выгоревшие участки на торфяном месторождении Веречское
Мониторинговый участок 2 (рисунок 1.10, 1.12) для отбора проб воды для
последующего лабораторного анализа расположен на нарушенном участке болота после
осушения и многочисленных пожаров. Координаты № 2 – 55˚31'38.5"С, 30˚11'10.0"В.
На мониторинговым участке в гидрологическом колодце № 2 проводились замеры
гидрологических и гидрохимических показателей воды в торфяной залежи (таблица 2),
расположенном на расстоянии 500 м на север от реки Рябинки. Уровень грунтовых вод в
колодце составил 0,55–0,60 м (сентябрь 2013).
Таблица 2– Результаты полевых измерений в гидрологическом колодце № 2 (сентябрь
2013)
Показатели
Единицы
2013
измерения
УГВ
м
рН
–0,55
3,57
t почвы
С
15,4
(минерализация) ppt
мг/л
60
ОВП
мВ
246
0
В южной части торфяного месторождения Веречское все каналы заросли мхами и
травяной растительностью и практически не функционируют (рисунок 1.9).
12
Рисунок 1.9 – Современное состояние каналов в центральной части торфяного
месторождения Веречское
Открытые участки с топями (рисунок 1.10) с уровнем грунтовых вод около 0,3–0,5
м, сменяются участками с преобладанием вереска и багульника (рисунок 1.11), где УГВ –
0,7–0,9 м.
Рисунок 1.10 – Современное состояние центральной части торфяного месторождения
Веречское (мониторинговый участок 2)
13
Рисунок 1.11 – Современное состояние центральной части вдоль каналов на торфяном
месторождении Веречское
1.4 Выбор участка для мониторинга уровня грунтовых вод
Для устойчивого функционирования болотной экосистемы, предотвращения
торфяных пожаров, сохранения типичных верховых болот и связанного с ними
биологического разнообразия в рамках проекта международной технической помощи
планируются работы по экологической реабилитации исследуемого участка «Городок».
Экологическая реабилитации нарушенного болота направлена на восстановление
типичного
для
болот
водного
режима,
растительного
покрова
и
процесса
торфообразования. Изучения уровня грунтовых вод до и после повторного заболачивания
позволит оценить сезонную и годовую амплитуды колебания УГВ и эффективность работ
по экологической реабилитации.
Организация мониторинга гидрологического режима болот будет организована с
использованием автоматических датчиков измерения УГВ (далее датчик Level).
Принцип работы датчиков УГВ основан на автономном измерении и записи
значений уровня грунтовых вод и температуры воды. Встроенная память в общей
сложности обеспечивает 24 000 и более записей и автоматически фиксирует дату и время
измерения. Для каждого объекта можно выбирать режим работы измерений уровня
грунтовых вод, атмосферного давления, температуры воды и воздуха [6, 7].
Для компенсации атмосферного давления используется датчик измерения
атмосферного давления (далее датчик Baro), который в заданное время одновременно
записывает значения атмосферного давления, температуры воздуха, дату и время. На
каждом объекте достаточно одного датчика Baro.
На
первом
этапе
работы
с
датчиками
Level
и
Baro
необходимо
их
запрограммировать, чтобы установить параметры режима работы, при помощи
14
инсталлированной программы путем подключения к компьютеру с использованием USBкабеля.
Для
организации
долгосрочного
мониторинга
гидрологического
режима
исследуемого участка «Городок» целесообразно выбрать участок с нарушенным
гидрологическим режимом и с возможностью легкого доступа к датчику Level для снятия
показаний. Наиболее удобным является участок № 3 (рисунок 1.12), расположенный на
расстоянии 720 м от дороги Н2509 и около 200 м на восток от нулевой границы торфяного
месторождения Веречское (599), с уровнем грунтовых вод 0,6–0,7 м.
Условные обозначения:
№ 1, № 2 – Мониторинговые участки
№ 3 – Участок для мониторинга гидрологического режима
141Н, 599 – Кадастровый номер торфяных месторождений
––––––– – Река Рябинка
–––––– – граница исследуемого участка « Городок»
Рисунок 1.12 – Схема расположения мониторинговых участков на исследуемом
участке «Городок»
Второй этап. В запланированном на болоте месте устанавливаем пластиковую
трубу (рисунок 1.13). Датчик Level помещаем в трубу, подсоединяем его при помощи
кабеля передачи данных кабелем к крышке, которая плотно устанавливается на верхнем
крае трубы.
