第六章-濕地的形成和演化-上課課件

Whywasthereawetland?第六章濕地形成與演化Whichfactoristhemainreasonforwetlandformation?Climate,hydrology,physiognomyorbiology?Whywasthereawetland?第六章濕地1第六章-濕地的形成和演化-上課ppt課件2第六章-濕地的形成和演化-上課ppt課件3濕地形成受到大尺度地質地貌、氣候的影響，還受到水分、土壤和植被等區(qū)域或局域因素的作用一、地質地貌1.地質構造：是濕地形成的基礎。2.地貌影響：直接影響濕地的發(fā)育。第一節(jié)濕地形成的因素濕地形成受到大尺度地質地貌、氣候的影響，還受到水分、土壤和植4二、氣候因素1.降水：為濕地提供了根本的水分補給。2.溫度：影響區(qū)域的凈殘留水量。三、水文因素1.水資源：總量、水位高度、徑流狀態(tài)等。2.水源補給：大氣降水、地表水、地下水、冰雪融水。四、土壤植被1.植被：植被是濕地發(fā)育后形成的，但能夠影響濕地類型的發(fā)展和演化2.土壤：土壤的透水性等性質能夠影響濕地的地表水運動特征。二、氣候因素5在地理分異尺度上（大尺度），地質地貌、氣候和水文條件是決定性因素，而植被土壤等僅是影響因素。在地理分異尺度上（大尺度），地質地貌、氣候和水文條件是決定6但在區(qū)域尺度上，濕地的形成只需要滿足下列幾個條件：1.相對的負地形相對的負地形是針對一定的區(qū)域內微地貌分異而言的。是指在同一地類型分布區(qū)內相對地勢較低的區(qū)域，如高原和平原上的淺洼地等。相對的負地形總是區(qū)域集水中心，這使得這些方更容易積水或土壤水飽和而形成厭氧的環(huán)境，從而生長濕地植物，發(fā)育濕地土壤。2.具有水源補給條件濕地生態(tài)系統(tǒng)的形成還必須有一定的匯流條件即水源補給條件配合。

濕地水源補給類型有地表水流、地下滲流、冰雪融水和直接的大氣降水。3.隔水層的存在區(qū)域隔水層的存在不僅可以使匯集到相對負地形中的水不至于垂直滲漏或者向外滲漏，而且可以使區(qū)域地下水位達到一定的高度。如果沒有隔水層的存在，地表積水或土壤水飽和是難以維持的，因此，隔水層的存在是濕地形成的一個必要條件。但在區(qū)域尺度上，濕地的形成只需要滿足下列幾個條件：7沼澤化過程：主要是通過區(qū)域水位面抬升、區(qū)域地形緩慢下降或者兩者的結合使地表積水或土壤水飽和而形成濕地，使原來的陸地生態(tài)系統(tǒng)向濕地生態(tài)系統(tǒng)方向發(fā)展。陸化過程：水生生態(tài)系統(tǒng)向濕地生態(tài)系統(tǒng)的轉化，這個過程主要是通過區(qū)域水位面下降、地形相對抬升或者是兩者相結合而形成濕地。第二節(jié)一般沼澤化過程理論沼澤化過程：主要是通過區(qū)域水位面抬升、區(qū)域地形緩慢下降或者兩8苔草寸草菖蒲水蔥眼子菜松嫩平原牛軛湖沼澤化濕地苔草寸草菖蒲水蔥眼子菜松嫩平原牛軛湖沼澤化濕地9(一）湖泊濕地沼澤化規(guī)律1.淺水緩岸沼澤化特征：由水域邊緣向中心擴展也稱“向心陸化型”或“向心沼澤化型”2.深水陡岸沼澤化

