До 80-х годов прошлого столетия систематическому изучению болот на территории России не придавалось должного значения. Не были еще изучены процессы зарастания озер и заболачивания сухих местностей, не была еще установлена классификация типов болот, не были еще разъяснены причины образования болот различного типа, а также оставались еще неизученными: строение и мощность болотных образований, географическое распространение болот и торфяников, не были известны возможности использования болот и торфяников для народного хозяйства.
Еще будучи студентом университета, Г. И. Танфильев часто совершал экскурсии в окрестностях Петербурга, во время которых он занимался изучением болот, особенно большое внимание уделяя исследованию причин их образования.
После выступлений Гавриила Ивановича по докладу А. Н. Бекетова «О белом мхе» Вольное экономическое общество 16 апреля 1887 г. нашло необходимым послать Г. И. Танфильева для изучения болот Петербургской губернии.
Комиссия утвердила составленную Г. И. Танфильевым «программу исследований болот в научном отношении», которая включала 10 вопросов:
1. При каких условиях и каким путем происходит зарастание озер и заболачивание сухих местностей.
2. Какие у нас имеются типы болот и какие причины обусловливают образование болот того или другого типа.
3. Не бывает ли перехода болота одного типа в болото другого типа.
4. Каковы строение и мощность болотных образований.
5. Нельзя ли определить скорость образования болот.
6. Какое влияние имеет осушка на растительность болот и на питание рек.
7. Какие у нас имеются виды торфа.
8. Нет ли в болотах каких-либо включений.
9. Какова местная номенклатура болот.
10. Не находят ли мох и торф какого-либо применения.
29 октября 1887 г. Г. И. Танфильев сделал доклад о результатах произведенного им исследования болот Петербургской губернии. Доклад был иллюстрирован схематическими чертежами и картами, причем были представлены также собранные им коллекции болотных растений, торфов, руд и известковых туфов. Выступавший в прениях В. В. Докучаев с большим одобрением отозвался о работе докладчика; было принято решение о напечатании его статьи и о продолжении исследований болот в 1888 г.
В майском выпуске трудов Вольного экономического общества за 1888 г. была напечатана статья Танфильева «О болотах Петербургской губернии».
«Едва ли найдется в природе другая арена,— так начинает свою статью Г. И. Танфильев,— где бы борьба за существование или, вернее, за преобладание, выступала с такой наглядностью и определенностью, как на местах образования болот; едва ли где отдельные фазы этой борьбы проходят перед глазами наблюдателя с такою последовательностью, как на болотах нашего севера, еще сравнительно недавно скованного ледниковым покровом, оставившим после себя громадное число озер, которые должны были представлять, конечно, весьма серьезное препятствие для поступательного движения растений, стремившихся занять только что освобожденную от льда площадь».
Г. И. Танфильев описывает процессы зарастания озер в Петербургской губернии, занесение водоемов речным и растительным илом, процессы образования моховых болот, условия наиболее благоприятные для развития сфагнума, приспособления мха к неблагоприятным условиям произрастания и увлажнения и т. д.
Г. И. Танфильев высказывает соображения о различных причинах заболачивания, о роли водонепроницаемых слоев ортштейна или рудяка в заболачивании местности; об интенсивности зарастания озер, возрасте болотных образований и скорости образования торфа. Г. И. Танфильев изучает также строение торфа на различных глубинах, на основании чего делает выводы, касающиеся истории развития торфяников. В работе содержатся данные о существовании в толщах торфа сохранившихся пней деревьев, о характере пород, залегающих в основании торфяников, а также о влиянии осушки на процесс оторфования, о географическом распространении различного типа болот и о способах добычи и разнообразном использовании мохового торфа.
Интересные данные о различных способах возникновения болот Танфильев приводит в своей статье «Сообщение об образовании болот Петербургской губернии», опубликованной в Трудах Петербургского общества естествоиспытателей.
Исследование болот Петербургской губернии Танфильев продолжал и летом 1888 г., обращая особое внимание «а процессы заболачивания. 25 апреля 1889 г. он представил Вольному экономическому обществу предварительный отчет о проведенных им в 1888 г. исследованиях, в котором он утверждает, что заболачивание первоначально более или менее суходольных пространств может происходить: 1) от деятельности ключей и застаивания воды на данной площади, 2) вследствие вырубки леса и лесных пожаров и 3) вследствие образования в почве на небольшой глубине непроницаемого для воды слоя ортштейна. Г. И. Танфильев привел несколько примеров, позволяющих судить о скорости как заболачивания, так и зарастания озер и, в заключение, указал на различие в результатах осушки моховых и луговых болот. Основные выводы автора были иллюстрированы большим количеством рисунков, схем, фотографий и образцов растений и торфов.
