湿地生态系统研究及防治退化对策
关键词湿地湿地生态系统湿地生态特征退化
介绍了湿地的定义、分布、效益及我国湿地的开发, 分析了湿地生态特征的变化和我国湿地生态系统的退化, 指
出保护我国湿地生态系统的重要性和紧迫性, 进而讨论了我国退化湿地生态系统评价、监督、防治与恢复重建目标.
湿地占全球自然资源总值的45%, 世界各国把湿地
与森林、海洋并称为全球三大生态系统. 湿地独特地连
接了地球上的陆地生态系统和海洋生态系统, 从而实现
地球生命系统的演替与发展. 它不仅为人类的生产、生
活提供多种资源, 如粮食、肉类、鱼类、药材、能源以及多
种工业原料, 而且还具有巨大的生态功能和效益, 在抵
御洪水、调节径流、蓄洪防旱、降解污染、调节气候等方
面有着其他生态系统不可替代的作用, 被誉为/ 地球之
肾0.
一、湿地的定义
湿地具有独特的水文、土壤和植被, 但是由于积水
湿地和水域的界线及无水湿地与陆地的界线难以确定,
湿地的确切定义至今仍有争议.
1971 年由前苏联、加拿大、澳大利亚、英国等36 国
在伊朗拉姆萨尔签署的国际重要湿地条约拉姆萨(Ramsa)
条约即5湿地公约6, 把湿地定义为: / 湿地系指天然或
人工、永久或暂时的沼泽地、泥炭地以及水域地带、静止
或流动的淡水、半咸水、咸水体, 包括低潮时水深小于
6 m 的海域[ 1] 0.
我国学者常用的湿地定义为[ 2] : 陆地上常年或季节
性积水( 水深2 m 以内, 积水4 个月以上) 和过湿的土地,
并与其上生长、栖息的生物种群构成的生态系统.
湿地[ 3] 是土体为淡水或咸水过度湿润了的地区. 地
下水常年接近或溢出地表, 或可为其他水体, 诸如河水、
湖水、海水所淹没; 与过湿环境相适应, 有喜湿性植物、
动物的生长、繁衍、栖息; 在典型的湿地剖面构型中, 可
以见到有机残体( 草根层和泥炭) 、腐泥、潜育物等系列
特征层的出现.
湿地的概念较多, 但总的来说湿地是以多水( 积水
或过湿) 、独特的土壤( 水成土或半水成土) 和适水的生
物活动为基本特征的独特景观[ 4] . 因此对于湿地, 有广
义的和狭义的两种定义. 水饱和或淹浅水、水成土和水
生植被三者都具备的土地称湿地, 这是狭义的定义. 三
者只要有主要是水文条件具备的土地就是湿地, 这是广
义的定义. 看来, 只要有周期性淹水和水成土的土地就
可以称为湿地. 三个条件都存在的湿地是沼泽. 沼泽只
是湿地的一种主要类型, 湿地涉及范围较广[ 5] , 除了包
括沼泽地之外, 还包括沼泽化土地、泥炭地、浅水湖泊、河滩、海岸滩涂、湿草甸、盐沼等常见自然湿地以及稻田、虾田、蟹田等人工湿地[ 2] .
二、湿地的分布及生物多样性
据统计, 全世界湿地面积约为85 580 万公顷, 占陆
地总面积的6. 4%[ 6] , 我国有湿地的面积约2 500 万公顷, 仅次于加拿大和俄罗斯, 居世界第三位[ 7] , 占全世界总面积的13%, 是一个湿地面积较多的国家. 中国虽然
湿地面积较大, 但人均占有量极低, 地区分布很不均匀,
可利用的资源量并不多. 如我国的湖泊率为0. 95%, 湖
泊集中分布于长江中下游平原和青藏高原, 形成东西两
大稠密湖群, 其中具有独特生态功能的青藏高原湿地,
通过涵养水源, 孕育了长江、黄河等主要江河; 我国沼泽率为1. 24%, 沼泽主要分布于东北三江平原、大小兴安
岭和西部若尔盖高原.