15
Рисунок 1.13 – Труба с датчиком Level
Третий этап. Один раз в год в полевых условиях считывается информация с
датчиков Level и Baro.
Программное обеспечение данного оборудования позволяет считывать данные,
хранящиеся в датчиках Level и Baro, показывать время и дату измерений, их серию и
преобразовывать данные в различных форматах.
Результаты исследований мониторинга гидрологического режима до повторного
заболачивания будет использоваться для разработки научного обоснования экологической
реабилитации нарушенного болота с предложением стратегии повторного заболачивания.
Восстановление гидрологического режима способствует устойчивому функционированию
болотной экосистемы и предотвращению торфяных пожаров.
16
2 Научное обоснование (болотоведческая часть) исследуемого участка
«Червень-2»
2.1 Оценка современного состояния исследуемого участка «Червень-2»
Объектом исследования является участок «Червень-2» входящий в состав
торфяного месторождения Рудянец (рисунок 2.1), расположенный в Пуховичском районе
Минской области (по кадастровому справочнику торфяного фонда 1979 года издания №
573).
Рисунок 2.1 – Схема расположения торфяного месторождения Рудянец
Площадь торфяного месторождения Рудянец составляет: в нулевых границах 3104
га; в границах промышленной залежи – 2370 га. Максимальная глубина торфяной залежи
составляет 2,10 м [1], первоначальные запасы – 49770 тыс. м3 или 8958 тыс. т.
Торфяная залежи состоит на 36% из торфа верхового типа (степень разложения –
24%, зольность – 3,3 %) и 64% низинного (степень разложения – 37–40%, зольность – 8,9–
10,5 %). Водоохранная зона р. Даевка – 100 га, у истоков р. Уса [1].
17
Западная часть исследуемого участка «Червень-2» осушена открытой сетью
каналов через 500 м (торфяной участок «Городище»). Восточная часть исследуемого
участка «Червень-2» находится в естественном состоянии.
Исследуемый участок «Червень-2» расположено на землях ГЛХУ «Червенский
лесхоз». Географические координаты центральной точки – 53°47'10.34"С, 28°27'13.48"В.
2.2
Геоморфологические
условия
района
расположения
торфяного
месторождения Рудянец
Торфяное месторождение Рудянец относится к области равнин и низин
Предполесья, в центральной части района Центральноберезинской водно–ледниковой
равнины, которая расположена
в центральной части Беларуси, в среднем течении р.
Березина.
В геоструктурном отношении территория приурочена к Оршанской впадине,
Белорусской антеклизе и Жлобинской седловине.
Поверхность коренных пород слагают девонские пески, глины, мергели, доломиты,
а на востоке – мергельно-меловая толща верхнего мела. Моренная равнина расчленена
ложбинами стока, по склонам речных долин имеются овраги и балки. Повсеместно
встречаются заболоченные термокарстовые западины. Ложем антропогеновых отложений
служат пески, алевриты и мергели среднего девона, под которыми залегают глины,
мергели, доломиты и песчаники также девонского возраста [9].
Мощность антропогенового покрова убывает с запада на восток с 80–100 до 20–40
м. Максимальные значения мощности составляют 150, минимальные –15 м. В
антропогеновой
толще
среднеантропогеновых
преобладают
ледников,
в
основном
верхнеантропогеновые
отложения
и
ранне-
голоценовые
и
озерно-
аллювиальные и болотные комплексы.
Основными реками Центральноберезинской водно–ледниковой равнины являются
Березина и Друть, протекающие параллельно друг другу в субмеридиальном направлении.
В рельефе района преобладают пологоволнистая водноледниковая равнина.
Севернее д. Городище равнина приобретает холмисто-увалистый характер с абсолютными
отметками в интервале 140–195 м.
Моренная равнина расчленена ложбинами стока, по склонам речных долин
имеются овраги и балки.
В современном преобразовании рельефа, помимо эрозионного, эолового и
18
болотного агентов, заметную роль играют склоновые процессы, а также техногенный
морфогенез,
связанный
с добычей
торфа,
мелиоративным и
гидротехническим
строительством.
