2019土壤地理学课件第九讲.ppt

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1、土 壤 地 理 学,第 九 讲 2010，11，29,内 容,1.山地与我国山地 2.高山土壤高山寒漠土、高山草甸土、高山草原土 3.半水成土壤-草甸土 4.水成土壤-沼泽土、泥炭土 录像片：美丽中国西藏,主要问题,1.高山土壤形成气候条件的特点 2.高山土壤形成过程特点 3.高山土壤主要理化性质 4.高山土壤主要类型及其特点 5.什么是水成土、半水成土 6.草甸土及其在系统分类中的地位,1.山地与我国山地,山地是指生成于地壳强烈隆起地区具有尖锐山顶、急陡的山坡（大于25度）、和低缓山麓的高地，其高度和起伏较大。（根据刘南威，2001） 广义的山地包括高原、山间盆地和丘陵；狭义的山地仅指山脉及

2、其分支(王明业等，1988）,丁锡祉和郑远昌认为，相对高度在500 m以上的区域都为山地（1986） UNEPWCMC对山地的定义。该定义的山地包括4类区域：(1)海拔在3001000 m之间，但相对高度在300 米以上的区域；(2)海拔在1000 1500 m之间，但坡度在5度以上或相对高度在300米以上的地区；(3)海拔在15002500 m之间，但坡度在2度以上的地区；(4)海拔大于2500米的所有地区。根据这一定义，海拔在2500 m以下、没有坡度或相对高度小于300 m的地区不属于山地（2002）,地球陆地表面约22 (总面积为3581000000平方公里 )是山地， 生活的人口为7

3、2亿(UNEPWCMC，2002),按照丁锡祉等(1986)的定义，我国山地面积达651000000平方公里 ，约占国土总面积的677(包括高原和丘陵)。 按照20世纪80年代的统计，我国山区的人口约44亿，占当时农业总人口的447,我国山地的划分（刘南威等2001）,1.极高山：大于5000米。大致与现代冰川和雪线相符合 2.高山：3500-5000米。3500米以上，冻融风化作用强烈，山坡陡削，堆积物粗大。在我国西北地区为森林上限,3.中山：10003500米。我国东部山地大部分在1000米以下。1000米以下气候温和湿润，流水作用强烈，有明显的切割 4.低山：5001000米。,我国山地

4、概况,1.东北部：大兴安岭、长白山、千山，海拔10002000米,2。华北北部：阴山-燕山，海拔10002000米 3.中部秦岭-淮阳山地：迭山、岷山（甘肃、四川，40005000米）-伏牛山（河南，1000-2000米）-淮阳山地（500-1000米）-江淮之间张八岭（100300米）。这是我国南北重要分界线,4.山东丘陵：大部分海拔200500米。个别山峰超过1000米，如泰山、崂山等 5.华南和东南沿海：很少超过1000米，但武夷山达到2458米。台湾山地一般30003500米，玉山3950米,6.西北：天山是亚洲最大的山系。海拔一般30005000米。阿尔泰山最高峰4556米。贺兰山和

5、六盘山是我国北部近南北向的山地。海拔2000米以上,7.湖北西部和云贵山原是我国东南低山丘陵向西南高山、高原过渡地区，海拔10002000米 8.青藏高原海拔3000米以上。,我国主要高山土壤垂直带谱,我国最美的十大名山,1.南迦巴瓦：7782米。“云中的天堂” 2.贡嘎：“风停止了脚步” 3.珠穆朗玛：“心灵的守卫” 4.梅里：“雪神的仪仗队”。13座山峰一字排开 5.黄山：“上帝的盆景”,6.稻城三神山：“香格里拉的地标” 7.乔戈里：中巴边境。“遥远的秘境” 8.冈仁波齐：西藏南部。“众神的居所” 9.泰山：“华夏的图腾” 10.峨眉山：从盆地升向天堂“,2.高山土壤,指主要分布在青藏高

6、原及其外围山地森林郁闭线以上或无林高山带的一系列土壤类型。,9.2.1 形成条件 1）气候条件： （1）太阳辐射强，日照充足。 （2）热量低，气温年较差小，日较差大。 （3）冷暖干湿季节变化明显 （4）干冷季长（12月到翌年5月），暖湿季短（6月至9月）。 （5）风大,2）植被 （1）嵩草高寒草甸 （2）多年生丛生禾草、根茎苔草和小半灌木、高寒草原。 （3）垫状小半灌木、高寒荒漠 （4）垫状草本或灌木，高山垫状植被。 植被特点：生长期短、生物量低、草丛低矮。,9,2.2 形成过程特点 1）有机质积累量低。腐殖质作用弱，分子量较小，富里酸占优势。 2）生物和化学作用弱。,3）矿物化学分解程度低，

