地表及地表下層土壤經(jīng)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(jù)發(fā)展階段可分為低位、中位和高位沼澤,即富營養(yǎng)、中營養(yǎng)和貧營養(yǎng)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(jù)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。
【詞目名稱】沼澤;
【漢語拼音】zhǎo zé ;
基本解釋
[marsh] 低洼積水、雜草叢生的大片泥淖區(qū)。
廣義的沼澤泛指一切濕地;狹義的沼澤則強(qiáng)調(diào)泥炭的大量存在。各國文獻(xiàn)中用語也不相同。俄語中SOЛOTO一詞指泥炭層達(dá)到30厘米以上(未硫干狀態(tài))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(xué)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(yǎng)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(zhì)土壤的濕地,marsh以草本植物為主,swamp以木本植物為主。日本統(tǒng)稱為"濕原",把有泥炭的特稱"泥炭地"。
根據(jù)泥炭沼澤的發(fā)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(yǎng)、中營養(yǎng)和貧營養(yǎng)沼澤。
又稱高位沼澤,往往是沼澤發(fā)育的最后階段。隨著沼澤的發(fā)展,泥炭蘚增長,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(bǔ)給僅靠大氣降水,水和泥炭呈強(qiáng)酸性,pH值為3~4.5?;曳趾康?,營養(yǎng)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(yōu)勢,形成高大蘚丘,所以貧養(yǎng)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(yǎng)的生境,泥炭蘚成為優(yōu)勢植物,還有少數(shù)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(yōu)勢植物是泥炭蘚屬。
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(bǔ)給,營養(yǎng)狀態(tài)中等。有富養(yǎng)沼澤植物,也有貧養(yǎng)沼澤植物。苔蘚植物較多,但尚未形成蘚丘,地表形態(tài)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。
沼澤里的植物茂盛,一般是挺水植物偏多,草的高矮根據(jù)不同地理氣候條件決定:緯度較高地區(qū)的沼澤草比較高,緯度較高地區(qū)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里長得很大,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。
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(yōu)勢,用地面芽分蘗的方式,適應(yīng)于水多氧少的環(huán)境,并形成不同形狀的草丘:點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、壟崗狀、田埂狀等。后三種草丘的形成,除與組成植物的生物學(xué)特征有關(guān)外,還與凍土的融蝕有關(guān)。它們是形成泥炭的主要物質(zhì)來源。此外,沼澤植物一般莖的通氣組織發(fā)達(dá),這也是對氧少的適應(yīng)。
森林沼澤中有高位芽和地上芽的喬木和灌木。貧養(yǎng)沼澤中喬木發(fā)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(yǎng)沼澤中,往往形成優(yōu)勢層片,種類多,蓋度大。
在中養(yǎng)和貧養(yǎng)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(fā)達(dá)。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。
不同類型的沼澤棲居著不同的動物。富養(yǎng)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(qiáng)酸性,營養(yǎng)貧乏,故動物少,但可見到無脊椎動物的彈尾類、蜘蛛和蜱螨等。
沼澤生物群落因不同部位所受光、熱和濕度、空氣、基質(zhì)等的影響不同,呈分層現(xiàn)象,由地面上不同高度直至土層的不同深度具有不同的結(jié)構(gòu)和組成。
森林沼澤化形成的沼澤,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。富養(yǎng)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(fā)達(dá)。地下部分由枯枝落葉層和泥炭層(有活根)組成。
貧養(yǎng)森林沼澤的植物種類少,結(jié)構(gòu)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(shù)活根)。
中養(yǎng)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(yǎng)和富養(yǎng)植物都有,因而結(jié)構(gòu)較為復(fù)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(fā)育至中養(yǎng)階段時,湖面出現(xiàn)苔草和泥炭蘚層。貧養(yǎng)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,而有草丘和丘間濕洼地之分。丘上潮濕,植物豐富,苔草為優(yōu)勢種(在高山和高原以嵩草為主)。其間夾有雜類草(圖2),丘間洼地積水,生長喜濕植物。地下部分有草根層和泥炭層(中有少數(shù)活根)。
歐洲尚有各種高(貧養(yǎng))、低(富養(yǎng))位鑲嵌沼澤。泥炭丘崗可高達(dá)數(shù)米,生長泥炭蘚、地衣和小灌木;濕洼地有莎草科等有花植物和苔蘚。