湿地生物多样性最为丰富, 是自然资源的/ 天然物
种库0. 以我国湿地为例, [ 8] 湿地哺乳动物有65 种, 约占全国总数的13%; 鸟类有300 种, 占全国总数26%; 爬行类50 种, 占全国总数13%; 两栖类45 种, 占全国总数16%; 鱼类1 040 种, 占全国总数37%和世界淡水鱼总类8%以上. 中国湿地有高等植物1 548 种, 其中有被子植
物1 322 种、裸子植物10 种、蕨类植物39 种、苔藓植物167 种. 40 余种国家一类保护的珍稀鸟类约有一半生活
在湿地. 东北扎龙和江苏盐城的丹顶鹤、江西鄱阳湖和
乐北三江的白鹤、天鹅、湖南洞庭湖地区的白鹳、青海湖# 95 #
自然杂志24 卷2 期新技术#新方法
周围沼泽中的斑头雁、棕头鸥等都是世界闻名的.
三、湿地的效益
1. 湿地的生态效益
首先维持生物多样性. 湿地生物多样性[ 8, 9] 是所有
湿地生物种类、种内遗传变异和它们生存环境的总称,
包括所有不同种类的动物、植物和微生物, 及其所拥有
的基因, 它们与环境所组成的生态系统. 湿地是生物多
样性丰富的重要地区和濒危鸟类、迁徙候鸟以及其他野
生动物的栖息繁殖地, 依赖湿地生存、繁衍的野生动植
物极为丰富, 其中有许多是珍稀特有的物种. 中国是湿
地生物多样性最丰富的国家之一, 亚洲有57 种处于濒
危状态的鸟, 在中国湿地已发现有31 种; 全世界有鹤类15 种, 中国湿地记录到的鹤类有9 种. 湿地是重要的遗
传基因库, 对维持野生物种种群的存续、筛选和改良具
有商品意义的物种, 均具有重要意义.
其次, 调蓄洪水, 防止自然灾害. 沼泽是巨大的/ 生
物蓄水库0[ 10] , 由于沼泽土壤特殊的水文物理性质, 它能保持大于其土壤本身重量3~ 9 倍或更高的蓄水量. 湿
地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平
衡中发挥着重要作用, 是蓄水防洪的天然/ 海绵0. 长江
中下游的洞庭湖、鄱阳湖、太湖等许多湖泊曾经发挥着
储水功能, 防止了无数次洪涝灾害; 许多水库, 在防洪、
抗旱方面发挥了巨大的作用. 此外, 湿地的蒸发在附近
区域制造降雨, 使区域气候条件稳定, 具有调节区域气
候作用.
再次, 湿地能帮助转化和降解污染物. 随着工农业
生产和人类其他活动以及径流等自然过程带来农药、工
业污染物、有毒物质进入湿地, 湿地的生物和化学过程
可使有毒物质降解和转化, 使当地和下游区域受益. 三
江平原的研究表明[ 11] , 沼泽中的芦苇对污染物质具有吸收、代谢、积累及其对污水净化作用, 对AL、Fe、Ba、cd、Co、B、Cu、Mn、P
、Pb、V、Zn 均有富集作用, 一般长势越好,
密度越大, 净化水质的能力越强[ 12] .
2. 湿地的社会效益
首先, 开展观光与旅游. 中国有许多重要的旅游风
景区都分布在湿地区域. 滨海的沙滩、海水是重要的旅
游资源, 还有不少湖泊因自然景色壮观秀丽而吸引人们
向往, 被开辟为旅游和疗养胜地. 滇池、太湖、洱海、杭州西湖等都是著名的风景区, 除可创造直接的经济效益
外, 还具有重要的文化价值.
其次, 开展教育与科研. 湿地生态系统、多样的动植
物群落、濒危物种等, 在科研中都有重要地位, 它们为教
育和科学研究提供了对象、材料和试验基地. 一些湿地
中保留着过去和现在的生物、地理等方面演化进程的信
息, 在研究环境演化, 古地理方面有着重要价值. 在美
国, 湿地的生态结构、环境效应、动态变化过程监测和湿
地保护立法等内容都是最活跃的研究课题[ 13] .
