沼泽

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  沼泽汉语拼音:Zhaoze;英语:Mire),土壤常为水所饱和,其表层生长着沼生和湿生植物、下层有潜育层或存在着泥炭化和腐殖质化过程的地段。在英文中,除mire外,marsh、swamp都代表沼泽。由于沼泽的成因和类型随自然条件不同而有很大差异,不同的学者从各自学科角度出发,赋予沼泽不同的定义。从水文学角度,认为地表水分过多地段就是沼泽;从植物学角度,认为沼泽是地表生长有湿生(水生)植被的地段;泥炭地质学者认为沼泽是泥炭覆盖层未疏干时厚度不小于30厘米,疏干时不小于20厘米的地表过湿地段。实际上,沼泽是多水条件下各种因素共同作用而形成的自然综合体,从单学科角度很难作出完善的定义,应从水分条件、生物状况、成土过程等对沼泽作出全面的描述。

形成

  沼泽的形成是各种自然因素综合作用的结果。土壤表层经常过湿是沼泽形成的直接因素。在过度湿润的地区,地表水分过多,空气湿度大,沼泽分布很广泛,不仅在低洼地区,山坡上甚至在分水岭上也有泥炭沼泽发育。在较湿润地区,沼泽只分布在各种洼地、湖滨、河漫滩及地下水接近地表的地区。在降水量少、气候干燥、水分不足的地区,只在河流泛滥或地下水出露的地段才有少量沼泽发育。热量状况对泥炭沼泽的形成也有很大影响。当沼泽植物的生长量大于分解量时,泥炭才能形成和积累。因此,一定水热组合是控制泥炭沼泽发育的主要条件。在新构造运动缓慢下沉区、第四纪冰川作用区、永久冻土和海岸、河湖变迁地带,排水能力差,地表水常难以下渗,使地表水汇集和停滞,为沼泽形成提供了良好的场所。此外,人类的经济活动,如森林砍伐及水库、运河等大型水利工程的修建,可使其邻近地区地表过湿和地下水位抬升而逐渐沼泽化;且人工排水可使沼泽退化。沼泽有两种起源:水体沼泽化,如湖泊、河流、水库沼泽化;陆地沼泽化,如草甸、森林和冻土沼泽化。

湖泊沼泽化

  有两种发育过程:

  1. 缓岸湖泊沼泽化。湖泊长期经泥沙淤积后,湖水变浅,在光照、温度条件适宜的缓岸出现带状丛生植物。植物死亡沉于湖底,在嫌气条件下逐渐变成泥炭,使湖底变浅,最后整个湖底充填泥炭,湖泊便为丛生植物的沼泽所代替。
  2. 陡岸湖泊沼泽化。在背风陡岸湖边大量生长根茎植物,根茎相互交织成网,形成“浮毯”,并有砂土停积其上。随后大量喜湿植物开始生长,使“浮毯”不断扩大和增厚。下层植物残体脱落后堆积在湖底,一定时间后逐渐形成泥炭,湖泊变浅,水面变小,最后形成沼泽。

海滨沼泽化

  在海滨潮间带,潮水作用把潮滩泥沙由低滩运到高滩,同时河水带来的泥沙不断沉积,滩面逐渐淤高,较高部分受雨水淋溶,表层盐分减少,先有耐盐的微生物活动,继而耐盐的喜水植物侵入。起初,植物种类比较单一,生成一团团草丛,零散分布,以后逐渐连成一片,海滨低沼泽形成。在这期间常因海水倒灌或河流泛滥,低沼泽形成过程中断。水退之后重新开始,反复进行。长有植物的潮滩增强消波耗能作用,加速泥沙沉积,潮滩向海推进,滩面继续抬高。在平均高潮位以上,海滩受淡水淋溶,表层逐渐淡化,出现多种耐盐喜水植物,有的出现泥炭累积,海滨沼泽形成。

草甸沼泽化

  随着草甸植物的大量繁殖,土壤表层积聚了大量草本植物的残体和腐殖质,土壤的通气和水分状态变坏。于是疏丛禾本科植物逐渐被密丛禾本科和莎草科植物取代,开始了沼泽化过程。

森林沼泽化

  常在寒温带和温带森林地区发育,是森林自然演替的一种趋势。由于森林积累大量的枯枝落叶、地表过湿等原因,使土壤下层灰分物质沉积形成淀积层,土壤渐趋贫瘠,藓类植物开始生长,最后形成以泥炭藓占优势的高位沼泽。另外,森林砍伐或火烧后,土壤水分过多时,也可使森林沼泽化。

冻土沼泽化

  只限于多年冻土分布区。冻土层阻碍地表水分下渗,使地表沼泽化。随着泥炭的积累,又促使冻土层加厚和土壤贫瘠,加速沼泽的发育。

人为因素引起的沼泽化

  多为壅水建筑物引起地下水位升高,使附近地表长期过湿;或耕地过量灌溉排水不良,地下水位上升;或草甸过度放牧,破坏草场,蒸发减小,表层土壤紧实,渗透能力降低,造成长期过湿,产生沼泽化。

类型

  根据不同依据,有不同的沼泽分类。

  按泥炭沼泽的发育阶段和植物营养状况分:

