中南阿拉斯加湖泊、濕地及海濱地理特征分析

大衛·卡爾·施耐德 著；戴長雷 ，楊朝暉 譯

(1.阿拉斯加大學 安克雷奇分校，阿拉斯加州 安克雷奇 99508;2.黑龍江大學 寒區地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；3.黑龍江大學 水利電力學院，黑龍江 哈爾濱 150080)

中南阿拉斯加湖泊、濕地及海濱地理特征分析

大衛·卡爾·施耐德1著；戴長雷2,3，楊朝暉1譯

(1.阿拉斯加大學 安克雷奇分校，阿拉斯加州 安克雷奇 99508;2.黑龍江大學 寒區地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；3.黑龍江大學 水利電力學院，黑龍江 哈爾濱 150080)

摘要：湖泊濕地生態系統及海濱地理是地貌研究的重要組成部分，通過研究阿拉斯加中南部的湖泊、濕地及海濱地理特征有助于進一步了解中南阿拉斯加的地貌特征。在梳理主要湖泊、濕地和海岸及其成因特征相關知識的前提下，對阿拉斯加中南部地區的湖泊、濕地及海濱地理特征進行了分析。指出：①近期的冰川運動是中南阿拉斯加眾多湖泊和濕地形成的重要原因。在中南阿拉斯加能夠見到的非冰川起源的其他湖泊類型中最主要的就是牛軛湖，中南阿拉斯加的大多數牛軛湖發育在蘇西特納河河谷諸水系的旁邊；②中南阿拉斯加的許多地方廣泛分布著濕地，在蘇西特納河谷、科珀河(銅河)流域、以及基奈半島的多數低地中分布著多種類型的濕地；③中南阿拉斯加的海岸線主要沿著庫克灣、威廉王子灣和阿拉斯加海灣延展。中南阿拉斯加的海岸線極富變化且受到眾多因素——海浪侵蝕、泥沙沉積、地質營力、海面上升、冰川作用等的影響。

關鍵詞：湖泊；濕地；海濱；中南阿拉斯加

本文是在大衛·卡爾·施耐德助理教授所著的《中南阿拉斯加自然地理探索》(云杉地理學出版社，2013)的基礎上翻譯節選修訂而成的。

大衛·卡爾·施耐德出生成長于阿拉斯加州安克雷奇市，碩士畢業于威斯康星大學麥迪遜分校地理系，在阿拉斯加大學安克雷奇分校講授自然地理學與人文地理學課程的同時長年從事地理信息系統相關領域的工作，對中南阿拉斯加自然地理及俄羅斯(前蘇聯)與阿拉斯加的經濟地理進行了系統研究。

本文節選整理的內容主要為關于阿拉斯加湖泊、濕地及海濱地理特征相關論題的分析與論述，可供想了解相關論題的中國同行參鑒。

1中南阿拉斯加主要湖泊和濕地

中南阿拉斯加作為成千上萬英里水網流水的補充，這一地區還發育有成千上萬平方英里的靜水：湖泊和濕地(圖1)。

2中南阿拉斯加湖泊成因分析

湖泊和濕地形成于地下水位高于地表的地質洼地中。在湖泊和濕地中，水流非常緩慢。與在河流中不一樣的是，在湖泊和濕地中的泥沙并不能被水流搬運帶走，而是會在這種水流不暢的水體中沉淀下來，并經年累積。如此一來，湖泊就會被沉積成濕地，而濕地則會被沉積成“干地”。照此推論，對于我們當前能夠看到的某處湖泊和濕地來說，其當地一定是剛剛經歷或正在經歷某種地質變動。而對于沒有經歷末次冰期冰川影響且地質穩定的地方(如美國東南部和中南部)來說，天然湖泊則一般較少[1]。

近期的冰川運動顯然是中南阿拉斯加(還有美國明尼蘇達州和芬蘭)眾多湖泊和濕地形成的重要原因。中南阿拉斯加可以看到的所有靜水水體皆與冰川現象有關。冰川運動促成湖泊(和濕地)發育的方式主要有以下幾個方面。

