§§§第一节认识我们的湿地
关于湿地的概念,如今国际上仍没有做出确定的回答。虽然没有明确的概念,但公众根据湿地的特点,是这样认为的:湿地是位于深水系统和高地系统之间的边缘,经常受深水系统和陆地系统的共同影响,是地表长期或季节性积水的景观类型。在“世界自然保护大纲”中,湿地生态系统与森林生态系统和海洋生态系统一起被称为全球陆地三大生态系统。湿地的类型取决于其形成的地理条件。不同类型的湿地自然在很多方面都有所不同,但不排除一些共同点,如所有的湿地都会有包括长期、季节性等特点的积水;在湿地的土壤方面,往往会水分饱和,而且长期处于厌氧环境或厌氧环境与好氧环境交替,积累有机植物并且分解缓慢。除此之外,湿地中有多种多样的动物和植物,它们适宜在淹水或者是土壤饱和的条件中生存。不耐水淹的生物是很少存在的。
因为湿地不仅有多种类型,而且广泛分布、大小有别、水质不同,所以对湿地进行统一的划分和定义是不现实的,所以目前并无被普遍认同的统一湿地定义。鉴于湿地经常是在水陆交界处存在、并且受水陆的共同作用,所以不少学者对湿地的划分就是在陆地系统和水体系统之间徘徊。这种划分方法是机械的,也是不完美的。它导致了湿地在管理和分类方面出现了很大的矛盾。其实如果换一个角度看,对湿地没有明确的定义或者是对湿地定义多样性正体现出了湿地的复杂性和多样性。
在地理界存在着一种对湿地较为综合的定义,它首次是由美国鱼类和野生动物保护协会在 1979年提出来的,为湿地科学家所认同。这个定义第一次出现在众人面前是在题为《美国的湿地和深水生境分类》的研究报告中。其定义如下:“湿地是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区,通常其地下水位达到或接近地表,或者处于浅水淹覆状态,湿地必须具有以下三个特点之一以上的特征:①至少是周期性地以水生植被生长为优势;②基质以排水不良的水成土为主;③土层为非土质化土,并且在每年生长季的部分时间水浸或水淹。”如此明确的定义成为美国在划分湿地类型以及制订湿地管理策略方面的一个详细依据。
20世纪 90年代初,美国国会需要一个能够科学评价湿地特征的委员会。当时这个委员会是由非盈利的美国国家科学院任命。这个委员会由 17名委员组成,他们在 1993年 9月召开了第一次会议。1995年,这个委员会通过努力观察、分析、实验,最终形成成果,出版了名为《湿地:特征和边界》的著作,其中包括了湿地的定义:“湿地是一个依赖于在基质的表面或附近持续的或周期性的浅层积水或水分饱和的生态系统,并且具有持续的或周期性的浅层积水或饱和的物理、化学生物特征。通常湿地的诊断特征为水成土壤和水生植被。除非特殊的物理化学、生物条件或人为因素,使得这些特征消失或阻碍它们发育,湿地一般具备上述特征。”虽然这个定义并为得到很广泛和正式的使用,但其具有综合性,是较为完整的定义,其中使用了“水成土壤”、“水生植被”等名词。
在 1995年,美国的土壤保护组织(即现在的自然资源保护联盟,NRCS),作为美国农业部的下属开始关注湿地,并试图对其重新定义。它在“食物安全行动”定义湿地为:“湿地是一种土地,它具有一种占优势的水成土壤;经常被地表水或地下水淹没或饱和,生长有适应饱和土壤环境的典型水生植被;在正常情况下,生长有一种这样的植被。出于这项行动和其他因素的考虑,这个定义没有包括阿拉斯加农业开发潜力很高的土地。”这个定义是在农业的基础上进行的,着重点在水成土壤。
《湿地公约》中对湿地的定义是:不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地,泥炭地或水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水水体,包括低潮时水深不超过 6米的水域;同时,还包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及位于湿地范围内的岛屿或低潮时水深不超过 6米的海水水体。
在国际上,关于湿地的定义真是多种多样,虽然每种定义都有自己独特的侧重点和关注点,但它们也是存在相同点的,那就是都从水、土、植物三个要素出发,从而得出湿地一般都有积水、饱和的土壤和适于生存的独特生物的特征。它是一种与陆地系统和水体系统都不相同的独特系统。为什么会有如此相同的理解呢?原因在于:湿地是在各种水文条件下形成的土地类型。其中的水源主要是降水、地表径流、泛滥河水、潮汐和地下水。湿地中会有水层,这层水要么是季节性的积水,要么是潮汐带来的,虽然这层水并不是存在于湿地表面,但水位与地表特别接近,所以才有水分饱和的土壤。在水陆系统的交界处多存在湿地。在水深为 2米的地方是湿地与水生系统的分界点,而土壤水分饱和地带的边缘是其与陆地系统的分界。湿地最重要特征就是水成土。所谓水成土指的就是水分饱和的或淹浅水的,处于无氧条件下的土壤。所以,虽然有很多基底为岩石或砂质淹水地带,但由于没有土壤,所以不能被称做湿地。拥有水成土的湿地也就有自己独特的生物活动。
湿地的形成和发展离不开水分。在自然界中,地表水的状况往往是由气候和地貌条件决定的。如果在一些低地上,其年蒸发量小于降水量,空气湿度很大,而且排水条件不佳,所以此地的地表就会常年处于过湿状态。过湿的状况必然会影响土壤的活动,对土壤中生物的生命活动产生了恶劣影响,它不仅破坏了土壤、大气、植物之间的正常物质交换,而且还会导致土壤中缺氧。在这样的条件下,加上矿物质的潜育化过程和有机质的泥炭化过程作用,就形成了湿地。
以下是几种类型的沼泽化过程:
(1)水体沼泽化。浅水湖泊和小河是水体沼泽化经常发生的区域。水体沼泽化主要由两形成过程。第一种是植物成带状从湖岸慢慢向湖心侵入。最初,在湖底有藻类和浮游生物的残体,它们与泥沙一起沉积在湖底,最终形成腐泥。随着时间的推移,湖底的腐泥厚度不断增加,湖泊逐渐变浅,此时,高等植物也会慢慢地从湖岸来到湖心。随着泥炭的不断产生以及加厚,最终,湖盆变成了沼泽。第二种是植物呈浮毯状从湖岸蔓延至湖面。生长在湖岸的浮水植物,之所以能够浮于睡眠,是因为有根状茎,它们交织成网状的“浮毯”。在这些“浮毯”逐渐失去植物支撑后,植物残体最终形成泥炭,久而久之,这个湖盆就被泥炭填充了。