По предложению В. В. Докучаева было решено «по напечатании доклада препроводить его в Русское Географическое общество, как живо интересующееся затронутым вопросом, прося его обратить внимание на исследования Г. И. Танфильева; докладчику же выразить благодарность». Выводы о результатах своих исследований в 1888 г. Г. И. Танфильев опубликовал в статье «О болотах Петербургской губернии» (6). В этой статье он в значительной мере расширяет содержание доклада, прочитанного им 25 апреля 1889 г.; он доказывает, что выпадение и накопление минеральных солей, содержащихся в водах, выходящих на земную поверхность в виде ключей, способствует цементации горных пород, в связи с чем преграждается дальнейший сток ключевых вод и происходит образование болота. Чрезвычайно ценным является указание Г. И. Танфильева о возможностях образования типичного лесного торфяника в связи с влиянием высокого уровня грунтовых вод на лесную растительность. «Если выступающая из почвы (или скопляющаяся в котловине с непроницаемым дном) вода зальет лес, то он неминуемо должен погибнуть и, вместе с появившеюся на его месте болотной растительностью, послужить материалом для образования торфа; после достаточного уплотнения торфяной массы может снова появиться лес, который затем точно так же погибнет и уступит место новым поколениям. Мы получим типичный лесной торфяник, а если он заполнил данную заранее впадину, то позднее трудно решить без специального исследования, произошел ли этот торфяник из озера или же путем заболачивания суши».
Г. И. Танфильев объяоняет также, как вырубка лесов способствует заболачиванию местности; он приводит примеры надвигания болотной растительности на площади, занятые прежде лесами. Приписывая вырубке леса существенное влияние на заболачивание, Г. И. Танфильев отмечает, что она не всегда приводит к заболачиванию. Лесные пожары, резко изменяющие условия затенения почвы, могут также способствовать заболачиванию местности. Г. И. Танфильев считает, что одной из причин образования болот являются ветровалы. Во время ветровалов падающие на землю деревья подвергаются гниению и очень скоро покрываются слоем лиственных и печеночных мхов, заполняющих все промежутки между частями дерева и почвой; «естественный сток воды с данной площади крайне затрудняется, так что появляются все благоприятные для заболачивания условия, тем более, что и сами мхи обладают большою влагоемкостью» (6). В связи с образованием плотного и трудно проницаемого для воды слоя ортштейна, как доказал Г. И. Танфильев, заболачиваться могут также и леса, не поврежденные пожаром или вырубкой.
Интересные выводы делает Г. И. Танфильев о скорости заболачивания в районе Лисинской дачи (слой торфа в один аршин отлагается в 125 лет). «Необходимо учитывать,— подчеркивает он,— что с указанною скоростью торф образовался в даче, где человек задерживает естественный ход заболачивания проведением осушительных канав; обычно там, где процессы заболачивания могут итти без вмешательства человека, нарастание торфа должно совершаться еще быстрее». При этом Г. И. Танфильев отмечает, что в связи с зарастанием озер, в несколько столетий могут резко изменяться географические особенности местности. «Если мы примем, далее, во внимание быстроту, с которой у нас исчезают озера, то нам станет понятным, что в несколько столетий физиономия страны должна подвергнуться весьма сущеетвенньш изменениям» (6). Таким образом, Г. И. Танфильев разъясняет, какое влияние оказывают процессы заболачивания на изменения ландшафтов. Он приводит несколько ярких примеров постепенного зарастания озер, упоминает о специфических особенностях торфяников мохового и лугового типа и затрагивает проблему осушки болот, в частности, отмечая, что образование карстовых воронок может способствовать осушке болот.
Изучив особенности процесса заболачивания, Г. И. Танфильев пришел к мысли о необходимости нанести на карту области распространения болот различных типов, главным образом моховых болот в Европейской России. С этой целью Г. И. Танфильев 24 февраля 1889 г. подал директору Департамента земледелия докладную записку, в которой четко сформулировал задачи и программу исследований болот Европейской России. Эта записка характеризует Г. И. Танфильева как географа-докучаевца с широкими планами исследований, вытекающих из практических запросов повседневной жизни. Ниже приводится текст записки.
«В русских сельскохозяйственных изданиях стали в последнее время появляться статьи, указывающие на громадное значение торфа как удобрительного вещества и как материала для подстилки, заслуживающего в этом последнем отношении даже предпочтения перед соломой (1).
