周一至周日 8:00-22:30(免远程费):
学术咨询:400-888-7501 订阅咨询:400-888-7502
征稿授权 运营授权
当时方位:中文期刊网 > 论文材料 > 天然科学 > 地质学论文 > 正文
地质学论文( 共有论文材料 41 篇 )
引荐期刊
抢手杂志

国际泥炭散布规则研讨剖析

2013-06-27 15:11 来历:地质学论文 人参加在线咨询

全球泥炭的散布

因为国际天然条件的复杂性,泥炭的散布具有不平衡性和不均一性的特色(图1)。早在1904年,弗柳和罗捷尔在材料缺乏状况下,编绘了国际泥炭散布图。1964年,НиконовMН依据国际泥炭会议(1963年)的有关材料,初次剖析了国际各大洲泥炭沼地的散布概略,划分了7个泥炭堆积地带:①干旱区域弱度泥炭堆积带;②极地弱度泥炭堆积地带;③中纬度弱度泥炭堆积带;④山地弱度泥炭堆积地带;⑤热带和亚热带弱度泥炭堆积带;⑥温带强度泥炭堆积带;⑦湿润热带强度泥炭堆积带。1976年,ТюремновСА在НиконовMН研讨的根底上,将全球的泥炭堆积强度归并成6个泥炭堆积强度带,并编制了国际泥炭堆积强度分带图[18]。图2显现,全球有4个弱度泥炭堆积带,它们别离是:①极地弱度泥炭堆积地带,坐落欧亚大陆、北美大陆北冰洋的宽广滨海地带、苔原和森林苔原,部分深化到森林地带内,②中纬度弱度泥炭堆积带,散布在欧亚大陆的森林草原带和北美洲高原草原带内,部分区域深化到森林带内,③山地弱度泥炭堆积地带,散布在山区内,具有激烈切开的地貌使地带内的天然条件差异很大,泥炭散布非常零星,④热带和亚热带弱度泥炭堆积带,首要散布在非洲和南美洲干草原规模内,而南美洲除了散布在干草原地带外,还散布在亚热带森林区域;全球有2个强度泥炭堆积带,它们别离是:①温带强度泥炭堆积带,横贯北半球大陆的森林地带,泥炭沼地散布广泛、类型多样,泥炭地上积占本带面积8%;②湿润热带强度泥炭堆积带,不接连散布在湿润的热带内,从非洲大陆的刚果盆地到印尼—马来群岛,还或许延伸到亚马逊盆地一带,泥炭堆度强度比较大。上述4个弱度泥炭堆积带面积占全球陆地上积的90%,但其泥炭储量不到国际泥炭资源总量的5%。其他95%的泥炭资源均散布在2个强度泥炭堆积带内。ТюремноBСА把干旱的沙漠和半沙漠等不利于泥炭堆积、只在局地有小面积泥炭发育的区域的弱度泥炭堆积带[18],与在南极洲、格陵兰等冰雪掩盖区域都归入没有泥炭堆积地带。

因为泥炭沼地的发作和开展受必定水热组合限制。关于全球而言,全球泥炭的散布,特别是平原区域具有地带性特色,可是遭到海陆散布、地质、地貌和水文等要素影响,使地带性规则遭到损坏,因而泥炭的散布又具有区域性和非地带性的差异[1],从全球泥炭地的散布来看就可以证明这一观念。在北半球的欧亚大陆,泥炭沼地的地带性散布规则比较显着。从北冰洋沿岸永久冻土的苔原带,泥炭沼地化面积很大,但泥炭堆集很弱;向南的寒温带针叶林地带,泥炭沼地上积散布较广、泥炭堆集强度较大;再往南,以森林草原为主的草原带,跟着温度增高、湿度变小,泥炭沼地上积逐步削减,泥炭堆积缓慢,泥炭地散布越来越少。

首要泥炭地类型散布

依照泥炭构成环境和泥炭地地表形状特征,泥炭地可以分为苔原多边形泥炭地、冻住的丘状泥炭地、高低位镶嵌的泥炭地、毯状披盖式泥炭地,凸起贫养分泥炭地和平整富养分泥炭地。以下别离论说各首要泥炭地类型的散布状况及泥炭赋存特征。

