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湖泊的演化

湖泊的演化

  湖泊有其发生、发展与消亡的过程(水库是人工湖泊,其自然演化规律与天然湖泊雷同,故不赘述)。湖泊一旦形成,由于自然环境的变迁,人类活动的影响,湖盆形态、湖水性质、湖中生物等均在不断地发生变化。其中湖泊形态的改变,往往会导致其它方面的变化。湖泊由深变浅、由大变小,湖岸由弯曲变为平直,湖底由凹凸变为平坦,这就会使深水植物逐渐演化为浅水植物,沿岸的植物逐渐向湖心发展。由于泥沙不断充填、水中生物的死亡和堆积,最后湖泊会转变为沼泽。干燥区湖泊由于盐分不断累积、淡水湖转化为咸水湖。盐度较小的湖泊其生物大致与淡水湖相同,盐度较大的湖泊,淡水生物很难生存。当水量继续蒸发减少,咸水湖可以变干,转化为盐沼,至此湖泊全部消亡。


  (一)湖盆的演化


  1.湖岸的变形 湖盆未充水前,在一定的外力作用下具有相对稳定的坡度。当作用的外营力不发生改变时,岸坡基本上是稳定的。湖盆蓄水后,岸边土壤浸水,土壤中含水量增加,破坏了原先相对稳定的平衡条件,必然引起湖岸变形。


  受湖水浸泡,结构受到破坏的湖岸土层,在波浪、湖流的冲击作用下发生崩塌、滑塌的变形。岸壁滑塌物质往往一部分停积在岸边,另一部分随湖流挟走,在波浪长期的作用下,原岸线逐渐后退,该处形成侵蚀浅滩,波浪搬运的物质在岸脚堆积,继续向湖心方向发展形成淤积浅滩。当浅滩发展到足以消耗传至岸边波浪的全部能量时,湖岸便演化成相对稳定的形态。一般说,稳定的湖岸可由岸崖或岸壁、湖滨、岸边浅滩(包括侵蚀浅滩和淤积浅滩)及浅滩外缘斜坡等组成。


  2.湖底的沉积 湖底的演化主要是由湖底的沉积作用引起的。湖底的沉积物主要有外界输入和内部形成两个来源。外界输入的沉积物质主要是流域上的泥沙、尘土、盐类及其它元素,经径流或风力挟携入湖;内部形成的沉积物中,有湖岸崩塌的产物、因化学作用从湖水分解出来的盐类,以及湖中水生生物死亡后的残体等。所有这些入湖或湖内的物质、生物,均会由于力学作用、化学作用和生物作用而引起沉积,故湖底的沉积物又可分为机械沉积、化学沉积和生物沉积3种。泥沙淤积即属于机械沉积,流域上水土流失严重往往加剧了湖泊的泥沙沉积。例如,长江上游近些年来水土流失加剧,其中下游洞庭、鄱阳、洪泽、巢湖及太湖5大淡水湖泊的泥沙沉积也日趋严重。据统计,每年泥沙淤积量达1.7×108吨。如前所述,泥沙沉积湖底,使湖泊面积、容积日益缩小,从而调蓄功能也逐渐下降。


  由于湖区不同部位动力特性的差异,泥沙在湖区的沉积有明显的分选性。粗粒沉积分布在河流入湖河口附近,较细的沉积在口前湖滨,更细的随湖流至湖中部沉积。泥沙在湖底沉积过程中,也会发生交合作用,即发生理化与生化两种复杂的过程。在交合过程中,水底生物及河底上层土壤中的细菌起着重要的过滤、搅拌、分解作用,随着湖底沉积过程的发展,湖底起伏逐渐变平,当湖泊变浅时,深水部分产生的淤泥往往被浅水沉积物重新覆盖。


  湖泊沉积物经过交合作用形成的淤泥,包括有机和无机的微粒。深水湖沉积无机质组成比重较大,浅水湖沉积则有机质比重较大,尤其是在湖水很浅、水色混浊、流动性小,水生生物多的富营养型湖泊中,最适于有机淤泥的沉积。有机淤泥又分腐泥与泥炭泥两类,前者也称骸泥,因其中含有不少植物遗体组成的有机残骸;后者含有丰富的、由极稳定的腐殖质组成的有机化合物。


  (二)湖水的演化


  湖水的演化是指湖水化学性质的改变。引起化学性质改变的因素有自然因素和人为因素两种。


  在自然情况下,湖水性质的改变往往是由于气候的变化或盐分平衡发生变化而引起的。例如,气候不断变干,蒸发加强,盐分不断浓缩,碳酸盐型水可转化为硫酸盐型水,硫酸盐型水可转化为氯化物型水。当水的矿化度不断增加,水量不断减少,各种盐类均可析出而沉积于湖底。相反如果气候变湿,氯化物型水也可转化为硫酸盐型水,硫酸盐型水又可转化为碳酸盐型水。当然,湖水的这种转化过程是长期的,非常缓慢的。


  人类活动因素主要是指工业废水、农田灌溉用水的排入,也会引起湖水性质的改变、演化。


  (三)湖中生物的演化


  湖泊水生物可分浮游生物、漂浮生物、自游生物和底栖生物等。不同的水生生物要求着不同的湖泊环境。湖盆的演化、湖水水质的变化,必然使湖泊生物群落的组成结构、生物的种类、个数也相应发生变化。


  随着湖盆为沉积物所充填的程度,环生的草丛从四周向湖心扩展,而使湖心开阔的水面逐渐缩小,当湖泊水深减到一定程度,植物就沿着全湖面从湖底露出水面。生物残骸与泥沙的沉积日积月累,最终湖泊消亡成为沼泽。

湖泊 演化

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