(近期的冰川消融使得湖泊星羅棋布于阿拉斯加中南部地區，大型的湖泊往往發育于由冰磧物圍堵的冰蝕洼地中。)圖1　中南阿拉斯加湖泊分布圖

(1)冰川經常在山谷中沉積形成冰磧石壩，壩后積水形成湖泊。伊克盧特納湖、基奈湖、斯基拉克湖、特斯特米納湖就是這種成因的湖泊。

(2)冰磧物表面經常高低起伏強烈，有隆起有洼地，洼地積水亦可形成湖泊。蘇西特納河谷中比格湖以東的眾多小湖就位于埃爾門多夫冰磧之上。

(3)當一些大塊的冰川冰慢慢融化時，它們會漸漸變成由冰磧物環繞的消融冰塊，冰塊融透時會留下一個坑洼，這樣就會形成鍋形湖群(釜狀湖群)?；伟雿u北部諸湖、以及蘇西特納河谷和馬塔努斯卡河谷的許多湖泊都是這樣形成的。

(4)冰刮湖是當能量十足的冰川刮擦掉下伏基巖留下深坑積水而形成的。北美五大湖中的多數都是這種成因。在中南阿拉斯加高海拔地區某些小的湖泊也是這種成因。德奈利國家公園里的奇觀湖(旺德湖)和大通道(布羅行德珀斯)地區的薩米特湖(坎特維爾附近)顯現出這類湖泊的特征。

(5)冰斗湖是形成于冰川谷地頂部冰斗中的一類小湖泊。中南阿拉斯加的山地區有成千上萬個這種類型的冰斗湖。

(6)有時候，冰川會在山谷中滑動并把山谷堵住。當山谷中蓄滿水時，水體會迫使冰川壩體潰決，并形成潰決式洪水。在1966年之前，由于克尼克冰川堵住了帕爾默不遠處的一個山谷而形成了喬治湖，這種潰決式洪水在當地每年都會發生。在西沃德的北面，雪河匯入基奈湖的地方，公路會穿過一片開闊的洪積平原。在以前，順著雪河河谷而來的冰川潰決洪水會反復淹沒這個地方。在1986年和2002年，阿拉斯加海灣海濱亞庫塔特附近的羅素峽灣曾經被哈巴德冰川堵住。

在中南阿拉斯加能夠見到的非冰川起源的其他湖泊類型中最主要的就是牛軛湖。牛軛湖是在蜿蜒型河道河曲地塊的狹部被水流貫通后而形成的。如果沒有較大的洪水事件發生，這些牛軛湖會慢慢變淺并成為沼澤。中南阿拉斯加的大多數牛軛湖發育在蘇西特納河河谷諸水系的旁邊。

顯然地，中南阿拉斯加的湖泊(表1)出現在構造活躍的地帶。但是，由于這些地方深受歷史冰川的影響，所以，構造因素很難成為一個湖泊是否存在的唯一決定因素。

表1　中南阿拉斯加主要湖泊特征

湖泊還有許多其他成因。比如，構造活動[太浩湖(塔霍湖)，死海]、火山口積水[俄勒岡州的火山口湖(克雷特湖)]、石灰巖溶蝕(佛羅里達中部)、滑坡泥石流[西弗吉尼亞州的馬伍頓湖(山湖)]、永久凍土層上積水(阿拉斯加北極斜坡地區)、風積沙丘、以及動物活動(例如人類和河貍的筑壩行為——后者在阿拉斯加很著名，而前者在阿拉斯加則不常見)(表2)。

表2　參照湖泊特征

3中南阿拉斯加濕地特征分析

在水深較淺而不能形成湖泊的洼地里、在水源豐富而地形平坦的地塊中、甚至在某些山坡上，皆可發育濕地。在濕地區，水流緩慢、水深較淺，至少有四分之三的面積上生長著植被。從生物學的角度來講，相較于其他類型的地塊，濕地植被的生產力更強、多樣性更為豐富。

如同因歷史冰川而致的眾多湖泊一樣，中南阿拉斯加的許多地方也廣泛分布著濕地。在蘇西特納河谷、科珀河(銅河)流域、以及基奈半島的多數低地中分布著多種類型的濕地[2]。

中南阿拉斯加的濕地有三種基本的類型：泥炭沼澤、斯沃沼澤和馬什沼澤。泥炭沼澤是指下伏有泥炭(純腐爛的有機物質)的濕地，又稱為泥炭地。泥炭沼澤通常呈圓丘狀，覆被生長著苔蘚和黑云杉。黑云杉是生長在泥炭沼澤上的唯一樹種。泥炭自身可以保持水分以使泥炭地保持濕潤。在泥炭沼澤地，當地下水位較高時，苔蘚就會飽水，從而使地面稍稍隆起，并最終使植被進一步向該地生長聚集。斯沃沼澤和馬什沼澤沒有泥炭下伏。斯沃沼澤上可以生長樹木，而馬什沼澤上不能生長樹木。斯沃沼澤上的水位在較旱的季節浸沒到樹木的根部以下。馬什沼澤地區的永久濕土使得任何阿拉斯加的樹種均不能在其上存活。