1.苔原多边形泥炭地:首要散布在欧亚大陆、北美洲、阿拉斯加和南极洲的接连冻土区。本区气候冰冷,降水量少,地上冷湿,沼地植物多成长些矮小的莎草、苔藓和地衣,成长期短,植物成长量亦少,植物残体分化缓慢,每年有机残体只要少数堆集。泥炭沼地大片散布,多发育在平整和稍低洼处,但泥炭层较薄,一般不超越50cm,泥炭积蓄量不大。一年中泥炭层多处于冻住状况,泥炭沼地地貌与冻土有密切关系,构成苔原多边形泥炭地景象。

2.冻住的丘状泥炭地(或泥炭丘沼地):散布在北美洲、欧亚大陆、斯堪纳维亚半岛北部的苔原、森林—苔原和泰加林带不接连永冻土区,其特色是泥炭地构成几米高的小丘,丘上为贫养分沼地,泥炭丘间发育有湿润的富养分沼地凹地或积水,泥炭丘是由吸足周围沼地水分的冰核胀大效果及冻层边际冰结沉积效果构成。

3.高低位镶嵌的泥炭地(阿帕泥炭沼地):首要散布在斯堪纳维亚半岛北部(芬兰和瑞典的北部和中部)和欧亚大陆西部的北方带(卡累利阿共和国及伯朝拉盆地),在北美也有此类泥炭地发育。该类泥炭地坐落泰加林带北部和中部的某些区域,大部分归于较后一次冰期构成的冰碛平原、湖渍平原、波状冰碛等地貌部位,其泥炭化程度为10%~50%。本区特色是地表凹陷,在垅岗或草丘上成长中养分或贫养分植物,错落于成长富养分植物的凹地或小湖中,垅岗与湿凹地都向左边歪斜排列于沼地地上,也称垅岗—湿凹地泥炭沼地[19]。在芬兰和一些国家称为阿帕式泥炭沼地(Aapamires)。

4.毯状披盖式泥炭地这是一种特别类型泥炭地(沼地),泥炭沼地因地形增高而上升,在北威尔士贝温(Beimyn)山地发育的披盖式泥炭沼地,乃至构成在歪斜26°的斜坡上。这类泥炭沼地在欧洲首要散布在爱尔兰、威尔士、:英格兰北部、苏格兰和挪威的高海岸带(海拔200~500m);在北美洲加拿大、纽芬兰的狭隘海岸带;在南半球智利南部和新西兰西南部海岸带,即在极点海洋气候区,当降水量大于蒸发量时,覆被泥炭沼地直接发育在矿质土壤或低地泥炭之上,如同一条毯子盖在高地、斜坡地和凹地上面[19]。在英国把这类泥炭地称为blanketbog,在苏格兰被称为uplandmoor,在瑞士被称为teckmoor。

5.凸起的贫养分泥炭地:贫养分泥炭地散布在欧洲西北部、俄罗斯、日本北部和北美洲北部(图7和图8)。在这个根本接连带以南,还或许散布在高原区、印度尼西亚、马来西亚和巴西的热带低地以及智利、阿根廷和新西兰等凉湿区域。就其形状来讲可以分为中心凸起的贫养分泥炭地、穹窿渠道状泥炭地和穹窿同心圆状泥炭地[22]。坐落欧亚大陆泰加林中部、南部和混交林带北部(大约53°N~66°N),是以贫养分泥炭沼地为主的地带,一般构成大的贫养分泥炭沼地复合体,占有了较后冰期构成的宽广海岸低地和广阔平原区,海拔一般不超越100~200m[23],其特色是地表凸起,由贫养分泥炭构成。沼地上积巨细、沼地的凸起程度和微地形特征各地差异较大。沼地植物区系和组成虽然非常匮乏、单调,但各地也有所不同。

