Чечкино болото заповедника "Кивач" - модельный объект в изучении болотных экосистем Карелии

Сегодняшний рассказ о Чечкином болоте заповедника мы в равной степени посвящаем прошедшему Дню водно-болотных угодий и грядущему Дню российской науки, отмечаемому 8 февраля. Изучение болот республики, и Чечкина болота в частности, продемонстрировало нам, что только комплексными усилиями многих специалистов под силу раскрывать тайны природы.
Поэтому, для лучшего понимания материала, мы в начале вспомним основные черты болот, как экосистем, охарактеризуем обилие и многообразие их в Карелии и заповеднике и  определим какое место в этом отводится интересующему нас Чечкину болоту.

---

Болотные экосистемы и их многообразие

Болота — неотъемлемая часть северных ландшафтов. Их развитие обусловлено повышенной влажностью, при которой процесс разложения органического вещества протекает не полностью, недоразложившаяся органика, накапливаясь, образует торф. 

Он состоит из насыщенных водой остатков растений и консервирующих их веществ. Торфяная залежь на болоте медленно, но постоянно нарастает. А её свойства, в свою очередь, определяют присутствие здесь особой флоры.  
Состав питающих болото вод, условия рельефа, соотношение атмосферных осадков и испарения воды и другие факторы накладывают свой отпечаток как на облик болота, так и на характер его изменения во времени (сукцессию).
Облик и характер болот весьма разнообразны. Они классифицируются по различным показателям: химическому составу торфов, составу и особенностям покрывающей их растительности, условиям залегания в рельефе, происхождению и развитию. 

По сложению растительного покрова выделяются моховые, травяные, лесные болота и т.д.  
Но самой распространенной является классификация болот на основе типа питания, доступности для произрастающих здесь растений необходимых растворенных минеральных веществ. Выделяют: 

* олиготрόфные («олиго» означает недостаток чего-либо) или верховые болота, которые получают воду только с атмосферными осадками, поэтому их торф очень беден минеральными веществами. Причин этому много, одна заключается в том, что мощный слой торфа со временем «приподнимает» на себе живые растения, и их корни оказываются выше уровня богатых грунтовых вод. Поэтому здесь хорошо себя чувствуют лишь сфагновые мхи, благодаря их сплошному покрову и формируется торфяная залежь болот этого типа. Поверхность верховых болот часто волниста: кочки и гряды с чахлыми сосенками чередуются с очень мелкими водоёмами (мочажинами) и, реже, озерками. На сфагновых грядах растут кустарники и кустарнички (багульник, кассандра, вороника, вереск, голубика, подбел, карликовая береза, клюква) и травы (морошка, пушица, росянка), встречаются и пятна кустистых лишайников ягеля, а в мочажинах обычны шейхцерия болотная, росянка, пушица, осока топяная и пухонос дернистый;

* мезотрόфные («мезо» означает средний, промежуточный) или переходные болота, которые развиваются при подпитке относительно бедными грунтовыми водами, не имеющими контакта с осадочными карбонатными породами, а также при их разбавлении атмосферными осадками. По составу растительности они тоже занимают промежуточное положение и покрыты пушицево-сфагновыми, травяно-сфагновыми и древесно-сфагновыми сообществами; 

* эутрόфные («эу», «ев» означает «хорошо», хорошо с питанием у растений) или низинные болота, например, низинные травяные и травяно-моховые эвтрофные болота, которые развиваются благодаря подпитке водами, богатыми минеральными веществами. В Карелии они приурочены к районам, где находятся выходы древнейших осадочных пород, содержащих много кальция и магния, по остальной территории редки. Как правило, они выглядят плоскими в разной степени обводненными пространствами, занятыми травянистыми растениями: осоками, злаками, вахтой трёхлистной и околоводным разнотравьем. Низинные болота имеют наиболее богатую флору, на их открытых участках можно встретить целый ряд редких травянистых растений;

* гетеротрόфные, имеющие смешанное питание, поскольку состоят такие болота из разных по питанию участков. 

Получается, что облик или тип болота определяется тем, насколько растения обеспечены в данном массиве и в данное время питательными веществами.