Помимо этого приводятся весьма благоприятные отзывы хозяев о торфяно-компостном удобрении. Кроме того, торф нашел применение еще как материал для приготовления ассенизирующего порошка, уже выделываемого в Варшавской, Виленской, Лифляндской и Выборгской губерниях».
Далее Танфильев пишет о необходимости изучения всех болот, находящихся на территории России, «... так как только при таком общем изучении есть возможность составить карту болотных образований и получить ясное представление о богатствах, заключающихся в наших болотах.
Действительно, новейшие исследования показали, что распределение и характер болот находятся в тесной зависимости от климата и рельефа местности, от состава питающей болота воды, от растительности, отчасти и от подстилающей горной породы.
A priori, можно поэтому ожидать, что области распространения болот различных типов, как-то: тундры, моховых, трясинных, долинных и пр., расположатся на карте России в общем в зависимости от температуры и осадков параллельными друг другу и изотермам полосами, подобно тому как и почвы Росши также последовательно изменяются с северо-запада на юго-восток — сколько можно судить в настоящее время на основании исследований проф. Докучаева. Что же касается границ отдельных поясов или областей, то для суждения об этом у нас нет пока никаких данных, так как произведенные до сих пор исследования имели совершенно местный характер и преследовали специальные цели, почему и работы торфмейстерской части и осушительных экспедиций велись по различным программам. Представляя чрезвычайно ценный
--------------------------------
1. Главные преимущества торфяной подстилки, кроме ее дешевизны, следующие: она дает, благодаря полному и быстрому всасыванию жижи, опрятное ложе; воздух не портится едкими аммиачными парами; случаи заболевания копыт уменьшаются; получается более ценное, богатое азотом удобрение; увеличивается количество удобрения; является возможным дать соломе другое назначение.
---------------------------------
материал для суждения о характере болот по отдельным пунктам климатических поясов, работы эти тем не менее, уже в силу вещей, дают нам весьма неясное представление об общем распространении у нас торфяных болот. Нам неизвестно даже, как далеко на юг идут торфяники; можно только предполагать, что в степной полосе они будут приурочены к речным долинам и что северная граница чернозема будет, вероятно, и южной границей торфяников лесного типа, но чем эти южные болота отличаются от других и для какой цели они будут пригодны — мы не знаем.
Сколько-нибудь удовлетворяющей требованиям науки и практики классификации болотных образований у нас также еще нет, а создание ее и установка отдельных типов болот явятся возможными только после общего исследования, с определением химических, геологических и ботанических отношений торфяников по отдельным районам.
Раз будет найдена правильность в распределении торфяников и на карте будут обозначены области распространения каждого данного типа их, раз удастся установить классификацию болотных образований, легко будет знать, где искать болото и чего от него ожидать; специалист же исследователь явится на работы с готовыми данными об общем характере местных болот и ограничится частным, приуроченным к специальной цели, исследованием. Карта болот и существование сведений о их характере будут, несомненно, способствовать еще большему развитию у нас торфяного дела.
Кроме того, общее исследование даст указания для решения столь важного для России вопроса, как вопрос о влиянии осушки болот на питание рек; оно расширит наши сведения об условиях заболачивания и об изменении растительности под влиянием осушки болот. Исследование приведет далее к находкам известковых туфов, мергелей и других минеральных удобрений. Наконец, при изучении торфяников степной полосы и заключающихся в них остатков животных и растений будут, несомненно, добыты данные, позволяющие судить о прежних пределах распространения лесов и способствующие решению вопроса об облесении степей.
Главная цель исследования должна, как упомянуто, заключаться в составлении карты русских болот и их классификаций, с показанием всех особенностей отдельных типов болот. Программа эта, ввиду обширности территории России и трудности исследования, не может быть выполнена в один год, тем более, что разработка материала, производство анализов и т. п. потребуют не мало времени, почему нынешним летом можно было бы ограничиться установлением южных пределов распространения торфяных болот и составлением карты болот, лежащих близ этих пределов».
Особого внимания заслуживает в этой записке то, что Г. И. Танфильев стремился охватить явления в целом, изучить болотные образования на всей территории России.
13 мая 1889 г. Г. И. Танфильев был командирован на четыре месяца для изучения болот Европейской России. Поездка была осуществлена по маршруту: Петербург — Москва — Рязань — Моршанск — Тамбов — Борисоглебск — Воронеж — Курск — Харьков — Кременчуг — Бахмач — Киев — Ровно — Минск — Петербург.