7、原生矿物保存较高，粘土矿物只发展到水化与脱钾阶段 4）冻融过程： （1）冻结力使土壤颗粒牢固胶 （2）冻土构造，如整体状、粒状、层状等 （3）冻胀力而形成的膨胀性，使土壤形成多边形土、石环、石带等地面形态。,（5）土壤内部元素移动与积聚不活跃 （6）成土年龄轻 （7）多元发生特点青藏高原隆起、冰川作用、土壤发育从暖湿成土周期到干冷成土周期的更替。,9,2,3 基本理化性状 1）有机质变化较大，115。 2）粘土矿物以水云母、绿泥石为特征。 3）土壤结冻期长，土温低。 4）质地轻，含砾石。 5）侵蚀与薄层性。,9.2.4 高山土壤主要类型及其特点 1）高山寒漠土（alpine frost des

8、ert Soil）： 高寒干旱条件下形成的土壤，其草本植物随雪线的高低变化而异，也因山体坡向雪线高低不同。 分布区气候寒冷，多大风，年平均气温-4 -12，年降水量400700 mm，,寒冻风化严重，山体陡峭，岩石坠落，融冻石流发育，基岩裸露。细粒物质少。母质稳定性差。 植被覆盖度不足12，土壤发育微弱，剖面分化不明显，通体粗骨质，受冰冻影响，形成微量片状结构。,土壤有机质含量少，化学分解低，活性酸含量极低。 中性至微碱性反应。 土壤质地较粗，砾石含量很高。 粘土矿物以水化程度低的水化云母为主，伴有高岭石、蒙脱石和绿泥石等。,青海贵德县 高山寒漠土,分布在海拔4000-5000米的高山地段，

9、寒冷气候条件下发育而成的粗骨质性土壤，成土年龄最短，表层45厘米为碎石砾，以下为基岩，植被稀疏，地表有少量苔草、嵩草和地衣等耐寒的高山植物，覆盖度为l一5 ，农牧业尚未利用,2）高山草甸土（alpiue meadow Soil） 森林线以上，高寒矮生嵩草草甸下形成的土壤。主要分布在海拔25005500 m的高原面。 平均温-2 -6 ，年降水量300600 mm，多为固态水，全年大部分时间处于夜冻昼融状态。,母质为冰渍物、冰水沉积物、残积物、残积坡积物. 植被以蒿草、线叶蒿草为主的垫状植物和高山矮草草甸。,土壤粗骨性很明显。 有机质不易分解，有明显的泥炭化有机质累积过程、冻融滞水氧化还原过程，

10、以及弱风化淋溶过程 土壤发育表现出幼年性、粗骨性和薄层性。,腐殖化较弱，矮蒿草根系90集中于010 cm，以半分解形态甚至原形保留下来，并与活的根茎交织，形成紧实的毡状草皮层；稍淡，故称草毡土。 一般均已淋洗脱钙，pH67.0，呈中性反应，盐基饱和度较高.,3）高山草原土（alpine steppe Soil） 森林线以上，针茅等旱生植被下形成的土壤，这种土壤无草毡、草皮层，但有浅薄的灰棕色腐殖质层，向下有不明显的钙积B层。主要分布在藏北中部和定日以喜马拉雅山山前，海拔一般44005200 m，年平均气温0.5-5；年降雨300 mm左右，干旱多风。,在干寒的气候条件下生长着芨芨草、固沙草、羊

11、茅等矮生稀疏草丛和以紫花针茅、狐茅为主的高山草原植被，盖度3050。,土壤主要特征,1）团块状结构，剖面下部颜色较浅，全剖面含砾石。 2）钙积层不明显。 3）有机质含量低，腐殖质层厚度一般小于20 cm，pH89，全剖面呈碱性反应，粘粒少而砾石多。 4）化学风化弱，粘土矿物以水云母为主，伴有高岭石、蒙脱石和蛭石。,高山草原土和高山草甸土分布,9,2,5 系统分类中的高山土壤 高山草甸土 1）草毡寒冻雏形土高寒草甸植被 2）暗沃寒冻雏形土高寒灌丛植被,高山草原土 1）钙积寒性干旱土紫花针茅草原 2）粘化寒性干旱土有粘化层 高山荒漠土石膏寒性干旱土,高山土壤最新研究,1.五台山高山带植被对气候变化