Флора болот достаточно богата и разнообразна, при этом здесь могут расти, как специфичные виды, такие как шейхцерия и пухонос, встречающиеся только на болотах, так и растения лесов, лугов и озер.

Безусловно, основными растениями-строителями болот являются сфагновые мхи. Это уникальная, чрезвычайно интересная группа мохообразных, узко специализированная к определённым болотистым местообитаниям. В целом же поверхность болота представляет собой пеструю мозаику сфагновых мхов.

Постоянный рост ковра сфагнума в высоту создаёт проблемы для существования других растений на болоте. Здесь могут удержаться только виды, которые научились подтягиваться вслед за растущим ковром. Кроме того, сфагны подкисляют воду, в которой развиваются, улучшая условия для своего существования, и ухудшая для других растений. Это, наряду со многими негативными факторами, указанными ранее, приводит к тому, что на болоте выживают только очень приспособленные для этого растения. 

Типичными растениями болот являются и кустарнички с небольшими, кожистыми, покрытыми слоем воска листьями и одревесневшими стеблями (багульник, подбел, кассандра, клюква, вороника и др.).

Ещё одна широко представленная на болоте группа растений – осоки, отличающиеся очень разной экологией: одни характерны для прибрежных местообитаний, другие для ключевых болот, третьи для застойных мочажин верховых болот и т.д. Корневища осок ежегодно нарастают вверх, при этом у одних видов образуется плотная кочка, у других – отдельные вытянутые приподнимающиеся корневища. Сходным обликом обладают также пухонос и пушица.

Травянистые растения, такие как вахта, сабельник, имеют постоянно нарастающее под углом к поверхности болота корневище. Многие болотные травы, также как и водные растения, имеют специальную ткань в подземных органах – аэренхиму, которая позволяет снабжать кислородом части растений, постоянно находящиеся под водой. Вахта, сабельник, а, также длиннокорневищные осоки способны нарастать с берега на водоем, давая начало сплавине. На их корневищах селятся сфагны и другие болотные растения, так и образуется сплавина. Таким путем постепенно болото может надвигаться на открытое озеро.

Встречаются среди растений болот и  насекомоядные виды – росянки, пузырчатки и жирянки. Появление этой группы обусловлено нехваткой минеральных питательных веществ, доступных растительному организму в некоторых типах болотных экосистем. А хищничество, на которое они способны, восполняет этот недостаток.
Напомним, что ряд растений болот обладает лекарственными свойствами: багульник, вахта, сабельник и др.

---

Болота Карелии и заповедника "Кивач"

Обилие осадков, прохладный климат и поверхностное залегание водоупорных горизонтов делают Карелию одним из наиболее заболоченных регионов мира. Любая сырая низина, мелкое озеро и слабопроточные мелководья рек — всё это объекты для заболачивания. Заболоченные земли занимают треть территории республики (более 30%), при этом на открытые болота приходится 3,6 млн. га, а на лесные болота и заболоченные леса — 1,8 млн.га. 

Часть болот Карелии возникла при заболачивании различных понижений рельефа с грунтом, мало проницаемым для воды (камень, глина, заиленные днища котловин). Многие другие образовались в результате зарастания озёр, оставшихся после отступания ледника и потерявших со временем проточность. Доказательством тому служат мощные слои озёрных глин и сапропéлей — остатков растений и мельчайших животных, образовавшиеся на дне древних озёр и перекрытых в последствии торфом. 

Заболоченность заповедника «Кивач» ниже чем в среднем по Карелии. По материалам лесоустройства, аэрофотоснимкам и наземным исследованиям установлено, что на заповедной территории (открытые и слабооблесненные болота (с сомкнутостью крон до 0,3) занимают около 7% (720 га). По-настоящему крупных болот здесь нет, при этом общее число болотных массивов — около 60. 

Разнообразие геолого-морфологических и гидрологических условий обеспечили формирование здесь болотных массивов разных типов, формирование которых происходило как путём зарастания водоёмов, так и заболачивания лесов в неглубоких депрессиях (понижениях рельефа) на суходолах. По растительному покрову болотные массивы заповедника представлены олиготрофными, мезотрофными и эутрофными типами. 