在欧洲由滨海向内陆,跟着海洋性气候逐步削弱,顺次散布有无林渠道(顶)凸起泥炭沼地—典型中心凸起泥炭沼地—有林渠道(顶)凸起泥炭沼地。首要沼地植物自西向东,由轮生叶欧石南(Ericatetralis)、中位泥炭藓(Sphagnummagellanicum)和红叶泥炭藓(Sphagnumrufescens)为标准种,往东则变成为典型凸起泥炭沼地植物杜香(Ledumsp.)、锈色泥炭藓(Sphagnumfuscum),再次向东或东南有以羊胡子草(Eriophrumvaginatum)、中位泥炭藓(SphagnummagellanicumBrid.)、泥炭藓(Sphagnumsp.)等为标准种的大陆森林凸起泥炭沼地[1]。凸起的泥炭沼地泥炭层一般厚2~6m,较厚可达20m,泥炭不只发育在低凹地,并且掩盖了凹凸不平的地表,泥炭化程度非常激烈,部分区域泥炭率可高达50%以上。如西西伯利亚低地,是国际泥炭较激烈堆积地带,特别是鄂毕河左岸支流区域的鄂毕—额尔齐斯河分水岭泥炭化程度高达70%,泥炭厚4~5m,而未被泥炭化区域仅剩余沿河两岸的狭长地带,其河间空位是延伸了数百公里泥炭沼地,沼地地表凸起,其间心有时高出边际10m,沼地中心部位没有森林,地形陡峭,有许多的次生湖,湖间是低平的垅岗[24~26]。

6.平整的富养分泥炭地:散布在欧亚大陆的阔叶林、森林草原和北美大陆的高原带,部分深化到草原、半荒漠和荒漠等弱度泥炭堆积带。该区一般不利于泥炭沼地发育,沼地零星散布在沟谷、盆地、河流两岸、湖泊周围或各种浅凹地中。泥炭沼地地表平整,常见有各种类型的草丘,发育有富养分的木本泥炭、草本泥炭(图9)。该区域泥炭散布零星,一般泥炭储量不大。

全球泥炭地上积

早在1929年,VBülow就预算全球泥炭地上积约为1.0×108hm2[30],尔后连续有其他学者对全球泥炭地上积进行预算,但预算面积多为1.0×108~2.0×108hm2[30~32]。首要因为各国对泥炭地查询程度的不同,加之在泥炭资源查询或核算时,限制泥炭层的较小厚度值不同,如俄罗斯学者以为只要泥炭层厚度大于70cm时,才属泥炭资源,小于70cm泥炭层应属泥炭土的规模,不过现在大都国家以为泥炭层大于30cm的泥炭地,才应核算到泥炭资源中来。各国学者对泥炭中有机质含量也有不同的观点,有的学者建议有机质含量必定要超越50%;有的乃至把有机质含量为20%也算作泥炭[1]。这样就呈现了许多不同的泥炭界说及其有机质含量规模。现在,大大都国家将泥炭的较低有机质含量限制为30%。跟着各国对泥炭地查询的深化以及泥炭地界说的清晰,一些大片的泥炭地也被发现。因而,多年来全球泥炭地上积有不断添加的趋势。

1980年,芬兰泥炭学家EKivinen依据第三次国际泥炭会议各国供给的数据从头预算全球泥炭地上积仅为1.79×108hm2(比1979年他提出的3.5×108hm2小了许多),均匀泥炭沼地率为1.4%。1996年,芬兰学者ELapplainen在第十次国际泥炭会议期间,宣布了《国际泥炭资源》一书,他指出,全球泥炭资源面积为3.98×108hm2(图10)[32]。一起,对各大洲的泥炭地上积进行核算,核算成果标明,全球陆地泥炭地上积以北美洲居各大洲之首,面积为173.5×104km2;其次是亚洲和欧洲,面积别离为111.9×104km2和95.7×104km2;澳洲和大洋洲泥炭地上积较小,仅为1.4×104km2。从各大洲泥炭掩盖度剖析,欧洲陆地泥炭化程度较高,泥炭掩盖度为9.20%;其次是北美洲,为7.08%;澳洲和大洋洲较低,只要0.16%;全球均匀泥炭掩盖度为2.66%。千年生态系统评价指出,现在全国际至少有173个国家散布有泥炭地,总面积大约为400×104km2[6],与ELapplainen给出的398.50×104km2附近,因而,现在一般以为全球泥炭地上积约为4.0×108hm2。