  • 低位沼泽,又称富营养沼泽。其地表水和地下水补给丰富,泥炭灰分含量一般达18%,植物所需养分较多,莎草科植物占优势。
  • 高位沼泽,又称贫营养沼泽。受大气降水补给,植物所需养分贫乏,泥炭灰分含量不足4%,以泥炭藓等贫营养植物为主。
  • 中位沼泽,介于低位与高位沼泽之间,又称中营养沼泽。

  按植被类型分:

  按地貌条件:

  首先分为山地沼泽、高原沼泽和平原沼泽,然后再分为分水岭、阶地、滩地、沟谷、湖滨和海滨等沼泽。对极地和亚极地还分出冻土沼泽、丘状沼泽和多边形沼泽等。

  中国沼泽的分类:

  首先根据有无泥炭,把沼泽分为泥炭沼泽和潜育沼泽。第二级根据沼泽发育的地貌部位,分为分水岭、阶地、河漫滩、湖滨和海滨沼泽等。第三级按沼泽植被特征分为草本、木本–草本、木本–草本–藓类、木本–藓类、藓类沼泽。

生态特征

  沼泽(特别是泥炭沼泽)具有的明显生态特征:

  1. 泥炭沼泽是巨大的生物蓄水库。泥炭能保持大量的水分,经常含有89%~94%的水。世界上沼泽水总储量约11,470立方千米,占世界淡水总储量的0.03%和世界水体总储量的0.000,8%。
  2. 沼泽水具有过渡水体的特点。当沼泽地地下水位上升时,沼泽水扩大,可向湖泊发育;当地下水位下降时,沼泽水可转化为地下水,沼泽变干可向草甸和森林演化。
  3. 沼泽土壤中有机质大量聚积。沼泽土壤含有大量有机物残体,在多水嫌气环境中不易分解,故有机质聚积较多,泥炭土和泥炭沼泽土有机质含量在50%~90%。无泥炭的沼泽土其含量一般为10%~20%。
  4. 沼生植物丛生,具有特殊的生态特点。沼生植物水生植物陆生植物间的过渡植物,通气组织较发达、根系浅,多以不定根方式繁殖,一些植物以芽蘖方式密丛生长。高位沼泽植物具有旱生形态,像革质叶具有深陷的气孔、绒毛等。
  5. 沼泽表面具有多种微地貌形态。最常见的是团块状草丘(塔头)、垅块或垅网状草丘等。

分布

  沼泽的分布受地域分异规律制约,主要分布在北半球,尤其是气候冷湿和有冻土层存在的欧亚、北美大陆寒带温带地区。不同的自然地带沼泽类型也各不相同。世界沼泽总面积约2,682,600平方千米。热带、极地、沿海、内陆、平原和山地都有沼泽发育。在干旱地区,沼泽少、规模小,主要发育在山前地下水溢出带、湖滨和河谷中。在湿润地带,沼泽在负地貌、河间地,甚至分水岭上都有发育。

  中国的沼泽约110,000平方千米(不包括海滨沼泽面积),主要分布在大、小兴安岭,长白山地,阿尔泰山,天山坡麓,川西若尔盖地区,三江平原,一些湖泊(如洞庭湖、兴凯湖、博斯腾湖等)的湖滨和海滨地带。在青藏高原、云贵高原、松辽平原、黄淮海平原、长江中下游、台湾岛、海南岛等地也有零星分布。三江平原和若尔盖地区沼泽分布最集中。三江平原沼泽面积约14,000平方千米,若尔盖地区沼泽面积约3,400平方千米。沿海潮滩是耐盐草本海滨沼泽的主要分布区。红树林海滨沼泽仅见于福建省福鼎县以南到南海海滨,呈断续分布。

  北极地区由于蒸发微弱,存在永久冻土层,低平地表强烈沼泽化,主要发育低位草本沼泽。沼泽中有泥炭积累,厚度一般不超过30厘米;也有的沼泽没有泥炭积累。寒温带的泰加林地区为世界上泥炭沼泽强烈发育区,俄罗斯的欧洲部分和西伯利亚平原,泥炭沼泽化程度高达30%~40%,泥炭层厚度一般在2米以上,以高位沼泽为主。北美洲北大西洋滨海平原及五大湖一带,泥炭层厚达5米左右。中温带和暖温带的森林草原区,沼泽多分布在河漫滩、湖滨和沟谷底部,低位沼泽发育。在干旱和半干旱地区,沼泽面积很小,多为无泥炭沼泽。亚热带的森林和草原区,分布有面积不大的低位沼泽。热带雨林区的刚果盆地、马来半岛、亚马孙河沿岸泥炭沼泽比较发育,有些地区面积广大,延伸几十千米至几百千米,泥炭层厚达12~15米。

开发利用

  沼泽地是纤维植物、药用植物、蜜源植物的天然宝库,是鸟类、鱼类等栖息、繁殖和育肥的良好场所。沼泽中的泥炭广泛应用于化工、建材、燃料、肥料、医药卫生和环境保护等。沼泽地中的芦苇是造纸工业的重要原料。沼泽具有湿润气候、净化环境的功能。