沼澤(地理學術語)

沼澤(地理學術語)

地表及地表下層土壤經常過度濕潤,地表生長著濕性植物和沼澤植物,有泥炭累積或雖無泥炭累積但有潛育層存在的土地。其形成主要取決於地貌條件和水熱狀況。根據發展階段可分為低位、中位和高位沼澤,即富營養、中營養和貧營養沼澤。按地貌條件可分為山地沼澤、高原沼澤和平原沼澤。根據有無泥炭可分為泥炭沼澤和潛育沼澤。[1]世界沼澤面積約268.3萬平方公里,中國的沼澤面積11萬平方公里,三江平原、大小興安嶺和長白山沼澤最多,青藏高原次之,余為零散分布。

基本介紹

  • 中文名:沼澤
  • 外文名:swamp
基本釋義,詞語解釋,形成條件和原因,沼澤類型,富養沼澤,貧養沼澤,中養沼澤,沼澤生態,生活型,生態類型,沼澤動物,生物群落,物質循環,碳,氮,水文特徵,利用保護,如何逃脫,

基本釋義

詞語解釋

詞目名稱】沼澤
【漢語拼音】zhǎo zé ;
合併圖冊合併圖冊
基本解釋
[marsh] 低洼積水、雜草叢生的大片泥淖區。
廣義的沼澤泛指一切濕地;狹義的沼澤則強調泥炭的大量存在。各國文獻中用語也不相同。俄語中SOЛOTO一詞指泥炭層達到30厘米以上(未硫乾狀態)的濕地。英語中則存在幾個名詞分指不同類型的沼澤,而且各家學者所賦予的含意也不盡相同。但bog一詞常指富有泥炭的貧養泥炭沼澤,因泥炭和積水均呈酸性,故又常譯為“酸沼”。marsh和swamp則常指礦質土壤的濕地,marsh以草本植物為主,swamp以木本植物為主。日本統稱為“濕原”,把有泥炭的特稱“泥炭地”。

形成條件和原因

土壤表層長期過濕是沼澤形成的直接原因:1)草甸、低洼地由於坡降平緩和土地黏重,地表水排泄不暢或下滲困難;2)森林採伐地區或火燒跡地由於失去樹木的巨大吸水作用,土層的水平衡遭到破壞;3)地下水溢出帶由於泉水經常出露;4)灌區由於過量灌溉等。此外,在凍土地帶適合低等植物生長的地方,因季節性融凍作用,也會促成沼澤化過程。有的沼澤在發育過程中,因死亡植物殘體的累積速度大於分解速度,便出現泥潭累積層,稱泥炭沼澤,寒溫帶的大多數沼澤即屬此類;有的沼澤植物殘體的累積速度小於或等於分解速度,只出現一定厚度的草根層,稱潛育沼澤,中國東北三江平原的大多數沼澤即屬此類。
沼澤演替示意圖沼澤演替示意圖

沼澤類型

根據泥炭沼澤的發育過程,主要是泥碳的累積過程可分為低位、中位和高位沼澤,即富營養、中營養和貧營養沼澤。

富養沼澤

又稱低位沼澤,是沼澤發育的最初階段。沼澤表面低洼,經常成為地表徑流和地下水匯集的所在。水源補給主要是地下水,隨著水流帶采大量礦物質,營養較為豐富,灰分含量較高。水和泥炭的pH值呈酸性至中性,有的受土壤底部基岩影響呈鹼性。如中國川西北若爾蓋沼澤的泥炭呈鹼性反應,就是因為該區基岩多為灰質頁岩與灰岩夾層,pH值多在8左右。富養沼澤中的植物主要是苔草、蘆葦、嵩草、木賊、榿木、柳、樺、落葉松落羽松松等等。
富養沼澤富養沼澤

