沼澤

沼澤的基本解釋為低洼積水、雜草叢生的大片泥淖區。沼澤

廣義的沼澤泛指一切濕地。狹義的沼澤強調泥炭的大量存在。

各國文獻中用語不同。俄語中SOЛOTO一詞指泥炭層達到30厘米以上（未硫干狀態）的濕地。英語中則存在幾個名詞分指不同類型的沼澤，而且各家學者所賦予的含義也不盡相同。但bog一詞常指富有泥炭的貧養泥炭沼澤，因泥炭和積水均呈酸性，故又常譯為“酸沼”。marsh和swamp則常指礦質土壤的濕地，marsh以草本植物為主，swamp以木本植物為主。日本統稱為“濕原”，把有泥炭的特稱“泥炭地”。

土壤表層長期過濕是沼澤形成的直接原因。

土壤長期過濕的原因是：（1）草甸、低洼地由於坡降平緩和土地黏重，地表水排泄不暢或下滲困難；（2）森林採伐地區或火燒跡地由於失去樹木的巨大吸水作用，土層的水平衡遭到破壞；（3）由於泉水經常出露形成的地下水溢出帶；（4）灌區由於過量灌溉等。此外，在凍土地帶適合低等植物生長的地方，因季節性融凍作用，也會促成沼澤化過程。有的沼澤在發育過程中，因死亡植物殘體的累積速度大於分解速度，便出現泥潭累積層，稱泥炭沼澤，寒溫帶的大多數沼澤即屬此類；有的沼澤植物殘體的累積速度小於或等於分解速度，只出現一定厚度的草根層，稱潛育沼澤，中國東北三江平原的大多數沼澤即屬此類。

關於沼澤的分類，國際上沒有統一的標準，我國也沒有公認的分類標準和分類方案。目前主要有以下分類方式和類型：

發育過程分類

根據泥炭沼澤的發育過程，主要是泥炭的累積過程可分為低位、中位和高位沼澤，即富營養、中營養和貧營養沼澤。

富養沼澤，又稱低位沼澤，是沼澤發育的最初階段。沼澤表面低洼，經常成為地表徑流和地下水彙集的場所。水源補給主要是地下水，隨著水流帶來大量礦物質，營養較為豐富，灰分含量較高。水和泥炭的pH值呈酸性至中性，有的受土壤底部基岩影響呈鹼性。如中國川西北若爾蓋沼澤的泥炭呈鹼性反應，就是因為該區基岩多為灰質頁岩與灰岩夾層，pH值多在8左右。富養沼澤中的植物主要是苔草、蘆葦、嵩草、木賊、榿木、柳、樺、落葉松、落羽松、水松等等。

貧養沼澤，又稱高位沼澤，往往是沼澤發育的最後階段。隨著沼澤的發展，泥炭蘚增長，泥炭層增厚，沼澤中部隆起，高於周圍，故稱為高位沼澤或隆起沼澤。水源補給僅靠大氣降水，水和泥炭呈強酸性，pH值為3～4.5。灰分含量低，營養貧乏，故名。沼澤植物主要是苔蘚植物和小灌木杜香、越橘以及草本植物棉花莎草，尤其以泥炭蘚為優勢，形成高大蘚丘，所以貧養沼澤又稱泥炭蘚沼澤。主要分佈在北方針葉林帶，優勢植物是泥炭蘚屬。

中養沼澤，又稱中位沼澤，屬於上述兩者之間的過渡類型，由雨水與地表水混合補給，營養狀態中等。有富養沼澤植物，也有貧養沼澤植物。苔蘚植物較多，但尚未形成蘚丘，地表形態平坦。

泥炭積累分類

由於沼澤地的土壤有泥炭土與潛育土之分，沼澤可分為泥炭沼澤和潛育沼澤兩大類。泥炭沼澤分佈不廣，泥炭層積累不厚，多為幾十厘米或1米左右。潛育沼澤分佈較廣，這類沼澤地表長期過濕或有薄層積水，土層嚴重潛育化，有較厚的草根層，但無泥炭積累。