12、的响应 研究近20年来气候变暖对高山植被的影响。高山草甸和林线过渡带的某些植物种向上爬升的趋势与同期区域气温升高密切相关。草本群落及其特征种沿垂直梯度的爬升与五台山高山带近年来的增温趋势相符合，表明高山带植被对气候变暖的响应较为敏感，可作为气候变化的指示体。,2.高山树木年轮的研究 树木年轮宽度序列分析和响应函数表明夏季降水对五台山的高山带木本植物生长有较大影响。夏季温度较高，冻土融化，提高了降水的利用效率，促进了树木生长。根据树轮宽度指数与7月份降水量的相关关系，可以重建20世纪五台山地区7月份的降水量。 五台山20世纪20年代、30年代中期至40年代是相对比较干旱的时期，30年代初期和50

13、年代是相对湿润期，近年来，降水量有下降趋势。,3. 高寒草地地下生物量的研究,西藏那曲地区地下生物量主要分布在OlOcm深的土层中。 矮嵩草草甸的地下生物量为249048gm ，在010cm 土层中分布约占地下总生物量的88O8，1O20cm土层中的地下生物量约占lO85 %，2O30cm 土层中的生物量约占1O7 %。 藏北嵩草草甸的地下生物量为1004864gm ，在0lOcm 土层中分布约占地下总生物量的7684 %，1020cm，2O30cm 的土层中的地下生物量分别占地下总生物量的1823% 和493% 。(鄢 燕等，2005）,4.高寒草甸土壤有机碳储量及其垂直分布特征,青藏高原高

14、寒草甸土壤贮存有巨大的根系生物量(2354460 kg/ ha-27947 kg/ ha)和土壤有机碳(2152 GtC)： 自然土壤表层（010 cm)储存了整个剖面土壤有机碳总量的30 左右 高寒草甸土壤的有机碳平均储 存量231700kgC/ha (0-60 cm)较相应深度的热带森林土壤、灌丛土壤和草地土壤的有机碳贮存量高约15倍多。,5.高寒草甸土地退化及其恢复重建对土壤碳氮含量的影响,由于土地退化而造成的土壤(020 cm层)碳氮丢失量分别为380 kg/平方米 和0199 kg/平方米，即高寒草甸土地退化导致020cm土壤层中5087的有机碳和3075的氮流失 重度退化地相比，除

15、翻耕单播处理外，其它恢复重建措施均能部分恢复系统的碳氮含量，将重度退化地进行自然恢复或松耙混播重建多年生植被可以作为系统固定碳(碳汇)的一个途径,6.开垦对高寒草甸土土壤有机碳的影响,高寒草甸土开垦后土壤有机碳的变化主要发生在010cm 土层。土壤中SOC（有机碳）、LFOC（轻组有机碳）和HFOC（重组有机碳）呈下降趋势，至20年时分别下降了105、267 、81 ，主要原因为当地较为强烈的风蚀作用、耕作侵蚀和开垦加剧了表层(0lOcm)土壤有机质的氧化分解，表层土壤中的粗有机物质在降水淋溶作用下。在土体下部重新淀积,7.青海三江源区植被退化对 土壤养分和微生物区系的影响,随着三江源地区天然

16、草地植被退化，土壤有机质含量急剧下降，退化高山草甸土的有机质平均含量为1485gkg-1，较天然高山草甸土的平均含量降低543，其他养分含量也有不同程度的降低，土壤养分状况明显恶化不同类型植被下土壤微生物区系特征变化显著，退化高山草甸土的细菌、真菌、放线菌（GA）平均数量分别较天然高山草甸土降低658、466、573,8.西藏土壤盐基元素的地球化学特征 张宗锦， 2004 ,四川农业大学 根据西藏16个土类139个土壤骨干剖面489层的分析资料,按钙质土和非钙质土两大系列,将风化淋溶系数和成土富集系数相结合,引入剖面聚积指数概念,探讨土壤盐基元素Ca、Mg、K、Na的含量 9.西藏土壤有机质和

