[科普中国]-泥炭地

植物体死亡后，经微生物和土壤动物的作用而分解。在潮湿或地表积水的环境中，由于氧的缺乏，好氧微生物数量减少，使死亡植物体的分解缓慢，形成有机物的积累现象。这些积累的有机物被称为泥炭，也称草碳或泥煤。自然状态下，有机物生产和贮存远大于分解，积累泥炭的土地被称为泥炭沼泽或泥炭地。

简介自然界的任何植物均有出生、生长和死亡的过程。植物体死亡后，经微生物和土壤动物的作用而分解。在潮湿或地表积水的环境中，由于氧的缺乏，好氧微生物数量减少，使死亡植物体的分解缓慢，形成有机物的积累现象。这些积累的有机物被称为泥炭，也称草碳或泥煤。自然状态下，有机物生产和贮存远大于分解，积累泥炭的土地被称为泥炭沼泽或泥炭地，也有许多学者认为泥炭层达到一定厚度时才称为泥炭地1。

泥炭的形成沼泽泥炭地形成时，主要依靠充足的地表水，这种泥炭地由一些芦苇、蓑衣草等堆积而成；而水藓泥炭地在形成时，其表层与地表水没有直接联系，水藓泥炭地的表层始终生长着一种特殊植物——水藓植物（Sphagnum），由于这种细胞结构非常大，因而持水能力也特别强，因此，在降雨时水藓植物通过特殊的持水能力，可提高泥炭地表层水位直至其顶部下方几厘米。水藓泥炭地水的垂直交换速度相当缓慢，雨水一般从表层往下渗透一米大约要一天时间，也许要几周时间雨水才能到达泥炭地的底部2。

分类根据泥炭形成环境和泥炭地地表形态特性，泥炭地可以分为苔原多边形泥炭地、冻结的丘状泥炭地、崎岖位镶嵌的泥炭地、毯状披盖式泥炭地，突出贫营养泥炭地、宁静展富营养泥炭地。

主要泥炭地类型分布1.苔原多边形泥炭地重要漫衍在欧亚大陆、北美洲、阿拉斯加和南极洲的连续冻土区。本区天气寒冷，降水量少，地面冷湿，沼泽植物多生长些低矮的莎草、苔藓和地衣，生恒久短，植物生长量亦少，植物残体剖析迟钝，每年有机残体只有少量积聚。泥炭沼泽大片漫衍，多发育在平展和稍低洼处，但泥炭层较薄，一样通常不凌驾50cm，泥炭积蓄量不大。一年中泥炭层多处于冻结状态，泥炭沼泽地貌与冻土有亲昵干系，形成苔原多边形泥炭地景观3。

2.冻结的丘状泥炭地(或泥炭丘沼泽)

漫衍在北美洲、欧亚大陆、斯堪纳维亚半岛北部的苔原、丛林苔原和泰加林带不连续永冻土区，其特点是泥炭地形成几米高的小丘，丘上为贫营养沼泽，泥炭丘间发育有湿润的富营养沼泽洼地或积水，泥炭丘是由吸足周围沼泽水分的冰核膨胀作用及冻层边沿冰结沉积作用形成。

3.崎岖位镶嵌的泥炭地(阿帕泥炭沼泽)

重要漫衍在斯堪纳维亚半岛北部(芬兰和瑞典的北部和中部)和欧亚大陆西部的北方带，在北美也有此类泥炭地发育。该类泥炭职位地方于泰加林带北部和中部的某些地区，大部门属于末了一次冰期形成的冰碛平原、湖渍平原、波状冰碛等地貌部位，其泥炭化水平为10%～50%。本区特点是地表洼陷，在垅岗或草丘上生长中营养或贫营养植物，错落于生长富营养植物的洼地或小湖中，垅岗与湿洼地都向左侧倾斜分列于沼泽地面，也称垅岗湿洼地泥炭沼泽。在芬兰和一些国度称为阿帕式泥炭沼泽(Aapamires)。

4.毯状披盖式泥炭地

这是一种特别范例泥炭地(沼泽)，泥炭沼泽因阵势增高而上升，在北威尔士贝温(Beimyn)山地发育的披盖式泥炭沼泽，乃至形成在倾斜26的斜坡上。这类泥炭沼泽在欧洲重要漫衍在爱尔兰、威尔士、英格兰北部、苏格兰和挪威的高海岸带(海拔200～500m)；在北美洲加拿大、纽芬兰的局促海岸带；在南半球智利南部和新西兰西南部海岸带，即在极度海洋天气区，当降水量大于蒸发量时，覆被泥炭沼泽直接发育在矿质泥土或低地泥炭之上，宛如一条毯子盖在高地、斜坡地和洼地上面。在英国把这类泥炭地称为blanketbog，在苏格兰被称为uplandmoor，在瑞士被称为teckmoor。