植被情況分類

按植被生長情況，可以將沼澤分為草本沼澤、泥炭蘚沼澤和木本沼澤。草本沼澤的類型多、分佈廣，常年積水或土壤透濕，以苔草及禾本科植物佔優勢，幾乎全為多年生植物，很多植物具根狀莖，常交織成厚的草根層或浮氈層，如蘆葦和一些苔草沼澤。泥炭蘚沼澤主要分佈在北方針葉林帶，由於多水、寒冷和貧營養的生境，泥炭蘚成為優勢植物，還有少數的草本、矮小灌木及喬木能生活在泥炭蘚沼澤中，例如羊鬍子草、越橘、落葉松等。木本沼澤的植被以木本中養分植物為主，沼澤地是纖維植物、藥用植物、蜜源植物的天然寶庫，是鳥類、魚類棲息、繁殖和育肥的良好場所，具有濕潤氣候、凈化環境的功能。

地貌條件分類

根據地貌條件和我國沼澤的特點，可分為平原沼澤、高原沼澤和山地沼澤。東北三江平原是我國面積最大、集中連片的低平原沼澤區，以草本潛育沼澤為主，部分地區發育有泥炭沼澤。大、小興安嶺和長白山區分佈有典型的山地沼澤，發育著我國少有的落葉松-狹葉杜香-泥炭蘚沼澤和落葉松-越桔-泥炭蘚沼澤，山地沼澤蘊藏著豐富的生物資源和泥炭資源。高原沼澤是世界上特殊的沼澤類型。20世紀60年代初，研究人員曾對若爾蓋山原沼澤進行調查研究，發現紅軍二萬五千里長征所經過的草地，原來不但是我國而且是世界上最集中連片的高原沼澤區。

沼澤里的植物茂盛，一般是挺水植物偏多，草的高矮根據不同地理氣候條件決定：緯度較低地區的沼澤草比較高，緯度較高地區的沼澤草較矮，甚至很大部分是苔蘚。荷花、蓮花也是沼澤濕地的常見植物，它們就屬於挺水植物。一些喜濕和耐澇的樹種會在沼澤里長得很大，一個明顯特徵是它們的根基往往很粗。另外沼澤中還生活著多種動物，形成了不同類型的生物群落。

沼澤植物

沼澤植物生長在地表過濕和土壤厭氧的生境條件下，其基本生活型以地面芽植物和地上芽植物為主。密叢型的莎草科植物如苔草屬、棉花莎草屬，蒿草屬等佔優勢，用地面芽分櫱的方式，適應於水多氧少的環境，並形成不同形狀的草丘：點狀、團塊狀、壟崗狀、田埂狀等。后三種草丘的形成，除與組成植物的生物學特徵有關外，還與凍土的融蝕有關。它們是形成泥炭的主要物質來源。此外，沼澤植物一般莖的通氣組織發達，這也是對氧少的適應。

森林沼澤中有高位芽和地上芽的喬木和灌木。貧養沼澤中喬木發育不良、孤立散生、矮曲、枯梢、生長慢，形成小老樹。如中國興安嶺的沼澤中，樹齡150年的興安落葉松樹高才4.5米；北美的北美落葉松，樹齡150年，樹高僅30厘米。灌木有樺屬、柳屬。小灌木有杜香屬、越橘屬、地桂屬、酸果蔓屬、紅莓苔子屬等。它們在貧養沼澤中，往往形成優勢層片，種類多，蓋度大。

在中養和貧養沼澤中，地面芽苔蘚植物種類多，蓋度大，常形成緻密的地被層和蘚丘。其中以泥炭蘚最發達。泥炭蘚丘高度不一，中國和日本的蘚丘一般較矮，小於0.5米，歐洲和北美的稍高。

