Каким образом процесс образования торфа связан со сфагновым мхом

Обновлено: 07.07.2024

Одним из самых полезных ископаемых считается торф. Его используют в качестве топлива, изоляционного материала, удобрения для растений, применяют и в медицинских целях. Добывают залежи на территории осушенных болот. После этого сырой продукт, получаемый из отмерших частей растений, разделяют на удобные фракции и сушат.

Условия образования

Чтоб получились залежи торфа, необходим ряд сопутствующих условий. Для начала нужна влага. Это может быть лесное озеро или близко расположенные к поверхности подземные воды. Немаловажную роль играют особые виды торфообразующих растений. Рассмотрим условия для происхождения месторождения на примере озера. В слабопроточный водоём течением наносится ил и песок. Это со временем ведёт к обмелению дна. Берега зарастают такими видами растений, которые предпочитают влажную почву, образуются заболоченные участки.

Существуют 2 способа образования болота. В их основе лежат рост и сезонное отмирание надземной части растений, что в итоге приводит к образованию сфагнума.

Отличаются эти способы тем, что один появляется в богатых органическими веществами почвах, а другой получается на неплодородных участках.

Для низинного вида типично состояние, когда берега зарастают осокой, зелёными мхами, берёзой, ольхой – именно эти растения являются основой для дальнейшего процесса. Для верхового типа характерно преобладание таких растений, как сфагновые мхи, вересковые кусты, сосна. Со временем всё это оседает в нижних слоях водоема, смешивается с илом, песком и прессуется под собственным весом.

Состоит болото из нескольких слоёв. Наивысшей точкой называют верховое образование. Затем идёт переходный слой и низший пласт. Сфагновые болота наблюдаются в широтах с умеренным климатом. Появляются преимущественно в массивах лесной и лесотундровой областях. Они, как правило, относятся к типу верховых и формируются во влажных низинах. Производными для ценного ресурса являются мхи рода Sphagnum. Произрастают эти растения на останках предшественников, закончивших вегетацию в прошлых сезонах.

Разберем, что происходит на сфагновых болотах. Воды подо мхами преимущественно кислые, а болотная жидкость обделена кислородом. В таких условиях не всякое растение выживет, а уж тем более бактерии распада — они также не выносят такой атмосферы. Обычно формирование торфа происходит в следующей последовательности:

  • отмирание частей растений;
  • гниение остатков;
  • образование слоёв;
  • спрессовывание общей массы.



Из чего образовывается торф

Торф образуется, когда на местности начинает появляться избыток влаги. Первым растением, в изобилии возникающим на таком участке, является мох под названием политрихум. В простонародье его называют кукушкин лён. В образовании островков на поверхности болот принимают участие разные представители растительного мира. Содействуют образованию торфа мелкие кустарники. Например, морошка. Группы трав представляют такие влаголюбивые виды, как осока, росянка, багульник.

Однако главнейшим ингредиентом для возникновения торфа считают наличие мха. Размножение у этих растений споровое. Как правило, в данном процессе принимают участие отряды зелёных и сфагновых мхов. Именно эти типы наиболее распространены на верхнем ярусе растительности болот. Наименований мхов много, но чаще всего образуются следующие:

  • риччия;
  • маршанция;
  • кукушкин лён;
  • сфагнум.

Эти виды являются основными для образования полезного ископаемого. Именно мох служит источником для образования торфа. А также поверхность населяют папоротники, которые укореняются на наиболее высоких точках влажного места. Каждый из перечисленных представителей флоры даёт запасы для создания очередного слоя. Новообразованный пласт, полученный из отмерших частей, по сути, трамбует, заставляет прессоваться предыдущие наслоения.

Попадая в воду, растения превращаются в подушку для нового яруса жизни болот. В следующий сезон такие островки вновь засеваются. Условия, созданные на болотах, препятствуют разложению упавших деревьев, веток, листвы, пыльцы и других органических веществ. Останки органики в воде, бедной кислородом, могут сохраняться на протяжении многих тысячелетий.

Обычно в результате жизнедеятельности флоры в таких местах образуются целые острова на поверхности водной глади.



Месторождения

Участки для выработки торфа расположены преимущественно в Северном полушарии. Больше всего добывают этого ископаемого в Канаде. Помимо этого, добычей занимаются такие страны, как Америка и Бразилия. В Европе также этот бизнес считается приоритетным. В России разрабатывают месторождения от центрального района до Камчатки. Много сырья добывают на Урале и в Сибири.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Характеристика сфагновых мхов, их роль в образовании торфа.