17、氮磷钾状况及其影响因素分析 高丽丽， 2004 ，四川农业大学 根据西藏土壤普查汇总的16个土类168个剖面676层土样的分析资料,研究西藏土壤有机质和氮、磷、钾的状况及其影响因素。西藏高山土壤(占总面积的82.6)有机质积累的变化,反映青藏高原土壤有机质的水平地带性的特征,10.长白山高山冻原生态系统养分生物循环研究，魏晶， 2005 - 中国科学院生态环境研究中心 探讨了碳、氮、硫、磷4种元素在长白山高山冻原生态系统植被-凋落物-土壤系统间的转移特点与规律.,关于极地土壤,極地為位置地球兩極附近的地區。北極和南極為其中心地；北極的北冰洋和南極的南極大陸皆被大量的冰層包圍. 氣候的特征為其寒

18、帶氣候、非常低的溫度、大量的冰川和極不平均的日照時間；夏天沒有日落，冬天中期沒有日出。,北极植物，灌木为越桔、极柳、多瓣木等，草本除苔草属和禾本科之外，多数是双瓶梅、草莓、日本葶苈等属。南极的植物，除亚寒带的植物外，尚有（蔷薇科）、（伞形科）、（十字花科）、（石竹科）等,极地土壤类型,1967年McCraw制，南极地区的土壤分为3类，即地带性土壤(zonal soils)、隐域性土壤(intrazonal soils)以及泛域性土壤(azonal soils)。地带性土壤为寒性土。隐域土指那些充分反映地域性成土因素的土壤类型，如受有机质积聚强烈影响的土壤、受火山和地热活动影响的土壤等，泛域土专

19、指那些发育于新近冲积物、风成沙丘、海边滩涂、干燥山麓碎屑堆积物以及悬崖陡坡上的年幼土壤,美国土壤分类中的极地土壤,在l999年出版的美国土壤系统分类(第2版)(“soil Taxonomy，)中，正式确立冻土(Geliso1s)为这一分类系统中的第l2个土纲 。 冻土的中心含义是指那些含有冻土物质和下伏永冻土层的土壤。冻融交替引发的冻扰过程是其最显著的成土过程。,南极地区土壤分类研究进展缓慢，迄今为止世界上尚没有一个分类体系能完整、系统、准确地对南极地区 的所有土壤进行分类。主要原因： 一是对南极地区独特的成土环境、成土过程以及土 壤属性缺乏足够的了解： 二是目前世界上主要的土壤分类系统均把分

20、类的思路重点放在指导土壤资源利用与管理方面，从而忽视了对南极这一独特地区土壤的包容性。,半水成与水成土壤,草甸土、沼泽土、泥炭土 非地带性土壤，但同样打上地带烙印，也称隐域土（intrazonal soil），这是指地形、母质、地下水等区域性因素超越气候、植被等地带性成土因素而形成的土壤。,半水成土：（semi-hydromorphic soil） 潜水位较高处，土壤毛管边缘可以到达地表，由于水位升降，土壤中氧化还原交替进行，土层中可见大量锈斑纹的土壤。草甸土、（ 潮土 、砂姜黑土）属于这类土壤。,水成土（hydromorphic soil）： 地下水接近地表处或地表淹水处，土壤内外排水不良，

21、受水影响较强而形成的土壤，如沼泽土、泥炭土。,9.3 草甸土（meaclow soil） 地下水位高，潜水毛管边缘可达地表，草甸植被生长繁茂，土壤腐殖质层较厚，具有锈斑纹的土壤。,分 布 东北三江平原、松嫩平原、辽河平原、内蒙古及西北地区的河谷平原。,形成条件 1）地势低平 2）地下水汇集，排水不畅，短期积水。 3）地下水位浅，矿化度不高。 4）半湿润半干旱湿润气候,自然植被 草甸，多年生中生草本植物。组成丰富，草质优良，建群植物70种以上。禾本科、莎草科、蔷薇科、菊科等为主。盖度70以上，生长繁茂，生物量高。,形成过程特征 1）有机质积累的草甸过程地上 生物量高。地下生物量表层集中 分布，（

22、95在30 cm内）。,2）地下水变化的潴育化过程： 还原性铁锰化合物被氧化淀积，形成锈纹、锈斑、铁锰结核等新生体。,剖面形态特征,腐殖质层（Ah层）： 一般2050 cm，根系盘结，屑粒状结构， 养分较高。 锈色斑纹层（BCg或Cg）： 明显的锈斑及铁锰结核，腐殖质含量少， 颜色较浅，质地变化较大。,主要理化性状 1）水分含量高，明显季节变化水分消耗期；水分补给期；冻结期。,2）有机质含量高,3）弱碱性弱酸性 4）土壤结构 5）肥力较高,草甸土的理化性质,亚类划分 1）草甸土 2）石灰性草甸土 3）盐化草甸土及碱化草甸土 4）潜育草甸土 5）白浆化草甸土,1）草甸土,2）石灰性草甸土： 气候