特征：從水域中心向邊緣或邊緣向

四周擴展，是一種自上而下的沼澤化。(一）湖泊濕地沼澤化規(guī)律10（1）淺水緩岸湖泥炭沼澤化過程（植物帶狀侵入型）湖泊岸坡較緩，湖水較淺，湖水光照條件好，湖底生長大量低等藻類植物，死亡后堆積于湖底，導致湖水逐漸被淤淺。湖濱地帶植物大量繁殖起來。因為水深不同，植物群落分布由湖岸向湖心呈有規(guī)律的變化。通常在岸邊生長著以苔草為主的植物群落，在湖水深不足1m的地段為挺水植物帶，如蘆葦、香蒲等；水深1-2m，則為浮葉植物帶，如水芋、睡蓮等；在水深2-8m，則為沉水植物帶。各帶植物死亡后，沉積于湖底逐漸積累起泥炭，湖泊也因此逐漸變淺。各植物帶因湖水變淺，依次向湖心推進，原挺水植物帶被苔草群落所代替，原浮葉植物讓位給挺水植物帶，浮葉與沉水植物帶也相應向湖心推移。最后整個湖泊被泥炭填滿，原來的湖泊則變成泥炭沼澤。這種由湖濱向湖心演化的形式，都是在湖水位變動較小，長期處于相對穩(wěn)定情況下發(fā)生的。（1）淺水緩岸湖泥炭沼澤化過程（植物帶狀侵入型）11第一節(jié)傳統(tǒng)的濕地形成與發(fā)育理論水生、沼生植物帶狀侵入型沼生植物“浮毯”蔓延型第一節(jié)傳統(tǒng)的濕地形成與發(fā)育理論水生、沼生植物帶狀侵入型沼生12（2）深水陡岸湖泥炭沼澤化過程發(fā)育在湖岸較陡，水深自湖岸到湖心變化迅速的湖泊里。由于漂浮植物在近岸的湖面大量繁殖，死亡后沉入湖底轉化為泥炭。開始時在風浪小的湖邊水面上，如湖灣處，長滿了漂浮植物，并與湖岸相連。漂浮植物主要是蔓延在水面上的長根莖植物，如甜茅、睡菜、水芋及沼萎陵菜等等。這類長根莖植物的根莖交織成網，形成毯狀漂浮在湖面上，稱為浮毯或漂筏子。隨養(yǎng)分逐漸豐富起來，其他植物隨即侵入，以后浮毯增厚、密度增大，又為苔草等植物生長提供了有利條件，浮毯逐年擴大、增厚，并向水中沉沒，其下部死亡的植物殘體，脫落下來沉入湖底，轉化為泥炭，使湖底逐漸墊高，漸漸使浮毯與湖底泥炭相接，浮毯繼續(xù)向湖心擴展，湖泊逐漸縮小變淺。（2）深水陡岸湖泥炭沼澤化過程13第一節(jié)傳統(tǒng)的濕地形成與發(fā)育理論水生、沼生植物帶狀侵入型沼生植物“浮毯”蔓延型第一節(jié)傳統(tǒng)的濕地形成與發(fā)育理論水生、沼生植物帶狀侵入型沼生14（3）復合型湖泊沼澤化

若在湖岸地貌不對稱的條件下，如一岸陡、一岸緩，湖水深淺不一，緩坡岸進行植被帶狀侵入型的湖泊沼澤化，陡坡岸進行“浮毯”蔓延型沼澤化。這種二種沼澤化類型復合型形成的沼澤比較多見。（3）復合型湖泊沼澤化15

二、陸地沼澤化成因：地下水位升高；土壤養(yǎng)分貧乏；人類活動影響1.草甸沼澤化2.森林沼澤化3.永凍土區(qū)沼澤化二、陸地沼澤化161.草甸沼澤化1）生草化過程理論