Сфагновые мхи имеют довольно однообразное строение и поэтому трудны для определения. Гаметофит представляет собой сильноветвящиеся, особенно в верхней части, растение. Разветвления густо покрыты листьями. Сфагновые мхи живут в очень влажной среде. В связи с этим у них нет ризоидов и влага поступает непосредственно в стебель, который при основании с течением времени отмирает.

Строение стебля несложное. В центре находится сердцевина из тонкостенных паренхимных клеток, выполняющих проводящую и запасающую функции. Она окружена корой, состоящих из двух слоев: склеродермы, выполняющей механическую функцию, и гиалодермы, выполняющей водозапасающую функцию. Клетки гиалодермы крупные, мертвые, стенки их имеют круглые отверстия, через которые полости смежных клеток сообщаются друг с другом, а также с внешней средой.

Лист состоит из одного ряда клеток, резко различающихся как по структуре, так и по выполняемой функции. Одни из них живые (хлорофиллоносные) другие мертвые (гиалинвые). Гиалиновые клетки способны накапливать и долго удерживать огромное количество воды, в 30-40 раз превышающее массу самого растения.

Гаметофиты – однодомные и двудомные. Антеридии образуются в пазухах листьев на разветвлениях стебля. Архегонии на укороченных разветвлениях. В результате слияния сперматозоида и яйцеклетки возникает зигота, которая представляет собой начало диплоидной фазы – спорогона. Спорогон состоит из ножки и коробочки. Ножка сильно укорочена, луковицеобразная. В центре коробочки помещается округлая колонка, над которой размещен спорангий со спорогенной тканью. Коробочка имеет крышечку, которая во время созревания спор отскакивает, и споры рассеиваются. Из спор образуется пластинчатая протонема, а затем из почек, расположенных на ней, взрослый гаметофит, который доминирует в жизненном цикле.

Значение сфагновых в природе очень велико. Накапливая огромное количество воды и разрастаясь плотными дернинами, они вызывают заболачивание огромных пространств. С другой стороны, старые болота имеют важное хозяйственное значение для разработки залежей торфа. Нарастание пласта торфа в наиболее благоприятных условиях происходит медленно – слой толщиной 1 см образуется примерно за 10 лет.

Сфагновые (торфяные) беловато-зеленого цвета мхи растут на торфяных болотах.

Сфагновые мхи

Стебель сфагновых мхов ветвится, от него отходят боковые веточки, образующие на верхушке подобие головки. Сфагнум растет верхней частью, а нижняя - отмирает, формируя залежи торфа. Это происходит в результате сложения ряда факторов:

  • Сфагнум приводит к переувлажнению почвы - масса накопленной воды может в 20-25 раз превышать массу мха
  • Отсутствие кислорода - в глубине болота практически отсутствуют фотосинтезирующие бактерии, вода стоячая не перемешивается, что приводит к очень низкой концентрации кислорода
  • Кислая среда - сфагнум выделяет в переувлажненную почву органические кислоты, которые препятствуют быстрому разложению нижних отмирающих частей растения

Сфагновые мхи

Фотосинтезирующую (ассимиляционную) функцию берут на себя боковые веточки сфагнума, кроме того, близко расположенные растения мха поддерживают, помогают друг другу удерживать вертикальное положение, за счет сплетающихся боковых веточек.

Сфагновые мхи

P.S. Мы нашли статью, которая относится к данной теме, изучите ее - Представители мхов ;)

P.S.S. Для вас готов следующий случайный вопрос. Мы сами не знаем, но вас ждет что-то интересное!

Текст и опубликованные материалы являются интеллектуальной собственностью Беллевича Юрия Сергеевича. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов вопроса и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Как и кукушкин лен, сфагнум — многолетнее растение. Рас­тения сфагнума не имеют не только корней, но и ризоидов. Они всасывают воду и минеральные соли стеблем и листьями. У сфаг­нума довольно длинный, но слабый стебель. Он обильно ветвится, особенно на верхушке растения. На боковых веточках располага­ются листья. Поскольку сфагнум растет густым ковром, растения поддерживают друг друга, не позволяя упасть. Листья имеют своеобразное строение. Они представляют собой крохотные чешуйки без средней жилки и состоят из одного слоя клеток. Клетки листа неодинаковы. Одни из них — живые, зеле­ные, содержат хлоропласты. Другие клетки — крупные, бесцвет­ные, располагающиеся между живыми зелеными, — мертвые, ли­шены цитоплазмы и ядра. Это — водоносные клетки. Оболочки мертвых клеток имеют отверстия, через которые впитывается вода. Водоносные клетки листьев и стеблей способны через поры поглощать огромное количество воды и долго ее удерживать. По­этому моховидные — мощные сорбенты (поглотители). Некоторые из них способны поглотить количество воды, превышающее их собственную воздушно-сухую массу в 20—25 и даже в 35 раз! Они не только извлекают из субстрата, на котором растут, различные химические элементы, но и способны поглощать их непосредствен­но из воздуха, если в субстрате их нет.