(2)森林沼泽化。森林沼泽化产生的原因是森林中的河谷、山麓或分水岭,常有潜水渗出,从而造成地表过湿。湿润的地表上生长了一些包括苔草在内的喜湿植物,随着时间的变化,这些枝叶会掉落下来,跟草丘一起拦截水源,保证了地面的水流状况,在此过程中,钾、氮、钙、镁等元素遭到淋溶,而铅、铁、锰等元素不断积累,最终在土层下形成不透水层,这水层使土壤过湿成为可能,最终形成泥炭,发育为沼泽。在一些地形平坦的地方,很多树木被大量砍伐,蒸腾作用减少了,地面积水无法消减,所以慢慢就形成森林沼泽化。
(3)草甸沼泽化。草甸沼泽化产生的原因是地表由于常年过湿,无法分解大量的植物残体。因此,土壤孔隙被植物残体和腐殖质所阻塞,这必然导致土壤缺氧,但却为泥炭的形成提供了条件。在如此环境中,丛形苔草逐渐取代禾本科植物,草甸沼泽最终形成。
下面介绍一下形成沼泽的演替。
首先,湿地生态系统是一个动态系统。无论是何种系统,其结构和功能都会随时间而发生相应的变化,也就是在经过一系列的演变过程之后,一个群落变成了另外一个群落,长此以往,变化不断,最终所形成的那个群落必定不同于最原始的群落。而从湿地到沼泽的转变过程也是如此,其固定的规律就是水生演替。这种演替一般包括以下三种情况:
(1)湖泊形成的沼泽演替。初期多为富养苔草沼泽。随着沼泽的不断发育,泥炭癣的入侵,形成中养苔草、泥炭癣沼泽。此时沼泽化湖泊尚有静水层。在沼泽湖泊脱离地下水补给后,泥炭癣得到进一步发展,形成癣丘,演变成贫养沼泽。水从丘顶部向四外流失。癣丘表面干燥,通气较好。此时一有条件,木本植物则立即入侵,发展成木本沼泽。这种演替过程主要发生在中国小兴安岭林区的宽阔河谷、平缓山坡的低洼地段。常年积水或过湿,地下具有永冻层,基质为酸性岩,水呈酸性,泥炭厚 1米左右,沼泽地面多草丘。
(2)森林形成的沼泽演替。这类演变开始于森林沼泽。由于森林沼泽中泥炭的持水量大,增加了土壤和空气的湿度,大金发癣和泥炭癣植物随之入侵,土壤的湿度和酸度都增加,这些条件符合喜湿耐酸植物的生长。此时,棉花莎草就会代替原先的苔草。随着泥炭癣的增多,地被层在在草丘间形成,同时也会生长出小灌木越橘和杜香,最终形成中养沼泽。由于泥炭癣的吸水能力特别强,所以在泥炭癣不断加厚的过程中,高等植物是很难生存的。久而久之,泥炭癣形成癣丘,草丘被掩盖,沼泽表面升高,水源补给中已经没有了地下水,贫养沼泽形成。由于此湿沼泽的树木生长状况不好,所以一般是少林或无林的泥炭癣沼泽。泥炭癣沼泽不利于木本植物生长和小灌木的生长,但有此处独特的植物,如地衣和捕虫植物猪笼草群落。在我国,大兴安岭的阿尔山、伊尔斯,小兴安岭乌伊岭、汤旺河流域等地区是泥炭癣沼泽的主要分布区。
(3)草甸形成的沼泽草甸。在草甸形成沼泽后,因为积水和空气的湿度相对比较大,入侵后的泥炭藓变成了中氧苔草、泥炭藓沼泽。灯心草、次子莞等是此处主要的草本植物。随着泥炭藓的增多,逐渐形成藓丘,沼泽地表面升高,贫氧泥炭藓沼泽形成。长江中下游、湖滨以及山地沟谷等低洼地区是这类沼泽的主要形成区。由是有着葱郁的外貌,但没有明显的层于地形、土质、水质等差异,树木的次。荆三棱差异、龙师草和水蓼是最种类是不同的。此处树木群落的特点为常见的伴生种。
湿地在世界上广泛分布。据初步估计,全世界湿地面积约为 855.8万平方千米,约占全球陆地面积的6.4%;其中 56%的湿地分布在热带和亚热带。
世界湿地的 10%主要是分布在我国。我国的湿地面积位居亚洲第一位,世界第四位。我国的湿地主要包括天然湿地和人工湿地。天然湿地主要指的是沼泽、天然湖泊、潮间带滩涂、浅海水域等,而人工湿地主要包括水库水面、稻田等。湿地分布的范围较广,无论是寒温带还是热带,沿海还是内陆,平原还是高原山区,都有湿地的身影。其中这些湿地的主要特点是一区多种,一种多区,即一个地区内有多种湿地类型和一种湿地类型分布于多个地区,形成的组合类型是丰富多样的:河流湿地主要在东部地区,沼泽湿地主要在东北部地区,而西部干旱地区湿地较少;湖泊湿地主要分布在长江中下游地区和青藏高原地区,而青藏高原有着世界上海拔最高的大面积高原沼泽和湖群,生态环境独特,并且多为咸水湖和盐湖;以红树林为主要植被的亚热带和热带人工湿地主要是分布在海南岛到福建北部的沿海地区。
在中国,沼泽的分布地非常广泛,东北的三江平原、大小兴安岭、若尔盖高原及海滨、湖滨、河流沿岸等都是沼泽的主要分布区。其中平原和山区的沼泽种类也是不同的,平原为草本沼泽,山区多木本沼泽。东北的三江平原是指由黑龙江、松花江和乌苏里江冲积形成的低平原,它地处黑龙江省东北部,是我国面积最大的淡水沼泽分布区。在三江平原的沼泽地中,存在着潜育沼泽和泥炭沼泽,潜育沼泽就是无泥炭积累的沼泽,数量更多。沼泽地最为明显的特点是有海绵状、大孔隙,保持水分能力强的草根层。大、小兴安岭沼泽分布广而集中,但分布也是不均匀的,其中大兴安岭北段占据沼泽数量比小兴安岭多。这个地区的沼泽类型比较复杂,此处是泥炭沼泽发育的好地方,森林沼泽化、草甸沼泽化现象普遍,蕴含了丰富的泥炭资源。位于青藏高原东北边缘的若尔盖高原,是我国面积最大、分布集中的泥炭沼泽区,也是我国重要的牧场。在黑河中、下游闭流和伏流宽谷,谷底几乎完全被沼泽占领,有着很厚的泥炭层。此处富营养草本泥炭沼泽最多,为复合沼泽体的发育提供了很好的条件;而芦苇沼泽主要分布在海滨、湖滨、河流沿岸。而滨海地区的芦苇沼泽主要以长江以北至鸭绿江口的淤泥质海岸为主,依附于冲积三角洲地区而生。另外,湖泊、河流的中下游河段也是芦苇沼泽的分布区。
湖泊具有多种多样的类型并显示出不同的区域特点。据统计,全国有大于 1平方千米的天然湖泊 2711个,总面积约 90864平方千米。根据自然条件差异,中国湖泊划分为 5个自然区域。
(1)东部平原地区湖泊,这主要是指分布在长江及淮河中下游、黄河及海河下游和大运河沿岸的大小湖泊。此区域的湖泊面积约占全国湖泊总面积的 23.3%。其中此区最为著名的湖泊是鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖和巢湖,它们组成了中国的五大淡水湖区。
