作者:福建CV18 | 排版:杳杳
2024年全国卷和山东卷的地理试题都考查了“泥炭”!
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图一24年全国卷 | 图二24年山东卷
它究竟是什么?如何形成?又有何价值?今天,我们就来彻底讲清这些问题,让你心中有数,做题不慌!
泥炭,不只是烂泥巴
泥炭,又名“草炭”,是沼泽中的植物残体,在积水缺氧的环境下,因无法被彻底分解而长期堆积形成的有机沉积物。它含有大量水分、未完全分解的植物残体、腐殖质以及矿物质。
简单来说:就像把蔬菜放进冰箱保鲜一样,在低温、湿润、无氧的环境下,微生物的“分解工作”被大大延缓,植物残体就被“保存”了下来,一层叠一层,最终形成了泥炭。
泥炭
图源lnternational Peatland Society
泥炭富含碳、氢、氧、氮等元素。其质地松软,干燥时像海绵,具有高持水性、低密度和高含碳量(通常超过质量的一半)。因其含有腐殖酸等有机化合物,多呈深棕色。
泥炭是怎么形成的?
(考频高)
泥炭的形成是一个漫长而又复杂的过程,主要包括以下几个阶段:
① 在湿地环境中,植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其转化为有机质。植物死亡后,其残体逐渐积累。
② 植物残体浸入水中,由于氧气供应不足,微生物的分解活动受到抑制,植物残体不完全分解,且分解速度慢于植物生长速度。
③ 植物残体不断累积,下层的残体受到上层压力,逐渐被压实。
④ 在长期的积水和厌氧条件下,植物残体经历了氧化、还原等化学反应,逐渐转化为泥炭。
泥炭形成过程丨图源网络,作者自译
不同地区的泥炭形成,一般需要以下共性条件。
① 生物(原料)
泥炭所在地须有一定的植物覆盖,从而提供植物残体。
泥炭藓是这些植物的典型代表。泥炭藓多生长于沼泽等潮湿生境,植物残体逐年累积,并被上方生长的植物压实,最终形成一种致密、深色且富含碳的泥炭。
由于泥炭藓是泥炭的主要组成成分,所以“泥炭藓” 的名称也由此而来。
② 水文(环境)
充足的水分是泥炭形成的必要条件。持续或季节性的积水环境为泥炭的形成提供了厌氧条件,抑制了植物残体的完全分解。
③ 气候(条件)
湿润气候利于植物生长和积水保持。寒冷气候能显著减缓分解速率;而温暖地区虽分解快,但植物生长更旺盛,也能形成泥炭。
④ 地形(推手)
泥炭常形成于地势低洼、排水不畅的地区,这有利于积水的形成与保持,为泥炭的积累提供了场所。
【应试技巧点拨】
当题目问到“泥炭形成的条件”或分析某地为何泥炭丰富时,立刻在脑海中构建“冷/热(要看具体区域) + 湿 + 平 + 植被多”的思维框架,从气候、地形、水文、生物四个角度组织答案,确保要点齐全,不漏分。
泥炭地多分布在哪里?
泥炭地(被泥炭覆盖的区域)分布广泛,在低、中、高纬度地区均有分布,但主要集中在北半球的高纬度和高海拔地区。
泥炭地的分布丨图源联合国环境署
联合国环境署2024年的研究显示,全球泥炭地总面积约为488万平方公里,占全球陆地面积的3.8%。尽管面积占比不算大,但作用巨大!
全球主要的泥炭地分布在西伯利亚、加拿大哈得孙湾、刚果和亚马孙盆地、印度尼西亚等地,这些地区地形平坦、排水不良,有利于泥炭地的形成和发育。
按照泥炭地形成环境与地表形态特征,主要可分为多年冻土泥炭地、山地泥炭地和热带泥炭地。此外,按营养状况,还有贫养、富养等分类方式。
① 多年冻土泥炭地
极地和次极地广泛发育,除此之外的多年冻土泥炭地分布在蒙古和青藏高原,少部分分布在加拿大地盾、东欧平原和中国东北平原。
② 山地泥炭地
分布在各大山脉湿润的洼地和山谷底部,如美洲落基山脉、亚洲喜马拉雅山脉、欧洲斯堪的纳维亚山脉。
③ 热带泥炭地
分布在印度尼西亚、刚果盆地、亚马孙平原等地。
泥炭地景观
图源Tompkins Conservation
为何泥碳很重要?