Растения сфагнума, насыщенные водой, приобретают ярко-зеленую окраску. При высыхании мертвые клетки листьев мха на­полняются воздухом, поэтому растения становятся серебристо-бе­лыми. Размножается сфагнум так же, как и кукушкин лен: бесполое размножение спорами чередуется с половым.

После оплодотворения из зиготы образуется круглая коробочка, где развиваются споры. С их помощью сфагнум распространяется. На влажной почве спора прорастает. При ее прорастании образуется маленькая зеленая пластиночка с ризоидами, на которой появля­ются почки. Из почек развиваются стебли с листьями — новые растения сфагнума. Сфагновые мхи отличаются достаточно большим разнообрази­ем.

Образование и использование торфа. В тех местах, где по­селяется сфагнум, накапливается много влаги, и чем сильнее он разрастается, тем больше накапливается воды. Так начинается за­болачивание местности. Сфагнум растет верхушкой стебля, а ниж­няя часть его, погруженная в воду, постепенно отмирает. Отмира­ющие нижние части побегов сфагнума вместе с другими растени­ями в течение десятилетий превращаются в торф. Торф образуется при неполном разложении растительных остатков в условиях ог­раниченного доступа кислорода. Подобные условия и создаются на болотах. С течением длительного времени запасы торфа увели­чиваются и на старых болотах скапливаются его многометровые пласты. Образование торфа — процесс длительный, возраст тор­фяных болот достигает десятков тысяч лет.

В слоях торфа сохраняются неразложившиеся остатки расте­ний — корни, пни деревьев, листья, части веточек, пыльца расте­ний, живших много лет назад. Эти остатки разрушаются не пол­ностью, так как в толще торфа мало кислорода и процесс гниения идет медленно. Кроме того, сфагнум, который продолжает расти на поверхности, выделяет вещества, угнетающие бактерий, что препятствует гниению.

Сфагновые мхи используются при хранении плодов и семян.

Увлажненный мох применяется для упаковки и транспортировки черенков и саженцев плодовых растений.

Роль моховидных в природе. Мхи — неприхотливые расте­ния и способны поселяться на любом субстрате — камнях, скалах, Обнаженных щебнистых и песчаных участках земли, не пригод­ных для поселения других высших растений. Здесь они выступают как первопоселенцы. Они активно разрушают породу (например, Камень), внедряясь ризоидами в микроскопически мелкие углуб­ления на поверхности. Отмершие остатки мхов создают постепен­но обогащенный органическими веществами субстрат, пригодный для поселения других высших растений.

Велика роль моховидных в лесу. Здесь они являются пионера­ми зарастания всевозможных незадернованных участков, прежде всего тех, на которых стояли сваленные ветром деревья, а также пожарищ, кострищ, троп.

Очень часто мхи формируют в лесу мощный сплошной или почти сплошной покров — ковер, покрывающий всю почву тол­щиной 15—20 см. Такой ковер затеняет почву, уменьшает суточ­ные колебания температуры, влажности, освещенности в призем­ном слое воздуха. Это улучшает условия для сохранения и про­растания семян древесных, кустарниковых и травянистых расте­ний, благоприятствует развитию и росту молодых проростков. Иными словами, моховой покров способствует возобновлению леса. Все это, правда, происходит до определенного предела. Слишком высокий и густой моховой покров может препятствовать нормальному возобновлению леса. Семена лесных растений зави­сают на поверхности мохового покрова и не достигают почвы.

Если моховой покров образован сфагновыми мхами, это для леса плохо, так как, накапливая воду, сфагнум способствует забо­лачиванию. Велико значение мхов на болотах, особенно на верховых, це­ликом образованных сфагнумами.

Сфагновые мхи играют главную роль в превращении низинных бо­лот в верховые. Отмирающие растительные остатки постепенно запол­няют понижение, к которому приурочено болото, а огромная водопоглощающая и водоудерживающая способность сфагнумов позволяет им расти, даже если болото поднимается над почвой и лишается грунтового увлажнения. Сфагновое болото начинает играть роль хранителя и рас­пределителя влаги. Верховое, или сфагновое, болото — это болото с растительностью, растущей не на почве, а на торфе, и поэтому питаемое преимущественно 1 атмосферными осадками (за счет поглощения воды сфагнумами) и редко — грунтовыми водами. Сфагновые болота образуются из низинных болот по мере накопления торфа. Низинные болота расположены в низких местах и питаются грунтовыми водами. Образуются низинные болота в резуль­тате заболачивания (зарастания) неглубоких озер.

Читайте также: