sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.15356/0373-2444-2016-5-60-69sergeogr-457Research ArticleПриродные процессы и динамика геосистемNatural Processes and Dynamics of GeosystemsГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОЛИГОТРОФНЫХ БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМHYDROGEOCHEMICAL CONDITIONS OF FORMATION OLIGOTROPHIC BOG ECOSYSTEMSСавичевО. Г.SavichevO. G.osavichev@mail.ruМазуровА. К.MazurovA. K.AKM@tpu.ruСемилетовИ. П.SemiletovI. P.IgorSm@iarc.uaf.eduБазановВ. А.BazanovV. A.ingeotech@mail.ruГусеваН. В.GusevaN. V.Guseva24@yandex.ruХващевскаяА. А.KhvashchevskayaA. A.unpc_vada@mail.ruНаливайкоН. Г.NalivajkoN. G.unpc_voda@mail.ruTomsk polytechnic university, TomskRussian FederationТомский политехнический университет, ТомскРоссияTomsk polytechnic university, TomskRussian FederationТомский государственный университет, ТомскРоссияTomsk State University, TomskRussian FederationТомский политехнический университет, ТомскRussian Federation201629092016056069Copyright © Савичев О.Г., Мазуров А.К., Семилетов И.П., Базанов В.А., Гусева Н.В., Хващевская А.А., Наливайко Н.Г., 20162016Савичев О.Г., Мазуров А.К., Семилетов И.П., Базанов В.А., Гусева Н.В., Хващевская А.А., Наливайко Н.Г.Savichev O.G., Mazurov A.K., Semiletov I.P., Bazanov V.A., Guseva N.V., Khvashchevskaya A.A., Nalivajko N.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/457

На основе анализа геоботанических, гидрогеохимических и микробиологических наблюдений в 2002–2015 гг. на восточном участке Васюганского болотного комплекса (Западная Сибирь) предложена гипотеза формирования выпуклого рельефа олиготрофных болотных экосистем в результате приспособления системы “сосна – кустарники – сфагновые мхи” к гидрологическим и гидрогеохимическим условиям и взаимного влияния биотических и абиотических компонентов. Сосна формирует “фундамент” экосистемы, кустарники – “армирующий слой”, а сфагновые мхи выступают в двойственной роли “наполнителя” экосистемы и “стимулятора” вертикального прироста поверхности. Олиготрофная болотная экосистема неравновесна и непрерывно изменяется в зависимости от гидрогеохимических условий, которые регулируют количество доступных биогенных элементов (прежде всего – соединения Ca и P), кислородный режим торфяной залежи, выведение или трансформация токсичных продуктов биогеохимических и биохимических процессов (например, Al и NO2 –). Концентрирование токсичных веществ во многом зависит от функционирования окислительного и восстановительного геохимических барьеров, которые, в свою очередь, связаны с водным режимом болота и свойствами болотной растительности.

On the basis of the analysis of data of geobotanical, hydrogeochemical and microbiological observation during 2002–2015 years on east part of Vasyugan bog complex (Western Siberia) is offered a hypothesis of formation of a convex relief of oligotrophic bog ecosystems as a result of the adaptation of system “a pine – bushes – sphagnum mosses” to hydrological and hydrogeochemical conditions and mutual influence of biotic and abiotic components. The pine forms “base” of ecosystems, bushes – “a force layer”, and sphagnum mosses act in a dual role “filler” of ecosystem and “stimulator” of a vertical gain of a surface. Oligotrophic bog ecosystem is not equilibrium and continuously changes depending on hydrogeochemical conditions which adjust quantity of accessible biogenic elements (the first – connections of Ca and P), an oxygen regime of a peat deposit, deducing or transformation of toxic products of biogeochemical and biochemical processes (for example, Al and NO2 –). Concentration of toxic substances in many respects depends on functioning oxidizing and regenerative geochemical barriers, which, in turn, are connected with a water mode of a bog and properties of bog vegetation.

гидрогеохимические условияболотные экосистемыболотные процессыолиготрофные болотаЗападная Сибирьhydrogeochemical conditionsbog ecosystemsbog processesoligotrophic bogsWestern Siberia.Правительство Российской Федерации (проект № 14.Z50.31.0012); Томский политехнический университет (проект ВИУ_VAF_144_2014) и РФФИ (13–05–98045ReferencesАрбузов С. И., Архипов В. С., Бернатонис В. К. Среднее содержание некоторых элементов-примесей в торфах юго-восточной части Западно-Сибирской плиты // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 315. № 1. С. 44–48.Арбузов С. И., Архипов В. С., Бернатонис В. К. Среднее содержание некоторых элементов-примесей в торфах юго-восточной части Западно-Сибирской плиты // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 315. № 1. С. 44–48.Бахнов В. К. Почвообразование. Взгляд в прошлое и настоящее. Биосферные аспекты. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 117 с.Бахнов В. К. Почвообразование. Взгляд в прошлое и настоящее. Биосферные аспекты. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 117 с.Иванов К. Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 280 с.Иванов К. Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 280 с.Инишева Л. И., Дементьева Т. В., Головацкая Е. А., Порохина Е. В. Научно-исследовтельский полигон “Васюганье”. Томск: ЦНТИ, 2003. 88 с.Инишева Л. И., Дементьева Т. В., Головацкая Е. А., Порохина Е. В. Научно-исследовтельский полигон “Васюганье”. Томск: ЦНТИ, 2003. 88 с.Крайнов С. Р., Рыженко Б. Н., Швец В. М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 2004. 677 с.Крайнов С. Р., Рыженко Б. Н., Швец В. М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 2004. 677 с.Лисс О. Л., Абрамова Л. И., Аветов Н. А., Березина Н. А., Инишева Л. И., Курнишкова Т. В., Слука З. А., Толпышева Т. Ю., Шведчикова Н. К. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: Гриф и К, 2001. 584 с.Лисс О. Л., Абрамова Л. И., Аветов Н. А., Березина Н. А., Инишева Л. И., Курнишкова Т. В., Слука З. А., Толпышева Т. Ю., Шведчикова Н. К. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: Гриф и К, 2001. 584 с.Молчанова Я. П., Заика Е. А., Бабкина Э. И., Сурнин В. А. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. М.: ФОРМУМ, 2007. 192 с.Молчанова Я. П., Заика Е. А., Бабкина Э. И., Сурнин В. А. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. М.: ФОРМУМ, 2007. 192 с.Савичев О. Г. Геохимические показатели болотных вод в таежной зоне Западной Сибири // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 4. С. 47–57.Савичев О. Г. Геохимические показатели болотных вод в таежной зоне Западной Сибири // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 4. С. 47–57.Савичев О. Г., Колоколова О. В., Жуковская Е. А. Состав и равновесие донных отложений р. Томь с речными водами // Геоэкология. 2003. № 2. С. 108–119.Савичев О. Г., Колоколова О. В., Жуковская Е. А. Состав и равновесие донных отложений р. Томь с речными водами // Геоэкология. 2003. № 2. С. 108–119.Савичев О. Г., Бернатонис П. В., Бернатонис В. К. Гидрологическое обоснование хозяйственного освоения торфяных болот (на примере водосбора реки Ключ, Западная Сибирь) // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 320. № 1. С. 155–162.Савичев О. Г., Бернатонис П. В., Бернатонис В. К. Гидрологическое обоснование хозяйственного освоения торфяных болот (на примере водосбора реки Ключ, Западная Сибирь) // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 320. № 1. С. 155–162.Фадеев В. В., Тарасов М. Н., Павелко В. Л. Зависимость минерализации и ионного состава воды рек от их водного режима. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 172 с.Фадеев В. В., Тарасов М. Н., Павелко В. Л. Зависимость минерализации и ионного состава воды рек от их водного режима. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 172 с.Храмов А. А., Валуцкий В. И. Лесные и болотные фитоценозы Восточного васюганья (структура и биологическая продуктивность). Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1977. 221 с.Храмов А. А., Валуцкий В. И. Лесные и болотные фитоценозы Восточного васюганья (структура и биологическая продуктивность). Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1977. 221 с.Шварцев С. Л., Рассказов Н. М., Сидоренко Т. Н., Здвижков М. А. Геохимия природных вод района большого Васюганского болота // Большое Васюганское болото. Современное состояние и процессы развития. Томск: ИОА СО РАН, 2002, С. 139–149.Шварцев С. Л., Рассказов Н. М., Сидоренко Т. Н., Здвижков М. А. Геохимия природных вод района большого Васюганского болота // Большое Васюганское болото. Современное состояние и процессы развития. Томск: ИОА СО РАН, 2002, С. 139–149.Bazanov V. А., Berezin A.E, Savichev O. G., and Skugarev A. A. The phytoindication method for mapping peatlands in the taiga zone of the West-Siberian Plain // International Journal of Environmental Studies. 2009. Vol. 66. No. 4. P. 473–484.Bazanov V. А., Berezin A.E, Savichev O. G., and Skugarev A. A. The phytoindication method for mapping peatlands in the taiga zone of the West-Siberian Plain // International Journal of Environmental Studies. 2009. Vol. 66. No. 4. P. 473–484.Lasaga A. C. Fundamental approaches in describing mineral dissolution and precipitation rates // Reviews in Mineralogy. Chemical Weathering Rates of Silicate Minerals / Mineralogical Society of America. 1995. Vol. 31. P. 23–86.Lasaga A. C. Fundamental approaches in describing mineral dissolution and precipitation rates // Reviews in Mineralogy. Chemical Weathering Rates of Silicate Minerals / Mineralogical Society of America. 1995. Vol. 31. P. 23–86.Lerman A. Geochemical Processes Water and Sediment Environments. New York: Wiley – Intersience Public, 1979. 481 p.Lerman A. Geochemical Processes Water and Sediment Environments. New York: Wiley – Intersience Public, 1979. 481 p.Savichev O. G. Distribution of Inorganic Pollutants over the Depth of Upper Peat Deposit // Contemporary Problems of Ecology. 2015. Vol. 8. No. 1.Р. 118–124.Savichev O. G. Distribution of Inorganic Pollutants over the Depth of Upper Peat Deposit // Contemporary Problems of Ecology. 2015. Vol. 8. No. 1.Р. 118–124.Savicheva O. G. and Inisheva L. I. Biochemical Activity of the Peat Soil of a River Marsh Ecosystem // Contemporary Problems of Ecology. 2008. Vol. 1. No. 6. P. 667–673.Savicheva O. G. and Inisheva L. I. Biochemical Activity of the Peat Soil of a River Marsh Ecosystem // Contemporary Problems of Ecology. 2008. Vol. 1. No. 6. P. 667–673.Shvartsev S. L. Geochemistry of Fresh Groundwater in the Main Landscape Zones of the Earth // Geochemistry International. 2008. Vol. 46. No. 13. P. 1285–1398.Shvartsev S. L. Geochemistry of Fresh Groundwater in the Main Landscape Zones of the Earth // Geochemistry International. 2008. Vol. 46. No. 13. P. 1285–1398.Shvartsev S. L., Serebrennikova O. V., Zdvizhkov M. A., Savichev O. G., and Naimushina O. S. Geochemistry of wetland waters from the lower Tom basin, Southern Tomsk oblast // Geochemistry International. 2012. Vol. 50. No. 4. P. 367–380.Shvartsev S. L., Serebrennikova O. V., Zdvizhkov M. A., Savichev O. G., and Naimushina O. S. Geochemistry of wetland waters from the lower Tom basin, Southern Tomsk oblast // Geochemistry International. 2012. Vol. 50. No. 4. P. 367–380.Zemtsov V. A. and Savichev O. G. Resources, regime and quality of surface waters in the Ob River basin: history, current state and problems of research // International Journal of Environmental Studies. 2015. No. 3. P. 1–11.Zemtsov V. A. and Savichev O. G. Resources, regime and quality of surface waters in the Ob River basin: history, current state and problems of research // International Journal of Environmental Studies. 2015. No. 3. P. 1–11.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.