Отчет о поездке был напечатан в Трудах VIII Съезда русских естествоиспытателей и врачей (13). В этом отчете описаны способы образования болот Европейокой России и определена южная граница моховых болот, стоящая в тесной связи с распределением ландшафтных зон. Автор утверждает, что южная граница преобладания моховых болот более или менее совпадает с северной границей черноземной полосы и что в пределах черноземной полосы, где возможно наличие поемных и солончаковых болот, болота моховые встречаются только там, где нет чернозема и где развиты песчаные почвы, бедные растворимыми солями. Основными причинами заболачивания, по мнению Г. И. Танфильева, являются:
1. Малая проницаемость грунта для воды, а вследствие этого, застаивание воды.
2. Продолжительное разлитие реки или озера.
3. Выходы ключей, ведущие к образованию также выпуклых торфяников, хотя и без участия сфагнума.
4. Образование в почве, обыкновенно на глубине около 1 фута, прослойки рудяка или ортштейна, непроницаемого для воды.
5. Появление на пожарищах в лесу и лесосеках некоторых растений (Funaria hygrometrica, Marchantia polymorpha, Polytrichum commune, Aira flexuosa), образующих на поверхности почвы плотный, подобный войлоку, дерновый слой, затрудняющий просачивание воды в почву и задерживающий атмосферные осадки на поверхности.
6. Разрастание выпуклых торфяников, из краев которых высачивается вода и заболачивает соседние суходолы. 30 марта 1891 г. Г. И. Танфильев подает в Департамент земледелия новую докладную записку, в которой просит о предоставлении ему командировки для изучения болот, так как «главная цель предыдущей командировки — составление карты торфяных болот Европейской России — не выполнена». Как видно из отчета, командировка была осуществлена по маршруту: Петербург — Лунинец — Мозырь — Овруч — Житомир — Бердичев — Орел — Карачев — Бобров — Петербург. Во время двух командировок Г. И. Танфильев проехал и прошел более 9 000 км. Располагая чрезвычайно скудными средствами, он, однако, выполнил исключительно сложную и большую научно-исследовательскую работу и дал четкие ответы на вопросы о способах образования и географического распространения болот в Европейской России.
В своей статье «О встречающихся в Петербургской губернии видах Sphagnum» (18) Г. И. Танфильев отмечает, что южная граница более или менее сплошного распространения Sphagnum в Европейской России, в общем, совпадает с северной границей чернозема, причем моховые болота заходят даже во все изгибы этой границы, например по долине Цны, где моховые болота встречаются под самым Тамбовом. Характерно, что они попадаются и в черноземной области, но только на песчаной почве. Г. И. Танфильев приводит также данные о неоднородном строении различных торфяников. Выводы о географическом распространении моховых болот в Европейской России он делает на основании своих исследований болот в 1889—1891 гг.
В 1894 г. Г. И. Танфильев опубликовал статью «Торф и его разработка» (21).
В мае 1894 г. Гавриил Иванович выехал в Швецию и Данию для ознакомления на месте с торфяниками и методами их изучения. Я. Стенструп, на основании изучения растительных остатков в торфяниках Дании, пришел к выводу, что современный климат развился из климата конца ледниковой эпохи путем постепенного, без скачков, потепления, что и привело к постепенному изменению растительности страны.
В последующих работах, посвященных изучению торфяников, Г. И. Танфильев вносит поправки к выводам Стенструпа и утверждает, что климат конца ледниковой эпохи и начала послеледниковой далеко не везде в Средней и Северной Европе был столь суровый, как полагал Стенструп.
В письме к Докучаеву от 5 июля 1894 года Г. И. Танфильев писал: «Жилинский предлагает мне составить описание болот и торфяников Полесья, для чего необходимо, конечно, побывать в Полесье. Я предполагаю пробыть там около месяца (я был там уже в 1889 г. и кое-что видел), т. е. до начала августа, чтобы весь август и, насколько позволит погода, часть сентября, посвятить степям». В первой половине июля 1894 г. он выехал в Полесье и, на основании проведенных там исследований, написал работу — «Болота и торфяники Полесья» (26).