研讨展望

依据ELappalainen以及千年生态系统评价陈述得出全球泥炭地上积近400×104km2[6,32]。其间,90%的泥炭地散布在北半球温带及冰冷区域,其他的散布在热带和亚热带,大都在森林下面[32]。可是,因为泥炭不像其他矿产资源,面积和储量都处于动态改变傍边,还有待进一步查清。一方面,在气候安稳、终年积水且未受搅扰的条件下,泥炭地可以缓慢地堆集和固定碳[2]。在天然条件下,我国泥炭沼地的笔直堆集速率为0.3~0.4mm/a[2],而我国晚二叠世热带泥炭地的碳堆集速率为61.1~73.0g/(m2•a)[33]。依据陈泮勤等的核算,全球泥炭堆集速率为0.2~0.8mm/a[34]。泥炭地除了在笔直方向不断添加、加厚外,还在横向上向四周扩展,使泥炭地上积和储量不断扩大。在天然条件下,一块100hm2的泥炭地每年能扩展0.2~0.4hm2,一块1000hm2的泥炭地每年扩展0.65hm2[35]。可是,受气候改变的影响,泥炭地碳的同化效果与生态系统CO2、CH4净开释效果之间的平衡现已打破,泥炭地能否持续作为大气碳汇,仍是行将或现已成为大气碳源的问题现已遭到广泛重视[8,36]。对爱尔兰北方泥炭地为期6a的观测发现,其间两年的CH4和溶解性有机碳的丢失量之和现已超越了CO2固定量[37]。FredW等对泥炭低凹地的猜测研讨标明,其碳汇的功用将从35%下降到26%,对CO2和CH4的贮存才能也将从15.9g/(m2•a)降低到11.2g/(m2•a),至2034年,其将会变成碳源[38]。以上研讨阐明,在全球气候改变大布景下泥炭地上积和碳储量都会发作动态改变。另一方面,跟着近年来人类活动对泥炭地损坏的加重,泥炭地的面积正在不断的锐减,全球环境中心(GlobalEn-vironmentCentre)的研讨成果显现,印度尼西亚的泥炭地有2100×104hm2,其间,900×104hm2现已被排干、正在分化或许已被焚烧[39]。芬兰把大面积的泥炭沼地改造为犁地、林地和草场,全芬兰有20%的犁地是由泥炭沼地开垦而来[2]。因而,在全球改变和人类活动两层布景下精确预算全球泥炭地上积及其散布还存在较大困难。不过新技能与新方法如地舆信息系统、遥感技能和模型等的归纳使用对进一步精确的核算大尺度空间的泥炭地上积供给了或许[40~45]。因而,在未来的泥炭地研讨中,多种新技能的归纳使用将会促进泥炭资源区域性研讨的开展。

虽然国际泥炭地上积很小,仅占全球土地上积的2.66%,但其单位面积有机碳储量远高于其他土壤类型,因而,泥炭地在全球碳循环中具有重要效果。但现在,全球泥炭地已遭到不同程度损坏,气候变干或许人为地将泥炭地排干、挖掘或焚烧会导致泥炭地的碳排放。农业排水和开垦导致泥炭地大面积削减。据估量,在曩昔近200a内,全球泥炭地的碳储量已削减了41×108t,其间60%是因人为开发导致沼地地消失的成果[46]。东南亚热带泥炭地每年估量排放约20×108t二氧化碳,约占全球矿藏燃料焚烧排放量的7%[47]。在欧洲现已有90%的泥炭地被挖掘、排水或发生退化。假如全球泥炭地贮存的碳悉数开释到大气中,则大气二氧化碳浓度将添加约200体积分数,全球均匀气温升高0.8~2.5℃[48]。因而,维护泥炭地便是较有用的减缓全球变暖的方法,对泥炭地的散布规则及赋存特征研讨含义严重,对泥炭地维护和恢复工作也刻不容缓。(本文图、表略)

本文作者:王铭 刘子刚 马学慧 王国栋 单位:我国科学院湿地生态与环境要点实验室,我国科学院东北地舆与农业生态研讨所 我国科学院大学 我国人民大学环境学院 

在线咨询
引荐期刊阅览悉数
.