23、较温暖干燥， 有机质矿化度高，腐殖质含量低， 颜色呈灰色或棕灰色。其特征： （1）碳酸钙含量高 （2）中性至微碱性反应 （3）腐殖质层较薄。,3）盐化草甸土及碱化草甸土： 地下水 矿化度高，埋藏浅，有盐化和碱化 过程。主要特征： （1）有石灰反应 （2）中性至碱性，苏打盐化草甸土 及碱化草甸土pH9.0-9.5。 （3）含盐量在0.1-0.6之间 （4）腐殖质含量低，腐殖质层薄。,4）潜育草甸土： 地表时有积水，有潜育化过程，向沼泽土过渡性亚类。主要 特征： （1）腐殖质层厚，颜色较暗。 （2）有机质含量高，在3060g/Kg。 （3）中性或酸性反应，不含游离石灰。 （4）水稳性团粒含量高，结

24、构良好。 （5）无盐化碱化。,5）白浆化草甸土： 轻度发育的白浆化过程和不明显的白浆化层。 不同亚类剖面构型,与相关土类区分 1）与沼泽土：草甸土无泥炭化层次 2）与潮土：潮土地处暖温带和亚热带，气温较高。腐殖质含量较低。 3）与白浆土：白浆土具有明显的白浆层。,系统分类分析草甸土 雏形土土纲 潮湿雏形土亚纲 暗色潮湿雏形土土类 具暗沃表层或暗瘠表层的潮湿雏形土,利用与问题,1.养分有效性 2.土壤结构性差,草甸土最新研究,1.自然土壤类型对近50年三江平原农田化过程的影响 基于三江平原1954年2005年5个时期数字，发现随着三江平原不断地进行拓荒开发，草地、林地与沼泽湿地被大面积地开发为农

25、田，2000年以后土地垦荒状况基本趋于稳定。,2.松嫩平原草甸土不同利用方式对土壤性态特征的影响 松嫩平原草甸土不同利用方式对土壤的理化性质有较大影响。草甸土在旱耕水耕及自然恢复条件下，土壤的剖面层次，各层次之间的养分含量，物理性质化学性质有很大变化 3.浑河流域草甸土固钾与释钾特性研究,9.4 沼泽土（bog soil） 长期积水，湿生植被生长，有机质积累明显，还原作用强烈，具潜育层同时有泥炭层的土壤。,分 布 广泛分布，积水或过湿条件。东北和川西比较集中。东北大、小兴安岭、长白山沟谷与台地，三江平原。川西北若尔盖、红原。,形成条件 1）地形低洼碟形洼地、扇缘、 河旁封闭洼地。 2）母质粘重

26、 3）地表积水 4）地下水位高,5）植被 沼泽植被，莎草科为主。余 为禾本科、毛茛科等，植物种类成分复杂，中生、沼生多年生密丛或疏丛草本，盖度大，生物量高。一、二年生少。,形成过程特点 1）下部土层潜育化过程： 长期积水，氧气缺乏，有机质嫌气分解，大量还原性物质与有机酸形成高价铁锰还原为亚铁、亚锰。 其结 果土壤染成蓝色、青灰色。另一方面，低价铁、锰可能以离子态或络合物状态淋失，从而可使土壤变成浅灰或灰白色。,2）上部土层的腐殖质化过程 3）脱沼泽过程： 地壳上升，河流改道，农业利用与排水，都可能使沼泽土变干，这就是脱沼泽过程。,剖面形态特征： 两个土层，即腐泥层和潜育层（Ad-Br）。,1）

27、腐泥层：有一定分解的、含有一定胡敏酸物质的黑色腐泥。一般厚度在2050 cm。 2）潜育层：位于沼泽土下部，呈青灰色、灰绿色或灰白色，有时有灰黄色铁锈。无结构，质地不一。有机质及养分含量极低，土壤pH约67。,亚类划分,沼泽土可分为 沼泽土、草甸沼泽土、 腐泥沼泽土、 盐化沼泽土 和泥炭沼泽土等5个亚类。 也有人将其分为为4类：苔藓泥炭沼泽土、泥炭沼泽土、森林沼泽土和腐泥沼泽土,1）沼泽土 两个土层，即腐泥层和潜育层（Ad-Br）。 2）草甸沼泽土： 向草甸土过渡。长期处于湿润状态，夏季短期积水，表层有机质8以上。,3）腐泥沼泽土： 腐泥沼泽属于低位和富营养沼泽，植被以草莎草或芦苇等草本植物为