Верховые болота составляют треть от общей площади болот нашей республики. И в заповеднике «Кивач» они также составляют около 30% от всего запаса, встречаясь в основном в условиях водно-ледникового ландшафта, где в качестве грунта выступают пески и глины, часто располагаются в межозовых термокарстовых котловинах и имеют глубокую — 6–7 м — торфяную залежь.

Мезотрофные болота в "Киваче" составляют лишь 3% от общей площади болот.

Зато в заповеднике весьма распространены эутрофные болота: травяно-моховые и древесно-травяно-моховые болотные массивы, которые составляют бόльшую часть общего запаса открытых болот — 500 га, т.е. около 70%. Их развитию способствовали здешние гидрогеологические и гидрохимические условия.

Ряд болот (Чечкино, Длинное, Близкое и др.) представляют собой болотные системы, состоящие из двух-трёх слившихся массивов, начавших своё развитие в отдельных котловинах. Учёные относят их к группе гетеротрофных болот.

Разнообразно и хорошо представлено в заповеднике флористическое богатство болотных сообществ. На болотах "Кивача" (включая лесные) отмечено более 250 видов сосудистых растений и около 80 видов мхов, что составляет около 70% флоры болот всей Карелии, из них 6 видов внесены в Красную книгу Республики Карелия, все они встречаются на эвтрофных болотах. В составе флоры болот Карелии выявлено более 50 видов лекарственных и пищевых растений, практически все они встречаются и в "Киваче". В нашей республике насчитывается 39 видов сфагновых мхов, из них 29 отмечены в заповеднике.

Тайны болот, приоткрытые учёными

История развития болот заповедника долгое время оставалась тайной. Между тем, за обманчивым постоянством облика этих "неприглядных" территорий, кроется медленный, но непрерывный процесс преображения. Учёные-болотоведы смогли приоткрыть завесу веков и показать, как менялись болота на протяжении тысячелетий.

Территория заповедника «Кивач» после отступления ледника была залита водами гигантского приледникового водоёма, и понижение его уровня было долгим и поэтапным. Мощные слои глин и сапропéлей в глубине болотных толщ тому доказательство. Неодновременным было и время возникновения и начала развития разных болот. Самые древние из исследованных торфов в центральной и западной частях заповедника имеют возраст чуть менее 10 тыс. лет.

Скорость торфонакопления в болотах заповедника варьировала в пространстве и времени от 0,5 до 1,6 мм за год.
Формирование болот путём зарастания мелеющих водоёмов в центральной части заповедника началось в конце бореального периода (8 тыс. лет назад) и продолжается до настоящего времени. В процессе их развития происходили многочисленные сукцессии (изменения) растительных сообществ, что подтверждается стратиграфией их торфяных залежей, глубина которых достигает 5-7,5 м. Сукцессии обусловлены как внутренними динамичными процессами, так и внешними факторами. 

Значительное влияние на динамику болот заповедника оказали и неотектонические движения блоков фундамента, в результате которых были сдвинуты на несколько метров относительно друг друга участки болот Мошкарное и Чечкино, о чём свидетельствует стратиграфия их торфяных залежей. Удивительная особенность болот – хранение в своей толще информации о развитии этой территории в прошлые тысячелетия, используется учёными для восстановления истории региона. 

При этом, болота "Кивача" изучались болотоведами, как модельные территории. Результаты спорово-пыльцевых, радиоуглеродных, диатомовых и ботанических анализов отложений с нескольких болот заповедника, в частности Чечкина болота, стали классическими и вошли во многие работы по реконструкции динамики ландшафтов и климата, и развития биоты Севера в четвертичный период. Но это – тема для отдельной публикации. 

А сейчас подытожим всё, что учёным известно на сегодняшний день о герое нашего повествования – о болоте Чечкино.

---

Чечкино болото

Начнём наш рассказ с названия болота. Как это часто бывает, специалисты-топонимисты спорят о происхождении и конкретном значении термина "чечкин". Но большинство не связывает его с русской фамилией, образованной от слова "чечка", а склонно трактовать, как переделанное на русский лад карельское слово: "чекчой" ("чекчай"), которое может означать: "проверять", "смотреть", "наблюдать". Это могло указывать на место, где охотники наблюдали за зверем/птицей или проверяли ловушки. А современные зоологические исследования подтверждают, что наблюдать и охотится там было за кем.

