湖泊和沼澤課件

湖泊和沼澤一、湖泊的概述

湖泊是陸地上具有一定規(guī)模的天然洼地的蓄水體系。湖泊是地表水的組成部分之一，是陸地表面僅次于冰川的第二大水體。

與河流和海洋相比，湖泊的動力過程，化學(xué)過程及生物過程均具有鮮明的個性和區(qū)域特性。湖泊是自然資源之一。二、湖泊的分類

按湖盆的成因分類按湖水的進(jìn)出情況分類按湖水的含鹽度分類按湖水的營養(yǎng)物質(zhì)分類按湖水與海洋溝通情況分類

構(gòu)造湖盆

火口湖盆

阻塞湖盆（熔巖阻塞，山崩阻塞）

河成湖盆風(fēng)成湖盆冰成湖盆

溶蝕湖盆

海成湖盆1、按湖盆的成因分類構(gòu)造湖盆概念；由地殼的構(gòu)造運(yùn)動所產(chǎn)生的凹陷而形成的湖盆。特點(diǎn)：湖岸線平直而狹長，岸坡陡峻，深度較大。實(shí)例：貝加爾湖(730m,1620m)、滇池(4.4m,10.4m)、撫仙湖(87m,157.3m)。滇池、撫仙湖影像滇池、撫仙湖形成的大地構(gòu)造背景滇池、撫仙湖的成因概念：火山口集水形成的湖盆。特點(diǎn)：外形近圓形或馬蹄形，深度較大。實(shí)例：白頭山天池?；鹂诤枞蹘r阻塞湖盆概念：由火山噴發(fā)物或熔巖流阻塞了河道而形成的湖盆。實(shí)例：鏡泊湖，五大連池。山崩阻塞湖盆概念：山崩阻塞河道形成。實(shí)例：唐家山堰塞湖概念：河流改道、截彎取直，淤積等過程形成的湖盆。特點(diǎn)：多成彎月形或牛軛形，與原河道有一定聯(lián)系，水深較淺。實(shí)例：江漢平原。河成湖盆概念：由風(fēng)蝕作用形成的湖盆。特點(diǎn)：多分布在干旱、半干旱氣候區(qū)沙丘的背風(fēng)側(cè)或沙壟間的洼地，湖水較淺，面積大小不一。實(shí)例：敦煌月牙泉。風(fēng)成湖盆概念：地表水或地下水溶蝕了可溶性巖石而形成的湖盆。特點(diǎn)：外形多呈圓形或橢圓形，湖水一般較淺。實(shí)例：貴州草海溶蝕湖盆冰成湖盆概念：由冰川刨蝕或冰積作用形成的湖盆特點(diǎn)：分布在古冰川活動地區(qū)，成群出現(xiàn)，形狀多樣。實(shí)例：北美五大湖。概念：由沿岸海流的沉積作用，使沙嘴，沙洲不斷伸展，最后封閉海灣而形成。特點(diǎn)：多分布在沿海地區(qū)。實(shí)例：杭州西湖。海成湖盆2、按湖水的進(jìn)出情況分類

按湖水的水源補(bǔ)給條件分類有源湖：有地表水補(bǔ)給的湖泊。例如，太湖，巢湖等。無源湖：主要靠降水補(bǔ)給而沒有河流補(bǔ)給的湖泊。例如，白頭山天池。按湖泊的排泄條件分類外流湖：經(jīng)常有徑流從湖中流出的湖泊。例如，扎陵湖和鄂陵湖。吞吐湖：既有河水流入又有河水流出的湖泊。例如，洞庭湖。閉口湖：沒有水流從湖中排出的湖泊。例如，羅布泊。扎陵湖3、按湖水的含鹽度（礦化度）分類

淡水湖：礦化度<1g/L的湖泊。例如，洞庭湖，鄱陽湖等。微咸水湖：礦化度介于1－24g/L的湖泊。例如，呼倫湖。咸水湖：礦化度介于24－35g/L的湖泊。例如，青海湖，羅布泊等。鹽湖：礦化度大于35g/L的湖泊。例如，察爾汗鹽湖。察爾汗鹽湖4、按湖水的營養(yǎng)物質(zhì)分類

貧營養(yǎng)湖多分布在貧瘠的高原和山區(qū)，一般水深較大，岸變淺灘狹窄。富營養(yǎng)湖多分布在肥沃平原上，水深往往不大。中營養(yǎng)湖表地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GHZB1－1999）湖泊水庫特定項目標(biāo)準(zhǔn)值分類項目標(biāo)準(zhǔn)值Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類極貧營養(yǎng)貧中營養(yǎng)中營養(yǎng)富營養(yǎng)重富營養(yǎng)總磷（mg/L）≤0.0020.010.0250.060.12總氮（mg/L）≤0.040.150.30.71.2葉綠素a（mg/L）≤0.0010.0040.010.030.065透明度（m）≥1542.51.50.55、按湖水與海洋溝通情況分類