Принимая гипотезу о том, что на дне полесской котловины когда-то находилось озеро со множеством впадающих в него рек, Г. И. Танфильев изучает условия постепенного заболачивания этой местности. Появление растительности на дне озера, а также образование торфа вызывали поднятие уровня воды, которая заливала и заболачивала окрестные берега озера; такую же роль играли наносные пески в дельтах рек, затруднявшие движение воды, вследствие чего площадь болот постепенно увеличивалась. Подпочва болот и торфяников, состоящая из водопроницаемых слоев (из песчаного слоя или суглинистого песка), со временем делается непроницаемой для воды. Это объясняется тем, что органические вещества, образовавшиеся при разложении растений, растворяют минеральные соли железа и извести верхних слоев песка, обесцвечивая их, а затем отлагаются в нижних слоях подпочвы, образуя водонепроницаемый слой ортштейна или рудяка. Более древнее происхождение болот и торфяников в северной части Полесья подтверждается наличием слоя рудяков, в центральной же части Полесья этот слой или отсутствует или появляется местами в виде следов, что и указывает на недавнее происхождение в этой местности болот и торфяников. Г. И. Танфильев доказывает, что в Полесье господствуют не сфагновые, а травяные болота и торфяники; моховые болота и торфяники встречаются здесь реже, исключительно в стоячих водах. Травяные торфяники легче поддаются осушке, чем моховые. Растительность травяных торфяников после их осушки (при помощи осушительных каналов) резко улучшается; на них в изобилии появляются сладкие травы, дающие хорошее сено. Растительный покров моховых торфяников не изменяется, так как мох, обладая громадною влагоемкоетью, удерживает еще очень много влаги и после осушки.
Низинные болота и торфяники Полесья, в условиях удивительно равнинного рельефа, по Танфильеву, удерживают свою воду даже летом, после окончания половодья, в отличие от болот или торфяников менее равнинного Запада, легко могущих отдавать свою воду реке, раз к ней имеется достаточно сильное падение.
Таким образом, Г. И. Танфильев боролся за свою самобытную, русскую линию в области болотоведения; он считал совершенно неправильным механическое перенесение к нам с Запада господствующих там представлений о развитии болот и подчеркивал особенности физико-географических условий Полесья, определяющие наиболее характерные, черты его болот.
Исследования, произведенные Г. И. Танфильевым, имеют большое значение для изучения географических особенностей Полесья и дают возможность представить историю развития его ландшафтов.
Четкие описания Полесья, приводимые в его работе, заслуживают включения в географические хрестоматии. Вот как описывает он Полесье:
«Однообразно плоский рельеф; обыкновенно песчаные, одетые хвойным лесом и насыщенные влагой почвы; бесчисленные реки, речки и протоки в низких, извилистых и нередко болотистых берегах; много озер, то сообщающихся с текучими водами, то стока не имеющих; огромные, порою в несколько тысяч квадратных километров, болота, захватывающие не только речные берега, но и плоские водоразделы, и этим как бы уничтожающие границы бассейнов совершенно различных речных систем; наконец, появление некоторых редких растений и животных среди флоры и фауны, в общем, монотонных — вот характерные черты природы Полесья»... (26).
Второй работой Г. И. Танфильава, посвященной Полесью, является «Геоботанический очерк Полесья» (41). В ней он приводит описание растительности Полесья, освещая наиболее характерные особенности ландшафтов этой территории; он указывает слабую выраженность Немано-Днепровского водораздела. Шара, левый приток Немана, и Гривда, левый приток Шары, соединены с Ясельдой, левым притоком Припяти, болотистой низменностью. По осушительному каналу, соединяющему Ясельду с Гривдой, Г. И. Танфильев в плоскодонной лодке пересек здесь Балтийско-Черноморский водораздел, причем только на расстоянии менее версты лодку пришлось в сухое лето перетаскивать по торфянистому дну канавы.
В своих работах, посвященных Полесью, Г. И. Танфильев опровергает мнение, что мелководье на Днепре есть результат осушительных работ на болотах Полесья.
В 1896 г. Г. И. Танфильев опубликовал статью «Торф и главнейшие его применения», в которой всесторонне освещает вопрос о возможностях использования торфа для хозяйственных целей. В том же году он совместно с Сытиным составил указатель главнейшей литературы о болотах и торфяниках Европейской России. В 1897 г. в журнале «Торфяное дело» была помещена его статья «Торфяники Петербурга и его ближайших окрестностей».
25 марта 1897 г. Г. И. Танфильев сделал сообщение о классификации болот Европейской России, а в 1898 г. опубликовал статью. «Опыт ботанической классификации болот Европейской России» (38). В этой статье он выделяет следующие главные типы болот и торфяников:
I. Низовые или пойменные болота и торфяники
1. Тростниковые болота: а) пресноводные, б) жестко-водные, в) солоноводные.
2. Зыбуны.
3. Болотистые кислые луга (и луговые кочкарники).
4. Травяные торфяники.
5. Гипновые торфяники (из мхов Hypnum).
II. Ключевые торфяники
6. Известковисто-ключевые.
7. Железисто-ключевые (и ольховые трясины).