3. 湿地的经济效益
首先, 提供丰富的物产. 中国鱼产量和水稻产量都
居世界第一位; 湿地提供的莲、藕、菱、芡及浅海水域的
一些鱼、虾、贝、藻类等是富有营养的副食品; 有些湿地
动植物还可入药; 有许多动植物还是发展轻工业的重要
原材料, 如芦苇就是重要的造纸原料; 湿地动植物资源
的利用还间接带动了加工业的发展; 中国的农业、渔业、
牧业和副业生产在相当程度上要依赖于湿地提供的自
然资源.
其次, 提供水资源. 湿地是人类发展工、农业生产用
水和城市生活用水的主要来源. 我国众多的沼泽、河流、
湖泊和水库在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益.
再次, 提供矿物资源. 湿地中有各种矿砂和盐类资
源. 中国的青藏、蒙新地区的碱水湖和盐湖, 分布相对集中, 盐的种类齐全, 储量极大. 盐湖中, 不仅赋存大量的
食盐、芒硝、天然碱、石膏等普通盐类, 而且还富集着硼、锂等多种稀有元素. 中国一些重要油田, 大都分布在湿
地区域, 湿地的地下油汽资源开发利用, 在国民经济中
的意义重大.
最后, 提供能源和水运. 湿地能够提供多种能源, 水
电在中国电力供应中占有重要地位, 水能蕴藏占世界第
一位, 达6. 8 亿千瓦, 有着巨大的开发潜力. 我国沿海多
河口港湾, 蕴藏着巨大的潮汐能. 从湿地中直接采挖泥
炭用于燃烧, 三江平原沼泽地的初级生产量为11. 1 @
106t, 转化成碳含量为4. 67@ 106t[ 14] , 湿地中的林草作为薪材, 是湿地周边农村中重要的能源来源. 湿地有着重
要的水运价值, 沿海沿江地区经济的快速发展, 很大程
度上是受惠于此. 中国约有10 万公里内河航道, 内陆水
运承担了大约30%的货运量.
四、我国湿地的开发
随着我国对外开放和经济的发展, 人口的增加, 使
很多湿地被建垦做耕地, 发展农业, 改造育林, 发展林
业, 扩大草场, 发展牧业.
通过在三江平原建设稻、苇、鱼复合生态模式, 低产
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苇田改造使芦苇产量提高4 倍多, 稻田平均产量达6 000 kgPhm2 以上, 经济效益十分显著. 我国森林覆盖率仅占
全国总面积的12%, 比世界各国的森林覆盖率( 22%) 低
地得多, 从50 年代开始, 主要集中在东北山地林区, 据
估计改造沼泽面积达10 万公顷. 若尔盖高原沼泽草场
为我国五大牧业基地之一, 若尔盖和红原有草场约120
万公顷, 其中沼泽草场约40 万公顷[ 15] .
五、湿地生态特征的变化和我国湿地
生态系统的退化
湿地生态特征是指湿地生物、化学及物理组分之间
的结构及相互关系. 湿地生态特征变化是指湿地生态系
统及功能的消弱或失衡. 变化原因有自然变化如植被演替、沉积作用, 人为作用及由于人类的生产活动和不合
理的管理实践产生的湿地生态变化[ 16, 17] .
