Верховой и низинный торф

На фото — торфяная почва верхового болота, вскрытая в нескольких километрах к северо-востоку от города Губкинский Ямало-Ненецкого автономного округа. До глубины как минимум 70 см эта почва состоит из светло-бурых остатков мха сфагнума — так называемого торфяного горизонта. Родовое название мха Sphagnum восходит к греческому σφάγνος — «губка». И действительно, по своей консистенции эта почва очень походит на мочало.

Колонка выбуренной торфяной почвы низинного болота, выложенная на траве. Верхние 20 см выкопаны лопатой. Почва темная, потому что разложившийся торф превратился в перегной. Фото © Ольга Шопина, Егор Николаев, Иван Семенков, Национальный парк «Смоленское Поозерье», сентябрь 2020 года

Торфяные почвы традиционно делят на почвы верховых и низинных болот. Торф верховых болот, как правило, более светлый. При его сжигании остается очень мало золы (не более 6%; см. Зольность), так как сфагнум содержит очень мало макро- и микроэлементов. Связано это с тем, что вода верховых болот поступает исключительно сверху, с осадками из атмосферы (поэтому болото и «верховое»). Напротив, торф низинных болот, формирующихся за счет поступления грунтовых вод, обычно темный и богат макро- и микроэлементами, которые вымываются при контакте с почвой и разнообразными породами. На таких низинных болотах обитают растения, которые в своих тканях накапливают минеральные вещества, поэтому при сжигании низинного торфа остается больше золы.

На главном фото уместились лишь четыре вершка (один вершок равен 4,445 см или 1/48 сажени) торфяной почвы, так как сочащаяся вода всё равно быстро бы заполнила углубление. В левой нижней части снимка едва заметна прозрачная лужица. Это и есть те самые просочившиеся воды. Из-за этих почвенных вод (верховодки, или грунтовых вод) почвоведам, вместо того чтобы копать полноценные разрезы, иногда приходится довольствоваться выбуриванием небольших по диаметру скважин. Из-за механического воздействия структура образца, полученного при бурении, часто нарушается. Кроме того, по такому небольшому кусочку (диаметр почвенных буров обычно не превышает 5–10 см) практически невозможно понять, какая граница между почвенными горизонтами — ровная, наклонная или иная.

На главном фото более темная верхняя часть профиля (мощностью 6 см) состоит из живого сфагнума. А вот ниже, помимо буровато-желтого торфа, из сфагнума видны белые корни осок. Примечательно, что сфагнум в этой почве практически не потерял своего морфологического строения — лишь листочки отвалились. Но бывает, что даже листочки остаются.

Слабо разложившийся сфагнум. Фото © Иван Семенков, Сибирские увалы, в нескольких километрах к северо-западу от города Ноябрьск, 2017 год

Торфяные почвы верховых болот — одни из самых кислых в природе (см. Кислотность почвы). Связано это с низким содержанием макро- и микроэлементов, прежде всего металлов (натрия, калия, кальция, магния, железа и алюминия) — как в болотных водах, так и в сфагнуме. Из-за бедности питательной среды органические кислоты, образующиеся при разложении сфагнума, поддерживают очень кислую реакцию. Небольшое количество катионов, находящихся в воде верховых болот, не способно нейтрализовать эти кислоты. В результате в почвах верховых болот pH опускается до 3–4. В таких кислых условиях, да еще и в постоянной прохладе или даже холоде (торфяные почвы в основном приурочены к холодному климату), почти не живут никакие микроорганизмы, поэтому сфагновый торф асептичен. Во время Великой Отечественной войны из-за нехватки ваты для перевязки использовали сфагновый торф.

Верховые болота еще называют олиготрофными болотами (от греч. ὀλίγος — «немногий», «незначительный» и τροφή — «питание»). Из-за бедности субстрата на верховых болотах способны жить лишь самые неприхотливые растения, такие как сфагнум, клюква, росянки. Последние даже приспособились получать дополнительное питание, превратившись в хищников (см. статью Хищные растения на охоте и ловле).

Цветной ковер растительности, растущей на торфяной олиготрофной почве небольшого болотного возвышения. Основа ковра — сфагнум. Красные ягодки и нитевидные растения с маленькими игольчатыми листочками — клюква. Овальные голубовато-зеленые листья принадлежат голубике, а более крупные немного рассеченные и в некоторых местах ставшие бордовыми — морошке. В нижней части слева от центра видны округлые пожелтевшие листочки карликовой березы. Фото © Иван Семенков, Сибирские увалы в нескольких километрах к северо-западу от города Ноябрьск. 2017 год

В торфяных почвах низинных болот много макро- и микроэлементов, поэтому при разложении органического вещества образуется хорошая питательная среда, благоприятная для жизнедеятельности микроорганизмов. Низинный торф нельзя использовать в медицине, зато он активно идет на обустройство садов, газонов и огородов. Хорошо разложившийся торф низинных болот превращается в однородную черную или темно-коричневую субстанцию — перегной. Именно его, под названием «чернозем» или «торфогрунт», привозят к вам на участок или продают в супермаркетах.

Сфагновый ковер на торфяной олиготрофной почве небольшого болотного понижения. Здесь основная часть устлана исключительно сфагнумом от зеленого до коричневатого оттенка. Слева и справа вверху к нему еще подмешиваются осоки. А в наиболее низких частях (в правой части фото), где для сфагнума мокровато, видны практически незадернованные лужицы. Фото © Иван Семенков, Сибирские увалы, в нескольких километрах к северо-западу от города Ноябрьск, 2017 год

Торфяные почвы содержат большое количество органического вещества и входят в число главных хранилищ углерода на нашей планете (наиболее обширные массивы торфяных почв встречаются в Западной Сибири). Поэтому осушение болот, добыча и сжигание торфа приводят к поступлению в атмосферу углерода в виде углекислого газа.

В международной классификации почв торфяные почвы верховых и низинных болот вместе с почвами под мангровыми лесами образуют группу Histosols (от греческого ἱστός — «ткань»), так как в этих почвах нередко сохраняются остатки исходного растительного материала. Общая площадь Histosols составляет около 325–375 млн га. Большинство из них находится в Арктике, Субарктике и бореальной зоне, и только около одной десятой всех Histosols встречается в тропиках. Все Histosols тяготеют к слабо дренированным территориям с близким залеганием грунтовых вод — еще менее дренированным, чем у глеезёмов (см. картинку дня Глеезём: когда постоянно сыро).

Карта распространения Histosols. Красный цвет — Histosols доминируют (занимают более 50% территории). Зеленый — встречаются часто (покрывают 25–50% территории), но не являются преобладающими. Желтый — встречаются как сопутствующие (покрывают 5–25% территории). Белый — встречаются очень редко или отсутствуют (покрывают менее 5% территории). Такие критерии являются стандартными на почвенных картах, подготовленные по методике Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО). Рисунок с сайта fao.org

Фото © Иван Семенков, несколько километров к северо-востоку от города Губкинский Ямало-Ненецкого автономного округа, 2011 год.

Иван Семенков