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5.有机海岸4 Y1 I, `2 O- B2 ~8 [8 H/ U5 K1 t
到目前为止,我们已经讨论了海岸的性质和沉积物、岩石的分布对海岸的特征的影响。然而,在许多海岸,生物控制着海岸和近岸地区的地形。
! c2 R' s! Z5 j* P, z+ u9 F8 V 这样的有机海岸包括沿海湿地和珊瑚礁,这里有大量的抗盐植物,还有微小的海洋动物在这里建造生物化学石灰岩丘。有机海岸的性质取决于生活在那里的生物的类型,而生物的类型又取决于气候。 - L+ ~2 z0 r, U. G' w
5.1海岸湿地; v" f5 `- O5 g+ V2 `$ i! }
很难找到比最温和的近岸环境:海岸湿地,更能与岩石海岸的巨浪形成鲜明对比的了。海岸湿地是指在涨潮时被洪水淹没,在退潮时部分暴露,不受巨浪冲击的植被覆盖的平坦海岸。 & V+ f5 H. i9 s" \
一些湿地直接沿着海岸生长,而另一些则占据着由海滩与大海分开的泻湖。大量的海洋物种在湿地产卵。事实上,湿地占所有海洋生物生产力的10%到30%,尽管它们只占海洋区域的很小一部分。 / `% T, s$ Z; G8 B; A1 M
在中纬度气候中,海岸湿地包括湿地(Swamps:以树木为主)、沼泽(Marshes:以草为主)和泥沼(Bogs:以苔藓和灌木为主)。在热带或亚热带气候(30°N-30°S之间),红树林沼泽沿海岸生长繁茂。
' y2 C: e/ n H 红树林是一种已经进化出根系的树木,可以将盐从水中输送出去,所以它们可以在淡水或咸水中生存。有些种类的红树林会在水面上方形成一个宽广的根系,让树木看起来像一只用触角支撑着的章鱼。有些红树林的根系会伸出水面,让植物得以呼吸。茂密的红树林吸收了海浪的冲击,从而防止了海岸的侵蚀。
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8 t [" y% ~% [/ P Cape Cod的沼泽 % q1 @$ E$ N1 o: X9 `6 S; W
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3 a4 ~6 U f& D 生长在佛罗里达南部海岸的红树林湿地
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5.2珊瑚礁8 ^3 F0 G5 D6 J0 }+ Y& ^
在夏威夷蔚蓝的海岸,五颜六色的珊瑚堆在近海形成浅滩珊瑚礁就。浮潜者游过礁石会看到各种各样的珊瑚。有些看起来像大脑,有些像麋鹿的鹿角,还有一些像精致的扇子。海葵、海绵、蛤和许多其他生物生长在珊瑚上和珊瑚周围。乍一看,珊瑚像一种植物,其实是一群与水母有关的无脊椎动物。 8 @# ~2 {- E0 l- H
单个的珊瑚动物,或称珊瑚虫,有管状的身体和触须的头部。珊瑚的部分营养来自海水;其余的则来自珊瑚组织内的藻类。珊瑚与这些藻类有共生关系,光合作用的藻类为珊瑚提供营养和氧气,而珊瑚则为藻类提供二氧化碳和其他营养。 4 @. c! \( n0 Q" G6 f& _
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夏威夷火奴鲁鲁海岸外的暗礁(Reff) # Z7 E% j) c. [; F: z$ S4 Z3 q6 i5 a
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珊瑚有各种各样的颜色和形状 ( q( k9 v. e5 g) K/ z$ @3 m3 T) V
! I0 {5 W8 x9 h. E) U5 s7 M 珊瑚虫分泌方解石外壳,逐渐形成一个坚实的石灰石丘。在任何时候,只有丘的表面是有生命的;丘的内部由前几代珊瑚的贝壳组成。由珊瑚丘、相关的生物和碎片所覆盖的浅水区构成了珊瑚礁。 5 y7 y0 d S+ Z4 D! S6 V. d3 ~* W
活的珊瑚必须保持在水下,所以最浅的珊瑚礁的顶部刚好低于低潮的水平,而且它们必须接受充足的阳光,所以大多数生长的珊瑚礁都在低于60m的深度。珊瑚礁吸收海浪的能量,因此成为保护海岸不受侵蚀的活的缓冲带。 , V- v; o6 H0 i& q1 H- B
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佛罗里达的一处采石场切割形成于数千年前的珊瑚;一个特写镜头显示了一个死亡已久的珊瑚的内部骨架
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珊瑚需要有正常海水盐度的清澈温暖(18℃-30℃)的海水,所以珊瑚礁只生长在纬度低于30°的未受污染的海岸上。世界上最大的珊瑚礁是大堡礁,它沿着澳大利亚东北海岸延伸近2000km,宽度120km。大多数珊瑚礁都小得多。