Площадь Чечкина болота составляет 270 га, при длине более 3 км, в поперечнике оно имеет не более 800 м. Массив, как и все крупные формы рельефа Карелии, вытянут с северо-запада на юго-восток. Это самое большое болото в заповеднике.

Максимальный возраст торфа в Чечкином болоте составляет 8130 лет. В это время (около 8 тыс. лет назад), как раз началось активное зарастание многих обмелевших водоёмов, что стало началом отложения торфа поверх слоёв глин и сапропéлей, а к 5 тыс. лет назад большинство из них уже затянулись болотами. В болоте Чечкино 4-х метровый слой торфа подстилается 3 м сапропеля, еще глубже залегает слой ленточных глин толщиной более 5 м.

Чечкино болото относится к гетеротрофному типу, оно включает в себя участки с разным типом питания. Это свойственно и другим крупным болотам заповедника, поскольку условия минерального питания растений в пределах таких болот могут отличаться в разных их частях, что и обусловило присутствие разных растительных группировок в пределах одного болотного массива.

Большая часть Чечкина болота, центральная (125 га, почти 60%) представляет собой низинное (эутрофное) травяное болото, питаемое достаточно богатыми минералкой грунтовыми водами. Здесь в растительном покрове доминтруют осоки и тростник. А на юге, севере и северо-западе выделяются три участка лесных евтрофно-мезотрофных болотных сообществ. 

Более того на болоте Чечкино можно выделить даже грядово-мочажинные комплексы, более характерные для обширных болот северной части нашего региона.

На моховом ковре невысоких, хорошо увлажнённых гряд учёные флористы отмечали даже редкую орхидею нашего региона – гаммабрию болотную (Hammarbya paludosa (L.) O. Kuntze), вид занесённый в Красную книгу Республики Карелия, II группа, включающая виды охраняемые на территории республики. Гаммабрия болотная может произрастать на сфагновых коврах разных типов болот, но обязательно на плохо аэрируемых, обильно пропитанных водой грунтах. Чтобы растение не оказалось погружённым в толщу постоянно нарастающего сфагнового ковра, его стебель каждый год прирастает на несколько сантиметров, но в конце лета сфагнум обгоняет гаммарбию в росте, и в августе над поверхностью мха обычно виднеется только соцветие. Гаммабрия очень чувствительна к изменению водного режима, не переносит даже временного пересыхания и гибнет при осушении болот.

А низинные болота, обладающие наиболее плодородными торфяными залежами, являются очень привлекательными для сельскохозяйственного освоения. Испокон веку при недостатке лугов на них заготавливали сено, в середине прошлого столетия их активно осушали и распахивали. В Карелии этот процесс интенсивно вёлся, в 50–80-ые годы прошлого века; для нужд лесного и сельского хозяйства было осушено более 700 тыс. га болотных земель. Но территории заповедника «Кивач» мелиорация почти не коснулась. 

Лишь в 1929–1930 гг. в южной части болота Чечкино участок длиной в полкилометра и площадью около 26 га был осушен густой сетью канав, однако освоить его не успели по причине организации здесь в 1931 г заповедника. С этого момента все работы по уходу за мелиоративной системой были прекращены. Через 30 лет на месте евтрофного болота сформировался сомкнутый древостой сосны, берёзы и ели с типично лесным напочвенным покровом. Однако осушительные канавы вскоре заплыли, утратили свои функции, уровень грунтовых вод повысился. И теперь, по прошествии почти ста лет, это пространство являет собой весьма унылое зрелище. Чечкин ручей, по которому отводилась вода с болота (магистральный канал) пересекает дорогу на Сопоху в полутора километрах от водопада. Это самый протяжённый ручей на заповедной территории.

