濕地生態(tài)系統(tǒng)的形成與演替
一、濕地的形成
水分是濕地形成、發(fā)展的主要因素。氣候和地貌條件決定了地表水的狀況。年降水量大于蒸發(fā)量，空氣濕度又大，在一些低地上，由于排水不暢，地表可常年處于過濕狀態(tài)。這種狀態(tài)改變了土壤通氣狀況，抑制了土壤中動物和微生物的生命活動，破壞了土壤、大氣、植物之間正常的物質(zhì)交換，在缺氧條件下，土壤中礦物質(zhì)的潛育化過程和有機(jī)物質(zhì)的泥炭化過程作用下，形成了濕地。沼澤化過程：
1.水體沼澤化
多發(fā)生在淺水湖泊和小河中。從叢生植物開始，有兩種形成過程。一種是植物呈帶狀從湖岸向湖心侵入。初期在湖底有藻類和浮游生物殘體與泥沙一起沉積在湖底形成腐泥。腐泥不斷加厚，糊泊漸淺，高等植物依次從湖岸向湖心推移。在水下形成泥炭。泥炭不斷加厚。最后，整個湖盆變成沼澤。另一種是植物呈浮毯狀從湖岸向湖水面蔓延。在湖岸長著浮水植物，其根狀莖浮于水面，交織成網(wǎng)狀形成“浮毯"。“浮毯”底部植物殘體脫落形成泥炭。最后泥炭填充整個湖盆。
2.森林沼澤化
林區(qū)的河谷，山麓或分水嶺，常有潛水滲出，造成地表過濕。其上生長苔草等喜濕植物，隨后枯枝落葉、草丘的截攔，保持了地面水流，使鉀、氮、鈣、鎂等元素被淋溶，而鉛、鐵、錳在土層下積累形成不透水層，保持土壤過濕，形成泥炭，發(fā)育為沼譯。在地形平坦的采伐跡地或火燒跡地，由于森林被砍伐，蒸騰少了，造成地表積水，就會形成森林沼澤化。
3.草甸沼澤化
由于地表常年過濕，大量的植物殘體得不到充分的分解。植物殘體和腐殖質(zhì)阻塞了土壤孔隙，缺氧的土壤條件導(dǎo)致泥炭的形成。禾本科植物逐漸被密叢型苔草所代替，于是出現(xiàn)了草甸沼澤。
二、形成沼澤的演替
濕地生態(tài)系統(tǒng)是個動態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能隨時間不斷發(fā)生有規(guī)律的變化，即從一個群落經(jīng)過一系列的演變而成為另一個群落，許多短暫性群落經(jīng)過一個接一個地交替，直到相對穩(wěn)定，其組成與結(jié)構(gòu)是不同于原先那個群落。這是濕地生態(tài)系統(tǒng)的演替，通常屬于水生演替(hydrarch saccession)。形成沼澤的演替常有以下三種情況。
1.湖泊形成的沼澤演替
初期多為富養(yǎng)苔草沼澤。隨著沼澤的不斷發(fā)育，泥炭蘚(Sphagnum palustre S. subsecundun)的入侵，形成中養(yǎng)苔草、泥炭蘚沼澤。此時沼澤化湖泊尚有靜水層。在沼澤湖泊脫離地下水補(bǔ)給后，泥炭蘚得到進(jìn)一步發(fā)展，形成蘚丘，演變?yōu)樨氿B(yǎng)沼澤。水從丘頂部向四外流失。蘚丘表面干燥，通氣較好。此時一有條件，木本植物則立即入侵，發(fā)展成木本沼澤。這種演替過程在我國小興安嶺林區(qū)的寬闊河谷、平緩山坡的低洼地段。常年積水或過濕，地下具有永凍層，基質(zhì)為酸性巖。水呈酸性。泥炭厚1m左右。沼澤地面多草丘。
2.森林形成的沼澤演替
這類演變是從森林沼澤形成開始的，可認(rèn)為是水生演替。
森林沼澤由于泥炭的持水量大，土壤和空氣濕度增加，苔蘚植物大金發(fā)蘚(Polytrichum commune)和泥炭蘚相繼入侵，增加了土壤的濕度和酸度，為喜濕耐酸的植物入侵創(chuàng)造了條件。隨之苔草被棉花莎草(Eriophorum humile)代替。泥炭蘚得到發(fā)展，在草丘間形成地被層，同時小灌木越橘和杜香生長，發(fā)展成中養(yǎng)沼澤。泥炭蘚有特強(qiáng)吸水能力，持水量可達(dá)1600%~3000%，為自身重量的19~31倍。泥炭蘚不斷加厚，有力地抑制了高等植物的生長。泥炭蘚隨之發(fā)展成蘚丘，并掩住草丘，使沼澤表面升高，脫離地下水補(bǔ)給，演替為貧養(yǎng)沼澤。在此時沼澤中樹木生長不良，蓋度多小于40%，為少林或無林的泥炭蘚沼澤。這種沼澤不僅不利于木本植物生長，也不利于小灌木生長。形成了以泥炭蘚為優(yōu)勢種，并伴有地衣和捕蟲植物豬籠草(Nepenthes mirabilis)群落。泥炭蘚沼澤主要分布在大興安嶺的阿爾山、伊爾斯，小興安嶺烏伊嶺、湯旺河流域等地區(qū)。
3.草甸形成的沼澤草甸
草甸形成沼澤后，由于積水和空氣濕度大，泥炭蘚入侵形成中養(yǎng)苔草、泥炭蘚沼澤。草本植物有燈心草(Juncus effusus)、刺子莞(Rhynchospora faberi)。泥炭蘚發(fā)展形成蘚丘，使沼澤地表面升高，形成貧養(yǎng)泥炭蘚沼澤。這類沼澤可在長江中、下游，湖濱以及山地溝谷等低洼地區(qū)形成。群落外貌綠色，層次不明顯。由于地形、土質(zhì)差異，組成種類也不同。建群種有苔草、燈心草等。常見的伴生種有：荊三棱(Scirpus yagara)、龍師草(Heleocharis tetraquetra）和水蓼(Polygonum hydropiper)等。
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——摘自科學(xué)出版社·蔡曉明編著·《生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)》·第三篇 自然生態(tài)系統(tǒng)·第十七章 第二節(jié)