В начальный период своего образования торфяной массив Рудянец представлял
собой
два
отдельные
торфяные
месторождения,
принадлежащие
к
различным
геоморфологическим группам: сточных котловин и пойменного залегания. В процессе
своего развития эти месторождения слились воедино и стали представлять один торфяной
массив. Рельеф дна торфяного месторождения неровный и схематично его можно
разделить на 2 отдельные впадины, которые в начальный период и послужили очагами
торфообразования.
Самое крупное понижение расположено в северной части месторождения в пойме
реки Уса. Процессы торфообразования в этом понижении протекали по всем правилам
развития торфяного месторождения пойменного залегания. Поэтому над слоем сапропеля
образовался торф низинного типа.
В южной части торфяного месторождения, где в расположен исследуемый участок
«Червень-2», процессы торфообразования происходили в условиях сточной котловины.
На ранней стадии генезиса, кроме атмосферных осадков, сюда поступали воды со склонов
самой впадины. Проточность вод была низкой. В результате с течением времени здесь
образовались многочисленные мелководные водоемы и сильно увлажненные ложбины.
Эти переувлажненные депрессии, иногда с выходом на поверхность грунтовых вод, стали
местами развития моховых фитоценозов. С течением времени здесь начал откладываться
малоразложившийся
моховой
торф.
Бедное
минеральное
питание,
в
основном
атмосферных вод, обусловило уже на ранней стадии развития преимущественно
олиготрофный характер процессов болотообразования. Наряду с этим происходил процесс
заболачивания прилегающих участков, в результате постоянного накопления избыточной
влаги в поверхностных слоях почвы, и постепенного смыкания отдельных болот, которые
с течением времени образовывали один обширный массив.
2.3 Гидрологическая и гидрохимическая характеристики исследуемого
участка «Червень-2»
Согласно гидрологическому районированию торфяное месторождение Рудянец
относится к Центральноберезискому гидрологическому району и расположено в
водосборе бассейна реки Днепр.
19
Водоприемником для болота является река Дыевка (рисунок 2.2), проходящая по
северной границе исследуемого участка «Червень-2», с направлением течения с северовостока на юго-запад. За пределами участка река Дыевка впадает в реку Гать. Длина реки
Дыевки 15,4 км (до мелиоративных работ – 15 км), площадь водосбора 62 км2. Средний
уклон водной поверхности 0,8 ‰. Начинается мелиоративным каналом в 3 км к северовостоку от д. Городище, устье в 1,5 км севернее от д. Куколевка. Русло канализировано в
1971 на всём протяжении [5]. Глубина канала составляет около 2,0 м, кислотность – 3,75,
минерализация – 20 мг/л (сентябрь 2013 г.).
Рисунок 2.2 – Канализированный участок реки Дыевка
В настоящее время (сентябрь 2013 г.), исследуемое торфяное месторождение
Рудянец в состав которого входит участок «Червень-2», представляет собой верховое
болото с нарушенным гидрологическим режимом.
Экосистема болота находится в угнетенном состоянии (рисунок 2.3). Основной
сток с болота осуществляется в р. Дыевка.
Мониторинговый участок 1 (рисунок 2.3) расположен на участке с нарушенным
гидрологическим режимом. Координаты № 1 – 53°47'3.96"С, 28°27'12.61"В.
20
Рисунок 2.3 – Современное состояние мониторингового участка № 1 на торфяном
месторождении Рудянец
На данном участке древесный ярус представлен сосной. В кустарничковом ярусе:
пушица, вереск, мирт болотный. В напочвенном покрове встречаются сфагновые мхи.
Проводились замеры УГВ и других характеристик воды в торфяной залежи в
гидрологическом колодце № 1, расположенном на расстоянии 1500 м на юго-восток от д.
Осово. Уровень грунтовых вод составил –0,80–0,90 м (сентябрь 2013).
Таблица 3 – Результаты полевых измерений в гидрологическом колодце № 1 (сентябрь
2013)
Показатели
Единицы
2013
измерения
УГВ
м
рН
–0,85
3,53
t почвы
С
15,6
(минерализация) ppt
мг/л
60
ОВП
мВ
+226
0
21
Мониторинговый участок 2 (рисунок 2.4) расположен на нарушенном участке
болота после осушения и многочисленных пожаров. Координаты участка № 2
53°47'20.33"С, 28°24'54.18"В.