4中南阿拉斯加海岸成因分析

阿拉斯加的海岸線比美國本土48個州海岸線的總和還要長。中南阿拉斯加的海岸線主要沿著庫克灣、威廉王子灣和阿拉斯加海灣延展。中南阿拉斯加的海岸線極富變化且受到眾多因素——海浪侵蝕、泥沙沉積、地質營力、海面上升、冰川作用等的影響[3]。

4.1海浪侵蝕

海浪就是由海水傳遞的運動著的能量。當海浪涌到岸邊時，能量伴隨著海浪對沙灘和礁石的拍打而得以釋放。在海浪經年不息的侵蝕作用下，海岸線會向著陸地退縮。這種侵蝕退縮的程度因岸基材料質地的不同而不同。巖石質硬岸較之于由沙土和黏土組成的軟基海岸來說，受到海浪侵蝕而退縮的速度要慢得多。

庫克灣的海岸主要由河基和冰川基的軟質沉積物組成。這樣的物質侵蝕起來又快又容易，發育出由基本連續的臨海峭壁面組成的海洋懸崖。沿著荷馬市主教海灘正在遭受海蝕的懸崖散步時，你會驚奇地發現一些建在峭壁邊上的房屋。這些房屋在建造時距離峭壁有相當長的距離，只是由于懸崖被海浪侵蝕的太快，所以就變成了現在這個樣子。在安克雷奇國際機場附近的沃羅早夫點也同樣經歷著快速的海侵。在過去幾年，沃羅早夫點附近的濱海自行車道的有些路段已在海侵的作用下墜落到下面的陡坡上去。在潮位較低的時候，正在遭受海浪侵蝕的海岸線上會有大型冰川漂礫被沖刷出來，基奈北邊的庫克船長國家公園是個觀察大型冰川漂礫的好地方。

基奈半島和威廉王子灣濱海山區常見硬質巖崖。海浪向陸地淘蝕著這些濱海懸崖的下部，當淘蝕進行到一定程度的時候，懸崖的上部就會順著垂面坍塌下來。當巖層硬度不一樣時，即使在十分鄰近的地方，也會形成不一樣的海蝕速度。這樣便會形成包括許多海岬在內的曲折的海岸線，有時還會有海蝕拱或海蝕柱。有一篇文章就描述到自荷馬市橫穿卡徹馬克灣(圖2、圖3)后的哈利伯特灣(比目魚灣)附近的海蝕拱門。

海浪侵蝕只發生在海浪拍打的海面上，而不會在海水的下面發生。在海蝕崖向岸蝕退的同時，同塊巖體的海面以下的部分并不會被侵蝕。這樣就會在海水下面形成一個向海的浪蝕階地。當這些浪蝕階地在偶然的地質營力的作用下向上隆升的話，就會形成階梯狀的海岸線。威廉王子灣蒙塔古島的東邊就有這種階梯狀的海岸線。

4.2海浪堆積

對于物源(比如說源于附近的河流)明確的細粒沉積物(比如說淤泥、沙子、卵礫等)，波浪會將之搬運走并使之沿著濱海岸線沉積下來。這一受海浪主導方向影響的過程被稱為沿岸物質流。

如果沉積物被搬運到海岸的出口處，比如一個海灣的出口處或者一個河口，經常會形成長度緩慢增長的沙嘴。這樣的沙嘴有時也會把整個海灣的出口封住，形成一個咸水潟湖。荷馬沙嘴就是基于下伏的冰磧物而橫堵在卡徹馬克灣出口處而成，其大部分沙源來自于庫克灣沿岸河流的搬運和鄰近地區濱海崖壁的侵蝕。

(卡徹馬克灣北岸極易侵蝕的懸崖促成了包括荷馬沙嘴在內的眾多沙灘和沙嘴的發育。在卡徹馬克灣南岸，海浪的作用將緩慢下沉的楚加奇地臺侵蝕成陡崖、海蝕柱和海拱門，侵蝕物則成為沙灘和沙洲營建的原料。)圖2　卡徹馬克灣周邊海岸特點