Животный мир Чечкина болота

Что касается животного мира Чечкина болота, то стоит отметить, что любые болота не являются в этом отношении бойкими местами. И чем крупнее массив, тем более безжизненным он выглядит. 
Все тропы копытных зверей по Чечкину болоту как «одноразовые», так и многолетние, идут только поперёк, иными словами напрямки. И никто не встречал лося или кабана, бредущего из конца в конец посреди болота, хотя тропы вдоль его берегов можно найти всегда. 
Зимой в заросшие участки болота иногда заходят зайцы поживиться веточным кормом.
Крупным хищникам здесь охотиться собственно не на кого, поэтому встретить их можно лишь в редких случаях. Но осенью на болото может забрести медведь – за клюквой, если на бруснику неурожай.
Чечкино болото, как, впрочем, и все остальные, зверям мало привлекательно.

Иное дело – птицы. Из почти 130 видов птиц, гнездящихся в заповеднике, на Чечкином болоте выводят птенцов не более десятка. Специфически болотных видов птиц на нём немного из-за относительно небольших размеров и значительной облесенности северной части. Но среди таковых – серый журавль, типичный болотный житель, гнёзда которого находят только на трёх крупнейших болотах «Кивача», включая Чечкино. Здесь каждый год держится и гнездится одна пара. А вот прежде, когда журавли в массе кормились на окружающих заповедник зерновых полях, на Чечкино болото слеталось на ночлег до сотни особей. 

Из куликов здесь гнездятся бекас, фифи, большой улит; на окрайках болота – черныш. Изредка, но отмечается гнездование сизой и озерной чайки. Находили гнезда водоплавающих птиц: кряквы и лебедя-кликуна. Правда, в двух случаях гнездования лебедя, оба гнезда разорили, поскольку они были хорошо заметны и доступны для хищников. 

Из воробьиных птиц размножаются здесь камышовая овсянка, луговой чекан, жёлтая трясогузка (численность её значительно снизилась в последние годы). Прежде гнездился сорокопут-жулан. В некоторые годы в массе встречается луговой конек, но чаще отсутствует. По окрайкам, в заболоченном лесу, гнездится овсянка-ремез, которая включена в Красную книгу России. 

А весной на болоте токуют тетерева. И конечно, здесь охотятся хищные птицы и совы, в т.ч. болотный, а иногда и полевой лунь, канюк; часто можно встретить чеглока, добывающего над болотом стрекоз. 

В Красную книгу Карелии из перечисленных видов, помимо овсянки-ремеза, включены: лебедь-кликун, канюк, серый журавль.

Из так называемых «гадов» здесь попадалась на глаза гадюка, а живородящая ящерица на болоте весьма обильна. Она держится на сухих мезотрофных повышениях в краевых частях болота. 

На Чечкином болоте обитает крупнейшая в заповеднике группировка маленькой аккуратной остромордой лягушки, а весной в канавы и мочажины его южной части собираются на нерест тысячи травяных лягушек. 

Как видим, даже немногое перечисленное говорит нам о разнообразии природы Чечкина болота, а ведь мы совсем не коснулись мира насекомых и мало поведали о конкретной флоре. Тайн у болота, даже нынешнего, ещё много, а бездонные его глубины хранят секреты, лишь слегка приоткрытые специалистами. Поэтому в будущем мы обязательно вернёмся к этому природному объекту, и не раз. 

Текст публикации составлен научным сотрудником заповедника Светланой Милевской по материалам, предоставленным ведущим сотрудником заповедника, зоологом, А. П. Кутенковым и старшим научным сотрудником, орнитологом, М. В. Яковлевой.
Также  использованы данные следующих научных публикаций:
- Яковлева М. В., Сухов А. В. 2020. Птицы заповедника «Кивач» и его окрестностей. Петрозаводск: Форевер. 383 с.
- Пятецкий Г. Е., Морозова Р. М. 1969. Влияние осушения болот на продуктивность леса и плодородие почв. Труды заповедника «Кивач». Вып. 1. Петрозаводск. С. 146–148. (https://zapkivach.ru/upload/medialibrary/bb5/Trudy-vypusk-1_web.pdf)
- Кузнецов О. Л., Кутенков С. А. 2012. Болота заповедника "Кивач", их разнообразие, генезис и динамика/Природные процессы и явления в уникальных условиях среднетаёжного заповедника: Материалы научно-практической конференции, посвящённой 80-летию ФГБУ "Государственный природный заповедник "Кивач". Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. С. 58-64.