外流湖：湖水能夠通過河流流向海洋的湖泊。例如，洞庭湖，太湖等。內(nèi)流湖：湖水不能流入海洋的湖泊。例如，里海、咸海等。三、湖水的化學(xué)成份湖水的主要化學(xué)成份包括：離子、生物原生質(zhì)、溶解氣體、有機(jī)質(zhì)和微量元素等。湖泊的化學(xué)成份首先決定于湖泊所處的地理環(huán)境的特點(diǎn)，其次與湖水的交換，運(yùn)動以及湖中所發(fā)生的各種化學(xué)過程，生物過程有關(guān)。湖水的化學(xué)成份與海水的化學(xué)成份不同之處在于：湖水各主要離子之間并不保持一定的比例關(guān)系。湖水的化學(xué)成份與河水，地下水的化學(xué)成份不同之處在于：湖水化學(xué)成份變化常有生物作用。（1）混合

湖水混合：是湖中水團(tuán)或水分子在水層之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象?；旌献饔么龠M(jìn)了表層湖水和深層湖水的物質(zhì)交換和能量傳遞。混合的主要動力：風(fēng)（渦動）、湖水密度差異（對流）四、湖水運(yùn)動（2）波漾

湖泊整體或局部水域，由于風(fēng)力、氣壓突變、地震等影響，發(fā)生周期性的擺動稱波漾，也稱駐波、定振波。

影響波漾波幅大小、周期長短的主要因素是湖盆形態(tài)、面積和湖水深度等。面積小、深度大的湖泊，通常波漾擺動快、周期短、水位變幅也大；反之則周期長、變幅小。（3）湖流湖流：湖水沿一定方向的前進(jìn)運(yùn)動。按其成因可以分為：風(fēng)成湖流：風(fēng)的作用引起梯度流：水面傾斜產(chǎn)生的湖水流動。慣性流：產(chǎn)生湖流的外力停止后在慣性作用下的湖流混合流：兩種以上湖流混合而成按運(yùn)動形式分為：水平環(huán)流（氣旋型，反氣旋型）垂直環(huán)流（湖岸與湖心增溫不同導(dǎo)致湖水的流動）（4）湖泊增減水由于強(qiáng)風(fēng)或氣壓聚變引起的漂流，使湖泊向風(fēng)岸水量聚集，水位上升，稱為增水，背風(fēng)岸水量減少，水位下降，稱為減水。1、天然湖泊的演化趨勢湖岸線演化彎曲平直湖底演化湖底逐漸填高，湖水逐漸變淺湖水鹽分的演化碳酸鹽型硫酸鹽型氯化物型湖水營養(yǎng)物質(zhì)的演化貧營養(yǎng)中營養(yǎng)富營養(yǎng)湖水生物群落的演化深水生物群落淺水生物群落五、湖泊的演化2、天然湖泊的演化階段青年期，即湖泊形成的初期。湖底較深，湖盆四周布滿沉積物，這些沉積物主要是由山麓堆積與河流沉積組成的粗碎屑。如，瀘沽湖。成年期，入湖河流三角洲發(fā)育，湖盆坡度變緩，湖水變淺，湖泊沉積物以河流沉積物和湖泊沉積物為主，沉積物顆粒變細(xì)，水生植物、浮游生物大量繁殖。如，太湖。老年期，由于沉積物大量充填湖盆，沉積物以湖泊相沉積和沼澤相沉積為主，水域進(jìn)一步縮小和變淺，水生植物大量繁殖，沉積物中含有大量的植物根系和植物殘體，最后向沼澤方向演化。如，洞庭湖。六沼澤的概述沼澤：地表過濕或有薄層積水，土壤水分幾乎達(dá)飽和，并有泥炭堆積，生長著喜濕性和喜水性沼生植物的地段。不同學(xué)科對沼澤賦予不同的定義。從水文學(xué)角度，認(rèn)為地表水分過多地段就是沼澤；從植物學(xué)角度，認(rèn)為沼澤是地表生長有濕生或水生植被的地段；泥炭地質(zhì)學(xué)者認(rèn)為沼澤是泥炭覆蓋層未疏干時厚度不小于30cm，疏干時不小于20cm的地表過濕地段。1、沼澤的形成沼澤是地表土壤層水過飽和的地段。它是一種特殊的自然綜合體，具有三個基本特征：①地表經(jīng)常過濕或有薄層積水：②其上生長濕生植物或沼生植物：③有泥炭積累或無泥炭積累，但有潛育層存在。全球沼澤面積約占陸地面積的0.8％。我國的沼澤主要分布在四川的若爾蓋高原、三江平原等地，總面積約11萬平方公里，占全國陸地面積1.15％。