(卡徹馬克灣水下地形起伏明顯。一條深大斷層使得卡灣南部沿海一線成為全灣最深的部分。河流和冰川的經年沉積使卡灣的某些部分變淺，伴隨著末次冰川的冰磧余嶺，在荷馬沙嘴尾端和對岸之間，形成了橫穿深水海溝的水下地峽。輕質沉積物使得卡灣北岸形成了寬闊的沙灘和灘涂，而在卡灣多山的南岸，沿岸懸崖的不斷侵蝕帶來的則是狹窄多礫的海灘。)圖3　卡徹馬克灣的水深和海岸線

沿著沉積物源豐富、潮差較低、且坡度很小的濱海平原，通常會有堰洲島發育。在全世界15%的海濱都有這種情況。首先海浪在淺水中將沙子聚集形成沙壩，然后海浪將更多的沙子帶到壩頂直至其露出水而形成堰洲島。當沙丘被升高的海水部分淹沒時，碎浪會將沙子搬到丘頂而使沙丘一直露在海面以上，這是堰洲島的另一種成因。堰洲島要想不被沖走就需要持續不斷的沙源補充。隨著時間的推移，堰洲島向海一側的沙子會被侵蝕，并隨越堤沖岸浪被帶到向岸的一側。堰洲島就會這樣慢慢地向岸生長。在中南阿拉斯加地區，科珀河(銅河)河口地區具有堰洲島發育的全部條件，因而，在那個地方，濱海70 Mi都有堰洲島分布。

海浪還可以將細粒淤泥搬運到海灣和峽灣中，使之沿著海濱慢慢沉積。安克雷奇市和坦納根灣(再回頭灣)周邊的泥灘就是潮流將源自蘇西特納河的淤泥搬運過去再沉積的結果[4]。

4.3濱海地質過程

中南阿拉斯加大量的構造活動在其濱海地理特征上有所體現。蒙塔古島東側的浪蝕階地升出水面幾十英尺。威廉王子灣本身正在緩慢地抬升，而基奈半島南部正在慢慢下沉。

在1964年阿拉斯加大地震時，坦納根灣(再回頭灣) 波蒂奇附近沉積豐富的海岸帶下沉了好幾英尺，由陸地變成了潮間帶。在當地以及中南阿拉斯加沿海其他幾個地方，還可以見到因地面下沉、地下海水上侵而死亡的云杉樹魔鬼森林。與之對應的是，科珀河(銅河)地區大片的潮間帶在地震中得到抬升，露出海面而成為濱海平原。

冰川運動對海濱地理的影響有多種方式。當冰川消融后會發生兩類事情，一是海平面上升；二是地殼均衡反彈(由于上覆冰川重量消除而引起的下伏地面緩慢的反彈隆起)。海平面上升的影響立竿見影，濱海低地沉入水下，解凍的山谷變成了峽灣，原來的河谷也被淹沒。地殼均衡反彈的效果顯現要慢得多。成千上萬年以后，地殼緩慢上升，潮間帶升級為濱海平原，峽灣變成山谷，河口向海伸展。

當前，上述兩種現象在中南阿拉斯加的海岸沿線一帶均在發生，只不過海平面上升的影響要比地殼均衡反彈的影響明顯的多。眾多的峽灣使得威廉王子灣沿岸和基奈半島周邊破碎成鋸齒狀。冰磧物沉積在許多峽灣之中，有一些就位于海面以下幾英尺的位置。許多古河口被海水淹沒，潮水的影響向河流的上游推進很遠?？四峥藶尘褪且粋€被淹沒的河谷。庫克灣的海崖在海水位較高時仍經歷著持續的海蝕。

中南阿拉斯加變化多端、壯觀雄奇的濱海景觀就是在所有上述這些自然作用的交互影響下形成的。

4.4中南阿拉斯加的涌潮

在安克雷奇市南面的坦納根灣(再回頭灣)發生的涌潮是一種非常罕見的現象。當潮水不是慢慢起漲，而是帶著波濤在眨眼間就能漲起好幾英尺的時候，涌潮現象才會發生。

緊隨在加拿大新斯科舍省的芬迪灣、加拿大魁北克省的昂加瓦灣、以及英國的布里斯托爾海峽之后，庫克灣以約35 in的潮差位列世界第四大潮差之地。坦納根灣(再回頭灣)庫克灣末端一個又淺又窄的封閉峽灣。當一個很高的潮汐來到淺顯的坦納根灣(再回頭灣)時，受到擠壓的水體堆疊起來，可以形成6 in高的波浪，以每小時10～15 Mi的速度沖入小灣。在安克雷奇出現低潮大約45 min之后，即可在白鯨點(波魯歌點)看到坦納根灣(再回頭灣)的涌潮，該涌潮穿越整個坦納根灣(再回頭灣)需要5.5 h。低潮低的越厲害，高潮就高的越起勁。這種潮像只有在新月或滿月的時段才會發生。