(2)蒙新高原地区湖泊。此区域的湖泊面积仅次于东部平原地区的湖泊,约占全国湖泊总面积的21.5%。该地区最为明显的特点是气候干旱,湖泊的湖水补给量小于蒸发量,因此,咸水湖和盐湖居多。
(3)云贵高原地区湖泊。此地的湖泊面积约占全国湖泊总面积的1.3%,全部为淡水湖。由于此处湖泊的换水周期比较长,所以有着脆弱的生态系统。
(4)青藏高原地区湖泊。此区域的湖泊面积最大,约占全国湖泊总面积的 49.5%,是黄河、长江水系和雅鲁藏布江的主要河源区,湖泊以冰雪融水为主要的补水。由于冰雪融水的季节性较强,所以湖水经常是处于干化状态。如果干化时间较长,湖泊的面积就会有所减小。
(5)东北平原地区与山区湖泊。此处的湖泊面积约占全国湖泊总面积的 4.4%。本区湖泊的入湖数量有着明显的季节性,在每年的 6~9月为汛期,入湖水量占据了全年水量的大部分,水位高涨;而冬季为干旱期,水位较低,封冻时间很长。
沿海的 11个省区和港、澳、台地区主要是滨海湿地的分布区。这些海域沿岸都有众多的河流流经入海,形成了包括浅海滩涂生态系统、河口湾生态系统、海岸湿地生态系统、红树林生态系统、珊瑚礁生态系统、海岛生态系统在内的 6大生态系统。以杭州湾为界,滨海湿地分为杭州湾以北和杭州湾以南两部分。
杭州湾以北的滨海湿地有岩石性海滩、沙质和淤泥质型海滩之分。岩石性海滩所占的比例较小,主要分布在山东半岛、辽东半岛的部分地区,其余基本都为沙质和淤泥质型海滩,包括环渤海滨海和江苏滨海湿地。环渤海滨海湿地区主要是黄河三角洲和辽河三角洲,其中辽河三角洲有盘锦苇田,它是世界第二大苇田。除此之外,环渤海滨海还有莱州湾湿地、马棚口湿地、北大港湿地和北塘湿地。江苏滨海湿地包括了长江三角洲和黄河三角洲的一部分,湿地主要分布在盐城地区、南通地区和连云港地区。
②杭州湾以南的滨海湿地以岩石性海滩为主。钱塘江口 -杭州湾、晋江口 -泉州湾、珠江河口湾和北部湾等是主要的河口及海湾。此区域的湿地生物主要有红树林、热带珊瑚礁等。红树林主要是分布在在海湾、河口的淤泥质海滩上,其中在海南至福建北部沿海滩涂及台湾岛西海岸分布着天然红树林。热带珊瑚礁主要分布在西沙群岛和南沙群岛及中国台湾、海南沿海,最北可到北回归线附近。
湿地是介于水体和陆地之间的生态交错区,地球上不同海拔、不同纬度带都有形式各异的湿地,它们的形成过程、土壤(沉积物)类型、水文特征和植被等都各有特色,从而导致不同的生态效益。因此,湿地分类是湿地生态学中最早受到重视的研究对象,也是各国湿地研究开展之初首先进行的工作。
国际上对湿地的定义众说纷纭,普遍被接受的是拉姆萨湿地公约的定义。湿地国际公约的分类系统中湿地被分为滨海湿地、内陆湿地和人工湿地三个大类,每个大类下面又细分为若干小类。
1.滨海湿地
滨海湿地包括:永久性浅海水域:多数情况下低潮时水位小于 6米,包括海湾和海峡。海草层:包括潮下藻类、海草、热带海草植物生长区。珊瑚礁:珊瑚礁及其邻近水域。岩石性海岸:包括近海岩石性岛屿、海边峭壁。
沙滩、砾石与卵石滩:包括滨海沙州、海岬以及沙岛;沙丘及丘间沼泽。
河口水域:河口水域和河口三角洲水域。滩涂:潮间带泥滩、沙滩和海岸其他咸水沼泽。盐沼:包括滨海盐沼、盐化草甸。潮间带森林湿地:包括红树林沼泽和海岸淡水沼泽森林。咸水、碱水溩湖:有通道与海水相连的咸水、碱水溩湖。
2.内陆湿地
内陆湿地包括:永久性内陆三角洲:内陆河流三角洲。永久性的河流:包括河流及其支流、溪流、瀑布。时令河:季节性、间歇性、定期性的河流、溪流、小河。湖泊:面积大于 8公顷的永久性淡水湖,包括大的牛轭湖。时令湖:大于 8公顷的季节性、间歇性的淡水湖,包括漫滩湖泊。盐湖:永久性的咸水、半咸水、碱水湖。时令盐湖:季节性、间歇性的咸水、半咸水、碱水湖及其浅滩。内陆盐沼:永久性的咸水、半咸水、碱水沼泽与泡沼。节碱、咸水盐沼:季节性、间歇性的成水、半咸水、碱性沼泽、泡沼。
永久性的淡水草本沼泽、泡沼:草本沼泽及面积小于 8公顷泡沼,无泥炭积累,大部分生长季节伴生浮水植物。
泛滥地:季节性、间歇性洪泛地,湿草甸和面积小于 8公顷的泡沼。草本泥炭地:无林泥炭地,包括藓类泥炭地和草本泥炭地。高山湿地:包括高山草甸、融雪形成的暂时性水域。苔原湿地:包括高山苔原、融雪形成的暂时性水域。灌丛湿地:灌丛沼泽、灌丛为主的淡水沼泽,无泥炭积累。淡水森林沼泽:包括淡水森林沼泽、季节泛滥森林沼泽、无泥炭积累的森林沼泽。森林泥炭地:泥炭森林沼泽。淡水泉及绿洲。地热湿地:温泉。内陆岩溶洞穴水系:地下溶洞水系。
3.人工湿地
人工湿地主要有:水产池塘:例如鱼、虾养殖池塘。水塘:包括农用池塘、储水池塘,一般面积小于 8公顷。灌溉地:包括灌溉渠系和稻田。农用泛洪湿地:季节性泛滥的农用地,包括集约管理或放牧的草地。盐田:晒盐池、采盐场等。蓄水区:水库、拦河坝、堤坝形成的一般大于 8公顷的储水区。采掘区:积水取土坑、采矿地。废水处理场所:污水场、处理池、氧化池等。运河、排水渠:输水渠系。地下输水系统:人工管护的岩溶洞穴水系等。
§§§第二节湿地的生态功能
作为自然界重要生态系统之一的湿地生态系统有着明显的特点,它是由湿生、沼生和水生植被、动物、微生物以及水、光、热、无机盐等组成。这些因素之间相互影响,相互作用,最终形成了一个各方面都较为平衡的生态系统,并具有很大的生态价值。
1.天然蓄水库
湿地给人们的第一印象就是多水。一部分水积存在湿地地表,还有大量的水储存在植物体内、土壤的泥炭层和草根层中,因此人们把湿地称之为“天然蓄水池”或“生物蓄水库”。
沼泽湿地土壤具有独特的水文物理特点,湿地的土壤中有孔隙度很大的草根层和泥炭层,所以有很大的持水能力。由于地形等各方面的不同,每个湿地区域都有不同的土壤蓄水量,我们可以通过这个方面了解到湿地的确是天然的蓄水池,有着很重要的涵养水源和调洪的功能。
湖泊湿地更是名副其实的天然水库。我国湖泊总贮水量约 7077亿平方米,其中淡水贮水量占 31.8%。素有水乡泽园的长江中下游湖群占有重要地位,约 750亿立方米。
