书城自然科学探究式科普丛书-洼地的水域:湖泊
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第1章 丰富多彩——湖泊知识篇(1)

第一节什么是湖泊

在我们人类生存的大地上,散落着许多珍珠。这些珍珠,星罗棋布,是我们的生命之源,它就是湖泊。内陆湖泊是地球上重要的自然景观之一,是指陆地上低洼地区储蓄的大量停滞的或流动缓慢的水体。它与海洋并没有直接联系,属于内陆水系。湖泊是在地质、地貌、气候、流水等因素的综合作用下形成的,其换流非常缓慢所以不同于河流,又因为与大洋没有直接联系而不同于海。

按照地质学的定义来说,湖泊只是暂时性存在的水体,它会随着时间的推移逐渐淤积而演化为陆地。在自然地理环境的影响下,湖泊的湖盆、湖水和水中所含物质相互作用、相互制约,使湖泊不断发生变化。

湖泊的称呼有很多种,不同地区的方言和不同民族的语言对湖泊的称呼也就不尽相同。仅在中国,湖泊的叫法就有几十种。汉族习惯称之为湖,不过不同地区又有所不同,如河北人称之为“淀”,山东人称之为“泊”,四川人称之为“海子”,浙江、江苏人则称之为“荡”。其他少数民族对湖泊的称呼就更加多了,主要有池、海、泽、塘、茶卡、泡子、诺尔等等。

第二节湖泊的成因

湖泊是在一定的地理环境下形成和发展的,并且与各环境因素之间相互作用、相互影响。湖泊的形成原因是多种多样的,而依据成因的不同湖泊可以分为构造湖、火口湖、河成湖、堰塞湖、冰川湖、岩溶湖、海成湖、风成湖、人工湖等等。接下来我们就分别来介绍一下各种湖泊的形成原因。

1.构造湖

构造湖的形成是由于地壳内力作用,包括地质构造运动引起的地壳断陷、凹陷、沉陷等,形成了裂谷或盆地等构造湖盆,经过贮水而形成。构造湖的特点是湖形狭长、湖岸陡峭,水深而清澈。倒如云贵高原上的洱海、滇池、抚仙湖,青藏高原上的纳木错等等。构造湖在中国的分布很广,一些大中型湖泊多属于这一类型。

2.火口湖

火口湖又称火山口湖,是指火山喷发后,因喷火口塌陷而形成的漏斗状洼地,之后经积水而形成的湖泊。火口湖形状独特,远远望去是一座锥形山体,四周为高峻的山峰所环绕,湖区往往伴随着众多的温泉。湖泊的外形似圆形或马蹄形,其面积较小,湖岸陡峭,湖水碧蓝且深不可测。如中国长白山主峰白头山顶的天池,就是着名的火口湖。有的火口湖在形成之后又发生火山的重新喷发,这样一来,在湖中心又出现新的火山锥或岛屿,美国俄勒冈州的克莱特湖就是一个典型的例子。

3.河成湖

河成湖是由于河流摆动和改道而形成的。它可以分为三类:一是由于河流摆动,天然堤堵塞支流而储水成湖,如鄱阳湖、洞庭湖等;二是由于河流被外来泥沙淤塞,水流宣泄不畅,储水成湖,如苏鲁边境的南四湖等;三是河流截弯取直后废弃的河段形成牛轭湖,如内蒙古的乌梁素海。

河成湖的形成与河流的发育和河道变迁有着密切关系,而且受地形起伏和水量丰枯的影响较大。这类湖泊一般是岸线曲折,湖底浅平,水深较浅。中国的河成湖大多分布在大江大河沿岸排水不良的低地或平原地区。

4.堰塞湖

堰塞湖是指由火山喷出的岩浆,或由地震等原因引起的山崩,又或者是冰川与泥石流引起的滑坡体等堵塞河谷、河床,截断水流出口,其上部河段积水形成的。由火山溶岩流堵截而形成的堰塞湖又称为熔岩堰塞湖。我国东北的五大连池和镜泊湖就属于堰塞湖。

我国2008年“5·12”汶川大地震就形成了这类堰塞湖。堰塞湖的堵塞物不是固定不变的,它们也会受到冲刷、侵蚀、溶解、崩塌等影响。一旦堵塞物被破坏,湖水便会漫溢而出,倾泻而下,因此而造成的洪灾是非常危险的。

5.冰川湖

冰川湖是由冰川侵蚀或刨蚀成的洼坑和水碛物堆积堵塞冰川槽谷,再经过积水而形成的一种湖泊。冰川湖的湖体较小,多数是有出口的小湖。

在北欧的芬兰和北美的加拿大就有许多冰川湖。

中国的冰川湖主要分布在西南、西北等冰川较多的高海拔地区,其中唐古拉山和喜马拉雅山区较为普遍。例如新疆境内的阿尔泰山、天山和昆仑山都有冰川湖分布。

它们大部分是冰期前的构造谷地,在冰期时由于受到冰川刨蚀作用而形成宽坦的槽谷;当冰退时,槽谷因冰碛阻塞而形成长条形湖泊。

6.岩溶湖

岩溶湖是指碳酸盐类地层经流水的长期溶蚀所产生的岩溶洼地、岩溶漏斗或落水洞等被堵塞,经过逐渐的积水、储水,从而形成的一种湖泊。一般情况下,岩溶湖面积不大,水较浅,且排列无一定方向,形状为圆形、椭圆形,有时也呈长条形。我国的岩溶湖大多数分布在黔、桂和滇等省(区)。如贵州省威宁彝族回族苗族自治县的草海,就是我国湖面面积最大的构造岩溶洞,素有“高原明珠”之称。

