草原沼泽化

科普中国-科学百科 2018-04-25 作者:刘勇

  草原沼泽化是指由草原演变而成的湿地,多发生在河漫滩、阶地、湖滨、沟谷的草原。

  草原沼泽化常发生在地势低平、排水不畅的地方。在低洼湿润的草原地区,草原植物繁殖快,植物残体在水不易流通的环境里因分解不充分而转化为泥炭,形成厚实的覆盖层,氧气和水便难以进入土壤,使植物大批死亡,土壤中出现大量腐殖酸并生长大量喜湿植物,如苔藓、莎草、芦苇等,草甸植被逐渐被沼泽植被所替代,便在地表形成积水,草甸逐渐转化为沼泽。

  当草原沼泽化发展到最后阶段或成沼的自然条件逆转和人为的排水改造,沼泽又逐渐衰退以至消亡。

  特点

  草原沼泽化是由于地势低洼,地表经常过湿,地下水位较高,在地表水和地下水共同作用下,土壤孔隙度长期被水填充,通气状况恶化,造成厌氧环境,并引起土层严重潜育化,死亡的植物残体的现象。

  在厌氧条件下,细菌分解非常缓慢。这样在水分增加、养分减少的情况下,为植物的自然演替创造了有利条件,使一些草甸植物逐渐减少,要求养分较少、喜湿植物,逐渐增多。这些植物死亡以后,在厌氧条件下得不到彻底分解,逐渐形成泥炭,最后草原演替成沼泽。1

  发展阶段

  具有根状茎的禾本科等植物需要土壤提供良好的通气条件与丰富的营养,但死亡的植物残体,不同的季节中得到不同程度的分解。第二年,土层中的氧为新一代的植物的根系所利用,使前一年的植物残体得不到进一步分解。

  年复一年,植物残体碎屑充塞土壤,通气恶化,肥力变低,使新一代根状茎植物生长位置逐渐上移;并由于土壤变得坚实以后,氧气更加稀少,植物逐渐变化稀疏,形成适于疏丛状植物生长的条件,经进一步演化,进入了疏丛型草甸第二阶段。

  因疏丛植物根系扎的根深,可从土壤深层吸取丰富的矿质养分,土壤中有机胶体更加丰富,雨后,胶体膨胀阻止空气进入土壤,好氧分解被限在土壤表层,随深层土壤养分逐渐减少,疏丛植物便不能再适应,渐渐被密丛植物代替,这便是第三阶段的开始。

  由于密丛植物根的内部具有极为发育的通气组织,其与茎与叶的通气组织连通起来,使它们能在矿质营养丰富的水流条件下生长,也由于它们的分蘖节在地表上及具有菌根的深根,使它们能在矿质营养丰富的水流条件下生活。密丛之中不断保持厌氧分解条件,使分解十分缓慢,活的分蘖节总保持在老的分蘖节上生长,整个株丛就形成一个个孤立的草丛。

  此后,进入泥炭积累期,随泥炭厚度增加,密丛植物渐渐不能适应这种环境了,开始衰退。后由于泥炭上层养成分的不断贫化及湿度增加,短根系禾本科、莎草科等后来入侵植物也逐渐衰亡,使一些主要靠叶绿体的细胞吸收营养元素的藓类,如真藓、灰藓、泥炭藓等侵入。

  研究与运用

  ①为了更好地保护和利用青藏高原高寒草原生态系统功能,了解高寒草甸不同草原类型生态系统结构与功能及生态过程的差异性,本研究对海北站小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、杂类草草甸、矮嵩草(K.humilis)草甸、藏嵩草(K.tibetica)沼泽化草甸植物群落的根土比、土壤容重和土壤养分状况进行了比较研究。

  结果表明,不同植被类型高寒草甸根土比均随着土层深度增加而显著降低,且藏嵩草沼泽化草甸根土比最高(P

责任编辑:科普云

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