根據沼澤水和泥炭的營養狀況的不同，沼澤植物分富養植物和貧養植物。在以地下水補給為主的營養較豐富、灰分含量較高的條件下生長的植物，稱為富養植物。如蘆葦、苔草、榿木、落羽杉等；在以大氣降水補給為主的營養貧乏、灰分含量較少的條件下生長的植物，稱為貧養植物。貧養植物對惡劣環境具有特殊的適應性：有的植物頂端具有不斷生長的能力，如泥炭蘚和檜葉金髮蘚，有的植物具有生長不定根的能力，如圓葉茅膏菜，因此它們能從沼澤表面吸收養料和水分。有的沼澤植物具有旱生結構，如葉片常綠、革質、有絨毛等，這樣可以防止水分過分蒸騰，也是對強酸性基質的適應。沼澤中還有營動物性營養的捕蟲植物，利用葉片上的腺體，消化動物的蛋白質，以彌補營養不足。中國有多種茅膏菜和豬籠草，北美有瓶子草和捕蠅草，南美火地島則有茅膏菜和捕蟲菜。

沼澤動物

不同類型的沼澤棲居著不同的動物。富養沼澤，尤其是湖濱附近的沼澤，動物種類豐富，有哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和無脊椎動物昆蟲等。哺乳類以水獺、水田鼠、水鼩為代表。鳥類最多，有多種鷸類、涉禽類的鶴和鷺、游禽類的鴨和雁、猛禽類的沼澤鵠等。兩棲類有蟾蜍和青蛙。爬行類有蛇。還有多種魚類。在水中有雙翅類的幼蟲等。草本沼澤中通常動物較多，如田鼠和麝鼠，土壤中有寡毛類、蛛蜘和線蟲。線蟲在嫌氣條件下從植物的通氣組織獲得氧氣，甚至在無氧條件下也能生存。木本沼澤的動物主要是鳥類和過境的哺乳類，如熊、麂、狼等。森林沼澤的土壤動物有寡毛類、雙翅類的幼蟲以及線蟲等。泥炭蘚沼澤無掩體，土壤呈強酸性，營養貧乏，故動物少，但可見到無脊椎動物的彈尾類、蜘蛛和蜱蟎等。

沼澤生物群落

沼澤生物群落因不同部位所受光、熱和濕度、空氣、基質等的影響不同，呈分層現象，由地面上不同高度直至土層的不同深度具有不同的結構和組成。

森林沼澤化形成的沼澤，結構較複雜。富養森林沼澤的地上部分有喜光的喬木層，喜陰耐濕的灌木層，喜濕的草本層。草本層中草丘發達。地下部分由枯枝落葉層和泥炭層（有活根）組成。

貧養森林沼澤的植物種類少，結構較簡單，地上部分由稀疏喬木形成疏林，林下為喜濕耐酸的小灌木層和泥炭蘚層，泥炭蘚掩埋部分或全部草丘，有時沒有喬木。地下部分有泥炭層（含有少數活根）。

中養森林沼澤屬於上述兩類沼澤之間的過渡類型。植物種類豐富，貧養和富養植物都有，因而結構較為複雜。地上部分有喬木層、灌木層、小灌木層、草木層、蘚類地被層，沒有蘚丘。地下有泥炭層（含有活根）。

湖泊形成的沼澤，初期時，植物依水的深度和光照條件，從湖岸向湖心呈水平帶狀分佈，分苔草植物帶、挺水植物帶、浮水植物帶和沉水植物帶，前兩帶組成沼澤。發育至中養階段時，湖面出現苔草和泥炭蘚層。貧養沼澤階段，湖盆堆滿泥炭，湖面以泥炭蘚層為主，地表隆起。

草甸沼澤化形成的草叢沼澤，隨水文狀況不同，而有草丘和丘間濕窪中國青藏高原蒿草苔草沼澤剖面圖 地之分。丘上潮濕，植物豐富，苔草為優勢種（在高山和高原以嵩草為主）。其間夾有雜類草，丘間窪地積水，生長喜濕植物。地下部分有草根層和泥炭層（中有少數活根）。