III. Верховые, незаливные, боровые, сфагновые болота и торфяники
8. Сфагновые болота.
9. Сфагновые торфяники.
10. Сфагно-кустарниковые торфяники с мерзлым ядром (бугристые торфяники в тундрах).
15 июня 1898 г. Г. И. Танфильев был командирован на два с половиной месяца для исследования торфяных болот вдоль линии Уральской железной дороги.
Подробные описания болот, способов их образования, а также детальную классификацию болот и торфяников России он приводит в своей работе «Болота и торфяники», опубликованной в 1900 г. Описывая процессы зарастания озер или рек со слабым течением, Г. И. Танфильев перечисляет растения, имеющие при этом наибольшее значение. «Зарастание озера или реки со слабым течением начинается с появления у берегов, где глубина воды не превышает аршина, густых зарослей высокостебельных растений: тростника и камыша, к которым присоединяются нередко (чаще всего там, где вода или грунт более питательны) рогозы, камыш острый, сусак, манник, ежеголовка, етрелолистник, поручейник с целым рядом более мелких растений, каковы особенно хвощи, осоки, водяная сосенка, болотный вербейник и много других. Иногда в воде появляются целые леса аира (Acorus calamus); эти растения обладают способностью сильно и быстро разрастаться корневищами и занимать большие пространства. Промежутки между выступающими из воды растениями обыкновенно бывают заняты различными плавающими, особенно же поплавками — резаком, водяным пером, роголистником, пузырчаткой, ряской, рдестом, мхами, разными водорослями и др. Особенно густо разрастается резак {Stratiotes). Если на него ляжет снег до наступления холодов, то вода может не замерзнуть всю зиму, как это нередко наблюдается в Полесье». Приводя данные о быстроте разрастания тростника, Г. И. Танфильев утверждает, что во многих случаях (хотя, конечно, не всегда) уменьшение размеров озер или даже их совершенное исчезновение может быть объяснено только зарастанием.
Перечисляя причины, приводящие к заболачиванию, Г. И. Танфильев дает более обстоятельную, чем в 1898 г., классификацию болот и торфяников России. По способу происхождения он делит болота и торфяники на две группы: подводные и надводные.
«А. Подводные постоянно или временно заливаются озерною, речною или ключевою водою.
I. В водоемах и по их берегам
1. Тростниковые болота. Высокостебельные болотные растения коренятся в минеральной почве дна озер и рек, где глубина не превышает 1 — 1,5 аршина. Особенно распространены в речных дельтах, занимая огромные пространства в Полесье, в устье Волги, Терека, Кубани и др.
2. Зыбуны образуют плавающий на воде, а под ногами колеблющийся ковер, состоящий из плотного и прочного сплетения корней и корневищ болотных растений. Встречаются почти во всех более или менее глубоких озерах, где берег полого уходит в воду и не подвержен сильному волнению. Распространены не только в полосе хвойных лесов, но и в степной полосе пермского и оренбургского Зауралья и Западной Сибири...
3. Кочкарники травяные. Растения, образующие кочки, коренятся в минеральной почве, временно заливаемой водой. Всегда целиком заполняют мелкие, пересыхающие водоемы.
4. Кислые луга. Растения коренятся в минеральной мокрой почве, образуя сплошной покров. Торфа нет или он рассыпан и маломощен. Составляют переход к суходольным почвам.
5. Озерные и речные торфяники:
а) Озерно-лесные торфяники образовались на месте озер, окруженных лесами. В частях торфяника, примыкающих к берегам, имеется обыкновенно много остатков древесной растительности (стволы, ветки, листья, корни, плоды), попавших в зарастающее озеро с берега. Более центральные части заняты остатками водных и болотных растений.
б) Озерно-травяные торфяники. Главная масса торфа, образовавшегося в озерах, состоит из разных травянистых болотных и водных растений. В озерах с жесткой водой отлагается на дне мергель, а выше — черный, иногда землистый торф (жестководно-озерный).
6. Луговые торфяники:
а) Травяные. Они образуются обыкновенно на заливных лугах и состоят из густого сплетения болотных осок и злаков, с примесью других растений. Мощность их достигает 3—6 аршин. Нижние слои торфяников или мало отличаются от верхних, или отличаются более темною, иногда почти черною окраскою. В торфяниках попадаются иногда прослойки минерального ила и древесные остатки, принесенные речными разливами.
