微专题:“潮沟”潮汐潮水

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上图为盐城保护区,地处江苏省中部沿海,是典型的淤泥质潮滩湿地。该区潮汐作用频繁,平均潮差为2.42米,潮流作用强,沉积物供应丰富,潮滩异常发育。图为盐城条子泥沙洲上的潮沟景观。

到底什么是潮沟呢?它是如何形成呢?都长得像树枝一样吗?在高中地理考试中又是如何呈现的呢?这些问题的答案都在咱们今天的文章里啦。

什么是潮沟?

潮沟是潮汐进入和退出潮间带沙洲的水流通道,是在沙泥质潮滩上由于潮流作用形成的冲沟。

潮沟的主干在向海一侧,向陆一侧呈现树枝状分汊,因其形态类似于大树,又被称为“潮汐树”。

图自 《中国国家地理》2020年5期 绘图|张洵

典型潮沟形态及其分布区位示意图

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福建闽江河口的潮沟景观

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墨西哥科罗拉多河入海口的潮汐树

潮沟是如何形成的?

“树生”的历程

标准潮沟体系从生发到消失有几个阶段——首先,往复潮流、滩涂汇水不断对滩面进行冲击和刻蚀,形成最初的冲沟,这便是潮汐树的幼年了。接着,伴随着溯源侵蚀、侧蚀等活动,汇流面积不断增加,潮汐树的主干和枝杈会不断生长壮大。最后,潮滩不断淤积,被稳固陆地逐渐包围吞噬的潮沟便逐渐淤浅、萎缩,进入老年消亡期,而新的潮沟则在更远处生长出来。

▲《潮汐树》陶华

1树的诞生

在落潮的过程中受到滩面对薄水明显的摩擦阻力使潮水具有横向的流动性,而且低潮带的坡度较大导致落潮水流的流速较快,对滩面的冲刷作用强,这使其更容易孕育出潮沟,形成了潮汐树的幼年形态(潮汐树的主干部分形成)。

▲《潮汐树》©翟万春

2树在生长

主干部分能接受到上游较大的集水面积,但是由于树的枝桠较少,疏水能力较弱,刺激了树的生长。在潮水溯源侵蚀和侧蚀活动下不断袭夺,汇流面积逐渐增加,“树”的枝桠不断舒展。

3树近暮年

随着涨潮携带的上涌泥沙逐渐在枝杈间淤积,回落水量(归槽水)减少,潮盆面积萎缩,潮汐树逐渐枯萎。

大部分的潮汐树都会经历这样的“一生”,但是在神奇的大自然中还有这一批逆生长的“幸运儿”,在一场风暴潮的作用下“返老还童”。风暴潮带来大量潮水融入,为潮汐树注入新的“血液”,使其从一个“垂垂老者”摇身重回树生巅峰,重生不再是梦想。

潮沟的形成与落潮流对滩面的侵蚀作用有关。

1. 物质条件:即丰富的泥沙。

潮间带上出露的沙泥滩(又称潮滩)质地松软,易于侵蚀,往往是产生潮沟景观的前提。

而在岩石海岸以及由于人类填海造地,围垦滩涂,导致潮间带基本消失的海岸地带,则很难发育形成潮沟景观。

2. 动力条件:是每天两次的涨潮落潮。

涨潮时,潮水需要逆推河水,向上爬升,流速较慢,主要以淤积为主;

落潮时,潮水回落海面且落差大,流速快,以冲蚀为主,此时潮水在潮滩上冲刷形成了冲沟。

日复一日,落潮潮水不断加深沟槽,且同时伴随溯源侵蚀,汇流面积不断增加,在侧蚀和溯源侵蚀共同作用下,潮沟的主干和树枝状分汊逐渐壮大形成“潮汐树”。

最后,随着潮滩淤积,潮沟逐渐被稳固陆地包围吞噬,直至淤浅、萎缩,进入消亡期。

潮沟的流水动力学模型

Ryan D A , Heap A D , Radke L , et al. Conceptual Models of Australia's Estuaries and Coastal Waterways : Applications for Coastal Resource Management. 2003.

3. 环境条件:在潮沟生成过程中,潮滩上的耐盐植物发挥了重要的作用。

一是截留作用。耐盐植物减慢海水的流速,使海水涌入潮汐水道中,加快潮汐水道中水的流速,导致潮水冲蚀作用增强,使水道稳定并不断扩大。

二是保持水土的作用。耐盐植物的根系固定了河岸的泥沙,使潮沟两岸不易被侵蚀,潮沟的沟岸越来越稳固,如果没有耐盐植物的存在,潮沟则会被潮水冲开,形成鞭状水道。

图自中国国家地理 摄|孙华金

潮沟两侧的耐盐植物

潮沟的价值

尽管潮沟的横向运动和溯源侵蚀会对沿海堤闸和围垦工程造成威胁,但潮沟作为海陆间输水输沙的纽带,在生态保护、水产养殖、旅游度假、海岸线保护、航运交通等方面均具有重要价值。