На мониторинговом участке в гидрологическом колодце № 2, расположенном на
расстоянии 780 м на юго-восток от канала, проводились замеры гидрологических и
гидрохимических показателей воды в торфяной залежи (таблица 4). Уровень грунтовых
вод составил –0,45–0,60 м.
Рисунок 2.4 – Современное состояние мониторингового участка 2 на торфяном
месторождении Рудянец
На данном участке древесный ярус представлен обгоревшей (сухостой) березой,
обгоревшей сосной, порослью березы высотой от 0,5 до 2,5 м. В кустарничковом ярусе
наблюдается багульник болотный, подбел, вереск обыкновенный, из полукустарничковых
небольшими участками преимущественно вдоль каналов – черника, голубика, брусника. В
напочвенном покрове в понижениях встречаются сфагновые мхи, редко – пушица
влагалищная.
22
Таблица 4 – Результаты полевых измерений в гидрологическом колодце № 2 (сентябрь
2013)
Показатели
Единицы
2013
измерения
УГВ
м
рН
–0,55
4,15
t почвы
С
15,6
(минерализация) ppt
мг/л
40
ОВП
мВ
170
0
В северной части исследуемого участка «Червень-2» расположен выгоревший
участок болота (рисунок 2.5). Древесный ярус представлен обгоревшей (сухостой) сосной,
присутствует поросль березы высотой от 0,5 до 2 м. В кустарничковом ярусе наблюдается
багульник болотный, подбел, вереск обыкновенный. В настоящее время почвенный
покров находится в пересохшем и выгоревшем состояниях.
Рисунок 2.5 – Выгоревшие участки торфяного месторождения Рудянец
Каналы в центральной чести исследуемого участка «Червень-2» (рисунок 2.6)
зарастают мхами и травяной растительностью течение практически отсутствует.
23
Рисунок 2.6 – Каналы в центральной чести исследуемого участка «Червень-2»
Открытые участки с топями (рисунок 2.7) в центральной части исследуемого
болота в удалении от каналов 150–200 м с уровнем грунтовых вод
(сентябрь 2013) сменяются
около 0,3–0,5 м
выгоревшими участками с преобладанием вереска,
багульника (рисунок 2.8) и молодой порослью березы. УГВ составляет 0,7–0,9 м (сентябрь
2013).
Рисунок 2.7 – Открытые участки болота на исследуемом участке «Червень-2»
24
Рисунок 2.8 – Современное состояние участка «Червень-2» вдоль каналов
2.4 Выбор участка для мониторинга уровня грунтовых вод
Для устойчивого функционирования болотной экосистемы, предотвращения
торфяных пожаров, сохранения типичных верховых болот и связанного с ними
биологического разнообразия в рамках проекта международной технической помощи
планируются работы по экологической реабилитации исследуемого участка «Червень-2».
Экологическая реабилитации нарушенного болота, направлена на восстановление
типичного
для
болот
водного
режима,
растительного
покрова
и
процесса
торфообразования. Изучение уровня грунтовых вод до и после повторного заболачивания
позволит оценить сезонную и годовую амплитуды колебания УГВ и эффективность работ
по экологической реабилитации.
Для организации долгосрочного мониторинга гидрологического режима болота
целесообразно выбрать участок с нарушенным гидрологическим режимом и с
возможностью легкого доступа к датчику Level для снятия показаний. Этим
характеристикам соответствует мониторинговый участок № 2 в системе координат
53°47'20.33"С, 28°24'54.18"В (рисунок 2.9) Уровень грунтовых вод на исследуемый
период (сентябрь 2013 г.) составил –0,45–0,60 м.
25
Условные обозначения:
№ 1, № 2 – Мониторинговые участки и для мониторинга УГВ
573 – Кадастровый номер торфяного месторождения
––––––– – Канал без названия (приток р. Дыевка)
–––––– – граница исследуемого участка «Червень-2»
Рисунок 2.9 – Схема расположения мониторинговых участков на исследуемом
участке «Червень-2»
26
3 Научное обоснование (болотоведческая часть) исследуемого участка
«Копыш»
3.1 Оценка современного состояния исследуемого участка «Копыш»
Объектом исследования является торфяное месторождение Копыш (рисунок 3.1)
расположено в Пуховичском районе Минской области (по кадастровому справочнику
торфяного фонда 1979 года издания № 895).
