沼澤 -地理學術語

沼澤

地理學術語
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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。其形成主要取決于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268.3萬平方公裏,中國的沼澤面積11萬平方公裏,三江平原、大小興安嶺和長白山沼澤最多,青藏高原次之,餘為零散分布。

  • 中文名稱
    沼澤怪物
  • 外文名稱
    Creature
  • 出品時間
    2011-09-09 
  • 導演
    Fred Andrews
  • 編劇
     Tracy Morse / Fred Andrews
  • 主演
     Mehcad Brooks,Serinda Swan

基本釋義

詞語解釋

【詞目名稱】沼澤;

【漢語拼音】zhǎo zé ;

合並圖冊合並圖冊

基本解釋

[marsh] 低窪積水、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釐米以上(未硫幹狀態)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"。

形成原因

土壤表層長期過濕是沼澤形成的直接原因:1)草甸、低窪地由于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于失去樹木的巨大吸水作用,土層的水準衡遭到破壞;3)地下水溢出帶由于泉水經常出露;4)灌區由于過量灌溉等。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于分解速度,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于或等于分解速度,隻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。沼澤表面低窪,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,隨著水流帶採大量礦物質,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、水松等等。

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,泥炭蘚成長,泥炭層增厚,沼澤中部隆起,高于周圍,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,由于多水、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,例如羊胡子草、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,屬于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。

由于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和潛育沼澤兩大類。

另外,按植被生長情況,可以將沼澤分為草本沼澤、泥炭蘚沼澤和木本沼澤。

沼澤生態

沼澤裏的植物茂盛,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,它們就屬于挺水植物。一些喜濕和耐澇的樹種會在沼澤裏長得很大,一個明顯特征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,嵩草屬等佔優勢,用地面芽分櫱的方式,適應于水多氧少的環境,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征有關外,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釐米。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,常形成致密的地被層和蘚丘。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,小于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和貧養植物。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,如泥炭蘚和檜葉金發蘚,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、遊禽類的鴨和雁、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。森林沼澤的土壤動物有寡毛類、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,結構較復雜。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)。

中養森林沼澤屬于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,因而結構較為復雜。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,從湖岸向湖心呈水準帶狀分布,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。

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。

物質迴圈

沼澤中的碳,是來自大氣和溶解于水中的二氧化碳,以及泥炭中的有機物質的分解。沼澤的碳迴圈,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,完成碳的簡單迴圈過程。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迴圈。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。季節性積水沼澤在幹季時,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,首先形成有機酸和二氧化碳,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。

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。煤由于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,參與地球碳的迴圈。這種通過沉積物的碳迴圈的周期比大氣碳迴圈長得多。

氮迴圈過程比碳迴圈復雜。沼澤生態系統中氮素的來源有大氣中的遊離態氮、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。

大氣中的遊離態氮,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。

沼澤中氮的迴圈主要是泥炭中的含氮有機物質在微生物的作用下,經過復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幹季泥炭的表層,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,氧化為亞硝酸及硝酸鹽類,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及硝酸鹽作為氧的來源,將化合態氮轉化為遊離態氮返回大氣中,實現了氮的迴圈。

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。

水文特征

沼澤水的存在形式:是以水重力,毛管水薄膜水等形式存在于泥炭和草稿層中。

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。

沼澤水質特征: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,它通過水面蒸發和植物的蒸騰作用,增加大氣濕度,調節降雨,有利于森林和農作物生長、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。沼澤中還有許多葯用植物,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,經過排水疏幹可改良成牧場,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、營養缽等套用于園藝花卉。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,那麽,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借助一下。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,使腳周圍的流沙疏松,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。

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