1.潮沟为生物提供了充足的养料、食物和安全的庇护场所,是许多物种的育苗地乃至永久栖息地,有利于生物多样性的保护,也为人类带来了丰富的海产资源和滨海旅游资源。

2.潮沟具有降解污染物的功能,当重金属污染物流经潮沟时,水中盐度变化导致絮凝作用,使污染物与悬浮物结合、沉降。

3. 潮沟作为海陆间潮水进出的通道,为滨海地区排涝和纳潮提供了良好的条件,能减轻滨海的涝灾。也有助于海岸线抵御风暴潮的侵蚀。

4.如果潮沟内,水深较大,则常被作为航道以及渔船避风、停泊的场所。

二界沟,辽东湾天然渔港,由大潮沟演变而成

图自网络

潮沟思维导图

制图 | 小怡

点击可看大图

高中地理试题中的潮沟

潮沟是在河口和淤泥质海滩的潮间带上常见的一种地貌(下图),潮沟形状如树,也被称为“潮汐树”,主干(“树干”)朝向海洋,树枝状分杈(“树梢”)朝向陆地,潮沟存在时间各异,有的几十年,有的仅为数小时、近年来,海岸大面积被围垦对潮沟产生严重威胁、据此完成下题。

1.潮沟的形成主要受(单选)

A.风力侵蚀作用 B.河流堆积作用

C.海浪侵蚀作用 D.流水溶蚀作用

2.相比潮沟的“树梢”,“树干”位置更易发生变化,主要是因为“树干”段(单选)

①沙质海滩,风蚀作用强 ②少盐沼植被保护

③汇水量更多 ④受地转偏向力作用

⑤广滩黏土含量少 ⑥受人为影响

A.①④⑤ B.②③⑤

C.①③⑥ D.②④⑥

3.海岸大面积被围垦,潮沟减少(单选)

A.向陆地输送的浮游生物减少

B.向海洋输送的营养物质增加

C.近岸洋流方向发生显著变化

D.沿海滩涂上生物多样性增加

答案:

1.C 潮沟的形成是落潮时海水在滩涂上冲刷而成的沟槽,故C正确,ABD错误。

2.B 在图中可以看出潮沟树干位置无植被,保持水土能力差,土壤容易被侵蚀。从潮沟的形成过程可知,在落潮时,下部汇水量更大,侵蚀能力强。广滩位于沿海多沙土,黏土含量少,容易被侵蚀,所以树干位置易变。②③⑤正确,故选B。

3.A 潮沟的破坏,减少了海水涨潮时能够淹没的土地面积,会减少向海洋输送的营养物质。因此本题选项为A。洋流的主要方向是受大气环流等因素的影响,洋流方向不会发生显著的变化。由于破坏了海岸会使沿海滩涂生物多样性降低。BCD错误。

4.阅读材料,完成下列各题。

"潮汐树"由发育在海滩上的潮沟组成,潮沟类似河流的坡面冲沟,其形状如树,主干朝向海洋,树枝状分杈朝向陆地,潮汐树的寿命和形态差异较大。

条子泥沙洲拥有世界上面积最大的潮间带湿地和海底沙脊群。辐射沙洲潮间带湿地,贝类资源丰富,植被群落演替层次分明,由海向陆依次分为光滩、米草沼泽、碱蓬沼泽、獐毛草滩、白茅草滩或芦苇沼泽。

(1)简述“潮汐树”的形成过程。(6分)

(2)推断盐沼和光滩潮汐树的寿命差异,并说明理由。(6分)

(3)分析条子泥成为“潮汐森林”大本营的原因。(8分)

答案:

(1)在潮间带,往复的潮汐、滩涂汇水冲蚀滩面,形成冲沟;在落潮时,潮水不断加深沟槽;溯源侵蚀,汇流面积扩大,树枝状分叉逐渐形成“潮汐树”。

(2)差异:盐沼地带的潮汐树寿命长,光滩区的潮汐树寿命短。

理由:盐沼地带比光滩区植被多,根系固定泥沙能力强,使之不易被冲蚀,潮沟相对稳定,故盐沼潮汐树寿命长。

(3)潮间带地形平坦,坡度小;河流、海流带来巨量泥沙,且滩涂面积巨大;涨落潮时进出滩面潮水量大,侵蚀能力强;沙洲边缘有巨大的光滩区,潮汐树数量多且多变,形成潮汐森林。

5.阅读材料,完成下列各题。

据史料记载,辽河的主河道入海口有不断西迁的过程,1909年前辽河水曾经大辽河入海;后因洪水,大部分河水改经现辽河入海;1958年人们修建水利工程将流向大辽河的河汊封闭,上游河水全部流向现辽河。