28、主，易受水位波动而发生更替，可能是永久性也可能是季节性淹水。呈中性反应，一般无泥炭积累。养分既来自降水又来自径流，因此营养条件较好，植物生长旺盛。剖面分层为(1)草根层；(2)净水层或缺失；(3)腐泥层；(4)潜育层。,4）盐化沼泽土,5）泥炭沼泽土 泥炭沼泽一般处于淹水状态，养分主要由流水输入，呈弱酸性至碱性，植被以草或莎草为主。由于营养条件较好，植物生长茂盛，但因主要分布于中高纬度和中高海拔地区，气温较低，故植物残体在土壤中分解缓慢，导致泥炭大量累积 。剖面分层为：(1)活根层；(2)泥炭层；(3)腐泥层。 。,泥炭沼泽,关于苔藓泥炭沼泽,属于高位沼泽或贫营养沼泽，水位一般在地表以下，水分

29、和养分输入完全依靠降水和大气沉降，故又称为雨养沼泽或喜雨沼泽，呈强酸性。由于缺乏养分，植被为无通气组织的泥炭藓，生长较差 。在湿润气候条件下有机质长期积累，形成泥炭富积。土壤典型剖面分为(1)泥炭藓层；(2)泥炭藓一草本泥炭层(3)木本一草本混合泥炭层；(4)泥炭夹泥层；(5)潜育层。,关于森林沼泽,植被以树木为主，很少或无泥炭累积，处于长期或季节性淹水状态。因养分可以通过水流输入，故营养状况良好，植被茂盛有较多的分泌物进入土壤。其土壤剖面分为：(1)凋落物层；(2)温带的泥炭层或热带的有机质层；(3)潜育层,系统分类分析沼泽土 潜育土土纲水分饱和，还原作用。 正常潜育土亚纲典型的高地下水位作

30、用下形成。 有机正常潜育土土类有机表层。,沼泽土最新研究,1.三江平原泥炭沼泽土剖面P、K养分分布 泥炭沼泽土P、K含量在剖面垂直方向具有明显的分层现象 泥炭沼泽土各土层速效P和速效K含量在植物生长季节内均呈明显的动态变化,2.关于沼泽甲烷排放,自然湿地每年排放的甲烷占进入大气甲烷总量的20 ，即大约110 Tg，其中沼泽起着至关重要的作用 沼泽甲烷的排放是甲烷产生和氧化之间平衡的综合结果。不同类型沼泽甲烷产生和氧化能力迥异导致甲烷排放量异同。沼泽既可以是大气甲烷源，也可以是大气甲烷汇,我国三江平原沼泽甲烷排放量为：沼泽中央的甜茅苔草毛果苔草沼泽边缘的塔头苔草,沼泽排放甲烷一般夏季多于冬季，并

31、且以水位以下515 cm 产甲烷最多春秋季甲烷排放相对较少，此时不同类型沼泽之间也无明显差异。 夏天排放量随温度升高而增加，不同类型沼泽间差异明显。我国热带红树林沼泽和青藏高原泥炭沼泽春季排放较多，而三江平原沼泽则夏季排放最多。三江平原沼泽甲烷排放呈现出明显的昼夜变化规律，在凌晨3点出现一个、而且是全天唯一的排放高峰（丁维新等，2002）,9.5 泥炭土（peat Soil),在某些河湖沉积低平原及山间谷地中，由于长期积水，水生植被繁茂，在缺氧情况下，大量分解不充分的植物残体积累并形成泥炭层的土壤。,1）分布于常年积水的低洼地区，其与沼泽土不同之处常年积水与季节性积水。 2）形成条件中植被除沼

32、泽植被外，还有水生植被。 3）形成过程中除潜育过程外，还有泥炭层的形成过程。,4）剖面特征有厚度大于50厘米的泥炭层。,5）泥炭土在性质上特点 （1）有机质含量高，一般50以上。 （2）含水量高，80以上。,3）pH 值较低、酸化。 4）质地粘重 5）容重小 6）交换量大,泥炭土最新研究,1.敦化泥炭土有机质及其组分 有机质含量在4025 一6875之间，平均为583； 泥炭有机组分以腐植酸为主；。有机质中腐植酸含量为1969 一2701 ，平均为374 ，总的趋势是随剖面深度的增加其含量下降，但最高值出现在次表层，即4060 cm处。 与其他地区草本泥炭相比，半纤维素含量偏高，纤维素、易水解

