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沼泽分三类:看水面比周围地面高还是低

一片长满草的水湿地,脚下踩着软乎乎的草墩,很多人直接叫它沼泽。沼泽内部差别很大:有的水面低于周围地面,有的与地面齐平,有的中间鼓起来高过四周数米。这三类的水源与泥炭都不一样。

先看水面:低于、齐平、高于,对应低中高三类

低位沼泽位于洼地底部,水面低于或接近周围地面,地下水与地表水都能流进来,矿质营养丰富。这类沼泽植物茂密,泥炭分解充分,颜色深褐,灰分常达一成以上,摸上去有明显的砂感。

高位沼泽的水面高于周围地面,中心隆起 1–3 米,只靠降水补给,营养贫乏。中位沼泽介于两者之间,水面大致齐平,兼有地下水与降水补给,是过渡类型,分布也最不稳定。

再看植物:苔草、芦苇与泥炭藓各守一类

低位沼泽以苔草、芦苇、香蒲为主,植株高、生长旺,地表常见草墩与积水小坑。高位沼泽以泥炭藓为主,植株低矮,颜色由绿转红,表面密布小水窝,一脚踩下去能陷到小腿。

泥炭藓能持水,自身干重 15–20 倍的水都能吸住,这使得沼泽中心不断抬高。植物组合比水面高度更好用,因为水面在丰枯季节会变,植物却年年留在原地,群落不会跟着水位跑。泥炭藓的叶片有贮水细胞,干燥后能迅速吸水复原,这是它在贫营养环境里占优势的原因。

泥炭的颜色与纤维保存度给出分解程度

挖开泥炭看断面:低位沼泽的泥炭呈黑褐色,植物结构模糊,手捏成团,干燥后硬结;高位沼泽的泥炭呈黄褐色,纤维清晰可辨,质地轻,干燥后仍然松散。

分解度低的泥炭保留大量未分解的茎叶,颜色浅,纤维长度可达数厘米;分解度高的泥炭颜色深、灰分多,断面看不出植物结构。用颜色与纤维两项对照,比单看厚度更说明问题,断面上还能看到根茎与叶片的轮廓,越深越模糊。

泥炭能积累,靠的是生产量压过分解量

植物残体在积水缺氧的环境下分解缓慢,每年新长的部分大于被分解的部分,剩余的就一年年堆起来。垂直加积速率通常只有 0.5–2 毫米/年,堆 1 米要 500 年上下。

一旦水位下降、氧气进入,分解速度立刻超过生产速度,泥炭层开始收缩下沉,地表能在一两年内降低几十厘米。本文判断:泥炭层的厚度记录的是积水的持续时间,不是植物生长的时间。

关键数据

下列数值为常见范围,不同气候区差别较大,厚度上限多见于高纬度泥炭地。

  • 泥炭垂直加积速率 0.5–2 毫米/年
  • 泥炭层厚度常见 1–5 米,厚者超过 10 米
  • 高位沼泽泥炭灰分常低于 5%
  • 低位沼泽泥炭灰分可达 10%–20%
  • 高位沼泽表面可高出周围地面 1–3 米
  • 泥炭藓持水量可达自身干重的 15–20 倍
  • 沼泽年积水期常超过 200 天

沼泽分类在排干与火烧之后会误判

排干的沼泽水面下降,中心隆起消失,植物被旱生草类替换,按水面高度分类会把它归到低位。看现代表面得到的是排水后的状态,不是它原本的发育类型。

火烧会烧掉表层 30–50 厘米泥炭,留下黑色炭屑与凹坑,颜色接近分解度高的泥炭。判断分解度必须避开火烧层,否则会把高位沼泽认成低位沼泽,水源判断也跟着错。

参考文献

  • 柴岫 主编.《泥炭地学》. 地质出版社, 1990. —— 泥炭类型与积累。
  • 中国湿地植被编辑委员会.《中国湿地植被》. 科学出版社, 1999. —— 沼泽植物群落。
  • Rydin, H., Jeglum, J. K. The Biology of Peatlands. Oxford University Press, 2006. —— 泥炭地发育。
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文章名称:沼泽分三类:看水面比周围地面高还是低
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