5結論

(1)近期的冰川運動顯然是中南阿拉斯加眾多湖泊和濕地形成的重要原因，在中南阿拉斯加能夠見到的非冰川起源的其他湖泊類型中最主要的就是牛軛湖，牛軛湖是在蜿蜒型河道河曲地塊的狹部被水流貫通后而形成的，中南阿拉斯加的大多數牛軛湖發育在蘇西特納河河谷諸水系的旁邊。

(2)中南阿拉斯加的許多地方也廣泛分布著濕地，在蘇西特納河谷、科珀河(銅河)流域、以及基奈半島的多數低地中分布著多種類型的濕地。中南阿拉斯加的濕地有三種基本的類型：泥炭沼澤、斯沃沼澤和馬什沼澤。泥炭沼澤通常呈圓丘狀，覆被生長著苔蘚和黑云杉，泥炭自身可以保持水分以使泥炭地保持濕潤，斯沃沼澤上可以生長樹木，而馬什沼澤上不能生長樹木。

(3)中南阿拉斯加的海岸線主要沿著庫克灣、威廉王子灣和阿拉斯加海灣延展。中南阿拉斯加的海岸線極富變化且受到眾多因素——海浪侵蝕、泥沙沉積、地質營力、海面上升、冰川作用等的影響。

參考文獻：

[1]Crowell,Aron L,Mann,et al.Archaeology and Coastal Dynamics of Kenai Fjords National Park,Alaska[R].Anchorage:Alaska Support Office,National Park Service,1998.

[2]Ferrians O J Jr.Glacial Lake Ahtna,Copper River Basin,Alaska.Late Cenozoic History of the Interior Basins of Alaska and the Yukon[R].Washington:U.S.Geological Survey,1989.

[3]Brabets T P.Geomorphology of the Lower Copper River,Alaska[R].Washington:U.S.Geological Survey,1997.

[4]Mann,Daniel H,Peteet,et al.Extent and Timing of the Last Glacial Maximum in Southwestern Alaska[J].Quaternary Research,1994,42(2):136-148.

Analysis of the lakes,wetlands,coastline and their characteristics in Southcentral Alaska

Written by David K.Snyder1;Translated by DAI Changlei2,3,YANG Zhaohui1

(1.UniversityofAlaska-Anchorage,Anchorage99508,USA; 2.InstituteofGroundwaterinColdRegion,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China; 3.SchoolofHydraulic&Electric-power,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China)

Abstract：The ecological system oflakes and wetlands and coastal geographical are the important part of landscape research.Studying lakes,wetlands and the characteristics of coastal geographical in Southcentral Alaska can help further understand its landscape views.This paper analyzes the lakes,wetlands,coastline and their characteristics in Southcentral Alaska on the basis of combing a variety of factors which affect the lakes,wetlands,coastline under the premise of knowledge.It points out:①The obvious reason for the enormous number of lakes and wetlands in Southcentral Alaska is the recent glaciation.The other primary kind of lake found in Southcentral Alaska whose origin is not attributable to glacial events is the oxbow lake.They are most prevalent near the rivers of the Susitna Valley;②Southcentral Alaska also has many wetlands.Much of the lowlands of the Susitna Valley,the Copper River Basin,and the Kenai Peninsula are covered with wetlands of one kind or another;③A significant part of that coastline lies in Southcentral Alaska along Cook Inter,Prince William Sound,and the Gulf of Alaska.The Southcentral Alaskan coastline is extremely diverse and subject to a large number of natural influences;wave erosion,sediment deposition,geologic forces,rising sea levels and glacial impacts.

Key words：lakes;wetlands;coastline;Southcentral Alaska

作者簡介：大衛·卡爾·施耐德(1969-)，男，助理教授，主要從事自然地理及地理信息系統方向的科研和教學工作。 戴長雷(1978-)，男，副教授，博士，主要從事寒區地下水及國際河流方向的教學及科研工作。

中圖分類號：P343

文獻標志碼：A

文章編號：2096-0506(2016)06-0027-06