自古至今, 随着人类文明的发展, 人类活动对湿地
的影响( 以负效应为主导) 越来越深刻、广泛, 工农业迅
猛发展, 人口大量增加, 城市化进程不断加快, , 以致长
期以来, 我国湿地一直是处于衰退过程中. 退化湿地生
态系统[ 4] 是湿地生态系统由自然或人为原因引起的逆
向演替, 比如湿地面积缩小、质量下降, 主要是人为原
因. 从全国情况来看, 天然湿地数量减少、质量下降的趋
势仍在继续, 湿地生态系统面临的威胁仍在进一步加
剧. 主要表现: 盲目围垦和过度开发造成天然湿地大量
消失( 见附表) 、湿地生态功能下降; 湿地生物资源和水
资源过度利用, 造成湿地生物多样性衰退; 湿地污染严
重, 水质不断恶化; 大江、大河上游水源涵养林遭到过度
采伐, 导致水土流失加剧, 河流含沙量增加, 河床、湖底
淤积, 湿地面积不断缩小, 显著增加了洪灾风险. 从全球
环境来看, 全球气候变暖, 海平面上升, 对低平海岸区威
胁极大, 将引起海水倒灌、地下咸水入侵等灾害发生, 影
响海岸带湿地的变化和海岸资源的承载能力. 如饲养贝
类、对虾为主的养殖业, 猛烈地吞食着滨海湿地, 有的甚
至入侵到国家级自然保护区的核心区; 超容量和滥建游
乐设施, 北戴河的旅游海滩面积进一步缩小、质量下降;
滦河口湿地缺乏保护, 生物种群骤减, 表现为滨海湿地
环境恶化和资源退化的态势. [ 18] 又如, 洞庭湖湖群是我
国面积最大的湖泊湿地, 面积87. 7 万hm2, 于1992 年被
列入5世界重要湿地名录6, 从50 年代至今, 垦殖率高达
50%以上.
六、保护我国湿地生态系统的重要性和紧迫性
从我国中西部地区来看, 在现存的天然湿地中, 至今未遭到人类强烈开发的湖泊、沼泽和河流, 基本位于我国中西部生态脆弱地区, 这些湿地仍面临不合理开发的巨大威胁, 一旦破坏, 结果将导致我国西北内陆干旱区湖泊的迅速萎缩、碱化, 湿地丧失等, 加剧该区域的生态环境的恶化. / 西部大开发0把生态建设作为最重要的措施之一, 明确我国生态建设要以植树造林、保护和恢复植被、治理水土流失作为主要目标, 并将斥巨资实施天然林保护工程, 这些措是都将对湿地保护产生好的影响.从东部地区来看, 东部地区湖泊、河流等的污染和
富营养化, 已成为公害; 海岸带湿地开发秩序混乱, 布局不合理, 近岸海域的污染和赤潮等, 使海岸带生态系统遭受破坏, 生物多样性下降.从一些涉及国际关系的湿地来看, 分布在相邻国家的界湖、界河、海域和分段等, 如兴凯湖、班公湖区、澜沧江、鸭绿江, 生产繁育着丰富的生物资源, 保护它们是相邻国家的共同责任和义务, 同时水资源分配、捕捞利益、水域污染、资源利用都与相邻各国的利益有关. 保护涉及国际共同利益的湿地, 不仅能使当地直接获得生态和经济效益, 也将竖立我国在有关国际公约履行方面的健康、良好的国际形象, 有助于在国际关系方面发挥更大影响力.由此可见, 我国的湿地保护面临的问题是非常严峻而紧迫的, 关系到区域的经济发展、国家生态安全甚至全球生态安全, 已经到了非下大决心、采取科学有效措施保护治理的关键时刻. 然而, 湿地保护, 正如它自身的重要性一样, 涉及到社会的各个部门, 区域间的长远利益和短期利益等, 是一项非常复杂的系统工程.
七、我国退化湿地生态系统评价与监测
首先, 建立湿地生态环境质量评价, 主要根据自然性、多样性、干扰性, 并建立评价综合指数公式[ 19] . 通过# 97 #自然杂志24 卷 2 期新技术#新方法对三江平原的实际评价, 自1949~ 1980 年, 三江平原生态环境质量呈明显下降趋势, 特别是湿地自然指数下降
明显, 湿地每年丧失约10 万公顷[ 4] , 40 多年的开发使湿地面积共减少了近340 万公顷, 湿地垦殖率达64%.其次, 建立湿地社会经济评价[ 20] , 它是按照资源有偿使用的原则,市场
价格反映人类活动造成的环境代价. 湿地的自身因素、历史文化价值和科学价值、湿地所在区域经济发展水平和区位条件几方面按照权重由大到小地决定湿地社会经济效益.再次, 建立湿地生态系统监测站, 对湿地生态系统进行物理、生物、污染、生物产量、生态系统的能源和物流等方面的监测. 中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站[ 21] 于1989 年开始开展部分项目的观测、研究和实验, 1992 年成为/ 中国生态系统研究网络0的基本站, 研究温带湿润平原湿地生态类型生态系统的机构、功能和系统生产力、沼泽湿地开垦后的农田生态系统、区域农业可持续发展能力和对策研究.根据湿地生态环境质量评价、社会经济评价和湿地生态系统监测结果, 可以对湿地生态系统建立生态模型. 现在已经有一系列的生态模型被不同的学者用于森林、草地、农田等生态系统的研究, 但直接用于湿地生态系统的模型还很少. 殷康前等[ 22] 提出可以对湿地生态系统建立湿地模型, 包括湿地生态模型、化学模型和形态模型, 又可细分为能量循环模型、物质循环模型、水文学模型、空间场生态模型、植物生长模型、因果关系模型和区域综合模型. 通过湿地生态模型, 可以灵敏地反映出湿地生态环境质量, 同时可以控制导致湿地退化的不良因素, 最终达到湿地生态系统的自我持续状态.