В
административном
отношении
территория
торфяного
месторождения
расположена:
– от районного центра г. Марьина Горка на юго-восток – 8,0 км;
– от ж. д. станции Блужа на юго-запад – 0,7 км;
– между деревень Спичник, Пуща, Виторож и Плитница.
Рисунок 3.1– Схема расположения торфяного месторождения Копыш Пуховичского
района Минской области
27
Площадь торфяного месторождения Копыш составляет в нулевых границах 1182
га, в границах промышленной залежи – 954 га, средняя глубина торфяной залежи – 2,33 м,
максимальная – 5,30 м. Первоначальные запасы составляли 22228 тыс. м3 или 3025 тыс. т.,
оставшиеся геологические запасы 2810 тыс. т. Торфяная залежь состоит из верхового –
67% (степень разложения – 20%, зольность – 5,08 %); переходного – 25% (степень
разложения – 27%, зольность – 6,02 %); и низинного 8 % (степень разложения – 29 %,
зольность – 6,07 %) типов торфа. Осушено дренажем 80 га, земли лесхоза не осушены.
Ранее добывался торф. [1]
Согласно «Схеме рационального использования
и охраны торфяных ресурсов
Белорусской ССР на период до 2010 года» площадь торфяного месторождения Копыш
входит в состав природоохранного фонда по решению СМ БССР [2].
В целях сохранения и рационального использования ценных лесо-болотных
экологических систем, мест произрастания клюквы болотной, а также диких животных и
дикорастущих растений, относящихся к видам, включенным в Красную книгу Республики
Беларусь. В соответствии со статьей 31 Закона Республики Беларусь от 20 октября 1994
года "Об особо охраняемых природных территориях" в редакции Закона Республики
Беларусь от 23 мая 2000 года Совет Министров Республики Беларусь от 27.12.2007 N 1833
"О республиканских заказниках" постановил объявить республиканским биологическим
заказником "Копыш" в Пуховичском районе Минской области земли лесного фонда в
кварталах N 201 - 205, 207 - 210, 212 - 214 Блужского лесничества государственного
лесохозяйственного учреждения "Пуховичский лесхоз" (1222,34 гектара) и передать в
управление Пуховичского райисполкома.
3.2
Геоморфологические
условия
района
расположения
торфяного
месторождения Копыш
Согласно геоморфологическому районированию торфяное месторождение Копыш
относится к области равнин и низин Предполесья Пуховичской водно-ледниковой равнины
[3]. Геоморфологический район приурочен к центральной части Белоруси и расположен в
верховьях рек Птичь, Неман, Свислочь. Он вытянут в широтном направлении на 100 км, с
севера на юг – на 70 км.
Рельеф кровли коренных пород относительно выположен. Преобладающие
отметки поверхности составляют 60–80 м. В западной и восточной частях района
выявлены неглубокие ледниковые ложбины, тальвеги которых врезаны до глубины 40–50
28
м. Максимальные высоты ложа антропогенового покрова достигают 110–120 м. Сложена
эта поверхность мелом и мергелями мелового возраста. В восточной части района
располагается полоса возвышенностей, которая тянется от г. Руденска на д. Сергеевичи,
Шацк, Задащенье, Калинин, Поликарповка. Вдоль восточной границы района выделяется
еще одна полоса поднятий. Понижения между перечисленными возвышенностями
нередко заняты болотными массивами.
Территория района дренируется верховьями рек Немана, Птичи, Свислочи, Случи
и густой сетью их притоков. Долины рек узкие, и только наиболее крупные из них
достигают ширины 1–2 км. Поймы рек, как правило, заболочены.
Для рельефа района характерна пологоволнистая и почти плоская водноледниковая равнина. Выделяются два ее уровня: на высоте 165–170 и 175–180 м
соответственно.
Значительная часть рассматриваемой территории занята плоской заболоченной
озерно-аллювиальной равниной, наибольшие участки которой сосредоточены в центре
района. На этой равнине нередко встречаются остаточные озера Сергеевское, Синее,
Материнское и др. Многочисленны котловины спущенных и заросших водоемов – в
верховье р. Олеховка, у д. Пережир, Цитва, Старинно и др. Вокруг озерных котловин
обычно размещаются торфяники. Значительные залежи торфа выявлены в болотах
Копыш, Мурашево, Лосиное, Грещина и др.