歐洲尚有各種高（貧養）、低（富養）位鑲嵌沼澤。泥炭丘崗可高達數米，生長泥炭蘚、地衣和小灌木；濕窪地有莎草科等有花植物和苔蘚。

碳的循環

沼澤中的碳，是來自大氣和溶解於水中的二氧化碳，以及泥炭中的有機物質的分解。沼澤的碳循環，首先是植物進行光合作用，固定大氣中的二氧化碳，合成碳水化合物。一部分碳水化合物，又被植物呼吸作用消耗，產生二氧化碳，返回土壤和大氣中，完成碳的簡單循環過程。其次是在植物殘體通過泥炭化過程形成泥炭，在需氧性細菌作用下，泥炭中有機物質被分解，釋放出的二氧化碳參加生態系統碳素循環。在泥炭的有機物質中含有纖維素和半纖維素等。多糖類物質，在細菌、真菌和少數放線菌所分泌的水解酶的作用下，分解為單糖，如葡萄糖等。葡萄糖在不同條件和不同微生物作用下的分解產物有很大差異。沼澤地表有常年積水和季節性積水兩種情況，這兩種不同情況下二氧化碳的釋放過程不同。季節性積水沼澤在乾季時，葡萄糖經需氧性的細菌和真菌的分解，最後產生二氧化碳、水和能量，二氧化碳返回土壤和大氣中。常年積水沼澤或季節性積水沼澤在雨季時，葡萄糖經厭氧性細菌分解，首先形成有機酸和二氧化碳，最後釋放出甲烷和氫氣。二氧化碳為中間產物，部分返回大氣中。

泥炭中含碳量的比較

泥炭中的碳含量較高，但沼澤類型不同，泥炭種類也不一樣；相應的泥炭含碳量也有差別。此外，在泥炭有機質含量基本相同的條件下，含碳量與分解度有關，分解度大者，含碳量高，反之則小。泥炭的含碳量，還隨著地質年代而增加。據估算，含碳量增加2～3%，需要5 000～8 000年。因為碳聚積是依靠緩慢進行的次生縮合過程、脫水過程和脫羧基作用。

煤是含碳物質，可能是古代沼澤中的植物殘體形成的泥炭，在漫長的地質時期中經壓力成岩作用而形成的。煤由於地殼變動才露出地表，經過風化或人類燃燒，以二氧化碳的形式被釋放到大氣中，參與地球碳的循環。這種通過沉積物的碳循環的周期比大氣碳循環長得多。

氮的循環

氮循環過程比碳循環複雜。沼澤生態系統中氮素的來源有大氣中的遊離態氮、降水攜帶的少量硝態氮和銨態氮，還有泥炭中的含氮有機物質，如蛋白質、腐植酸、生物鹼等。

大氣中的遊離態氮，不能被植物直接吸收，要經過固氮細菌的固氮作用，才能被植物吸收。沼澤植物榿木根部的束狀大根瘤中，生活有共生的放線菌，它們能固定大氣中的氮，故榿木沼澤中，氮的含量較多。

沼澤中氮的循環主要是泥炭中的含氮有機物質在微生物的作用下，經過複雜的生物化學過程釋放出氮，但是在需氧條件下與厭氧條件下的含氮有機物質分解過程不同。需氧性細菌分解發生在乾季泥炭的表層，泥炭中含氮有機物在微生物的作用下，轉化為氨。其中一部分氨返回土壤被植物利用；還有一部分又可在亞硝化細菌和硝化細菌的作用下，氧化為亞硝酸及硝酸鹽類，被植物吸收。

泥炭中含氮量

在沼澤地表常年積水情況下，以厭氧性細菌活動為主，兼有需氧性細菌活動。氮的轉化以反硝化過程為主。反硝化細菌以亞硝酸及硝酸鹽作為氧的來源，將化合態氮轉化為遊離態氮返回大氣中，實現了氮的循環。