貧養沼澤

又稱高位沼澤,往往是沼澤發育的最後階段。隨著沼澤的發展,泥炭蘚增長,泥炭層增厚,沼澤中部隆起,高於周圍,故稱為高位沼澤或隆起沼澤。水源補給僅靠大氣降水,水和泥炭呈強酸性,pH值為3~4.5。灰分含量低,營養貧乏,故名。沼澤植物主要是苔蘚植物和小灌木杜香、越橘以及草本植物棉花莎草,尤其以泥炭蘚為優勢,形成高大蘚丘,所以貧養沼澤又稱泥炭蘚沼澤。
泥炭蘚沼澤,即高位沼澤,主要分布在北方針葉林帶,由於多水、寒冷和貧營養的生境,泥炭蘚成為優勢植物,還有少數的草本、矮小灌木及喬木能生活在泥炭蘚沼澤中,例如羊鬍子草、越橘、 落葉松等,優勢植物是泥炭蘚屬
若爾蓋沼澤若爾蓋沼澤

中養沼澤

又稱中位沼澤,屬於上述兩者之間的過渡類型,由雨水與地表水混合補給,營養狀態中等。有富養沼澤植物,也有貧養沼澤植物。苔蘚植物較多,但尚未形成蘚丘,地表形態平坦,稱為中位沼澤或過渡沼澤。
由於沼澤地的土壤有泥炭土與潛育土之分,沼澤可分為泥炭沼澤潛育沼澤兩大類。
另外,按植被生長情況,可以將沼澤分為草本沼澤泥炭蘚沼澤木本沼澤

沼澤生態

沼澤里的植物茂盛,一般是挺水植物偏多,草的高矮根據不同地理氣候條件決定:緯度較高地區的沼澤草比較高,緯度較高地區的沼澤草較矮,甚至很大部分是苔蘚。荷花、蓮花也是沼澤濕地的常見植物,它們就屬於挺水植物。一些喜濕和耐澇的樹種會在沼澤里長得很大,一個明顯特徵是它們的根基往往很粗。另外沼澤中還生活著多種動物,形成了不同類型的生物群落

生活型

沼澤植物生長在地表過濕和土壤厭氧的生境條件下,其基本生活型以地面芽植物和地上芽植物為主。密叢型的莎草科植物如苔草屬、棉花莎草屬,嵩草屬等占優勢,用地面芽分櫱的方式,適應於水多氧少的環境,並形成不同形狀的草丘:點狀、團塊狀、壟崗狀、田埂狀等。後三種草丘的形成,除與組成植物的生物學特徵有關外,還與凍土的融蝕有關。它們是形成泥炭的主要物質來源。此外,沼澤植物一般莖的通氣組織發達,這也是對氧少的適應。
森林沼澤中有高位芽和地上芽的喬木和灌木。貧養沼澤中喬木發育不良,孤立散生,矮曲、枯梢,生長慢,形成小老樹。如中國興安嶺的沼澤中,樹齡150年的興安落葉松樹高才4.5米;北美的北美落葉松,樹齡150年,樹高僅30厘米。灌木有樺屬、柳屬。小灌木有杜香屬、越橘屬、地桂屬、酸果蔓屬、紅莓苔子屬等。它們在貧養沼澤中,往往形成優勢層片,種類多,蓋度大。
在中養和貧養沼澤中,地面芽苔蘚植物種類多,蓋度大,常形成緻密的地被層和蘚丘。其中以泥炭蘚最發達。泥炭蘚丘高度不一,中國和日本的蘚丘一般較矮,小於0.5米,歐洲和北美的稍高。