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世界珊瑚礁分布:大多数珊瑚礁位于30°N-30°S之间
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大堡礁在澳大利亚东北部海岸形成了浅滩 ) y- f7 ~) X$ t' O# n1 W% S* p
0 k5 e0 V+ u M# i# n5 H) O 海洋地质学家区分了三种不同形状的珊瑚礁。边缘礁(Fringing Reef)直接沿海岸形成,堡礁(Barrier Reef)在近海,环礁(Atoll)环围绕泻湖。
% |/ n: E( [. N. N 早在1859年,Charles Darwin就认识到,随着形成珊瑚礁的岛屿逐渐下沉,珊瑚礁最初是缘礁,后来成为堡礁,最后成为环礁。最终,珊瑚礁下沉到远远低于海平面的地方,无法存活,变成了平顶海山(Guyot)的顶。 1 J! z. R( \" T1 K) z. O, {! _
' [. X% b+ s# \$ E8 A+ M% v 太平洋海洋岛屿周围珊瑚礁的演化:在岛屿周围形成边礁,随着岛屿的下沉,形成堡礁,最后形成环礁
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% v3 G$ [5 }- Y5 D! @# r. a& h 6.海岸变化的原因) X( q( d1 J- i: Q
6.1上升海岸vs下沉海岸(Emergent versus Submergent Coasts)
! W/ N$ j/ [) y# p0 q1 J 相对海平面的变化,即海平面相对于某一特定位置的陆地表面的位置,可能是全球海平面变化的结果或海岸陆地区域的局部垂直移动(上升或下沉),即使在全球海平面保持垂直时也可能发生。陆地的垂直运动可能是板块相互作用的结果,就像俯冲在聚合边界上导致上冲板块的地壳压缩和增厚一样。 ' F+ c! K, P. |# a
垂直运动也可能反映地壳表面负荷(如冰川)的增加或消除,或岩石圈的冷却和/或加热(这改变了岩石圈的厚度和密度)。在某些情况下,海平面的局部变化可能是人类活动造成的,例如,当人们抽出大量地下水时,地下沉积物颗粒之间的孔隙崩塌,陆地表面下沉。 ( j1 ?' W" g# A6 l
地质学家把陆地相对海平面上升的沿海地区称为上升海岸(Emergent Coasts)。在陡峭的海岸,悬崖或小山可能与海岸接壤。在某些情况下,几个阶梯状的阶地勾勒出上升海岸,这些阶地(Terrace)形成于受波浪侵蚀的台地在隆升将其带至高潮位之。
+ r& r. F4 s4 V* j3 ?- h! a0 Q 陆地相对于海平面正在下沉的海岸称为下沉海岸。河口和峡湾,当海水淹没沿海山谷时形成的地貌。沿海平原的淹没,低地形的近岸景观,可能产生广阔的湿地和泻湖。 , |6 [) \3 F; K/ W
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上升和下沉海岸的特征:波浪侵蚀在突出的海岸上形成浪蚀平台。随着地势上升,平台变成阶地 1 ]7 L: T5 f$ e( Z/ N
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3 X a" B: f1 P# w( l( K3 } 河流流过山谷,在沿海平原上沉积。随着陆地下沉,海平面上升,淹没了山谷,海浪侵蚀着海岬 # |1 A9 ] i! B* @
; D8 ]" g9 \: c5 t1 O+ y" ~ 6.2沉积物供应和气候变化4 _+ e2 {* Y* P, e* I: W
供给海岸的泥沙的数量和性质影响着海岸的性质。例如,侵蚀海岸(Erosional Coasts)形成于波浪冲刷沉积物的速度快于它所能提供的速度,这样的海岸向陆地后退,如果有足够的沙子形成海滩,就可能变成岩石。相反,加积海岸(Accretionary Coasts),也就是那些吸收的泥沙多于流失的海岸,向海生长,形成了广阔的海滩。 . r: E# W8 w ?- n2 u) c
气候也影响着海岸的特征。通常享受平静天气的海岸比经常遭受破坏性风暴的海岸侵蚀得慢。沉积物供应可能大到足以在平静环境中形成一个加积海岸,但也可能在暴风雨环境中阻止侵蚀海岸的发展。 # W. }, t$ W3 r2 \. {( a( v
气候也影响着沿岸的生物活动。例如,在热带气候的温暖水域,沿岸生长着茂盛的红树林沼泽,近海形成珊瑚礁。在气候较冷的地区,会形成沼泽,在极地地区,海岸可能是覆盖着青苔的岩石和贫瘠沉积物的荒芜环境。
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