自然手札泥炭沼泽,你深陷其中了吗
泥炭沼泽湿地仅覆盖地球陆地表面的2.84%,但占全球土壤碳含量高达近30%。泥炭沼泽是世界上分布最为广泛的一种湿地类型,有着“碳吸收器”“水质净化器”的美称。泥炭沼泽作为湿地资源的重要组成部分,单位面积碳储量在各类陆地生态系统中最高,是陆地生态系统中的重要碳库。保护好泥炭沼泽湿地的生态环境,对于调节区域环境、缓解气候变化等方面具有重要意义。图源:Pixabay
泥炭沼泽的形成
泥炭沼泽湿地(下称“泥炭地”)通常可分为水域转化形成与陆域转化形成两大类。水域转化是指由湖盆、湖岸、河床等水域演化形成;陆域转化是由草甸、森林、永冻土区及潮间地带等陆域演化形成。一般情况下,陆域泥炭地发育较水域更为广泛,面积一般也较大,特别是在气候温和湿润地区,更容易形成泥炭地。图源:里兹大学(CC0)泥炭地的形成不仅需要适宜的水热条件,更需要漫长的时间。通常泥炭地堆积速率每年不足1毫米,要形成一定规模的泥炭地通常要历经数千万年之久,然而要排干泥炭地造成不可逆的破坏,却往往只需不足一旬的时间。除少数干旱气候区外,我国泥炭地在各地均有分布,在东北兴安岭、长白山山地、三江平原、若尔盖高原、云贵高原等地分布较为集中且规模较大。易燃的泥炭地
沼泽水体会释放可燃气体,水面上充斥着可燃性气体甲烷。这些甲烷由沼泽中的厌氧微生物代谢产生。空气中的氧气无法有效溶入沼泽水中。因此,厌氧细菌和依靠无氧代谢的古菌在沼泽水体中大量繁殖。沼泽中富含磷元素,这让厌氧菌在代谢时产生磷化氢。(磷化氢在常温下可自燃)。由于厌氧菌的代谢活动,水面附近始终充斥甲烷气体。少量磷化氢浮出水面后自燃,并点燃了附近的甲烷,形成火球。位于拉脱维亚的大凯迈里(GreatKemeri)沼泽区图源:RunaS.Lindebjerg/GRIDArendal(CCBY2.0)泥炭地尤为易燃。泥炭是煤炭的初级形态。丰富的泥炭提供可燃物,干燥天气则助长火势蔓延。泥炭沼泽的火势不但向周边蔓延,还向地下更深的泥炭层扩散。这种地下立体火灾一次性可持续数月,燃烧不但产生大量碳排放,还会破坏土壤微生物群落和植物根系。泥炭地的多重价值
天然固碳系统泥炭地虽然具有易燃的特征,但也是重要的天然固碳系统。一方面,泥炭地中生长的植物不断从大气中吸收二氧化碳,并以纤维素、木质素等有机质的形式固定下来;另一方面,泥炭沼泽寒冷的环境延缓植物腐败进程,沼泽中充沛的水量则隔绝有机质接触空气。就这样,大气中大量的碳被锁定在泥炭沼泽中。据估计,每1平方米的泥炭地每天能从大气中吸收、固定3克二氧化碳。全球万平方千米的泥炭地储存着相当于全球60年碳排放总量的碳。芬兰北部奥伊湖(Oij?rvi)附近一处沼泽湿地图源:Ninara摄(CCBY2.0)自然生态平衡由于泥炭地具有土壤松软有弹性、有机质及腐殖酸含量高、植物纤维含量丰富、通气透水性好、持水能力强等特征,因此在自然生态平衡中具有重要作用。除具有调节地区局部气候和河川径流、涵养水源、补给地下水、净化环境和防止土壤侵蚀等多种功效外,它还是目前所有生态系统中单位面积碳累积速度最快、碳堆积量最大和碳密度最高的生态系统。同时,湿地也为大量候鸟迁徙提供了产卵和繁育后代的栖息地环境。泥炭沼泽是一种比较脆弱的生态系统,因有生物腐烂而形成的酸性水和土壤才适合部分动植物生存,一旦积水被排空,湿地生态系统就会被破坏。图源:Pixabay经济价值泥炭地在农业、工业、化工、能源等领域也具有广泛应用价值。