7.海成湖

海成湖也称为泻湖,指的是湖区原是海湾,后湾口处由于泥沙沉积使得部分海湾与海洋分隔开,从而形成的湖泊。实际上,我们熟知的里海、杭州西湖都属于海成湖。中国的海成湖主要分布在滨海冲积平原地区,如广东、山东、河北等沿海地区均有分布,但是规模较小。它们主要是冲积平原与海湾沙洲封闭沿岸海湾所形成的湖泊,湖岸曲折而海岸平直,湖泊长轴沿海岸线方向延伸。

8.风成湖

风成湖指的是沙漠地区低于潜水面的丘间洼地经四周沙丘中所含的潜水渗流汇集而形成的湖泊,此外也有部分是残留的古湖泊,当然都受风蚀的影响。这类风成湖泊都是一些不流动的死水湖,且面积小,水浅无出口,湖形多变,常常是冬春季节积水,到了夏季湖泊会干涸或成为草地。风成湖的滨湖地区,由于牧草比较茂密,大多数成为优良的天然牧场,是沙漠地区少数民族劳动生息的地方。

由于沙丘会随定向风不断移动,所以这类湖泊常被沙丘掩埋而变成地下湖。风成湖由于其变幻莫测,常被人们称为神出鬼没的湖泊。

我国甘肃敦煌莫高窟附近的月牙泉就是一个典型的风成湖,还有我国内蒙古巴丹吉林沙漠中的伊和吉格德湖也属于这一类型。

9.人工湖

人工湖也就是水库,顾名思义,就是贮水的“仓库”。

它是人工筑坝堵塞谷地而形成的一种具有特殊形式的贮水水体,在水利工程上它属于“蓄水”设施,所以通常称它为“人工湖泊”。

人工湖与天然湖泊不同,人工湖体现了人类利用和改造大自然的智慧。然而水库是随着人类为解决水患和蓄水备用而出现和发展起来的。世界上第一批水库应该是4000多年前古埃及和美索不达米亚人民为了防止洪水泛滥和灌溉土地而兴建的。目前,在我国各大河流的中上游都兴建了一批水库,如黄河中上游的刘家峡、盐锅峡、八盘峡、三门峡、青铜峡和龙羊峡等水库,长江中上游的丹江口、乌江、柘溪和二滩等水库。它们具有蓄水、防洪、发电、航运等功能。不仅如此,这些人工湖还具有极高的观光旅游价值。

第三节湖泊的分类

前面讲了各类湖泊的形成,那么这些湖泊又是如何分类的呢?

地球表面上的湖泊众多,它们的成因各不相同,湖水的排泄情况和水质等也不尽相同。若是要将湖泊进行分类,分类标准也多种多样。如果依据湖泊的成因来分,可以分为构造湖、火口湖、河成湖、堰塞湖、冰川湖、岩溶湖、海成湖、风成湖、人工湖等。若是依据湖水的排泄情况分类,湖泊可以分为外流湖和内陆湖。外流湖指的是湖水河流或其他水道与海洋相连,一般是淡水湖;内陆湖指的是地处大陆内部,不与海洋相通,只接纳河水和冰雪融水、泉水等的湖泊,此类湖以咸水湖居多。依据水质划分,也就是按照湖水的矿化度来分类,可以分为淡水湖、咸水湖和盐湖,矿化度小于1克/升的称为淡水湖,矿化度为1~35克/升的称为咸水湖;矿化度大于35克/升的则称为盐湖。

此外,依据湖泊的热状况分类,可分为热带湖、温带湖和寒带湖。

湖水平均温度全年均在4℃以上,除秋冬全同温以外均为正分层的为热带湖;湖水平均温度有时在4℃以上,有时在4℃以下,夏季正分层,冬季逆分层,春秋两季为全同温的为温带湖;平均温度全年均在4℃以下,除春夏全同温外均为逆分层的为寒带湖。依据湖水中所含营养物质的多寡,可以分为富营养湖﹑中营养湖和贫营养湖。除了上面所介绍的以外,还可以按其他标准划分各类湖泊。

湖泊按照干涸源变化,分为消涨湖、游移湖;按含盐多少,可分类为咸水湖、淡水湖、盐湖;按水流情况可分类为外海湖、内陆湖。

第四节中国的湖泊

中国湖泊如此众多,犹如一颗颗明珠镶嵌在祖国大地上。据统计,我国共有天然湖泊24880个,湖水面积达83400平方千米。此外,还有人工湖泊(水库)86852个。在内陆湖泊中高原湖泊较多。但是湖泊面积在500平方千米以上的大型湖泊并不多,而且大部分分布在少数民族聚居的地区,其余的绝大多数都是小型湖泊。