————植物自然演替理論：根狀莖禾草植物階段疏叢型禾草植物階段密叢型禾草植物階段1.草甸沼澤化171）根狀莖禾草植物階段根狀莖禾草植物需要質地疏松、通氣良好且營養(yǎng)豐富的土壤。由于植物殘體分解不充分，土壤孔隙被殘體碎屑填充，營養(yǎng)水平下降，根狀莖禾草植物生長位置逐漸上移。土壤緊實度增加的過程中，土壤氧氣含量逐漸降低，根狀莖禾草植物逐漸稀疏。1）根狀莖禾草植物階段182）疏叢型禾草植物階段疏叢禾草植物喜氧、根系深，可以從土壤的鐵質層吸取豐富的礦質養(yǎng)分，包括磷和鈣。有機殘體繼續(xù)積累，有機膠體（腐殖質）更加豐富，土壤持水量相應地增加，易造成膠體膨脹，阻止空氣進入土壤，有氧分解僅限于土壤表層。鐵質層養(yǎng)分的逐漸減少甚至枯竭，氮、磷養(yǎng)分不足，疏叢型禾草逐漸不適應該環(huán)境。2）疏叢型禾草植物階段193）密叢型禾草植物階段密叢型禾草植物分蘗節(jié)均在土壤表面以上。植物具有發(fā)達的通氣組織，且有菌根存在。死亡枝葉構成密叢中心部分，營造積水厭氧環(huán)境。新的分蘗均在四周產生，但均高于原分蘗節(jié)。3）密叢型禾草植物階段20第一節(jié)傳統(tǒng)的濕地形成與發(fā)育理論根狀莖禾草植物疏叢型禾草植物密叢型禾草植物第一節(jié)傳統(tǒng)的濕地形成與發(fā)育理論根狀莖禾草植物疏叢型禾草植物212）地表低洼過濕論由于地表低洼，土層經常過濕或地表長有積水，使土壤潛育化形成的。因而，由于不同地貌上洼地的水源及其過濕原因不同，故草甸沼澤化的過程各有不同。2）地表低洼過濕論222.森林沼澤化在一般情況下，森林是不易發(fā)育沼澤的，只在森林采伐跡地或火燒跡地才能看到沼澤化現象。因為樹木消失后失去了巨大的吸水能力，破壞了土層的水分平衡，由于下部有不透水層，地表水下滲，流失困難，造成潛水位上升，濕生和沼生植物生長，導致跡地沼澤化。在季節(jié)凍土時間長并有永凍層分布的山地，水分下滲困難，地表過濕，也容易引起林地沼澤化。2.森林沼澤化233.永凍土區(qū)沼澤化環(huán)境特點：氣候寒冷降水量少地表切割微弱，多封閉洼地，形成眾多淺湖永凍層形成隔水板3.永凍土區(qū)沼澤化24第六章-濕地的形成和演化-上課ppt課件25第六章-濕地的形成和演化-上課ppt課件26第六章-濕地的形成和演化-上課ppt課件27一、泥炭沼澤演化的三階段理論threephases泥炭沼澤發(fā)展的三階段理論：即低位（富營養(yǎng)）階段、中位（中營養(yǎng)）階段和高位（貧營養(yǎng)）階段第三節(jié)經典的泥炭沼澤演化理論一、泥炭沼澤演化的三階段理論threephases第三節(jié)281.低位泥炭沼澤階段泥炭層薄，沼澤地表仍低洼，各種水源補給豐富，沼澤富含礦質養(yǎng)分，潛水位較高，或地表有薄層積水。此階段，泥炭多呈中性或微堿性反應，沼澤植物亦以喜富營養(yǎng)植物為主，如苔草、莎草、蘆葦等。1.低位泥炭沼澤階段292.中位泥炭沼澤階段mesomoor因泥炭積累加厚，沼澤地表平坦或微隆起，沼澤潛水位和礦質養(yǎng)分均低于富營養(yǎng)泥炭沼澤階段。此階段，泥炭呈弱酸性或中性反應，沼澤植物以喜弱酸性植物為主。2.中位泥炭沼澤階段mesomoor303.高位泥炭沼澤階段highmoor隨泥炭積累進一步增加，地表隆起，沼澤中部地表水和地下水已很難進入，水分只能通過大氣降水來補給，因此，礦質養(yǎng)分貧乏。此階段，泥炭呈強或中酸性反應。沼澤植物以喜酸性植物為主。3.高位泥炭沼澤階段highmoor3120世紀中期，蘇聯學者E.A.卡爾金娜根據蘇聯大量的泥炭沼澤航空照片，通過分析，在三階段理論的基礎上，提出八階段理論。她將泥炭沼澤進入高位階段后進一步演化的情況加以細分。20世紀中期，蘇聯學者E.A.卡爾金娜根據蘇聯大量的泥炭沼澤32泥炭沼澤隆起后的四個階段不是連續(xù)發(fā)展的必然規(guī)律，而是在不同條件下，不同發(fā)展形勢。泥炭沼澤表面隆起后，大氣降水除滲入泥炭層深處外，還可通過表層流到邊緣，可造成中心的潛水位下降，表層泥炭通氣性變好，泥炭分解加強，于是有部分灌木和喬木生長。若泥炭沼澤邊坡傾斜很小，中心向四周的水流流速很慢，潛水位較高或接近地面，中心區(qū)的松樹則會逐漸死亡。泥炭沼澤隆起后的四個階段不是連續(xù)發(fā)展的必然規(guī)律，而是在不同條33若泥炭沼澤受外圍陡坡的限制，向外擴展困難，則使泥炭沼澤邊坡變陡，形成邊緣洼地。因邊坡滲流快，潛水位下降，易形成綠化斜坡帶，而中心則平坦開闊。若泥炭沼澤周邊相對平坦，無陡岸束縛，則圍繞中心形成環(huán)狀的壟崗—洼地地貌格局。緩邊坡隆起泥炭沼澤發(fā)展到一定階段，可生長地衣，泥炭分解加強，中心區(qū)出現次生小湖。邊坡常為壟崗—洼地，中心為小湖和洼地混合區(qū)。若泥炭沼澤受外圍陡坡的限制，向外擴展困難，則使泥炭沼澤邊坡變34二.泥炭沼澤發(fā)育的一般規(guī)律1.發(fā)育期2.擴展期1）水平擴展2）垂直擴展3.衰退期1）氣候變化2）地表切割，地下水位下降3）洪積物覆蓋4）地殼新構造運動二.泥炭沼澤發(fā)育的一般規(guī)律35第二節(jié)傳統(tǒng)的泥炭

沼澤形成與發(fā)育理論濕度升高溫度降低第二節(jié)傳統(tǒng)的泥炭

沼澤形成與發(fā)育理論濕度升高溫度降低36三.雨養(yǎng)泥炭沼澤的循環(huán)更新

1.背景該理論是由瑞典生態(tài)學家R.Sernander于1910年斯德哥爾摩11屆國際地質學大會上提出的，此后成為第四紀地質學和植物生態(tài)學研究史中的經典理論。

三.雨養(yǎng)泥炭沼澤的循環(huán)更新372.理論雨養(yǎng)泥炭沼澤植被群落存在從丘間至蘚丘再至丘間的循環(huán)更新規(guī)律，即丘間植被由于地勢低洼，水分充足，生長速度大于