2.调蓄洪水
湿地的调蓄洪水的功能主要体现在洪水发水期时,湖泊、沼泽湿地能够暂时储存部分洪水,等洪水水势减小后再慢慢泄出,这样就减轻了洪水对人们的生命财产安全所造成的危害。以长江地区为例,在每年汛期的时候,长江都会把过量的水流入洞庭湖和鄱阳湖储存起来。这样就减少了洪水的水势。在 1998年特大洪水期间,洞庭湖起到了很好的储蓄洪水的作用。另外,鄱阳湖的作用也不可小视,它不仅调蓄鄱阳湖水系五河的来水,还能对长江干流洪水也具有一定的调蓄作用。
沼泽对河川径流也产生了很大的影响,其主要表现在两个方面:一是减少产流,例如在降水的时候,沼泽会通过减少一次降水对河川径流补给量来延长汇流时间;二是降低洪峰,沼泽通过储存当年的部分洪水于湿地土壤中或以地表水形式滞留在沼泽湿地,使洪水不能在当年完全流出,这样就减轻了洪水的流速和下游洪水压力。
在宝清水文站与菜嘴子站之间发育了大面积的沼泽湿地,它们分别位于三江平原的挠力河流域的上游和中游。其中,据资料表明,长时间以来,上游的宝清水文站的洪峰流量大于中游的菜嘴子站,这表明了在上游到中游的过程中有大量洪水漫散和蓄存在了河滩滩沼泽中。
“山随平野尽,江入大荒流”就是描述长江在洪水季节两岸湖泊和沼泽连为一体,将洪峰消弭于无形的景象。
3.补充地下水
湿地作为一种自然的生态系统,之所以能够长期存在并且还有丰富的水资源,是因为有着独特的地下含水层。当湿地水位低于周围陆地潜水面时,地下水就会顺势流入,反之,地下水就会流出湿地。沼泽湿地补给地下的方式有两种:直接补给和间接补给。所谓直接补给就是水分通过沼泽土壤直接渗透进入含水层;而间接补给是指水分通过水平运动首先进入可渗透性的土壤或河流,然后通过河流基底补给地下水。湿地中地下水流入和流出并不一定是分开进行的,还可能同时存在。由于所处的地形,水质不同,所以地下水流入、流出的特点也是不同的。有的湿地只能是接受地下水补给。
4.保护海岸及控制侵蚀
河口、海岸湿地植被由于植物根系和堆积的植物残体对海岸具有强大固着作用,可以削弱海浪和水流的冲力和沉降沉积物,因此海岸湿地如同海滨长城一样保护海岸、控制侵蚀。
湿地中大米草的根系非常发达,根系上的生物量远远超出了地上的部分生物量。它通过分泌有机物质链接起这些土壤颗粒,具有稳固作用。另外,大米草地上还有很多植株,其中部分粗壮高大的植株可较大地削弱海浪的冲力,有力地保护了人民的生命财产安全。
红树林具有“海上森林”之美誉,具有消浪、缓流和促淤作用。50米宽的白骨壤林带,可使 1米高的海浪减至 0.3米以下;红树林埘潮水流动的阻碍,使林内水流速度仅为潮水沟流速的 1/10;红树林纵横交错的根系及地上根的发育,使粒径 <;0.01毫米的悬浮物沉积量最大,其淤积速度是附近裸地 2~3倍。
在东南沿海地区分布着大面积的海滨红树林沼泽,由于那里多台风,所以这些红树林有着很大的防风护堤作用。据资料显示,在 1959年厦门地区遭受 12级特大台风袭击,只有红树林保护下的堤岸安然无恙,其他树种都遭到了很大的破坏。
由于水的热容量小于地面,吸热和放热都较慢,所以湿地上气温变化幅度不大,相反,干燥的地面上气温变化幅度很大。
在晴朗的天气中,湿地水分就会蒸发,变成水蒸气,然后又通过降水影响周围地区,最终保证了当地的湿度和降雨量,所以气候一般是温和湿润。湿地内的植物群落,通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。另外,其他的一些植物还能吸收空气中的有害气体,包括空气中的粉尘及细菌,调节大气成分。其中释放出的氧气也不会被消耗在死亡植物残体的分解上。另外,沼泽堆积物还有很大的吸附力,能吸附工业废水中的金属离子和有害成分。虽然湿地在调节空气方面起到了有利作用,但应注意到,湿地也会排放出甲烷、氨气等温室气体。
除了上述的功能外,湿地还具有以下两种调节功能:
1.降低夏季气温
在炎热的夏季,湖沼湿地是人们避暑的好地方。另外,湿地还会调节周围地区的气温,距离湿地越近,影响也就越明显,降温作用更明显,有效调节极端高温,有利于周围地区的生产和生活。
无论在什么地方,很明显的一个现象就是沼泽湿地的温度永远是低于地面的温度。所以湿地具有冷湿效应。
2.调节空气湿度
湿地改变周围的空气湿度主要是通过与周围的水汽交换来完成的。这种影响主要集中在每年的 5~9月,而冬季影响较弱。
湿地具有自己独特的适宜生长的植被。其枝繁叶茂、生长繁盛。由于湿地的空气湿度比较大,所以干燥日很少、土壤侵蚀作用也很小。
观测表明,三江平原沼泽湿地日平均相对湿度比耕地高7% ~13%;距地表 20厘米高度日平均相对湿度比开垦后裸地高6%~16%。
通过降水、河流泛滥、潮汐、地表水和地下水进入湿地的各种物质有营养物、污染物及各种泥沙等,因此湿地是营养物质的“汇”;营养物质的输出使得湿地又成为营养物质的“源”和“转换器”。
1.滞留沉积物
湿地中的沼泽湿地、河流泛滥平原湿地和湖滨湿地,有利于减缓水流速度、沉降和排除沉积物。一般来说,在水流进湿地的过程中,沉积物大多被滞留在了湿地中,但这个作用也不是一定的或者是大而无边的。
同时,所滞留的沉积物也增加了土壤中的营养物质。这些营养物质极大地促进了湿地植物的生长和动植物的繁衍。另外,这些沉积物还决定了沼泽土壤的性质,影响湿地的水质。
淤积在湿地中的泥沙,使河湖变浅,容量减少,甚至还造成湖泊萎缩。
长此以往,在洪水发水期,这些湖泊的调蓄功能大大减少,洪水向四周蔓延,最后淹没了周围良田和村镇。例如洞庭湖、鄱阳湖、洪泽湖、太湖、巢湖的泥沙堆积量都是很大的。
2.降解污染物
除滞留污染物之外,湿地还具有很强的降解和转化污染物的能力,鉴于此,世界上的很多地区都通过建立人工湿地来净化污水。生存在湿地中的水生植被,包括挺水、浮水和沉水植物,它们的组织中富集重金属的浓度特别高。另外,许多植物如水湖莲、香蒲、芦苇对重金属污染水的处理效果是十分明显的。