我国湖泊分布在不同的自然地带,范围很广。白雪皑皑的高山上,陡峭的深谷中,辽阔的平原上,咆哮的海滨边都有湖泊的分布。

无论是大雪纷飞的北方、赤日炎炎的南方,还是四季如春的温带,你都可以找寻到湖泊的踪迹。由于其分布没有地带性与规律性可循,再加上不受海拔的限制,凡是地面上一些排水不良的洼地都可以储水,发育成湖泊。

我国湖泊的分布,大体上以大兴安岭-阴山-贺兰山-祁连山-昆仑山-冈底斯山一线为界。该线西北为内陆湖区,以咸水湖或盐湖为主,湖泊位于封闭或半封闭的内陆盆地之中,与海洋隔绝。

此线东南为外流湖区,以淡水湖为主,湖泊大多直接或间接与海洋相通,成为河流水系的组成部分,属吞吐型湖泊。

从中国地形图上看,我国湖泊分布范围广泛且相对集中,大致可以划分为五个比较集中的区域,即青藏高原湖区、东部平原湖区、蒙新湖区、云贵高原湖区和东北平原与山地湖区。在五大湖区中,又以东部平原湖区和青藏高原湖区的湖泊最多,占全国湖泊面积的74%,从而形成东西遥相呼应的两大稠密湖群,这也是我国湖泊最显着的分布特征。

1.青藏高原湖区

青藏高原湖区共有大小湖泊1437个。其中大于1平方千米的湖泊有1091个,总面积约为4.49万平方千米;大于10平方千米的湖泊有346个,总面积约为4.28万平方千米。

青藏高原湖区是世界上海拔最高、湖泊数量最多、面积最大的内陆高原湖区,仅西藏自治区大小湖泊就有1500多个。境内除东部及南部有部分外流湖为淡水湖外,其他多为内陆咸水湖或盐湖。这些湖泊多系构造运动和冰川作用的冰蚀或冰碛物壅塞而形成的构造湖和冰川湖,也有因泥石流阻寒河道而形成的堰塞湖,这些湖水都较深。区内分布有青海湖、纳木错、色林错、鄂陵湖、扎陵湖以及班公湖等较大的湖泊。

由于青藏高原地带气候寒冷而干燥,湖泊水是由高山冰雪融水的补给,水量一般较少。湖泊沿岸一带残留的多道古湖岸线遗迹,说明了近期湖泊的变迁情况有退缩的迹象。

2.东部平原湖区

东部平原湖区共有大小湖泊834个,其中大于1平方千米的湖泊有696个,总面积约为2.12万平方千米;大于10平方千米湖泊有138个,总面积约为1.96万平方千米,是中国湖泊密度最大的湖区。

东部平原湖区的湖泊大多是受到构造运动、水流冲积作用或古泻湖逐渐演变而成的外流湖。我国着名的鄱阳湖、洞庭湖、巢湖、太湖、洪湖、南四湖、淀山湖、东钱湖、白洋淀、七里海、日月潭等都分布在这里。

由于本区地处东亚季风带,而且又濒临海洋,所以气候温暖湿润,湖泊水利资源比较丰富,河湖关系十分密切,湖泊水位的年变幅较大。

除此之外,并具有从上游到下游逐渐变小的趋势。

3.蒙新高原湖区

蒙新高原湖区共有大小湖泊879个。其中大于1平方千米的湖泊有772个,总面积约为1.97万平方千米;大于10平方千米湖泊有107个,总面积约为1.81万平方千米。湖区内多是咸水湖和盐湖;湖区以黑河为界,黑河以西多为构造湖,以东多小型风蚀湖,不过也有部分构造湖。

蒙新高原湖区地处内陆,远离海洋,气候干燥,夏季炎热、冬季严寒,降水稀少,河系不发达,不少湖泊成为内陆盆地“聚水盒”,有的则是河流的尾闾湖。比较着名的湖泊有呼伦湖、罗布泊、运城盐湖、红碱淖、文县天池等等。

生长在沙漠地区的湖泊,一般来说都具有面积小、湖水浅、补给水量少、湖水易浓缩、湖形多变等特点。这些小型湖泊常随水源的多少而变化,雨季成湖,旱季干涸,湖水矿化度都很高,后来变成了盐湖或矿湖。

4.东北平原与山地湖区

东北平原与山地湖区共有大小湖泊192个。其中大于1平方千米的湖泊有140个,总面积约为3.96万平方千米;大于10平方千米的湖泊有52个,总面积约为3.71万平方千米。该湖区地处中国温带湿润、半湿润季风气候带,夏季短而凉爽,入湖水量比较丰富,冬季长而寒冷,湖水结冰期较长。湖底沉积物中含大量有机质和腐殖质,湖水营养元素含量极为丰富。