33、物和不被水解物含量偏低。,2.若尔盖高寒湿地土壤活性有机碳的垂直分布,沼泽土的有机碳和全氮含量整体上从表层向下呈现下降趋势。 泥炭土有机碳从表层向下至22cm呈现升高趋势，22 cm向下呈现下降趋势,3.人类活动干扰对若尔盖高原 沼泽土、泥炭土资源的影响,退化十分严重，主要表现：沼泽土、泥炭土向草甸土 风沙土退化演替；土壤肥力下降，有机质、全氮、全磷含量下降最为明显 ；泥炭腐殖酸含量减少；土壤pH 值增加；含水量下降。 人类疏干沼泽、过度放牧等活动是沼泽土和泥炭土退化、质量下降的主要原因,4.若尔盖高寒湿地土壤活性有机碳垂直分布特征,泥炭土活性有机碳沿土壤剖面规律性不明显,变化于3045 mg

34、/g,变异系数只有11.62%. 泥炭土的活性有机碳占到总有机碳的7%12%,变化较小. 泥炭土的有机碳活度最大值并不是出现在表层,而是在表层稍微向下的部分(810cm),再向下有机碳活度呈现下降的趋势.,5.若尔盖高原湿地生态系统的恢复与土壤碳、硒变化的研究,9，6 水成土壤与湿地生态系统,1.湿地槪念 50余种 两类广义与 狭义,湿地定义,广义：国际湿地公约采用广义的湿地定义，指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体，包括低潮时水深不超过六米的水域 .,狭义：美国鱼类和野生生物保护机构于1979年湿地定义为：“陆地和水

35、域的交汇处，水位接近或处于地表面，或有浅层积水，至少有一至几个以下特征：(1)至少周期性地以水生植物为植物优势种；(2)底层土主要是湿土；(3)在每年的生长季节，底层有时被水淹没。” 定义还指湖泊与湿地以低水位时水深2米处为界，按照这个湿地定义，世界湿地可以分成二十多个类型，这个定义目前被许多国家的湿地研究者接受。,湿地分类,湿地基本分五大类 1.海域 2.河口 3.河流 4.湖泊 5.人工水面,湿地公约,1971年2月2日，18个国家的代表在伊朗南部海滨小城拉姆萨尔签署了一个旨在保护和合理利用全球湿地的公约关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约（Convention on Wetland

36、s of International Importance Especially as Waterfowl Habitat ，简称湿地公约）。 该公约于1975年12月21日正式生效，至2008年10月，有158 个缔约方。,湿地特点,湿地是位于陆地生态系统和水体生态系统之间的过渡性生态系统。,湿地功能,1)物质生产功能 2）大气组分调节功能 4）水资源 5)抵御自然灾害 6)降解污染物 7)生物多样性水禽栖息地 8)娱乐休闲,湿地功能之一（水禽栖息地）,湿地功能之二（水资源）,湿地功能之三（旅游资源）（千岛湖）,4.问题 1)水面减少,2)水质污染 3)生物多样性影响 4)退化 最近50年内

37、，中国至少丧失了23.0%的淡水沼泽、16.1%的湖泊、5.3%的河流和51.2%的海岸湿地。除了直接经济损失外，由于湿地丧失，我国每年要损失1570亿美元的生态服务价值，包括水资源的供应与调节、营养循环与废物处理、生物控制与保护、娱乐与文化等17种主要功能类型,湿地退化之一（污染）,湿地退化之二（水面减少）,5.恢复 稳定湿地面积，重建湿地的复合景观，丰富生物多样性，恢复潮水的正常规律，减少水体污染，控制外来种的入侵与扩张，促进湿地原有植物的定居与扩增及原有植被的恢复是湿地恢复的关键，也是恢复工程设计与实施的核心,中国36处国际重要湿地,1、黑龙江扎龙自然保护区 2、吉林向海自然保护区 3、

38、海南东寨港自然保护区 4、青海鸟岛自然保护区4.鄱阳湖自然保护区 6、湖南东洞庭湖自然保护区 7、香港米埔和后海湾国际重要湿地 8、黑龙江洪河自然保护区9、黑龙江兴凯湖国家级自然保护区 10、黑龙江三江国家级自然保护区 11、内蒙达赉湖自然保护区 12、内蒙鄂尔多斯遗鸥自然保护区13、辽宁大连国家级斑海豹自然保护区 14、江苏大丰麋鹿自然保护区 15、江苏盐城自然保护区 16、湖南汉寿西洞庭湖自然保护区17、湖南南洞庭湖湿地和水禽自然保护区 18、上海市崇明东滩自然保护区 19、广东惠东港口海龟国家级自然保护区,20、广东湛江红树林国家级自然保护区 21、广西山口国家级红树林自然保护区 22、