Ил убывает глинистый, песчанистый, иногда сильно мергелистый (богатый известью) или железистый; в последнем случае он цвета бурого или же голубого, от присутствия вивианита (фосфорно-кислого железа). Торф с минеральными прослойками часто встречается в речных долинах степной полосы, тогда как в северной России торф более чист. Особенно распространены травяные торфяники в Полесье. Очень часто травяной торф залегает под толщами торфа сфагнового. Высохнув, травяной торф, положенный в воду, снова намокнет, поглощая до 200—700% по весу воды. Чистый торф содержит около 4—6% золы.
б) Гипновые. Главная масса торфа состоит из мхов рода Нурnum, образующих иногда толщи в 2—3 и более аршин мощности. Распространены реже других.
II. Жестководно-ключевые болота и торфяники
7. Железисто-ключевые. На дне слои желтобурой охристой массы, пронизанной корнями и корневищами болотных растений, из которых резче всего бросаются в глаза хвощи. Выше идет торф, состоящий главным образом из остатков ольхи и березы с остатками папоротников и пр. Древесные стволы и ветки сильно изменены, сплющены, дряблы и на воздухе распадаются; хорошо сохраняется только березовая кора. Гнездами в торфянике встречается торф, приобретающий на воздухе яркоголубой цвет и рассыпающийся при высыхании в рыхлую землистую массу вивианита. Раз высохнув, торф снова не намокает, а дает очень плотную, в разрезе блестящую массу. Торф богат золою,— часто до 15 и более процентов.
Торф называемый ольховым, встречается часто по окраинам заливных долин рек, а также у основания холмов, где имеются выходы ключей.
8. Известковисто-ключевые. На дне образуется известковый туф. или мергель, а выше торф из мхов Hypnum, на котором часто залегает черный, рыхлый, землистый торф из разных болотных растений, с остатками березы и различных ив. Рыхлость, рассыпчатость торфа зависит, вероятно, от присутствия извести, вызывающей скорейшее разложение органических веществ.
9. Заболоченные леса (лесные болота). Деревья коренятся в минеральной почве, одетой слоем торфа, состоящего из мхов (Polytri-chum, Bryum, Sphagnum squarrosum), осок, злаков и др. Мощность торфяного слоя от 0,5 до 1 аршина. При большей мощности деревья обыкновенно гибнут, и болото переходит в торфяник сфагновый. Лесные болота очень распространены на севере России, севернее приблизительно 58-й параллели, где они занимают часто огромные пространства.
Б. Надводные не заливаются водою, а питаются лсключительно водою атмосферного. Главное растение — Sphagnum.
10. Сфагновые болота. Зыбуны (2) часто затягиваются слоем Sphagnum (cuspidatum, recurvum) и образуют, таким образом, болото, которое можно назвать сфагновым. Точно так же Sphagnum появляется и на органическом субстрате, подготовленном другими растениями, нередко даже на склонах.
11. Сфагновые или боровые торфяники (мшавы, мшарины, мхи) — самый распространенный на севере тип болот. Располагаются обыкновенно по водоразделам, занимая порою пространства в несколько десятков тысяч десятин. Главная масса торфа состоит чаще всего из видов Sphagnum cymbifolium, acutifolium и fuscum. Всегда встречается сосна, а из мелких кустарников и травянистых обыкновенно клюква и голубика (Vaccinium oxycoccus и uliginosum), пушица (Eriophorum vaginatum) и др. Почти всегда встречаются сосновые пни (обыкновенно без стволов). В нижних слоях торф иногда однородный, мажущийся, после высыхания ненамокающий, очень плотный, блестящий в разрезе. Мокрый торф трудно проницаем для воды. Молодой, неразложившийся губчатый торф поглощает и удерживает огромные количества воды — 1 200 — 1 500% сухого веса. Чистый торф содержит от 0,5 до 3% золы. Подстилкой для мшар служит всегда органическая масса, а не минеральная почва. Мшары часто имеют выпуклую форму.
Разрывы торфяников на склонах причиняют иногда страшные опустошения. Чаще всего такие случаи наблюдались в Ирландии; так, в конце декабря 1896 г. близ Килларни прорвался торфяник Bog-Haghanima и разлился мощным потоком грязи, заполнившим русла рек, уничтожившим поля, посевы и постройки вместе с их обитателями. Причины таких разрывов еще далеко не выяснены.
12. Бугристые торфяники с мерзлым ядром. Торфяники состоят из Sphagnum с примесью мелких кустарников (Rubus chamaemorus, Empetrum nigrum, Betula папа, Andromeda) и ягелей. Мощность торфа до 4—5 аршин. Торфяники одевают почву не сплошным покровом, а отдельными неправильной формы плоскими буграми, поперечниками от 2 до 10—20 сажен, с болотистыми промежутками, образующими крайне извилистую сеть. Внутренние части бугров находятся в вечно мерзлом виде; талый слой имеет мощность всего в 8 вершков. Распространены в тундровой части Кольского полуострова, на Канине и в тундрах между Мезенью и Печорой».