5.突出的贫营养泥炭地：贫营养泥炭地漫衍在欧洲西北部、俄罗斯、日本北部和北美洲北部。在这个根本连续带以南，还大概漫衍在高原区、印度尼西亚、马来西亚和巴西的热带低地以及智利、阿根廷和新西兰等凉湿地区。就其形态来讲可以分为中央突出的贫营养泥炭地、穹窿平台状泥炭地和穹窿同心圆状泥炭地。位于欧亚大陆泰加林中部、南部和混交林带北部(约莫53N～66N)，因此贫营养泥炭沼泽为主的地带，通常形成大的贫营养泥炭沼泽复合体，占据了末了冰期形成的宽阔海岸低地和宽大平原区，海拔一样通常不凌驾100～200m，其特点是地表突出，由贫营养泥炭构成。沼泽面积巨细、沼泽的突出水平和微地形特性各地差别较大。沼泽植物区系和构成固然非常缺少、单调，但各地也有所差别。

6.平展的富营养泥炭地：漫衍在欧亚大陆的阔叶林、丛林草原和北美大陆的高原带，局部深入到草原、半荒原和荒原等弱度泥炭聚集带。该区一样通常倒霉于泥炭沼泽发育，沼泽零散漫衍在沟谷、盆地、河道两岸、湖泊周围或种种浅洼地中。泥炭沼泽地表平展，常见有种种范例的草丘，发育有富营养的木本泥炭、草本泥炭。该地区泥炭漫衍零散，一样通常泥炭储量不大。

其他分类方法（1）泥炭地又可分为水藓泥炭地(Bogs)和沼泽泥炭地(Fens)。这二类泥炭地的主要区别在于泥炭地形成的条件不同。一般来说，仅仅依靠雨水浇灌的植物形成水藓泥炭地，而主要依靠叶表水的植物形成沼泽泥炭地。

（2）按照养分含量的高低不同,可将泥炭地划分为贫、中和富营养三种类型。其中贫营养型泥炭地的养分补给主要源于大气降水甚至空气尘埃, 其他两种类型泥炭地的养分补给则主要源于地表水和地下水。

（3）形成泥炭土的主要植物是泥炭藓、冰藓、苔草和其他水生植物。根据泥炭形成的地埋条件、植物种类和分解程度，可分为低位、高位和中位泥炭三大类。

**高位泥炭:**为温带高纬度植物埋在地层下经长期堆积炭化而形成。以羊胡子草属、水藓属植物为主，分解程度较低，氮和灰分元素含量少，酸性较强，pH值在4至5之间。容重较小，吸水透气性好，一般可吸持水分为其干重的10倍以上，适合作无土栽培基质，但pH值必须调至5．5至6.0 左右，也可用于配制培养土。

**低位泥炭:**分布于低洼积水的沼泽地带，以生长需要无机盐分较多的苔草属、芦苇属植物为主，以及冲积下来的各种植物残枝落叶，经漫长时间的积累形成，分解程度较高，氮和灰分元素含量较多，酸性不强，肥分有效性较高，风干粉碎后可直接作肥料使用。因其容重大，吸水和通气性较差，不宜单独作栽培基质。

**中位泥炭:**为介于两者之间的过渡性泥炭，性状也介于二者之间，既可用于无土栽培，也可用于配制培养土。

它们与腐叶土有着本质的不同，腐叶土是由落叶经堆积腐熟发酵所形成的有机物质。它松软质轻，排水透气性好，可直接作盆栽培养土，但不能用作无土栽培基质。4

泥炭地生态系统的功能与用途泥炭的功能与用途泥炭是在泥炭沼泽中形成和积累的重要矿产资源，是沼泽植物遗体转变成的具有多组分、多级分、半胶体特性的高分子复杂亲水体系。泥炭的有机质、腐殖酸含量高，纤维含量丰富，疏松多孔，通气透水性好，比表面积大，吸咐螯合能力强，有较强的离子交换能力和盐分平衡控制能力。泥炭腐殖酸的自由基属于半醌结构，既能氧化为醌，又能还原为酚，在生物体的氧化还原作用中起着重要作用，具有较高的生物活性和生理刺激作用，因而在工业、农业、医药、环保等领域应用十分广泛，是我国少有的具有重要价值但却未得到合理利用的有机矿产资源。

泥炭地的生产功能泥炭地的半水半陆过渡特征和高度的生境异质性，是多种珍稀、濒危野生动植物的重要栖息生存环境，也是微生物、土壤动物的生活场所。在湿地(尤其是泥炭地)生活、繁殖的鸟类有300多种，占全国鸟类总数1/3左右。我国的40多种国家一类保护的珍稀鸟类约有1/2在湿地生活。湿地还是许多名贵鱼类、贝类的产区以及重要造纸原料芦苇及其他有经济价值的植物生长区4。