39、辽宁双台河口湿地 23、云南大山包湿地 24、云南碧塔海湿地 25、云南纳帕海湿地 26、云南拉什海湿地 27、青海鄂凌湖湿地 28、青海扎凌湖湿地 29、西藏麦地卡湿地 30、西藏玛旁雍错湿地 31、上海长江口中华鲟湿地自然保护区 32、 广西北仑河口国家级自然保护区 33、福建漳江口红树林国家级自然保护区 34、湖北洪湖省级湿地自然保护区 35、广东海丰公平大湖省级自然保护区 36、四川若尔盖国家级自然保护区,湿地最新研究,1.三江平原典型小叶章湿地土壤硝化-反硝化作用与氧化亚氮排放 1.沼泽土N2O排放速率的变化基本一致。硝化作用在N2O排放和氮素损失过程中发挥了重要作用。 2.氮素不是

40、影响硝化-反硝化作用的重要因素；温度对硝化-反硝化作用的影响比较明显。 3.季节积水会导致N2ON2比例降低,2.三江自然保护区湿地生态系统生态评价,选取自然性、代表性、多样性、稀有性、适宜性、生态脆弱性和人类威胁等指标对三江自然保护区湿地生态系统进行了生态评价。,3.江苏泗洪洪泽湖湿地 自然保护区生态服务功能价值评估,运用市场价值、影子工程、旅行费用等方法对江苏泗洪洪泽湖湿地自然保护区生态服务功能进行价值评估。 该保护区生态服务功能年均总价值约为1397亿元，为该县2005年国民生产总值2082。 重要物种栖息地、水分调节以及大气调节生态服务功能价值分别占总价值的2749、2527、1933

41、，是该保护区的主要核心服务功能。,4.青藏高原高寒湿地生态系统CO2通量,高寒湿地生态系统为明显的碳源 平均日变化中,最大吸收值出现在7月份12：00,最大排放速率出现在8月份0：00。 净生态系统交换量（NEE）和生态系统总初级生产力（GPP）与地上生物量和群落叶面积指数为线性负相关,生态系统呼吸（Res）与上述因子的相关性呈现相反的趋势。,5.中国湿地生态系统固碳现状和潜力,我国各种类型沼泽湿地总的固碳能力为4.91TgCa-1。红树林湿地和沿海盐沼的固碳速率最高。 我国湖泊湿地的固碳潜力为1.98TgCa-1,东部平原地区湖泊湿地的固碳速率和能力最大。 恢复湿地可以提高我国陆地生态系统的

42、固碳潜力,其中退田还湖和退田还泽的固碳潜力分别为30.26GgCa-1和0.22 GgCa-1,6.若尔盖高原湿地土壤的 恢复演替及其水分与养分变化,在若尔盖高原湿地生态恢复过程中，土壤类型发生相应的生态演替，其恢复演替序列为风沙土草甸土沼泽土泥炭土。 在这演替序列中，随着湿地水分的恢复，土壤有效水分含量大幅度增加，土壤全N、全P，有效N、P、K的含量亦明显增加， 全N、全P和有效N、P、K含量在剖面上的分布均表现为表层亚表层底层。,7.河口潮滩湿地有机质来源、 组成与食物链传递研究,南岸边滩冬、夏两季悬浮颗粒有机质稳定碳同位素2月和8月分别为-25.8-23.4和-25.1-22.9,沉积有机质的稳定碳同位素分别在-25.0-20.4和-24.7-19.5,从淡水区到咸水区逐渐变重,显示出受到海源和河源不同程度的混合作用。利用碳同位素追溯有机质来源,发现局部岸段的支流河水、污水对当地滨岸潮滩有机质都有一定的改造作用,8.寒区湿地演变驱动因子 及其水文生态响应研究,扎龙湿地降水量总体上有减少趋势,并呈现以21年为周期的周期性波动特征;年均气温呈波动式上升趋势;蒸发量年际间波动较大,但无显著变化趋势;上游来水径流量呈现逐年减少的趋势,并存在周期性的波动特征,12年为一个周期。,