黑龙江省七星河受上游工厂污水排放影响,水质受到污染。但是流经一片面积约 325公顷的芦苇沼泽湿地后,由于湿地对水中污染物有明显富集作用,结果河水水质得到明显改善。试验表明,芦苇湿地对铝净化能力达96.06%,对铁为 92.78%,对锰为 94.54%,对铅为 80.18%,对铍和镉为100%。污染物被芦苇吸收、代谢、分解、积累,同时随着芦苇收割而被带出水体和土壤之外,于是提高了水质和土壤的质量,消除和降低了对人类的潜在威胁。
3.吸纳多余的营养物
工业废水和生活污水以及农田施肥流失的营养物质,经过湿地的滤过作用,一部分营养物质被阻止进入河流、湖泊和海洋。经化学、生物和物理作用,营养物被滞留和分解,被湿地植物吸收。辽河三角洲 8万公顷的芦苇湿地,每年春季灌溉期间可阻止3200~4000吨氮和 80吨活性磷流入辽东湾。白洋淀芦苇沼泽湿地也具有强大的对陆源营养物质滤过作用,特别是对地下潜流汇入淀区的氮、磷等物质大部分被截留下来,水质得到显著净化。三江平原沼泽湿地污水处理的实地模拟表明,湿地土壤对污水的吸附和解吸、沉淀和溶解等物理化学过程规律是开始快速反应,随后缓慢进行,大致呈指数下降趋势。
由于湿地处于水陆系统的过渡地带,因此湿地的动植物性质、结构兼有两种系统的部分特征,具有高度的生物多样性特点。为众多野生动植物提供独特的生境和丰富的遗传物质。
1.是鱼类产卵和索饵的场地
西北太平洋的许多珍贵鱼类都会在我国三江平原湿地产卵和繁殖,如大马哈鱼和鳇鱼以及鲟鱼等;鄱阳湖有 107种鱼类,分为 21科,洪泽湖有 66种 16科,而太湖有 97种 24科,巢湖也有 72种 19科。洞庭湖及湖滨沼泽湿地则更为丰富,因为这里的水系发达、河口密布,而且沼泽和水生植被繁茂,有着极为丰富的饵类生物,为其提供了优良的条件,是鱼类的栖息比较集中的地方。目前的洞庭湖,拥有 104种鱼类,分属 12目 22科。特别是鄱阳湖和洞庭湖的水文特点:“洪水一片,枯水一线”,这样的湖滨湿地对于鱼类草上产卵和繁衍以及育肥都有着很大的作用。
2.水禽栖息地
湿地环境是许多鸟类的理想栖息地,尤其对于水禽而言,湿地更是它们的主要活动场所,其中有许多是珍贵或有经济价值的鸟类。我国的珍稀鸟类中有 1/2是生活在湿地当中的,而在 57种亚洲濒危鸟类当中,生活在我国湿地当中的就有 31种。我国湿地还发现了 9种珍稀的鹤类,而全球目前只有 15种鹤类。
3.生物多样性非常丰富
湿地具有高度的生物多样性,又被称为“生物超市”,我国湿地生物多样性丰富而且集中,因为湿地面积大、类型多,而且环境独特。据统计,全国有 2276种高等植物生活在湿地中,而包括哺乳类和鸟类以及爬行类和两栖类、鱼类在内野生动物就有 2000多种,湿地中的鸟类种类极为丰富,约占全国已知鸟类总数的1/3,而湿地鱼类也占全国已知鱼类的 1/3,达到了 1040种。还有许多珍稀和濒危的动植物生活在沼泽当中。
4.重要的物种基因库
湿地生物资源丰富,生物种类最为集中。而在湿地地区,湿地植物的密度是最能体现生物种类的丰富程度的,根据一项统计表明,在我国,湿地植物的密度是普通地区植物密度的 2倍,普通植物的密度是0.0028种/平方千米,而湿地的密度是 0.0056种/平方千米。
野生稻在我国是很稀少的,全国只有 6个省和自治区分布有野生稻,其种内遗传多样性丰富。袁隆平院士培育出了水稻三系,即不育系和保持系以及恢复系,他主要是利用海南湿地的野生稻雄性不育系而实现研究的,开创大面积杂交水稻,使其产量得到明显增加,这也使得生产水稻的成本得到了降低。
5.湿地是人类生存的家园
湿地是人类的宝地,人类文明的产生和发展离不开它。古往今来,人类的祖先都是逐水而居,随着水草的移动而不断迁徙,在水域地区开创了人类先进的文明。如今,较快工业发展和经济发展,但湿地的作用仍然不可限量。如生产原料和工业原料以及燃料等这些工业生产所需要的,都和湿地有关,人类的食物来源等也与湿地关系密切。如今,旅游业日益兴盛的,湿地的作用彰昭显了出来,成为人们休闲和度假以及娱乐的场所。通过文人骚客文化气息的熏陶,湿地也成为了文化圣地,成为人们所向往的福地。
作为一种活跃的生态系统类型,湿地与地球上的绝大部分生物地球化学通量有关,而这些化学通量是陆地、大气圈、水圈集体作用的结果。由于湿地中的有机质没有得到完全分解,所以在湿地土壤中积累了很多的营养物质。湿地中的植物通过光合作用吸收二氧化碳,排除氧气,另外也会排出包括甲烷在内的一些温室气体,所以在很大程度上能影响周围的环境和人类生活。
湿地是全球最大的碳库,在全球碳循环中起着重要作用。湿地碳储量取决于湿地类型、面积、植被、土壤厚度、地下水位、营养物质、pH值等因素。
1.碳汇
湿地,特别是泥炭地中储存着大量的碳,因此说湿地是碳“汇”。我国泥炭地面积 10 440.68平方千米,其中泥炭沼泽面积占 70.72%,为7383.65平方千米;储存着 15.03亿吨有机碳。
泥炭沼泽湿地中的碳有效地抑制大气中二氧化碳上升和全球变暖。有关资料显示,在我国,如果泥炭沼泽湿地中泥炭的积累速率为 0.32毫米/年,那么一年中我国可堆积的泥炭数量非常可观,这些炭可以折合成有机碳。泥炭沼泽湿地的吸炭能力是远远超过森林的。长此以往,前景非常广阔。所以,泥炭沼泽湿地可以被称为是陆地生态系统中碳积累速率最快的生态系统之一。
2.碳源
湿地也会释放出包括甲烷在内的一些温室气体。例如在湿地中大量的动植物残体需要分解,在这个过程中就会产生出很多的二氧化碳和甲烷。
随着温度的不断升高或者是降水的减少,湿地土壤中的水分自然会减少。最初讨厌湿地环境的微生物就会渐渐喜欢上这些湿地,从而大大增强了活动力,加快了泥炭或者是草根层的分解速度,这样也增加了二氧化碳的排放量。
如果这些泥炭用来作为燃料,那么长时间由二氧化碳积累的有机物质就会重新以二氧化碳的形式回到空气中,这时泥炭沼泽湿地就成了二氧化碳的重要来源。
§§§第三节你知道这些湿地吗
在我们赖以生存的地球上,有很多如“珍珠”般的湖泊。它们与海洋、河流一样,湖泊也是我们的湿地。在地球上,湖泊也是一种重要的自然景观,在这里我们谈的湖泊通常指的是内陆湖泊。它与海洋没有直接的关系,是典型的内陆水系。湖泊指的是陆地上低洼地区储蓄的大量停滞的或流动缓慢的水体。它的形成离不开地质、地貌、气候、流水等因素。由于湖泊的换流速度非常慢,所以与河流有别,然而由于与大洋没有直接的联系,所以也不同于海。