潮汐是海水的一种周期性涨落现象,涨潮时海水向上爬升,流速较慢;落潮时流速比涨潮时大的多。辽河口的潮间带景观独特,除了生长着一望无际的盐地碱蓬,还有一种潮汐造就的美景-“潮汐树”。“潮汐树”是由发育在海滩上的潮沟组成,潮沟类似河流的坡面冲沟,其形状如树,主干朝向海洋,树枝状分叉朝向陆地。成规模、可观赏的“潮汐树”景观目前仅存在于辽河口一带。近年来油井钻台和渔业养殖不断蚕食着河口的潮滩。

图15示意辽河口海岸线的变迁状况。图16为辽河口的“潮汐树”景观。

(1) 简述“潮汐树”的形成过程。

(2) 请就该地区“潮汐树”景观的保护提出合理化建议。

【答案】

(1) 落潮时水的流速大,侵蚀能力强,滩面的水流在地势较低处冲刷出一道道潮沟;越靠近海面,汇集的水量越多,流速越快,侵蚀能力越强,冲出的潮沟越宽越深;盐地碱蓬加固潮沟岸,稳定了潮汐冲刷出来的潮沟系统。

(2) 建立保护区,禁止海产品养殖;禁止填海造地;在油田钻井等活动中注意保护生态、地貌景观。

6.阅读图文材料,完成下列要求。

材料一:潮汐主要是指海水在日月引力作用下所产生的周期性涨落现象。

材料二:潮沟是一种淤泥质海岸常见的微地貌,是由于潮汐作用形成的冲沟。在辽河口的海滩上,一道道潮沟呈树枝状分汊,一侧朝向海洋,一侧朝向陆地,被形象的称为“潮汐树”,并在海滩植被的作用下得以稳定存在(如下图)。

材料三:辽河三角洲地处辽河、大辽河入海口交汇处,湿地内分布着20余万亩的的红海滩---一生长着火红的翅碱蓬的海滩。翅碱蓬适宜生长在土壤盐分含量在10%~16%o之间。当土壤盐分含量超过16%o时,翅碱蓬生长逐渐受到抑制,甚至死亡。近年来,受自然环境变化和人为活动的影响,翅碱蓬分布面积逐年缩减。

(1)简述辽河三角洲上潮沟的形成过程。

(2)判断海岸线A、B两侧海洋与陆地位置分布,并分析原因。

(3)分析红海滩面积减少的原因。

【答案】

(1)河流携带泥沙,受流速下降及海水顶托影响,泥沙沉积,形成淤泥质海滩;受潮汐影响,海滩上的水流在地势较低处冲刷出一道道潮沟;喇叭形的河口,使得潮差更大,加强了潮汐的侵蚀作用;海滩上的植被加固了沟岸,稳定了潮汐冲刷出来的潮沟系统。

(2)A为海洋,B为陆地。越靠近海洋的地方,受潮流的侵蚀作用越强,潮沟越宽、越深;反之,离海洋越远。

(3)海平面上升,使得当地土壤盐度上升,不利于翅碱蓬的生长;上游来水量减少,淡水资源补给不足,导致翅碱蓬不能正常发芽或已发芽翅碱蓬死亡;一些食草动物的大量的食用,造成翅碱蓬死亡;农业开发,石油开采,使天然湿地面积缩小;化肥、农药的大量使用,导致了翅碱蓬受病害及退化。

7.阅读图文材料,完成下列向题。

潮沟(潮汐通道)是一种淤泥质海岸常见的微地貌,是潮流作用形成的冲沟。湖沟的主干在向海的一侧,向陆的一侧呈树枝状分汊,被形象地称为"潮汐树"(如下图)。辽河口"湖汐树"规模较大,涨潮时人们甚至能驾着小船深入潮滩几公里。

我国一些河口潮间带上生长着大面积的草本植物——盐地碱蓬,它的生长避免了潮水的散乱流淌,是"潮汐树"发育生成的关键因素。

崇明岛东部新生的沙洲上发现大量的"潮汐树",近在咫尺的长江口两岸却没有形成"潮汐树"。广西虽海岸滩涂广阔,但看不到"潮汐树"的影子。

(1)从地质作用的角度推测辽河口"潮汐树"的形成过程。

(2)试解释盐地碱蓬对"潮汐树"形成的具体作用。

(3)长江口两岸和广西的海岸均看不到"潮汐树",试分别指出原因。

【答案】

(1)辽河携带丰富的泥沙在河口沉积;辽东湾沿岸水浅,波浪作用较弱,在河口形成广阔的滩涂;潮涨潮落,潮流不断冲刷滩面形成潮沟。

(2)盐地碱蓬的根系联结,加固了沟岸,削弱了潮水对沟岸的冲刷,保持了潮沟的稳定;受盐地碱蓬的影响,潮沟中水流速度较快,侵蚀作用较强,有利于潮沟的发育。

(3)长江口两岸地区∶人口稠密,填海造陆,围垦滩涂等人类活动使潮间带遭到破坏;广西沿岸地区∶红树林广泛分布,遮挡了潮汐树。

THE END
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