泥炭中的含氮化合物90%以上是有機態氮。泥炭含氮量隨著泥炭類型而不同，富養泥炭含氮量高，貧養泥炭含氮量低。

● ● 沼澤水的存在形式：大都以重力水、毛管水、薄膜水等形式存在於泥炭和草根層中。

● ● 沼澤水量平衡：蒸發量大、徑流量小是沼澤水量平衡的重要特點。

● ● 沼澤水的運動：沼澤徑流中除部分沼澤在個別時段有表面流外，大都是孔隙介質中側向滲透的沼澤表層流。

● ● 沼澤水質特徵：沼澤水富含有機質和懸浮物，生物化學作用強烈。

● ● 沼澤的溫度、凍結和解凍：表面有積水或表層水飽和的沼澤，其表面溫度及日變幅都小於一般地面，地表無積水而近於乾燥的泥炭沼澤和乾枯的潛育沼澤則相反。沼澤溫度日變化波及的垂直深度一般均很小。高緯地區的沼澤有凍結現象，當潛水位到達沼澤表面時，凍結過程開始較晚，凍結慢、深度小。當表層有機物近於乾燥時，冷卻快、凍結早，但下層凍結很遲緩，凍結深度也小。同理春天解凍遲、化透時間晚。

沼澤既是土地資源，又有寶貴的泥炭和豐富的生物資源，此外它在保持地區生態平衡等方面，也具有一定意義。不能將沼澤看成“荒地”，盲目進行開墾。應根據沼澤類型和分佈地區的特點，把合理開發利用與保護結合起來。

分佈在河源區的大面積沼澤，是水的貯藏體，具有蓄水保水作用，對涵養水源、調節河川徑流和河流補給起一定作用，它可以減少一次降雨對河流的補給量，削弱河流洪峰值和延緩洪峰出現時間，還使當年水不至完全流出，延長匯水時間。因此應加以保護。

沼澤是天然的大水庫，它通過水麵蒸發和植物的蒸騰作用，增加大氣濕度，調節降雨，有利於森林和農作物生長，促進農、林、牧業的發展，同時對人體健康也有良好作用。因此，開發沼澤必須十分小心，防止因開發而破壞地區的生態平衡。

沼澤中有許多動、植物資源。如蘆葦是造紙原料和人造纖維和編織等原料，有很高的經濟價值。嵩草和苔草的嫩葉為牲畜喜食的優良牧草。森林沼澤中的漿果，如篤斯越橘、藍靛果忍冬等都可食用，又是釀酒原料。沼澤中還有許多藥用植物，如金蓮花、澤瀉、慈姑、泥炭蘚等。對這些植物資源，應有計劃地合理利用，並加以培育和保護。沼澤中植物豐富，水源充足，是一些候鳥，如珍貴的丹頂鶴、黑頸鶴、天鵝和許多水鳥的棲息場所。對這些動物資源也應加強保護和管理。

沼澤中的泥炭，含有大量的植物孢子和花粉，對研究古氣候、古植被的形成與演變，古地理的發展規律等方面，具有科學價值，因此，不能把所有沼澤都作為開發對象，它們中的一部分應得到絕對保護。另一方面，富養沼澤的地面較平坦，其中泥炭層薄的沼澤地，有一定潛在肥力，經過排水疏干可改良成牧場，也可以開墾成為農田。可採用混土壓沙和挖排水溝等方式改造沼澤地，種植蔬菜和水稻，這在許多國家獲得成功。林區的富養苔草沼澤經過挖溝排水築台，造林成活率高，一般達90 %以上。同時，沼澤中豐富的泥炭資源可作燃料。泥炭還可以製作土壤改良劑、營養土、營養缽等應用於園藝花卉。另外，在泥炭沼澤中，還蘊藏著在農業、工業、能源和環境保護等方面均有廣泛用途的泥炭資源。但一切大規模的開墾和開發利用，必須經過充分的論證才能進行，要充分考慮到可能發生的生態後果。並且開發要有限度，在開發時要採取保護生態平衡的補充措施。