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(jī)物質(zhì)的分解。沼澤的碳循環(huán),首先是植物進(jìn)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(chǎn)生二氧化碳,返回土壤和大氣中,完成碳的簡單循環(huán)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(xì)菌作用下,泥炭中有機(jī)物質(zhì)被分解,釋放出的二氧化碳參加生態(tài)系統(tǒng)碳素循環(huán)。在泥炭的有機(jī)物質(zhì)中含有纖維素和半纖維素等。多糖類物質(zhì),在細(xì)菌、真菌和少數(shù)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(chǎn)物有很大差異。沼澤地表有常年積水和季節(jié)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(jié)性積水沼澤在干季時,葡萄糖經(jīng)需氧性的細(xì)菌和真菌的分解,最后產(chǎn)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(jié)性積水沼澤在雨季時,葡萄糖經(jīng)厭氧性細(xì)菌分解,首先形成有機(jī)酸和二氧化碳,最后釋放出甲烷和氫氣。二氧化碳為中間產(chǎn)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(yīng)地泥炭含碳量也有差別(表3)。此外,在泥炭有機(jī)質(zhì)含量基本相同的條件下,含碳量與分解度有關(guān),分解度大者,含碳量高,反之則小。泥炭的含碳量,還隨著地質(zhì)年代而增加。據(jù)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(jìn)行的次生縮合過程、脫水過程和脫羧基作用。
煤是含碳物質(zhì),是古代沼澤中的植物殘體形成的泥炭,在漫長的地質(zhì)時期中經(jīng)壓力成巖作用而形成的。煤由于地殼變動才露出地表,經(jīng)過風(fēng)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(huán)。這種通過沉積物的碳循環(huán)的周期比大氣碳循環(huán)長得多。
氮循環(huán)過程比碳循環(huán)復(fù)雜。沼澤生態(tài)系統(tǒng)中氮素的來源有大氣中的游離態(tài)氮、降水?dāng)y帶的少量硝態(tài)氮和銨態(tài)氮,還有泥炭中的含氮有機(jī)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、腐植酸、生物堿等。
大氣中的游離態(tài)氮,不能被植物直接吸收,要經(jīng)過固氮細(xì)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(huán)主要是泥炭中的含氮有機(jī)物質(zhì)在微生物的作用下,經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)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(jī)物質(zhì)分解過程不同。需氧性細(xì)菌分解發(fā)生在干季泥炭的表層,泥炭中含氮有機(jī)物在微生物的作用下,轉(zhuǎn)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(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用下,氧化為亞硝酸及硝酸鹽類,被植物吸收。
泥炭中的含氮化合物90%以上是有機(jī)態(tài)氮。泥炭含氮量隨著泥炭類型而不同,富養(yǎng)泥炭含氮量高,貧養(yǎng)泥炭含氮量低。
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(fā)量大、徑流量小是沼澤水量平衡的突出特點(diǎn)。
沼澤水的運(yùn)動:沼澤徑流可分為沼澤地表徑流和泥炭層徑流。
沼澤水質(zhì)特征:沼澤水富含有機(jī)質(zhì)和懸浮物,生物化學(xué)作用。
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(qū)生態(tài)平衡等方面,也具有一定意義。不能將沼澤看成"荒地",盲目進(jìn)行開墾。應(yīng)根據(jù)沼澤類型和分布地區(qū)的特點(diǎn),把合理開發(fā)利用與保護(hù)結(jié)合起來。
分布在河源區(qū)的大面積沼澤,是水的貯藏體,具有蓄水保水作用,對涵養(yǎng)水源,調(diào)節(jié)河川徑流和河流補(bǔ)給起一定作用,它可以減少一次降雨對河流的補(bǔ)給量,削弱河流洪峰值和延緩洪峰出現(xiàn)時間,還使當(dāng)年水不至完全流出,延長匯水時間。因此應(yīng)加以保護(hù)。
沼澤是天然的大水庫,它通過水面蒸發(fā)和植物的蒸騰作用,增加大氣濕度,調(diào)節(jié)降雨,有利于森林和農(nóng)作物生長、促進(jìn)農(nóng)、林、牧業(yè)的發(fā)展,同時對人體健康也有良好作用。因此,開發(fā)沼澤必須十分小心,防止因開發(fā)而破壞地區(qū)的生態(tài)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(jīng)濟(jì)價值。嵩草和苔草的嫩葉為牲畜喜食的優(yōu)良牧草。森林沼澤中的漿果,如篤斯越橘、藍(lán)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(yīng)有計劃地合理利用,并加以培育和保護(hù)。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(yīng)加強(qiáng)保護(hù)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(fā)展規(guī)律等方面,具有科學(xué)價值,因此,不能把所有沼澤都作為開發(fā)對象,它們中的一部分應(yīng)得到絕對保護(hù)。
另一方面,富養(yǎng)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(jīng)過排水疏干可改良成牧場,也可以開墾成為農(nóng)田??刹捎没焱翂荷澈屯谂潘疁系确绞礁脑煺訚傻?,種植蔬菜和水稻,這在許多國家獲得成功。林區(qū)的富養(yǎng)苔草沼澤經(jīng)過挖溝排水筑臺,造林成活率高,一般達(dá)90 %以上。同時,沼澤中豐富的泥炭資源可作燃料。泥炭還可以制作土壤改良劑、營養(yǎng)土、營養(yǎng)缽等應(yīng)用于園藝花卉。另外,在泥炭沼澤中,還蘊(yùn)藏著在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源和環(huán)境保護(hù)等方面均有廣泛用途的泥炭資源。但一切大規(guī)模的開墾和開發(fā)利用,必須經(jīng)過充分的論證才能進(jìn)行,要充分考慮到可能發(fā)生的生態(tài)后果。并且開發(fā)要有限度,在開發(fā)時要采取保護(hù)生態(tài)平衡的補(bǔ)充措施。
沼澤,很多叢林冒險片都會出現(xiàn)的殺手,那么,我們?nèi)绻萑胝訚?,該如何逃?當(dāng)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(dāng)你平靜后,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(qiáng),使身體浮在沙面上。接著輕輕的抖動自己的手,將其中一只手拉出沼澤,把拉出來的手放在沙面上,繼續(xù)拉另一只手。拉出手后,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,一只一只拉的拉,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。