沼澤一般在溫濕、冷濕氣候和平坦、低洼地形條件下形成。湖泊沼澤化

水體沼澤化

河流沼澤化沼澤的形成

森林沼澤化

陸地沼澤化

草甸沼澤化（1）湖泊沼澤化過程淺湖沼澤化過程：水生植物或濕生植物不斷生長或死亡，沉入湖底的植物殘體堆積，變成泥炭，泥炭的不斷淤積，使湖盆面積縮小，水深變淺，水生植物或濕生植物不斷從湖岸向中心發(fā)展，整個湖泊變成沼澤。深湖沼澤化過程：水中生長根莖的漂浮植物，根莖交織在一起與湖岸相連，形成“浮毯”，植物種子在浮毯上生長，不斷生長、死亡，植物殘體變累積在浮毯上形成泥炭，發(fā)展到一定程度，浮毯下部的植物殘體在重力作用下，沉入湖底形成下部泥炭層，隨著時間的推移，，上下層泥炭層擴(kuò)大加厚，湖底填高，凈水層逐漸減小，最后，上下層相連轉(zhuǎn)化為沼澤。（2）陸地沼澤化過程森林沼澤化過程：往往是由于森林的自然演替、采伐和火燒之后形成的。在寒帶和寒溫帶茂密的針葉林區(qū)，由于森林阻擋了陽光和風(fēng)，枯枝落葉層覆蓋了地面，減少了地面蒸發(fā)，枯枝落葉層又?jǐn)r蓄了部分地面徑流，如遇土壤底層為不易透水的巖石或沉積層，土壤過濕，引起森林退化，適合這種環(huán)境的草類、蘚類生長，森林演變?yōu)檎訚伞２莸檎訚苫^程：常發(fā)生在地勢低平、排水不暢的地方。疏叢草逐漸被密叢草所代替，植物殘體在水不易流暢的環(huán)境里，因分解不充分而轉(zhuǎn)化為泥炭，草甸植被逐漸為沼澤植被所代替，草甸轉(zhuǎn)化為沼澤。（2）沼澤的類型

依沼澤發(fā)育階段的不同，可將沼澤分為三類：低位沼澤：富營養(yǎng)型沼澤，初級階段。呈淺碟形；泥炭層不厚，地標(biāo)地下水豐富，水文狀況沒發(fā)生顯著變化。中位沼澤：中營養(yǎng)型，過渡階段。泥炭層日益增厚，表層變得平坦，水分運(yùn)動狀況發(fā)生改變。高位沼澤：貧營養(yǎng)型，高級階段。由于泥炭層的不斷積累，表面中部凸起，水文狀況發(fā)生顯著變化。3、沼澤的水文特征

沼澤水量平衡：蒸發(fā)量大、徑流量小是沼澤水量平衡的重要特點(diǎn)。在多年變化中，蒸發(fā)量變化小，徑流量變化相對較大。沼澤蒸發(fā)量的大小與沼澤類型、氣候條件及沼澤蓄水的多少有關(guān)。一般說，潛育沼澤、低位沼澤蒸發(fā)量較大，沼澤蓄水多時，蒸發(fā)量與輻射平衡值呈正相關(guān)，在夏季，當(dāng)沼澤前期蓄水量基本耗盡時。沼澤蒸發(fā)與降水量也呈正相關(guān)。4、全球沼澤地分布規(guī)律

全球沼澤的分布受地域分異規(guī)律制約，主要分布在北半球，尤其是氣候冷濕和有凍土層存在的歐亞、北美大陸的寒帶和溫帶地區(qū)。

不同自然地帶的沼澤類型存在明顯差異。主要表現(xiàn)在：

北極地區(qū)

由于蒸發(fā)微弱、存在永久凍土層，低平地表強(qiáng)烈沼澤化，主要發(fā)育以低位草本沼澤為主。沼澤中有泥炭積累，厚度一般不超過30cm。也有的沼澤沒有泥炭積累。

寒溫帶的泰加林地區(qū)是世界上泥炭沼澤強(qiáng)烈發(fā)育的地區(qū)。在俄羅斯的歐洲部分和西伯利亞平原，泥炭沼澤化程度高達(dá)30－40％，泥炭層厚度一般在2m以上，以高位沼澤為主。北美洲北大西洋濱海平原及五大湖一帶，泥炭層可厚達(dá)5m左右。中溫帶和暖溫帶的森林草原區(qū)沼澤多分布在河漫灘、湖濱和溝谷底部，低位沼澤發(fā)育。在干旱和半干旱地區(qū)沼澤面積很小，多為無泥炭沼澤。亞熱帶的森林和草原區(qū)分布有面積不大的低位沼澤。熱帶雨林區(qū)的剛果盆地、馬來半島、亞馬孫河沿岸泥炭沼澤比較發(fā)育，有些地區(qū)面積廣大，可延伸幾十至幾百km，泥炭層厚達(dá)12－15m。5、濕地廣義定義（國際濕地公約采用）：指不問其為天然或人工、常久或暫時性的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有或靜止或流動、或?yàn)榈?、半咸水或咸水水體，包括低潮時水深不超過六米的水域。狹義定義：指陸地和水域的交匯處，水位接近或處于地表面，或有淺層積水，至少有一至幾個以下特征