从地质学上讲,湖泊只是暂时性存在的水体,它会随着时间的变化而最终变为陆地。促使湖泊发生变化的因素很多,如地理环境的影响,湖泊自身因素的作用……关于湖泊的称谓有很多种,也会因地区方言和民族语言而异。仅在中国,湖泊的叫法就有几十种。汉族习惯称之为湖,不过不同地区又有不同的叫法,如河北人称之为“淀”,山东人称之为“泊”,四川人称之为“海子”,浙江、江苏人则称之为“荡”。其他少数民族对湖泊的称呼就更加多了,主要有池、海、泽、塘、茶卡、泡子、诺尔等等。
根据相关资料显示,全国现有大于 1.0平方千米的天然湖泊总面积为835.15平方千米,占全国陆地面积的0.87%。这些湖泊大都不同,关于分布的地点,有的是在高山上,被雪山环绕,有的是在平原中,安静静谧。但也有一个共同的特点,那就是平躺在中华民族的大地上,独特的美景为众多文人和艺术家所眷顾,更是旅游观光的好去处。
湖泊是在一定的地质历史和自然地理背景下形成的。由于我国区域自然条件的差异,以及湖泊成因和演化阶段的不同,显示出不同区域特点和多种多样的湖泊类型:有世界上海拔最高的湖泊,也有位于海平面以下的湖泊;有浅水湖,也有深水湖;有吞吐湖,也有闭流湖;有淡水湖,也有咸水湖和盐湖等等。
关于湖泊的形成原因也有很多说法,主要分为构造湖、河成湖、火山口湖、堰塞湖、冰川湖、岩熔湖、风成湖、海成湖、人工湖等等。
(1)构造湖。构造湖是受地质构造影响和控制下形成的湖泊,多分布在高山高原地区,部分分布在平原区。如青藏高原的青海湖、羊卓雍错、纳木错,昆仑山的可可西里湖,云贵高原的滇池、洱海,内蒙古高原的呼伦湖,中国台湾岛著名的日月潭。另外,平原地区在大构造运动转折地带也有因构造差异运动和新构造运动影响形成的构造湖,如长江中下游的洞庭湖、鄱阳湖和巢湖,位于中俄界湖的兴凯湖等。
(2)河成湖。这类湖泊形成与河流发育、变迁有关,主要分布在河流两侧。如黄河干流以南的南四湖,淮河中下游洪泽湖、宝应湖、邵伯湖。此外,江汉湖群、海河洼地、华北平原大运河两侧的湖泊、松嫩平原沿嫩江和松花江两侧的湖泊等等。
(3)火山口湖。火山口湖是岩浆喷发形成的火山锥体,由于干物质大量散失,压力急剧减少,顶部和周围岩石失去支撑能力,发生塌陷形成的火口洼地,待其喷发的火山口休眠以后,经积水成湖。我国火山口湖主要分布在东北的长白山地。这里火山活动广泛,期次多、锥体多。因而长白山地是全国火山口湖与熔岩堰塞湖最多地区。如长白山天池火口湖群、龙岗山火口湖群。此外,大兴安岭东麓鄂温克旗哈尔新火山群的奥内诺尔火山顶有一个小型火山口湖,云南腾冲县北海、大龙潭、小龙潭等火山口湖,广东湛江的湖光岩和台湾地区宜兰平原外龟山岛上的龟头和龟尾也各有一座火山和火山口湖。
(4)堰塞湖。堰塞湖是由火山熔岩流活动堵截河谷,或由于地震活动等原因引起山崩,滑坡体堵塞河床而形成的湖泊。前者主要分布在东北地区,后者主要分布在西南地区。最典型的熔岩堰塞湖是黑龙江省宁安县境内的镜泊湖,它是由火山喷发的玄武岩流在吊水楼附近形成宽 40米、高 12米的天然堰塞堤,拦截牡丹江(松花江支流)出口,形成堰塞湖。另外,黑龙江省五大连池市郊的五大连池是 1719~1721年古火山再次喷发堵塞了白河,形成念珠状的 5个湖泊,即五大连池。
(5)冰川湖。冰川湖是由冰川活动挖蚀形成的洼坑和冰积物堵塞冰川槽谷积水而成。其特点是分布部位海拔高、面积小,多数有出口的小湖。我国冰川湖主要分布在高海拔的喜马拉雅山东南、念青唐古拉山和青藏高原东南。如西藏南部的八宿错、多庆错,西藏东部丁青县布冲错,新疆境内博格达山北坡天池,阿尔泰山的哈纳斯湖等。
( 6)岩熔湖。岩熔湖是由碳酸盐地层经流水长期溶蚀产生的岩溶洼地、漏斗或落水洞等被堵塞,经汇水而成的湖泊。其湖泊特点是面积不大,呈圆形、椭圆形或长条形,湖水较浅。我国岩熔湖主要分布在贵州、云南和广西的岩熔地貌发育的地区。如贵州的威宁县草海,云南的中甸县拿帕海等。
(7)风成湖。风成湖是因沙漠中丘间洼地低于浅水位,由沙丘四周渗流汇集而成。这类湖泊的特点:一是面积小,多无出口的死水湖,湖形多变;二是多为时令湖,常常冬季积水成湖,夏季干涸无水,成为草湖;三是湖泊极不稳定。随着沙丘的移动经常被掩埋而消失;四是由于沙漠区蒸发强烈,盐分易于积累,湖水矿化度高,大部分湖底有结晶盐析出。巴丹吉林沙漠,在高大沙山间低地,分布有数百个风成洼地湖,如伊和扎格德海子;腾格里沙漠,大多是积水很少或无积水的湖盆;浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地多是残留湖,积水很少;毛乌素沙地分布有众多风成湖,多是苏打湖和氯化物的湖。
(8)海成湖。海成湖也称溩湖。在海岸变迁过程中,由于泥沙的沉积使部分海湾与海洋分离而成。如宁波的东钱湖,杭州的西湖、太湖及周围湖群。
东部长江中下游平原、黄淮平原属地壳下沉地区,淡水湖泊较集中。
海成湖
这里有著名的五大淡水湖,即鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖和巢湖。湖盆多呈碟状,平均水深约 3米,为典型的浅水型吞吐湖泊。一般均具有调节江河洪枯水的能力。河流泥沙对湖泊演变影响显著。
西部青藏湖区为强烈的地壳隆起区,海拔多在 4000米以上,以构造湖为主,并有冰川湖、岩熔湖及堰塞湖等。湖泊水深多在数十米以上,呈封闭性或半封闭性孤立分布,主要靠冰雪融水和降水补给。湖水清澈,许多大湖透明度均在 10米以上;主要为咸水湖,湖水矿化度高。另外,东北湖区多火山堰塞湖;蒙新湖区多风蚀洼地湖;云贵湖区多构造断陷湖。
湿地类型中最为主要的是沼泽湿地,它包括沼泽和沼泽化草甸。在我国,沼泽湿地面积面积很大,占天然湿地面积的37.85%。
沼泽的特点是地表经常或长期处于湿润状态,具有特殊的植被和成土过程,有的沼泽有泥炭积累,有的没有泥炭。
沼泽湿地主要有以下几种类型:
