湿地生态系统——湿地生态系统的形成与演替

发布时间:2020/9/11,浏览人次:298

一、湿地的形成

   水分是湿地形成、发展的主要因素。气候和地貌条件决定了地表水的状况。年降水量大于蒸发量,空气湿度又大,在一些低地上,由于排水不畅,地表可常年处于过湿状态。这种状态改变了土壤通气状况,抑制了土壤中动物和微生物的生命活动,破坏了土壤、大气、植物之间正常的物质交换,在缺氧条件下,土壤中矿物质的潜育化过程和有机物质的泥炭化过程作用下,形成了湿地。沼泽化过程:

1.水体沼泽化
   多发生在浅水湖泊和小河中。从丛生植物开始,有两种形成过程。一种是植物呈带状从湖岸向湖心侵入。初期在湖底有藻类和浮游生物残体与泥沙一起沉积在湖底形成腐泥。腐泥不断加厚,糊泊渐浅,高等植物依次从湖岸向湖心推移。在水下形成泥炭。泥炭不断加厚。最后,整个湖盆变成沼泽。另一种是植物呈浮毯状从湖岸向湖水面蔓延。在湖岸长着浮水植物,其根状茎浮于水面,交织成网状形成“浮毯"。“浮毯”底部植物残体脱落形成泥炭。最后泥炭填充整个湖盆。
2.森林沼泽化
   林区的河谷,山麓或分水岭,常有潜水渗出,造成地表过湿。其上生长苔草等喜湿植物,随后枯枝落叶、草丘的截拦,保持了地面水流,使钾、氮、钙、镁等元素被淋溶,而铅、铁、锰在土层下积累形成不透水层,保持土壤过湿,形成泥炭,发育为沼译。在地形平坦的采伐迹地或火烧迹地,由于森林被砍伐,蒸腾少了,造成地表积水,就会形成森林沼泽化。
3.草甸沼泽化
   由于地表常年过湿,大量的植物残体得不到充分的分解。植物残体和腐殖质阻塞了土壤孔隙,缺氧的土壤条件导致泥炭的形成。禾本科植物逐渐被密丛型苔草所代替,于是出现了草甸沼泽。


二、形成沼泽的演替

   湿地生态系统是个动态系统,系统的结构和功能随时间不断发生有规律的变化,即从一个群落经过一系列的演变而成为另一个群落,许多短暂性群落经过一个接一个地交替,直到相对稳定,其组成与结构是不同于原先那个群落。这是湿地生态系统的演替,通常属于水生演替(hydrarch saccession)。形成沼泽的演替常有以下三种情况。
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,泥炭藓(Sphagnum palustre S. subsecundun)的入侵,形成中养苔草、泥炭藓沼泽。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,泥炭藓得到进一步发展,形成藓丘,演变为贫养沼泽。水从丘顶部向四外流失。藓丘表面干燥,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。这种演替过程在我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1m左右。沼泽地面多草丘。
2.森林形成的沼泽演替
   这类演变是从森林沼泽形成开始的,可认为是水生演替。
   森林沼泽由于泥炭的持水量大,土壤和空气湿度增加,苔藓植物大金发藓(Polytrichum commune)和泥炭藓相继入侵,增加了土壤的湿度和酸度,为喜湿耐酸的植物入侵创造了条件。随之苔草被棉花莎草(Eriophorum humile)代替。泥炭藓得到发展,在草丘间形成地被层,同时小灌木越橘和杜香生长,发展成中养沼泽。泥炭藓有特强吸水能力,持水量可达1600%~3000%,为自身重量的19~31倍。泥炭藓不断加厚,有力地抑制了高等植物的生长。泥炭藓随之发展成藓丘,并掩住草丘,使沼泽表面升高,脱离地下水补给,演替为贫养沼泽。在此时沼泽中树木生长不良,盖度多小于40%,为少林或无林的泥炭藓沼泽。这种沼泽不仅不利于木本植物生长,也不利于小灌木生长。形成了以泥炭藓为优势种,并伴有地衣和捕虫植物猪笼草(Nepenthes mirabilis)群落。泥炭藓沼泽主要分布在大兴安岭的阿尔山、伊尔斯,小兴安岭乌伊岭、汤旺河流域等地区。
3.草甸形成的沼泽草甸
   草甸形成沼泽后,由于积水和空气湿度大,泥炭藓入侵形成中养苔草、泥炭藓沼泽。草本植物有灯心草(Juncus effusus)、刺子莞(Rhynchospora faberi)。泥炭藓发展形成藓丘,使沼泽地表面升高,形成贫养泥炭藓沼泽。这类沼泽可在长江中、下游,湖滨以及山地沟谷等低洼地区形成。群落外貌绿色,层次不明显。由于地形、土质差异,组成种类也不同。建群种有苔草、灯心草等。常见的伴生种有:荆三棱(Scirpus yagara)、龙师草(Heleocharis tetraquetra)和水蓼(Polygonum hydropiper)等。


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——摘自科学出版社·蔡晓明编著·《生态系统生态学》·第三篇 自然生态系统·第十七章 第二节

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