В современном рельефообразовании наиболее заметны заболачивание, эоловые
процессы, линейная эрозия, особенно на участках развития лессовидных пород, и
техногенный морфогинез.
Постоянное избыточное увлажнение паводковыми и грунтовыми водами, наносы с
окружающих суходолов растворенных минеральных солей создали предпосылки для
заболачивания поймы и постепенного накопления торфа.
По
условиям залегания в зависимости от элементов рельефа торфяное
месторождение Копыш относится к торфяным месторождениям водораздельного
залегания пологоволнистых абляционных равнин.
Конфигурация торфяного месторождения Копыш овальная, вытянутая с северовостока на юго-запад. Поверхность торфяника относительно ровная и незначительно
возвышается в юго-восточной части. Торфяная залежь месторождения сложена
преимущественно верховыми и переходными торфами, в северо-западной части болота
образовался низинный торф.
Согласно материалам рекогностировочной разведки болота Копыш по характеру
строения торфяной залежи выделено три стратиграфических участка: переходный
29
топяной, смешенный топяной и магелланикум верховой типы торфяной залежи [8].
Первичными очагами заболачивания на болоте Копыш стали понижения рельефа в
северо-западной части массива. Торфообразование происходило в условиях богатого
водно-минерального питания за счет активной разгрузки грунтовых вод и сточных вод с
прилегающих суходолов. Большая площадь водосбора способствовала образованию торфа
низинного
типа,
вследствие
чего
отложился
древесно-сфагновый
и
древесно-
тростниковый низинный торф малой мощности (до 0,5 м) и высокой степени разложения
30–50%. С ростом залежи и изменением водно-минерального питания низинный тип
торфа сменялся осоковым, осоково-гипновым, сфагновым переходными видами торфа.
Как только рельеф приобрел выпуклую форму, на территории болота начал откладываться
сфагновый, пушице сфагновый и комплексный торф верхового типа мощностью до 3,0 м и
слабой степени разложения 5–15%.
3.3 Гидрологическая и гидрохимическая характеристика исследуемого
участка «Копыш»
Согласно гидрологическому районированию торфяное месторождение Копыш
относится к Центральноберезинскому гидрологическому району, расположено в
водосборе бассейна реки Днепр.
Торфяное месторождение расположено на левом склоне р. Талька, протекающей в
8 км от юго-западной части торфяного месторождения. Река Талька – правый приток реки
Свислочь (бассейн Днепра). Длина 32 км, ширина реки 5–8 м. Русло канализированное.
Водосбор – 341 км2. Под лесом – 59 % [5].
По северо-западной части месторождения Копыш проходит канал в юго-западном
направлении, сбрасывающий воду в р. Талька на расстоянии 8 км от нулевой границы
торфяного месторождения Копыш, ширина канала 1,5–2,0 м, берега и дно – торфяные,
глубина канала 0,2–0,7 м, русло прямолинейное с несколькими изломами, течение
медленное (рисунок 3.2).
30
Рисунок 3.2– Современное состояние канала в северо-западной части участка «Копыш» на
период исследования сентябрь 2013 г.
Водосборная площадь торфяного месторождения равна 2800 га. Конфигурация
площади
водосбора
овальная.
С
западной
стороны
торфяного
месторождения
произрастает лес, а на остальной площади – сельскохозяйственные
угодья. Грунт
песчаный.
Рисунок 3.3– Современное состояние канала в северной части
торфяного месторождения Копыш
Мониторинговый участок 1 (рисунок 3.4) расположен на участке с нарушенным
гидрологическим режимом. Координаты № 1 53°25'33.57"С, 28°12'9.82"В.
31
Рисунок 3.4 – Мониторинговый участок № 1 на торфяном месторождении Копыш
На данном участке древесный ярус представлен сосной. В кустарничковом ярусе:
вереск, мирт болотный, редко – пушица. В напочвенном покрове встречаются сфагновые
мхи.
Проводились замеры УГВ и других характеристик воды в торфяной залежи в
гидрологическом колодце № 1, расположенном в восточной части исследуемого участка.
Уровень грунтовых вод составил –0,70–0,80 м (сентябрь 2013).
