[科普中國]-森林泥炭沼澤

在茂密的林區(qū)，林葉遮擋了陽光和空氣，林下枯枝落葉成層覆蓋,使地表蓄積了大量水分；加之在土壤層底部常有不易透水的淀積層形成，致使?jié)撍惶Ц?，土壤呈過濕狀態(tài)，樹木生長環(huán)境惡化，而適宜于生長發(fā)育的草本、蘚類植物得到發(fā)展，幾經(jīng)演替,導(dǎo)致森林退化而演變成為泥炭沼澤。

簡述泥炭沼澤的形成可分為兩大類，即水域泥炭沼澤化和陸地泥炭沼澤化。

陸地泥炭沼澤化一般發(fā)生于地表低洼或森林地區(qū)。由于地下水位升高或溢出地表，使地表積水或呈過濕狀態(tài)，導(dǎo)致泥炭沼澤化。陸地泥炭沼澤化包括草甸泥炭沼澤化和森林泥炭沼澤化兩類。

發(fā)生地區(qū)是一種發(fā)生于林區(qū)森林自然演替、采伐區(qū)和火燒跡地的泥炭沼澤。

形成原因是由于林下枯枝、落葉等殘落物的堆積和土壤灰化引起的。

森林采伐和火燒跡地泥炭沼澤化，與土壤水分的平衡遭到破壞有關(guān)；在這些地區(qū)，表土變得緊實(shí)，土壤蒸發(fā)和植物蒸騰水量減少,使土層過濕或地表積水而形成沼澤,進(jìn)而泥炭沼澤化。

森林泥炭沼澤化在茂密的森林地區(qū)，樹的枝葉遮蔽陽光，大量的殘落物覆蓋了地表, 它不僅能保持大量水分, 而且能攔蓄地表徑流，并使其滲入土中。加之在林下土層底部常出現(xiàn)不透水的灰化土, 其阻擋了水的滲失，使?jié)撍惶Ц?，從而?dǎo)致地表經(jīng)常處于過濕狀態(tài)，促使泥炭沼澤化1。隨著植物殘?bào)w層和土層潮濕、通氣惡化及酸性增強(qiáng)，森林自然更替愈來愈困難，而草木植物卻得到了發(fā)展。草本植物占優(yōu)勢的時(shí)間越來越長,草本植物的殘?bào)w也開始占優(yōu)勢。在濕度加重、嫌氣條件進(jìn)一步發(fā)展情況下，引起沼澤植物的發(fā)育, 其殘?bào)w在地表逐漸形成了泥炭, 森林地區(qū)則演變?yōu)槟嗵空訚伞?/p>

類型泥炭沼澤的形成和發(fā)展是緩慢的、長期的。不論是水域泥炭沼澤化還是陸地泥炭沼澤化所形成的泥炭沼澤，根據(jù)沼澤的表面形態(tài)、水源補(bǔ)給條件、礦物質(zhì)養(yǎng)分和植物組合，都能劃分為三種泥炭沼澤類型，即低位泥炭沼澤、中位泥炭沼澤和高位泥炭沼澤。

演化進(jìn)程森林泥炭沼澤的演化，多數(shù)從低位森林泥炭沼澤開始，經(jīng)過中位泥炭沼澤，演化為高位疏林泥炭沼澤或無林泥炭蘚泥炭沼澤。以東北小興安嶺更新山興安泥炭礦為例，自上而下敘述如下2：

6.活泥炭辭層，以中位泥炭蘚為主含有少量檜葉金發(fā)蘚、狹葉杜香、篤斯越桔等貧營養(yǎng)植物。厚0一10cm。

5.淺黃色弱分解泥炭層，泥炭蘚、金發(fā)蘚殘?bào)w占93%~95%，落葉和狹葉杜香占3%~5%。厚10cm。

4.棕色弱分解泥炭層，泥炭蘚、金發(fā)蘚殘?bào)w占85%，落葉松占3%~ 5%苔草和棉花莎草占10%。厚20cm。

3.棕色中分解泥炭層，泥炭蘚和金發(fā)蘚殘?bào)w占30%~ 40%, 其余為苔草和木本植物殘?bào)w和無結(jié)構(gòu)物質(zhì)厚40cm。

2.棕褐色中分解泥炭層, 泥炭蘚和金發(fā)蘚占5%~10%，落葉松占10%，苔草和棉花莎草占70%，無結(jié)構(gòu)物質(zhì)占10,%左右厚20cm

1.褐色中分解泥炭層，木本植物占10 %，苔草占70%，無結(jié)構(gòu)物質(zhì)占10%~ 20% 。厚20cm。

底板為亞粘土。

底部為低位( 富營養(yǎng)) 木本、草本泥炭，中部為中位( 中營養(yǎng)) 的木本、草本、蘚類泥炭( 層3 )，上部為高位( 貧營養(yǎng))的木本、蘚類泥炭乃至泥炭蘚泥炭，顯示了由低位泥炭沼澤至高位泥炭沼澤的演替。

泥炭沼澤演化的相關(guān)因素泥炭沼澤演化與氣候、地質(zhì)和地貌、水文等因素密切相關(guān)2。

（1）氣候是決定泥炭沼澤形成的主要因素。根據(jù)對現(xiàn)代沼澤的研究，由低位泥炭沼澤發(fā)育至高位泥炭沼澤與濕潤氣候有關(guān)?，F(xiàn)代高位泥炭沼澤主要分布在西北歐、北歐、波羅的海三國、俄羅斯和日本北部及北美；在赤道附近和南半球，主要分布于高降雨量的海洋氣候區(qū)，如印尼、馬來西亞和巴西的熱帶低地及智利、阿根廷( 南部) 和新西蘭的涼濕地區(qū)。

（2）地質(zhì)和地貌是制約泥炭沼澤形成、轉(zhuǎn)變的基本因素。由低位泥炭沼澤發(fā)展至高位泥炭沼澤，與沼澤區(qū)構(gòu)造活動(dòng)保持相對穩(wěn)定或緩慢下沉密切相關(guān)。

（3）地下水位對泥炭沼澤有很大影響，因?yàn)橹参锶郝涞姆N類和生長與地下水位有密切關(guān)系。貧營養(yǎng)植物主要在地下水位以上生長，僅接受風(fēng)力搬運(yùn)和降雨補(bǔ)給的養(yǎng)分。富營養(yǎng)植物是在地下水提供的礦物質(zhì)營養(yǎng)和水的條件下生長的，因此生成低位泥炭灰分較高。

森林泥炭沼澤與全球氣候泥炭地的喪失對全球氣候來說是一個(gè)非常嚴(yán)重的事情，泥炭地，尤其是泥炭沼澤森林，起著碳庫的作用，在這種濕地中碳被樹木固定，樹死后或枝葉脫落后有機(jī)物含于部分分解的枯物中，這些物質(zhì)形成了泥炭在完全分解的情況下，二氧化碳將被釋放回大氣中但在這種情況下，分解過程將因?yàn)槿毖鹾蚉H值變低而放慢或終止，因此碳被“鎖”在泥炭土中當(dāng)泥炭森林遭到干擾時(shí)，泥炭地不再是碳庫，而起著碳源的作用這就是說，它將釋放二氧化碳到大氣中由于全世界大量的泥炭地遭到了破壞，所以這些泥炭地成為大氣中二氧化碳的主要來源，這就促使了全球氣候變暖3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學(xué)