在农业方面,泥炭可用于制作各种腐殖酸类肥料、营养土等;在工业方面,由于泥炭含有半纤维素、纤维素等多种有用物质,可广泛应用于建筑、能源、化工等方面;在能源方面,泥炭作为燃料使用历史悠久。由于泥炭具有含硫低、对空气污染小等优点,所以在能源短缺情况下,也可作为燃料使用。中山泥炭藓沼泽湿地图源:陈绍让摄考古价值泥炭地凉爽与近乎无氧的环境不利于微生物活动,许多有机材料在泥炭沼泽中可得到良好保存,因此泥炭沼泽也是考古热点地区。泥炭地中出土的最著名考古证据是“泥炭鞣尸”——经过泥炭地自然干尸化处理的人类干尸。目前人类发现的最古老泥炭鞣尸形成于大约1万年前。与绝大多数古代人类遗体不同,泥炭鞣尸往往能保留皮肤和内脏等软组织。泥炭地的自然条件不但有利于保存尸体,还会对尸体进行天然鞣制(鞣制可使皮制品的柔软皮革变得坚硬耐磨)。图源:Pixabay在年一次国际学术会议上,一位瑞典科学家当众讲述自己怎样通过在瑞典南部泥炭沼泽中发现的花粉揭示不同植物分布变化过程。粉孢学由此创立并主要应用于古代植被分布和古代气候变化等研究方向。当今,粉孢学在石油勘探和司法破案等领域也得到应用。亟待保护的泥炭地
人类对泥炭地的利用已有几个世纪。但在二十世纪,由于人们对于住房、能源和农业用地等方面的需求量的与日俱增,天然湿地的开发与破坏致使全球泥炭地总量急剧下降。据统计数据显示,全球约有超过万公顷泥炭地被转化为农业和林业用地,自然泥炭地正在快速退化之中。研究者表明,假使将全球沼泽湿地的水全部排干,贮存在湿地中的碳就像长了翅膀一样逃逸,逃逸的数量相当于目前森林砍伐和矿物燃料燃烧排放总量的35%~50%。湿地将由“碳汇”变成“碳源”。这意味着温室气体将比目前增加40%左右,将极速加剧全球气候变化的速度。图源:内蒙古新闻网在年6月,国际泥炭地和国际沼泽保护组织出版了《泥炭地和气候变化》一书。近年来、我国已有多个省(自治区、直辖市)发布了《湿地保护管理办法》《泥炭资源保护管理办法》等一系列配套保护政策。年12月24日,十三届全国人大常委会第三十二次会议表决通过《中华人民共和国湿地保护法》,该法自年6月1日起施行。自此我国的湿地保护修复进入了法治化新时代。虽然泥炭地已具有相关条文的保驾护航,但是仍需要大家携手共进,切身参与到自然保护中!参考文献:朱永杰.荒凉大地泥炭冰原[N].中国绿色时报.-11-22(A3)海月.保护泥炭地关紧湿地中的碳大门[N].绿色中国..2(A)姚晓寒,陈祎,韩雪,阳涛,张超凡,姜海波,邹丽芳,何春光.农业开垦对泥炭沼泽湿地土壤氮矿化的影响[J].环境生态学,,3(07):1-10.LeZhang.PlantsuccessionandgeochemicalindicesinimmaturepeatlandsintheChangbaiMountains,northeasternregionofChina:Implicationsfoclimatechangeandpeatlanddevelopment[J].ScienceoftheTotalEnvironment,,5(1)5.封面图源:娘娘山国家湿地公园,郭应摄对啦!CYBAN正在招募新的小伙伴加入哦!如果你也对保护生物多样性有兴趣,就快点击下方链接了解详情吧?:招贤纳士CYBAN招募新媒体实习生啦!
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