泥炭地的水文调节功能泥炭地是一个巨大的水分蓄积库，具有很强的持水能力，也是重要的淡水资源库。泥炭地植物可以蓄积大量的水分，同时泥炭本身也可以保持大于其本身重量3～9倍或更高的蓄水量。我国三江平原沼泽地中的草根层和泥炭层，孔隙度为72%～93%，饱和持水量830%～1030%，最大持水量为400%～600%，出水系数为0．5d左右，因此它的蓄水和透水能力较强。由于泥炭地土壤的这种储水能力，因此泥炭地具有天然蓄水库之称，可以调节河水径流量、削减洪峰、均化洪水5。

泥炭地的气候调节功能泥炭沼泽是泥炭形成和积累的场所，沼泽植物固定的二氧化碳以泥炭形式积存下来，暂时退出地质大循环，成为大气二氧化碳的一个特殊的“汇”，对控制大气二氧化碳浓度的增高有着举足轻重的意义。从全球角度看，如果沼泽全部排干，则碳的释放量相当于森林砍伐和化石燃料燃烧排放量的35%～50%。由于泥炭地供水充分并有强烈的植物蒸腾作用，因此沼泽蒸发是水面蒸发的1～2倍。泥炭地的蒸腾和蒸发作用可以保持局地的空气湿度。新疆博斯腾湖及其周围沼泽附近较远的库车地区(距离300km)平均气温低1．3～4.3℃;7～9月份相对泥炭地增加5%～23%;沙尘暴日数减少25%。

泥炭地的净化功能泥炭通过沉淀作用、吸附、吸收、离子交换、氧化还原和分解代谢作用等途径实现其净化器的功能。大量研究和实践表明，泥炭地对氮磷具有重要拦截滤过作用，其截留量可达70%～90%，同时由于泥炭比重小，富含有机质，是一种吸附能力很强的吸油材料。

泥炭地的信息功能泥炭中植物硅酸体种类组合及泥炭纤维素同位素组成等指标都可用来反映环境气候变迁，在某些情况下，它能提供孢粉等化石所不能提供的资料。

泥炭地利用状况及其面临的威胁泥炭是一种重要的有机矿产资源，随着科学技术和社会经济发展，大规模的泥炭被开采。由于无计划开采，滥采乱挖，不仅泥炭资源浪费严重，而且沼泽地表植被破坏也十分严重，深浅不一、大小不同的废弃泥炭矿坑遍地皆是，对湿地生物多样性保护不利，对可持续利用构成重大威胁4。

泥炭地的保护恢复对策泥炭资源的合理利用泥炭为不可更新资源，必须合理利用，节约利用，努力提高其利用率。泥炭资源开发前，应进行环境影响评价;在泥炭资源开采设计时，应该进行系统的土地复垦规划;根据不同泥炭类型、泥炭地发育状况及破坏程度，确定不同的利用保护措施。对水文条件好、植被发育良好、正发挥着重要的环境功能和效益的现代泥炭地，应该积极稳妥地加以保护。对那些因为人为或自然因素造成退化和破坏、已经失去了应有环境功能和效益的死亡泥炭地，可以进行有序开发，同时泥炭的利用应以农业、工业等高附加值利用为主要方向。不同类型和不同层次的泥炭，其理化性质不同，应采取不同的利用方式，努力提高开采效率。开采泥炭时，可留下一层泥炭，以利泥炭地自然恢复4。

科学管理泥炭地的水资源盲目地将泥炭地排水疏干，不但导致泥炭地肥力下降，而且极易因荒火或人类活动不慎酿成火灾，难以扑灭，造成泥炭资源的无谓浪费，因此科学管理泥炭地的水资源，维持适宜的泥炭地水文条件，对于泥炭地的保护与合理利用具有重要的意义。

积极恢复退化的泥炭地植被在系统生态学原理指导下，运用生态建设方法，通过高技术、高信息和高管理等负熵的输入，选择适宜的植物品种进行栽培或移植，建立人工泥炭地生态系统，优化其系统结构，扩大系统的功能，最终达到人地系统协调、稳定、持续发展。而实现这一目标的首要任务是湿地植被和水分关系的恢复。大力开展退耕还湿工作，将保护区内的耕地尤其是核心区全部退为湿地、草地或林地;退耕还湿后有利于湿地的集中连片、增加湿地之间的水力联系，有利于湿地水域生态系统的重建和规模的扩大。退耕还湿由于残留作物种子，应做好退耕后湿地植被的监测工作，防止物种入侵4。

控制农业生产活动确定合理开发模式，根据生态农业、生态工程和生态经济学原理，遵循泥炭地形成、发育自然规律，按生态关系、食物链关系将生物种植、养殖组成生产线，提高泥炭地生态系统物质循环、能量流动利用效率，变泥炭地农业恶性循环为良性循环。例如稻苇鱼、稻苇蟹、苇鸭等复合生态模式，种植和养殖业各亚系统在用水时间、空间和数量上的差异可以实现水资源的综合利用和循环利用。

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学