八、我国退化湿地生态系统整治与恢复重建目标
湿地生态系统恢复的理论基础是恢复生态学. 恢复
生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复
和重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学[ 23] . 在
恢复生态学理论的指导下, 我国学者针对湿地保护作了
一系列的研究, 并取得了一些成果. 比如针对辽河三角
洲滨海湿地提出物种保护、生境补偿与湿地调整(wetland
mitigation) 并行, 指在区域开发过程中, 通过一定补偿措
施维持天然湿地/ 无净损失0[ 24, 25] , 大规模的农业开发占
用大面积的苇田, 而苇田是濒危保护水禽丹顶鹤和众多
鹭类、雁鸭类淡水鸟类的良好生境, 因此在滩涂地区发
展苇田, 同时采取一定措施( 如建生境岛等) 人工恢复、
创造滩涂生境来保护黑口紫鸥等滩涂鸟类[ 26] . 在云南洱
海湖滨带的生态恢复研究中, 叶春基于物理基地设计、
生物种群选择、生物群落结构设计、节律匹配设计和景
观结构设计等原则提出滩地模式、河口模式、陡岸模式、
鱼塘模式、农田模式、堤防模式等6 种湖滨带生态恢复
工程模式, 归纳了湖滨湿地工程技术、水生植被恢复工
程技术、人工浮岛工程技术、仿自然型堤坝工程技术、河
流廊道水边生物恢复技术、人工介质岸边生态净化工程
技术、湖滨带截污及污水处理工程技术、林基鱼塘系统
工程技术、防护林或草地复合系统工程技术等生境对策
和生物对策.
湿地生态环境保护目标, 就是力求采用适当的生
物、生态及工程技术, 逐步恢复湿地生态系统的机构和
功能, 把湿地生态环境做到良性循环, 有效遏制湿地生
态环境严重破坏的现象, 使湿地成为一个工农业发展的
基地, 巨大基因库, 为社会提供生活资源和种质资源. 总
的来说, 有以下目标[ 27, 28] : 1 实现生态系统地表基底的
稳定性. 地表基底是生态系统发育的载体, 基底不稳定
就不可能保证生态系统的演替与发展[ 29] ; o 恢复湿地良
好的水状况, 一是恢复湿地的水文条件, 二是通过污染
控制, 改善湿地的水环境质量; . 恢复植被和土壤, 保证
一定的植被覆盖率和土壤肥力; .增加物种组成和生物
多样性; . 实现生物群落的恢复, 提高生态系统的生产
力和自我维持能力; .恢复湿地景观; . 实现区域社会、
经济的可持续发展.