(1)富养沼泽。又称低位沼泽,是沼泽发育的最初阶段。沼泽表面低洼,经常成为地表径流和地下水汇集的所在。水源补给主要是地下水,随着水流带采大量矿物质,营养较为丰富,灰分含量较高。水和泥炭的 pH值呈酸性至中性,有的受土壤底部基岩影响呈碱性。如中国川西北若尔盖沼泽的泥炭呈碱性反应,就是因为该区基岩多为灰质页岩与灰岩夹层,pH值多在 8左右。富养沼泽中的植物主要是苔草、芦苇、嵩草、木贼、桤木、柳、桦、落叶松、落羽松、水松等等。
(2)贫养沼泽。又称高位沼泽,往往是沼泽发育的最后阶段。随着沼泽的发展,泥炭藓增长,泥炭层增厚,沼泽中部隆起,高于周围,故称为高位沼泽或隆起沼泽。水源补给仅靠大气降水,水和泥炭呈强酸性,pH值为 3.0~4.5。灰分含量低,营养贫乏,故名。沼泽植物主要是苔藓植物和小灌木杜香、越橘以及草本植物棉花莎草,尤其以泥炭藓为优势,形成高大藓丘,所以贫养沼泽又称泥炭藓沼泽。
泥炭藓沼泽,即高位沼泽,主要分布在北方针叶林带,由于多水、寒冷和贫营养的生境,泥炭藓成为优势植物,还有少数的草本、矮小灌木及乔木能生活在泥炭藓沼泽中,例如羊胡子草、越橘、落叶松等,优势植物是泥炭藓属若尔盖沼泽。
(3)中养沼泽。又称中位沼泽,属于上述两者之间的过渡类型,由雨水与地表水混合补给,营养状态中等。有富养沼泽植物,也有贫养沼泽植物。苔藓植物较多,但尚未形成藓丘,地表形态平坦,称为中位沼泽或过渡沼泽。
由于沼泽地的土壤有泥炭土与潜育土之分,沼泽可分为泥炭沼泽和潜育沼泽两大类。
另外,按植被生长情况,可以将沼泽分为草本沼泽、泥炭藓沼泽和木本沼泽。
(4)木本沼泽,即中位沼泽:主要分布于温带,植被以木本中养分植物为主,有乔木沼泽和灌木沼泽之分,优势植物有杜香属、桦木属和柳属。
(5)草本沼泽:是典型的低位沼泽,类型多,分布广,常年积水或土壤透湿,以苔草及禾本科植物占优势,几乎全为多年生植物,很多植物具根状茎,常交织成厚的草根层或浮毡层,如芦苇和一些苔草沼泽,优势植物有苔草,其次有芦苇、香蒲。
全世界沼泽(按泥炭层 30厘米计)面积约 5亿公顷,占陆地总面积的 3.35%。沼泽在世界上的分布,北半球多于南半球,而且多分布在北半球的欧亚大陆和北美洲的亚北极带、寒带和温带地区。南半球沼泽面积小,主要分布在热带和部分温带地区。
沼泽里的植物茂盛,一般是挺水植物偏多,草的高矮根据不同地理气候条件决定:纬度较高地区的沼泽草比较高,纬度较高地区的沼泽草较矮,甚至很大部分是苔藓。荷花、莲花也是沼泽湿地的常见植物,它们就属于挺水植物。一些喜湿和耐涝的树种会在沼泽里长得很大,一个明显特征是它们的根基往往很粗。另外,沼泽中还生活着多种动物,形成了不同类型的生物群落。
泥炭,又称黑土、草炭,是古代低温、湿地的植物遗体,被埋在地下,经数千万年的堆积,在气温较低、雨水较少或缺少空气的条件下,植物残体缓慢分解而形成的特殊有机物,多呈棕黄色或浅褐色。我国北方地区分布较多,南方地区只在一些山谷低洼地表土下有零星分布。它是一种很好的栽培基质。
形成泥炭土的主要植物是泥炭藓、冰藓、苔草和其他水生植被。根据泥炭形成的地埋条件、植物种类和分解程度,可分为高位低位、和中位泥炭三大类。
(1)高位泥炭:为温带高纬度植物埋在地层下经长期堆积炭化而形成。以羊胡子草属、水藓属植物为主,分解程度较低,氮和灰分元素含量少,酸性较强,pH值为 4~5。容重较小,吸水透气性好,一般可吸持水分为其干重的 10倍以上,适合作无土栽培基质,但 pH值必须调至 5.5~6.0,也可用于配制培养土。
(2)低位泥炭:分布于低洼积水的沼泽地带,以生长需要无机盐分较多的苔草属、芦苇属植物为主,以及冲积下来的各种植物残枝落叶,经漫长时间的积累形成,分解程度较高,氮和灰分元素含量较多,酸性不强,肥分有效性较高,风干粉碎后可直接作肥料使用。因其容重大,吸水和通气性较差,不宜单独作栽培基质。
(3)中位泥炭:为介于两者之间的过渡性泥炭,性状也介于两者之间,既可用于无土栽培,也可用于配制培养土。
泥炭是煤化程度最低的煤,泥炭也可以称为泥炭、草煤或草炭。它是由水、矿物质和有机质三部分组成。它既是一种能源,又是工、农业许多部门必需的原材料和化工原料,是一种宝贵的天然矿产资源。泥炭地还具有重要的自然保护功能。
泥炭含有一定的腐殖酸,腐殖酸又称胡敏酸。它是由动植物遗骸,主要是植物遗骸,受到微生物和介质作用,经过分解和合成变化而形成的一种有机物质。煤炭腐殖酸存在于泥炭、风化煤和褐煤中。腐殖酸中含有碳、氢、氧、氮等元素,有芳香核、羟基、羧基、羰基、甲氧基等官能团,这些官能团决定腐殖酸具有弱酸性、亲水性、离子交换性、络合性、氧化还原性及生物活性等。
人类利用泥炭的历史很悠久,泥炭曾被作为重要的燃料之一,主要用于取暖,到了近代还被用于发电;由于泥炭(水藓类)本身是一种特殊的材料,通过蒸馏后可制成活性炭,用于净化沙质等;在 18世纪的捷克斯洛伐克,人们将泥炭浴池加温至40~ 42℃后洗浴,据说可治疗各类风湿性疾病、脊椎病、关节炎、妇科病等。自 20世纪 60年代开始,西方国家开始将泥炭用于园艺业,作为大规模工厂化园艺生产的基质材料。
泥炭地可分为水藓泥炭地和沼泽泥炭地。这两类泥炭地的主要区别在于泥炭地形成的条件不同。一般来说,仅仅依靠雨水浇灌的植物形成水藓泥炭地,而主要依靠叶表水的植物形成沼泽泥炭地。
沼泽泥炭地形成时,主要依靠充足的地表水,这种泥炭地由一些芦苇、蓑衣草等堆积而成;而水藓泥炭地在形成时,其表层与地表水没有直接联系,水藓泥炭地的表层始终生长着一种特殊植物——水藓植物,由于这种细胞结构非常大,因而持水能力也特别强,因此,在降雨时水藓植物通过特殊的持水能力,可提高泥炭地表层水位直至其顶部下方几厘米。水藓泥炭地水的垂直交换速度相当缓慢,雨水一般从表层往下渗透一米大约要一天时间,也许要几周时间雨水才能到达泥炭地的底部。
形成水藓泥炭地的条件,除了水藓植物本身之外,泥炭地应不易排水,环境气候应该是降水大于蒸发,纯净而不含营养物质的水质的是水藓植物生长的关键。水藓泥炭地的 pH值一般为 3~ 4,这种生长环境,使绝大部分植物无法在其中生长繁衍,而水藓类植物能在这种特定的环境中生长,通过几千年不断生长和堆积,最终形成最适宜作为园艺基质原料的水藓类泥炭地。