生態類型

根據沼澤水和泥炭的營養狀況的不同,沼澤植物分富養植物貧養植物。在以地下水補給為主的營養較豐富、灰分含量較高的條件下生長的植物,稱為富養植物。如蘆葦、苔草、榿木、落羽杉等;在以大氣降水補給為主的營養貧乏、灰分含量較少的條件下生長的植物,稱為貧養植物。貧養植物對惡劣環境具有特殊的適應性:有的植物頂端具有不斷生長的能力,如泥炭蘚和檜葉金髮蘚,有的植物具有生長不定根的能力,如圓葉茅膏菜(圖1),因此它們能從沼澤表面吸收養料和水分。有的沼澤植物具有旱生結構,如葉片常綠,革質,有絨毛等,這樣可以防止水分過分蒸騰,也是對強酸性基質的適應。沼澤中還有營動物性營養的捕蟲植物,利用葉片上的腺體,消化動物的蛋白質,以彌補營養不足。中國有多種茅膏菜和豬籠草,北美有瓶子草和捕蠅草,南美火地島則有茅膏菜和捕蟲菜。
貧養殖物——圓葉茅膏菜貧養殖物——圓葉茅膏菜

沼澤動物

不同類型的沼澤棲居著不同的動物。富養沼澤,尤其是湖濱附近的沼澤,動物種類豐富,有哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和無脊椎動物昆蟲等。哺乳類以水獺、水田鼠、水鼩為代表。鳥類最多,有多種鷸類、涉禽類的鶴和鷺、游禽類的鴨和雁、猛禽類的沼澤鵠等。兩棲類有蟾蜍和青蛙。爬行類有蛇。還有多種魚類。在水中有雙翅類的幼蟲等。草本沼澤中通常動物較多,如田鼠和麝鼠,土壤中有寡毛類、蛛蜘和線蟲。線蟲在嫌氣條件下從植物的通氣組織獲得氧,甚至在無氧條件下也能生存。木本沼澤的動物主要是鳥類和過境的哺乳類,如熊、麂、狼等。森林沼澤土壤動物有寡毛類、雙翅類的幼蟲以及線蟲等。泥炭蘚沼澤無掩體,土壤呈強酸性,營養貧乏,故動物少,但可見到無脊椎動物的彈尾類、蜘蛛和蜱蟎等。

生物群落

沼澤生物群落因不同部位所受光、熱和濕度、空氣、基質等的影響不同,呈分層現象,由地面上不同高度直至土層的不同深度具有不同的結構和組成。
森林沼澤化形成的沼澤,結構較複雜。富養森林沼澤的地上部分有喜光的喬木層,喜陰耐濕的灌木層,喜濕的草本層。草本層中草丘發達。地下部分由枯枝落葉層和泥炭層(有活根)組成。
貧養森林沼澤的植物種類少,結構較簡單,地上部分由稀疏喬木形成疏林,林下為喜濕耐酸的小灌木層和泥炭蘚層,泥炭蘚掩埋部分或全部草丘,有時沒有喬木。地下部分有泥炭層(含有少數活根)。
中養森林沼澤屬於上述兩類沼澤之間的過渡類型。植物種類豐富,貧養和富養植物都有,因而結構較為複雜。地上部分有喬木層、灌木層、小灌木層、草木層、蘚類地被層,沒有蘚丘。地下有泥炭層(含有活根)。
湖泊形成的沼澤,初期時,植物依水的深度和光照條件,從湖岸向湖心呈水平帶狀分布,分苔草植物帶、挺水植物帶、浮水植物帶和沉水植物帶,前兩帶組成沼澤。發育至中養階段時,湖面出現苔草和泥炭蘚層。貧養沼澤階段,湖盆堆滿泥炭,湖面以泥炭蘚層為主,地表隆起。
中國青藏高原蒿草苔草沼澤剖面圖中國青藏高原蒿草苔草沼澤剖面圖
草甸沼澤化形成的草叢沼澤,隨水文狀況不同,而有草丘和丘間濕窪地之分。丘上潮濕,植物豐富,苔草為優勢種(在高山和高原以嵩草為主)。其間夾有雜類草(圖2),丘間窪地積水,生長喜濕植物。地下部分有草根層和泥炭層(中有少數活根)。
歐洲尚有各種高(貧養)、低(富養)位鑲嵌沼澤。泥炭丘崗可高達數米,生長泥炭蘚、地衣和小灌木;濕窪地有莎草科等有花植物和苔蘚。