Г. И. Танфильев в этой работе описывает свойства торфа, приводит данные о географическом распространении различных типов болот и торфяников в европейской части России, статистические данные о площади, занимаемой болотами в различных губерниях России. Он освещает также влияние болот на климат, значение болот и торфяников для питания рек, для сельского хозяйства, проблему осушки болот, различное применение торфа.
В 1900 г. Г. И. Танфильев опубликовал в журнале «Землеведение» статью «Несколько данных о строении подмосковных торфяников». Анализируя строение подмосковных торфяников (в разрезе), он доказывает, что Бедринский, Бисеров и Масловский торфяники произошли не из озер, а на местах первоначально сухих, з связи с постепенным процессом заболачивания низин.
Г. И. Танфильев выяснил причину образования Ковершецкого болота, расположенного у одноименного озера. На дне этого озера, а также и по его берегам происходило накопление растительных остатков, давших начало мощным залежам торфа, что и вызвало обмеление озера, вытеснение его из берегов и повлекло за собою поднятие уровня и увеличение площади бассейна. «В местах, прежде более или менее сухих, появилась вода, а вместе с нею и болотные растения, которые с течением времени дали новую массу торфа и этим еще более повысили уровень воды». Аналогично этому случаю происходил процесс заболачивания прибрежных участков и Лукава озера, в связи с чем погибала [произраставшая на побережьях сосна.. Поэтому на дне Луков а озера вместе с торфом найдено большое количество лежащих друг над другом несколькими ярусами сосновых стволов с вывороченными корнями. Г. И. Танфильев восстанавливает картины ландшафтов сравнительно недалекого прошлого на месте современных болот Подмосковья.
По поручению Петербургского общества естествоиспытателей, Гавриил Иванович еще в 90-х годах прошлого столетия составил программу для исследования болот. Эта программа была включена в сборник: «Программы и наставления для наблюдений и собирания коллекций но естественной истории». Программа сыграла важную роль в деле развития болотоведения, так как по ней долгое время проводились исследования болот России, что способствовало планомерному накоплению большого фактического материала по изучению болот и торфяников.
Много внимания уделял Г. И. Танфильев вопросам изобретения лучшей системы торфяных зондов. Еще в 1888 г. он дает описание простого и дешевого зонда (3). В 1889 г. он предложил зонд с двускатной крышкой на шарнире и с несколько выдающимся краем. Но зонд этот оказался непрактичным. И, наконец, в 1912 г., по проекту Гавриила Ивановича, его брат А. И. Танфильев сконструировал торфяной зонд новой системы, так называемый торфяной зонд Танфильева, который был испытан А. Н. Криштофовичем. Последний установил, что прибор работает хорошо, давая возможность получить совершенно чистый образец подторфяной глины, если она подстилает торфяник (90).
В. Л. Комаров, Н. А. Буш, В. С. Доктуровский, Ю. Д. Цинзерлинг вполне справедливо утверждают, что Г. И. Танфильев положил в России основание такой важной отрасли физической географии, как болотоведение. В этом заключается одна из больших заслуг Гавриила Ивановича перед отечественной наукой.
Дело изучения болот и торфяников в СССР достигло теперь высокого развития: организована Центральная торфяная станция и Научно-исследовательский торфяной институт, издается журнал «Торфяное дело». Выдвинулась плеяда выдающихся советских ученых-торфоведов и болотоведов (В. Н. Сукачев, В. С. Доктуровский, Н. Я. Кац, М. И. Нейштадт, С. Н. Тюремнов, Е. М. Лавренко, Д. К. Зеров, Д. А. Герасимов и др.). В условиях планового социалистического хозяйства осуществляются грандиозные проекты по осушке болот, а также в широких масштабах используются ресурсы болот и торфяников. За годы советской власти построено большое количество торфоэлектростанций. Советские болотоведы и торфоведы, развивая идеи выдающихся русских ученых, в том числе и Г. И. Танфильева, выясняют закономерности распределения типов болот в зависимости от физико-географических условий, дают новое районирование болот, устанавливают границы болотных зон и провинций. Советские ученые доказывают, что болота северных районов СССР представляют такое же зональное явление в плакорных водораздельных условиях, как тундры и леса, что болота иногда играют большую роль в ландшафтах водоразделов и т. д.