在我国,河流众多。其中流域面积较大的河流主要集中在长江、黄河、珠江、松花江和辽河等流域内。
根据流域特点,河流分为内流河和外流河。而根据我国河流的主要特点,它们多属外流河,其中长江、黄河、黑龙江、辽河、海河、淮河、钱塘江、珠江、澜沧江等向东注入太平洋;怒江和雅鲁藏布江向南注入印度洋;向西流入哈萨克斯坦境内,再向北经俄罗斯流入北冰洋的是中国北部的额尔齐斯河。
我国内陆性河流流域面积占全国总面积的 36%,主要有 4个地区:甘新地区(占 21.3%)、藏北与藏南地区(占7.6%)、内蒙古与也区(占3.4%)、柴达木与青海地区(占3.2%),均属欧亚大陆内陆流域的一部分,由于是距海遥远,干燥少雨,水系不发育,河流极为稀少,甚至出现没有形成河流的无流区。
我国河流虽多,但在地区分布上很不均匀,绝大部分分布在东南部的外流区域内,河网密度多在 500米/平方千米以上。
在所有的地理景观中,河流是属于较为活跃的因素,它能促进地表物质的迁移。每年,我国的众多河流都会流经陆地最后注入海洋,推动了海陆之间的水循环。这些流经山地和丘陵的地区都会在流入海洋的过程中携带大量的泥沙,最后沉积在低洼地带和海洋中。除此之外,每年这些河流都会向海洋和内陆盆地带入大量的盐类。
我国河流年径流量地区差异很大,以长江流域片最大,为 9513亿立方米,其次是西南诸河片和珠江流域片,分别为 5853亿立方米和 4685亿立方米,海滦河流域片最小,仅为288亿立方米,全国年径流总量比较丰富,为 215亿立方米,是我国淡水资源的重要组成部分。我国 8大江河中,年径流深以珠江最大,达 751.3毫米,其次为雅鲁藏布江 687.3毫米,辽河最小,为 64.6毫米,最大最小相差 10倍以上。
近海及海岸湿地发育在陆地与海洋之间,是海洋和大陆相互作用最强烈的地带,生物多样性丰富、生产力高,在全球变化、防风护岸、降解污染、调节气候等诸多方面具有重要价值。
近海及海岸湿地主要有以下几种类型:
(1)红树林沼泽。红树植物是专一在红树林中海滩中生长并经常可受到潮汐浸润的潮间带上的木本植物,包括蕨类植物卤蕨。
半红树植物是只有在洪潮时才受到潮水浸润,是陆、海都可生长发育的两栖植物,有露兜、水黄皮、杨叶肖槿、黄槿、海芒果。
伴生植物是生长在红树林区经常受潮汐浸润的非木本植物,如一些棕榈植物和藤本植物(三叶鱼藤)。
从植物分类上来说,红树属于红树科的植物。而红树林的主要组成部分为红树科植物,如木榄、海莲、秋茄、红树、红海榄……但是并非所有的红树科植物都可以组成红树林,通常情况下,那些生长在陆地或者是高山上的红树科植物并不是红树。
红树林的生长环境是非常特殊的,正因为对环境的要求比较高,所以典型的红树林植物种类是非常有限的。但是这并不表示红树林植物就会逐步消亡,因为它可以通过海流来繁殖,只要是在有海域的地方,无论距离多么遥远,都可以有红树林存在。
从地理位置上来看,非洲大陆和美洲大陆把热带大西洋与热带印度洋和热带太平洋分隔开,虽然如此,热带印度洋和热带太平洋的海水是相通的,所以,在这样的有利条件下,红树林就会生长繁殖,成为联系西方和东方的纽带。
南洋群岛是热带印度洋和热带太平洋交界的地方,在这里具有最漫长的热带海岸线,同时也成为东方群系红树林的发育中心。从世界范围来看,南洋群岛及附近地区的红树林面积最大,种类最多,生长最茂盛,与热带雨林连成一片,使南洋群岛中的很多岛屿被森林所覆盖。
在辽阔的热带印度洋和热带太平洋上,东方群系分布非常广,西到非洲的印度洋沿岸,东到太平洋诸岛,南到新西兰的查塔姆群岛,北到日本和中国南方的海岸。赤道附近的红树林树木高大,种类多样,但向南北种类逐渐减少,树木也较矮。纵观世界范围,我国是红树林的北部边缘,而我国境内发育最为良好的红树林当属海南的红树林,不仅种类多,而且长势良好。如果与南洋群岛相比的话,海南的红树林群落高度是要低一些的,种类也不如南洋群岛的多。
从世界范围来看,红树林大致分布在南北回归线之间的范围内,共有两个分布中心:东亚和中南美洲。与中南美洲相比,东亚红树林的长势更为繁茂。在我国范围内有着与东亚相同的红树林类型,主要分布在广西、广东、海南、台湾、福建和浙江南部沿岸。其中,红树林资源最为丰富的当属广西壮族自治区。纵观太平洋西岸所有拥有红树林的国家,我国的红树林最具有代表性。
(2)海草湿地。位于海洋低潮线以下潮下水生层,生长海草植被,植物盖度≥30%。
海草是一种单子叶植物,它生活在热带和温带海域浅水中。通过研究发现,海草是只适应于海洋环境生活的水生种子植物。
通常来说,要想适应海洋生活,海草具备以下四种机能:第一,具有适应于盐介质的能力;第二,具有一个很发达的支持系统,这个支持系统来抗拒波浪与潮汐;第三,如果完全被海水覆盖,有完成正常生理活动以及实现花粉释放和种子散布的能力;第四,如果有较为稳定的环境,还要具备与其他海洋生物进行竞争的能力。
在海洋浅水海岸带生存是海草的重要特征。一般情况下,海草适合在近海浅水域和河口海湾环境生长,一般是聚集在珊瑚礁的溩湖和大陆架的浅水里,如果完全为淡水区,则不可能有海草。从世界范围来看,海草多数种类分布在东半球的印度洋和西太平洋地区,部分种类分布在西半球加勒比海地区。
在海洋生态环境中,海草起着非常重要的作用。根的存在使海草能够摄取沉积物中含量较高的营养物,而这些营养物通常无法被该生态系统中的其他初级生产者所利用,所以海草的存在是非常必要的。另外,海草在固碳方面起到了重要作用,海草通过其高生产力建立很大的碳储备,在热带地区,这些碳储备被食草动物所利用。通过研究发现,与红树林和珊瑚礁相比,海草具有更高的经济价值。
(3)潮间盐沼。由盐生植物组成,常见碱蓬茅草、盐地碱蓬、辽宁碱蓬、角碱蓬、海三棱蔗草、獐茅杂草等,植物盖度≥30%。
(4)潮间淤泥质海滩。植物盖度≤30%,底质以淤泥为主。
聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com
小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源