物質循環

沼澤中的碳,是來自大氣和溶解於水中的二氧化碳,以及泥炭中的有機物質的分解。沼澤的碳循環,首先是植物進行光合作用,固定大氣中的二氧化碳,合成碳水化合物。一部分碳水化合物,又被植物呼吸作用消耗,產生二氧化碳,返回土壤和大氣中,完成碳的簡單循環過程。其次是在植物殘體通過泥炭化過程形成泥炭,在需氧性細菌作用下,泥炭中有機物質被分解,釋放出的二氧化碳參加生態系統碳素循環。在泥炭的有機物質中含有纖維素和半纖維素等。多糖類物質,在細菌、真菌和少數放線菌所分泌的水解酶的作用下,分解為單糖,如葡萄糖等。葡萄糖在不同條件和不同微生物作用下的分解產物有很大差異。沼澤地表有常年積水和季節性積水兩種情況,這兩種不同情況下二氧化碳的釋放過程不同。季節性積水沼澤在乾季時,葡萄糖經需氧性的細菌和真菌的分解,最後產生二氧化碳、水和能量,二氧化碳返回土壤和大氣中。常年積水沼澤或季節性積水沼澤在雨季時,葡萄糖經厭氧性細菌分解,首先形成有機酸二氧化碳,最後釋放出甲烷和氫氣。二氧化碳為中間產物,部分返回大氣中。
泥炭中的碳含量較高,但沼澤類型不同,泥炭種類也不一樣;相應地泥炭含碳量也有差別(表3)。此外,在泥炭有機質含量基本相同的條件下,含碳量與分解度有關,分解度大者,含碳量高,反之則小。泥炭的含碳量,還隨著地質年代而增加。據估算,含碳量增加2~3%,需要5 000~8 000年。因為碳聚積是依靠緩慢進行的次生縮合過程、脫水過程和脫羧基作用
泥炭中含碳量的比較泥炭中含碳量的比較
煤是含碳物質,是古代沼澤中的植物殘體形成的泥炭,在漫長的地質時期中經壓力成岩作用而形成的。煤由於地殼變動才露出地表,經過風化或人類燃燒,以二氧化碳的形式被釋放到大氣中,參與地球碳的循環。這種通過沉積物的碳循環的周期比大氣碳循環長得多。

氮循環過程比碳循環複雜。沼澤生態系統中氮素的來源有大氣中的游離態氮、降水攜帶的少量硝態氮和銨態氮,還有泥炭中的含氮有機物質,如蛋白質、腐植酸、生物鹼等。
大氣中的游離態氮,不能被植物直接吸收,要經過固氮細菌的固氮作用,才能被植物吸收。沼澤植物榿木根部的束狀大根瘤中,生活有共生的放線菌,它們能固定大氣中的氮,故榿木沼澤中,氮的含量較多。
沼澤中氮的循環主要是泥炭中的含氮有機物質在微生物的作用下,經過複雜的生物化學過程釋放出氮,但是在需氧條件下與厭氧條件下的含氮有機物質分解過程不同。需氧性細菌分解發生在乾季泥炭的表層,泥炭中含氮有機物在微生物的作用下,轉化為氨。其中一部分氨返回土壤被植物利用;還有一部分又可在亞硝化細菌和硝化細菌的作用下,氧化為亞硝酸硝酸鹽類,被植物吸收。
在沼澤地表常年積水情況下,以厭氧性細菌活動為主,兼有需氧性細菌活動。氮的轉化以反硝化過程為主。反硝化細菌以亞硝酸硝酸鹽作為氧的來源,將化合態氮轉化為游離態氮返回大氣中,實現了氮的循環。
泥炭中含氮量泥炭中含氮量
泥炭中的含氮化合物90%以上是有機態氮。泥炭含氮量隨著泥炭類型而不同,富養泥炭含氮量高,貧養泥炭含氮量低。