泥炭是珍贵的自然资源,兼具巨大的生态价值和经济价值。
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生态价值——“固态水库”与“碳汇之王”

➢ 碳汇
泥炭地是地球上最有效的碳库之一。其面积虽不足地球陆地的4%,却储存了全球约三分之一的土壤碳,是森林碳储量的两倍。
➢ 蓄水与净化
泥炭地像海绵一样吸水、蓄水,调节水文;还能过滤和吸附水中的杂质与污染物。
➢ 维护生物多样性
为众多湿地动植物提供了独特的栖息地。
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经济价值
泥炭具有优良的孔隙结构和保水能力,能够通过提高养分吸收效率、改善土壤结构、保水保墒等方式促进植物生长,所以,被广泛应用于园艺及土壤改良中。
用于盆栽的泥炭土丨图源网络
孔隙结构还使其具有截留悬浮颗粒、吸附水中的溶解性物质(或污染物)的能力,可以能够用于水体过滤。泥炭含碳量高,所以可以作为燃料。此外,化工、建筑、医疗、酿酒等行业也有泥炭的身影。
泥炭的退化与保护
目前,每年有约50万公顷左右的泥炭地被人类活动破坏,比全新世时期泥炭地的平均扩张速度快10倍,这就导致泥炭地每年的温室气体排放量约为1941 MtCO₂e(百万吨二氧化碳当量),占全球人为温室气体排放总量的4%。
人为排水、城市化、基础设施建设、过度放牧、化石燃料燃烧和废物倾倒等,均会导致泥炭地退化,气候变化则会进一步加剧上述影响。
泥炭地退化之后,泥炭地的生物多样性降低、供水和调节能力降低、碳汇功能减弱甚至转变为碳源,甚至引发火灾,不仅严重损害生态系统,还会释放大量污染物。此外,泥炭地下陷还会增加洪涝风险和沿海地区海水入侵风险。
保护泥炭地需要全球共同努力,措施也需多管齐下:
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完善相关法律法规,加强监测与管理
如我国《湿地保护法》明令禁止在泥炭沼泽湿地开采泥炭,并通过卫星技术建立监测网络。
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推进科学恢复泥炭地的工作
对已排水的泥炭地,最关键的措施是堵塞排水沟,恢复积水状态(复湿),并重新种植植被。
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探索可持续利用
研发泥炭替代品,从需求端减少破坏;发展 “湿地农作” ,即在湿润的泥炭地上种植经济作物(如芦苇);在保护的前提下,合理发展旅游业,实现生态与经济效益双赢。
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加强宣传,提高公众认知和保护意识
我们每个人都可以从选择环保的园艺产品、减少碳足迹做起,为保护泥炭地贡献力量。”
本文核心内容都总结在下图中了,有需要的小羊羔可以保存哦~欢迎在评论区分享你的学习心得!
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【参考文献】
[1]刘滨,刘汉向,贾佳.中国泥炭地土壤碳库估算:方法、进展与展望[J].科学通报,2024,69(12):1613-1624.
[2]杨早,朱单,陈槐,等.季节冻融对泥炭沼泽碳排放的影响研究进展[J].应用与环境生物学报,2020,26(05):1290-1298.DOI:10.19675/j.cnki.1006-687x.2019.10038.
[3]杨永兴.国际湿地科学研究的主要特点、进展与展望[J].地理科学进展,2002,(02):111-120.
[4]United Nations Environment Programme. 2022. Global Peatlands Assessment: The State of the World’s Peatlands – Evidence for Action toward the Conservation, Restoration, and Sustainable Management of Peatlands. https://wedocs./20.500.11822/41222
[5]United Nations Environment Programme. 2024. Global Peatland Hotspot Atlas: The State of the World’s Peatlands in Maps – Visualizing global threats and opportunities for peatland conservation, restoration, and sustainable management. https://wedocs./20.500.11822/46635
[6]Joosten, H. & Clarke, D. 2002: Wise Use of Mires and Peatlands: Background and principles including a framework for decision making. IMCG/IPS
做完题再走~
(2024高考新课标卷第37题)在寒冷地区的高(台)地上,流水少量汇于局部洼地,同时带氮磷等营养元素供洼地内湿(水)生植物生长,这些注地中植物亡残体分解缓慢且不彻底,以泥炭形式积累,形成典型泥炭湿地(图a),当泥炭堆积高于周边区域时,水流方向发生变化,湿地中的氮磷等营养元素缺乏,只能生长蕨类等耐贫营养生物,积累成过湿的垫状泥炭藓层,形成雨养型泥炭湿地(图b)。
(1)分析寒冷的气候在泥炭湿地发育中的作用。(6分)
(2)简述典型泥炭湿地和雨养型泥炭湿地水流方向与生物量的差异。(6分)
(3)指出雨养型泥炭湿地发育的地形条件。(4分)
(4)说明雨养型泥炭湿地发育过程中,水中营养元素逐步减少的原因。(6分)
(5)分析垫状泥炭藓层高于周边地面但仍能处于过湿状态的原因。(6分)
参考答案与解析
(1)【解析】
【答案】气候寒冷,湿(水)生植物生长慢,有机质积累多;气候寒冷,微生物活动弱,生物残体分解缓慢;蒸发较弱,有助于洼地积水,厌氧环境分解不彻底,有机质合成腐殖质;冻土发育,下渗和淋溶作用弱,有利于泥炭的积累。
(2)【解析】仔细读图,可发现典型泥炭地中部较低,流水汇入,而雨养型泥炭地中部较高,流水流出。水流流出带走了养分和积水,不利于水生生物的生长,加之题干提及“只能生长蕨类等耐贫营养生物”,因此说明雨养型泥炭地生物量较少,而典型泥炭地相对更较多。
【答案】典型泥炭湿地:水流由四周向中部汇集,生物量较大。
雨养型泥炭湿地:水流由中部向四周散开,生物量较小。
(3)【解析】读图可知雨养型泥炭地中部高于四周,结合所学知识可知这种地形属于台地。
【答案】总体以台地或平原为主,地势平坦,起伏小;中部地势略高于四周。
(4)【解析】结合题干“耐贫营养生物”“积累泥炭藓层”及地势中间高,水流流出,从支出与收入两方面进行分析。
【答案】生物量减小,且以贫营养的藓类为主,生物残骸分解提供的营养物质少;水流由中部向四周流动,缺少周边营养物质的汇集,且营养物质向外流失;积水减少,营养物质分解加快;下部泥炭层较厚,营养物质易向下淋失。
(5)【解析】由题干“寒冷地区”可知该地气温低,蒸发较弱;由图可知泥炭藓层与周边地区高差较小,流水流速较慢;结合前文内容,泥炭地发育于潮湿地区,降水相对较多;泥炭藓属于植物,具有拦蓄水流的功能;泥炭自身具有保水能力。综合上述内容作答即可。
【答案】气温低,地表水分蒸发弱;藓类能够拦截雨水,涵养水源;下部泥炭层较厚,蓄水能力强;冻土广布,蓄水量大;与周边地面高差小,地表径流流速慢,流失水量小。