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[科普中國]-酸沼

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概念

酸沼亦稱高位沼澤植被,是指水里含有大量的腐殖酸,泥炭丘猶如覆盆狀,突出于水面,逐年增高,植物所需的營養(yǎng)元素如鈣、鉀、磷和氮素均極缺乏的濕地類型。酸沼的主要植物是泥炭蘚等,以存在食蟲植物為特征。2

特點(diǎn)酸沼發(fā)生于地表水(無論這些水來自酸性地下水,還是降水)呈酸性的地點(diǎn)。從酸沼流出的水會呈現(xiàn)一種特有的褐色。酸沼對環(huán)境很敏感,對生物多樣性有重要作用。

在所有水生群落中,酸沼很吸引生物在此生存。雖然酸沼頗為廣泛地分布在地球上潮濕的地區(qū),但它們在北美洲、歐洲、亞洲北方的寒冷森林區(qū)卻是最發(fā)達(dá)和最多的地區(qū)。在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)以及群落的組成上,它們與湖、池、沼澤濕地截然不同。

不考慮物種的組成和分布,所有酸沼都有某些共同的特征。它們通常位于排水不暢通的地區(qū);全都有墊狀的植被,而且都有泥炭的堆積。在一些時期,大多數(shù)酸沼都有一局限的、通常由水蘚和歐石南屬植物構(gòu)成的半流動的植被簇。

各種湖泊、池塘以及廢棄的河灣,底上典型地堆積著有機(jī)沉積物。如果排水不暢,這種地區(qū)一年到頭水都滯流,而且只有很少有機(jī)物被運(yùn)走或與礦物底質(zhì)混合。時間一長,生長的植物進(jìn)一步阻障排水,這樣,其中的水的循環(huán)減弱,從而形成厭氧的條件。由于缺氧和低溫共同減慢生物的活動,因此有機(jī)碎屑只是部分地分解而形成泥炭。這些泥炭釋放出腐殖酸把水染成棕色。泥炭湖水中的電解質(zhì)低,尤其是碳酸鈣低,但從強(qiáng)酸性到強(qiáng)堿性都有,這一現(xiàn)象雖然未完全清楚,但顯然受植被和泥炭的影響。雖然緊鄰泥炭沼澤植被的水域既可是酸性的,亦可是堿性的,但是,凡是具有泥炭蘚(酸沼的優(yōu)勢植物)存在的水域總是酸性的。原因是泥炭蘚和泥炭能從溶解的鹽中吸收鹽基、從而產(chǎn)生游離酸之故。酸沼水域中可以科用的氮、鉀和磷很少,因?yàn)檫@些營養(yǎng)元素被束縛在泥炭中。這種水體二氧化碳含量高,并有微量的H2S。H2S是硫磺菌活動的結(jié)果,具有這些特征的湖泊、池塘統(tǒng)稱為腐殖營養(yǎng)水體。

泥炭蘚沼澤的明顯的酸性條件是它們獨(dú)特的原因??量痰臈l件限制了能夠在那兒生存的植物種類。因此,由不能在堿性環(huán)境中生長的植物所組成的酸沼群落發(fā)達(dá)。3

酸沼植被有的形成小草丘,有的形成小凹地,兩者呈鑲嵌狀分布,水蘚類是形成這些植物群落的基礎(chǔ),尤其形成草丘的一些水蘚常是沖上長生的,當(dāng)達(dá)到頂點(diǎn),生境變?yōu)楦稍?,遂成為Cladoma mitis類,更進(jìn)一步干燥,草丘被壓縮,幾乎比相鄰的凹地還低。1

植物種類酸沼發(fā)展很像是由其它湖泊的演替初期。沉水植物,還有漂浮植物,特別是黃色的池百合類群集于開闊水域。有機(jī)物質(zhì)的堆積使湖泊和池塘的底升高。許多這種沉積物,尤其是比較小的物質(zhì),在它們從水面向水底沉降期可能被氧化,分解或以膠體的形式保持懸浮狀態(tài)。它們在溶液中很好地保留下來,直到通過細(xì)菌的、化學(xué)的、光合作用的活化而沉淀,以形成被稱之為假底之細(xì)膩的、質(zhì)軟的沉積物。

與此同時,蘆葦類、藻類、睡菜和沼澤委陵菜等在淺的水域生長。泥炭蘚向這些植物生長區(qū)蔓延,布滿植株間的全部空隙。當(dāng)聯(lián)合成為一體的泥炭發(fā)展時,或者當(dāng)突出的巖石、大塊木頭或其它固體物質(zhì)允許立足時,植物墊就向水上擴(kuò)展。各種類植物,尤其是睡菜的頂尖生長出許多能漂浮的網(wǎng)狀根莖,這些根莖又在水面上長出新芽。在這種濾水的、盤根錯結(jié)的根墊上,又有泥炭蘚和冠灰蘚生長,它們填滿一切空隙并把這些群體聯(lián)成一片,當(dāng)植墊相當(dāng)發(fā)達(dá)時,其它的植物,如酸果蔓、香楊梅、沼澤迷迭香也在上面生存。泥炭蘚在這些灌木基部的周圍長成一圓形植墊,而且每年都在過去留下的苔蘚生長物上增加新的生長物。當(dāng)植墊不斷繁殖并升高時,不能耐受很濕條件的其他一些灌木也就乘機(jī)侵入到里面來。具有代表性的例子是矮綠屬(擬)和喇叭茶。3

動物種類酸沼湖中的生物雖然種數(shù)有限,但現(xiàn)有的生物數(shù)量可能很多。浮游植物比浮游動物繁盛,屬種也更豐富。酸沼水域的優(yōu)勢種是形形色色的鼓藻和少量的藍(lán)綠藻。在浮游動物中,有殼根足類和輪蟲物種屬最豐富,而有些類僅是酸沼水域才有。原生動物也常見,尤其是肉足蟲綱。

酸沼中的物種也許比已知的幾種要多一些,但總的來說,其特點(diǎn)是物種稀少。除某些球蜆科的以外,因?yàn)闊o鈣而缺乏軟體動物。在水生昆蟲中,具有代表性的是半翅目,毛翅目,雙翅目,鞘翅目。魚的數(shù)量極少或無。但兩棲動物,尤其是蛙科到處都是。酸沼旅鼠是常見的一種小哺乳動物。3