水文特徵

沼澤水的存在形式:是以水重力,毛管水薄膜水等形式存在於泥炭和草稿層中。
沼澤水量平衡:蒸發量大、徑流量小是沼澤水量平衡的突出特點。
沼澤水的運動:沼澤徑流可分為沼澤地表徑流和泥炭層徑流。
沼澤水質特徵:沼澤水富含有機質和懸浮物,生物化學作用。

利用保護

沼澤既是土地資源,又有寶貴的泥炭和豐富的生物資源,此外它在保持地區生態平衡等方面,也具有一定意義。不能將沼澤看成“荒地”,盲目進行開墾。應根據沼澤類型和分布地區的特點,把合理開發利用與保護結合起來。
分布在河源區的大面積沼澤,是水的貯藏體,具有蓄水保水作用,對涵養水源,調節河川徑流和河流補給起一定作用,它可以減少一次降雨對河流的補給量,削弱河流洪峰值和延緩洪峰出現時間,還使當年水不至完全流出,延長匯水時間。因此應加以保護。
沼澤是天然的大水庫,它通過水麵蒸發和植物的蒸騰作用,增加大氣濕度,調節降雨,有利於森林和農作物生長、促進農、林、牧業的發展,同時對人體健康也有良好作用。因此,開發沼澤必須十分小心,防止因開發而破壞地區的生態平衡。
沼澤中有許多動、植物資源。如蘆葦是造紙原料和人造纖維和編織等原料,有很高的經濟價值。嵩草和苔草的嫩葉為牲畜喜食的優良牧草。森林沼澤中的漿果,如篤斯越橘、藍靛果忍冬等都可食用,又是釀酒原料。沼澤中還有許多藥用植物,如金蓮花、澤瀉、慈姑、泥炭蘚等。對這些植物資源,應有計畫地合理利用,並加以培育和保護。沼澤中植物豐富,水源充足,是一些候鳥,如珍貴的丹頂鶴黑頸鶴、天鵝和許多水鳥的棲息場所。對這些動物資源也應加強保護和管理。
沼澤中的泥炭,含有大量的植物孢子和花粉,對研究古氣候、古植被的形成與演變,古地理的發展規律等方面,具有科學價值,因此,不能把所有沼澤都作為開發對象,它們中的一部分應得到絕對保護。
另一方面,富養沼澤的地面較平坦,其中泥炭層薄的沼澤地,有一定潛在肥力,經過排水疏乾可改良成牧場,也可以開墾成為農田。可採用混土壓沙和挖排水溝等方式改造沼澤地,種植蔬菜和水稻,這在許多國家獲得成功。林區的富養苔草沼澤經過挖溝排水築台,造林成活率高,一般達90 %以上。同時,沼澤中豐富的泥炭資源可作燃料。泥炭還可以製作土壤改良劑營養土、營養缽等套用於園藝花卉。另外,在泥炭沼澤中,還蘊藏著在農業、工業、能源和環境保護等方面均有廣泛用途的泥炭資源。但一切大規模的開墾和開發利用,必須經過充分的論證才能進行,要充分考慮到可能發生的生態後果。並且開發要有限度,在開發時要採取保護生態平衡的補充措施。

如何逃脫

沼澤,很多叢林冒險片都會出現的殺手,那么,我們如果陷入沼澤,該如何逃脫?當我們陷入沼澤時,首要的一件事,就是不要慌,你越慌就會想去掙扎,而你也就會越陷越深。
當你平靜後,看看四周,是否有東西可以讓你藉助一下。如果沒有,你可以將身體趴在沼澤上,增加身體與沼澤的接觸面積,減少壓強,使身體浮在沙面上。接著輕輕的抖動自己的手,將其中一隻手拉出沼澤,把拉出來的手放在沙面上,繼續拉另一隻手。拉出手後,立即匍匐在沙面上,抖動自己的腳,使腳周圍的流沙疏鬆,再將腳拉出來,一隻一隻拉的拉,別急,這件事可能要花上很長時間。用仰泳的姿勢離開沼澤,直至硬地。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們