Таблица 5 – Результаты полевых измерений в гидрологическом колодце № 1 (сентябрь
2013)
Показатели
Единицы
2013
измерения
УГВ
м
рН
–0,75
3,45
t почвы
С
17,1
(минерализация) ppt
мг/л
90
ОВП
мВ
301
0
Мониторинговый участок № 2 (рисунок 3.5) расположен на естественном участке
болота. Координаты участка № 2 – 53°25'8.48"С, 28°10'45.82"В.
На мониторинговом участке в гидрологическом колодце № 2, расположенном в
западной части исследуемого
участка, проводились замеры гидрологических и
32
гидрохимических показателей воды в торфяной залежи (таблица 6),. Уровень грунтовых
вод составил – 0,25–0,35 м.
Таблица 6 – Результаты полевых измерений в гидрологическом колодце № 2
Показатели
Единицы
2013
измерения
УГВ
м
рН
–0,30
3,77
t почвы
С
15,6
(минерализация) ppt
мг/л
30
ОВП
мВ
190
0
Рисунок 3.5 – Участок болота в естественном состоянии в центральной части торфяного
месторождения Копыш
3.4 Выбор участка для мониторинга уровня грунтовых вод
Для устойчивого функционирования болотной экосистемы, предотвращения
торфяных пожаров, сохранения типичных верховых болот и связанного с ними
биологического разнообразия в рамках проекта международной технической помощи
планируются работы по экологической реабилитации исследуемого участка «Копыш».
Экологическая реабилитации нарушенного болота, направлена на восстановление
типичного
для
болот
водного
режима,
растительного
покрова
и
процесса
торфообразования. Изучения уровня грунтовых вод до и после повторного заболачивания
33
позволит оценить сезонную и годовую амплитуды колебания УГВ и эффективность работ
по экологической реабилитации.
Для организации долгосрочного мониторинга гидрологического режима болота
целесообразно выбрать участок с нарушенным гидрологическим режимом и с
возможностью легкого доступа к датчику Level для снятия показаний. Наиболее
подходящий участок № 3 в системе координат 53°25'50.25"С, 28°11'0.37"В (рисунок 3.6),
расположенный около 400 м от действующих каналов в северной части торфяного
месторождения, уровнем грунтовых вод 0,7–0,8 м.
Условные обозначения:
№ 1, № 2 – Мониторинговые участки
№ 3 – Участок для мониторинга гидрологического режима
895 – Кадастровый номер торфяного месторождения
––––––– – Канал без названия (приток р. Талька)
–––––– – граница исследуемого участка «Копыш»
Рисунок 3.6 – Схема расположения мониторинговых участков на исследуемом
участке «Копыш»
34
Список литературы
1. Кадастровый справочник «Торфяной фонд Белорусской ССР, Минская область
часть 1», Мн., 1979.– 140с.
2. «Схема рационального использования и охраны торфяных ресурсов Республики
Беларусь на период до 2010 г.» 1991.
3. Матвеев А. В., Гурский Б. Н., Левицкая Р. И. Рельеф Белоруссии. – Мн., 1988. –
318 с.
4. Городокская инспекция природных ресурсов и охраны окружающей среды
[Электронный ресурс]. – Режим доступа http://ekolog.na.by/files/oopt.htm: – Дата доступа :
01.10.2013.
5. Природа Беларуси / Популярная энциклопедия. Из-во «Белорусская Советская
Энциклопедия» им. П. Бровки.– Мн., 1986. С 598.
6. Отчет по разработке картосхемы рельефа болота Ельня, буферной зоны
заказника и территориального размещения датчиков для мониторинга уровня грунтовых
вод
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа
:
http://greenlogic.by/content/files/Elnya/Documents
/Report_Tanavitskaya_October_2012_web_site.pdf – Дата доступа : 30.10.2013.
7. Тановицкая Н.И., Ратникова О.Н. Создание автоматизированной системы
наблюдений за гидрологическим режимом на болоте Ельня / Природопользование Вып.
23, 2013. С. 56–61.
8. Материалы рекогностировочной разведки торфяного месторождения Копыш /
Росторфразведка, Горький, 1951 . – 36 с.
9. Пидопличко А. П. Торфяные месторождения Белоруссии. - Мн.: АН БССР, 1961.
- 193 с.
35