目前, 土地退化已被公认是一个全球性的环境问
题, 受到国际上普遍重视. 联合国人与生物圈计划及世
界各国推行的计划, 均将其研究重点放在退化生态系统
的整治与重建上, 并将保护、改造、治理生态系统, 合理
利用自然资源, 协调人与自然的关系, 促进人类可持续
发展的问题推向了空前高潮. 同样, 采用自然控制论原
理, 恢复生态学原理, 揭示湿地生态系统退化及其逆转
的过程与机理, 探讨其恢复技术, 增强湿地功能也愈加
重要[ 30] . ( 2001 年12 月6 日收到)
杨亚妮硕士研究生, 四川师范学院生物多样性研究中心,
南充637002
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Study on Degenerative Wetland Ecological System and
Preventing and Controlling Countermeasures
Yang Ya-ni
Graduate Student , The Research Center of Biodiversity , SichuanNormal College, Nanchong 637002
Key words wetland, wetland ecological system, wetland ecological feature, degeneration
退化湿地生态系统恢复的一些理论问题3 彭少麟 任 海 33 张倩媚 中国科学院华南植物研究所 广州 =摘要> 湿地是陆地和水生生态系统间的过渡带 作为一种重要的自然资源 湿地是野生生物的栖息地 可调控区域内的水分循环和≤! 等元素的生物地球化学循环 其生物生产力可为人类提供食物和商品 还能过滤和分解所吸纳的污染物 由于湿地的功能未受到足够的重视 全世界的湿地因大量围垦和干扰而丧失或退化 在退化湿地的恢复过程中 可用自我设计和设计理论!演替理论!入侵理论!河流理论!洪水脉冲理论!边缘效应理论和中度干扰假说等理论作指导 湿地恢复的方法包括 尽可能采用工程与生物措施相结合的方法 恢复湿地的供水连接 利用水文过程加快恢复 控制污染物的流入 修饰湿地的地形或景观 改良湿地土壤 在最佳位置重建湿地的生物群落 减少人类干扰 提高湿地的自我维持能力 建立缓冲带以保护自然的和恢复的湿地 建立湿地稳定性和持续性的评价体系并予以监控 关键词 湿地恢复 自我设计和设计理论 恢复技术 文章编号 中图分类号 ÷ 文献标识码 Τηεοριεσανδτεχηνιθυεσοφδεγραδεδωετλανδεχοσψστεμρεστορατιον.°∞ ≥ ∞ ± 2 ≥ ∏ ≤ ∏ ≤ ≥ ∏ ∏ 2≤ ∞ ., ,14 ? ? ∏ × √ ∏ 2√ ∏ × ∏ 2 ∏ ∏ ∏ ≥ ∏ 2 √ ∏ ∏ √ ∏ ∏ ∏ × ∏ ∏ ∏ 2 ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏ Κεψωορδσ ? ≥ 2 √ ∏ ∏ 3国家自然科学基金重大项目 !中国科学院生 物特支费 ≥× 2 2 !中国科学院生命科学创新小组和广东省基金 团队资助项目 33通讯联系人 收稿 接受 1 引 言 湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统 全球约有 ? 的湿地 约占地球陆地表面积的 其中约 的湿地分布在热带亚热带区域 此前 于 估计全球湿地有 ? 两者数据不同的主要原因是两人对湿地的划分范围不同 当前人们沿用较多的仍是较大的数据 ≈ 湿地是地球上最脆弱的生态系统之一 在蓄洪防旱!调节气候!控制土壤侵蚀!促淤造陆!降解环境污染等方面起着极其重要的作用 由于大多数人并未意识到湿地的重要功能 随着社会和经济的发展 全球约 的湿地资源丧失或退化 严重影响了湿地区域生态!经济和社会的可持续发展 ≈ 自 世纪 年代开始 西方发达国家就开展了有关研究和实践 以保护自然湿地并恢复退化的湿地生态系统 我国虽然起步晚一些 但发展很快 尤其是红树林湿地恢复和湿地综合利用方面 本文拟探讨湿地退化的原因!湿地恢复的有关理论及方法 2 湿地的功能及其退化原因 湿地是陆地和水生生态系统间的过渡带 其水位常常较浅或接近陆地表面 主要分布在海岸带和部分内陆区域 美国一般可将湿地分为海岸带湿地生态系统和内陆湿地生态系统 其中前者又可细分为潮汐盐沼!潮汐淡水沼泽和红树林湿地三类 后者可细分为内陆淡水沼泽!北方泥炭湿地!南方深水沼泽和河岸湿地四大类≈ 中国湿地的主要类型包括 沼泽型组 森林沼泽!灌丛沼泽!草丛沼泽!藓类沼泽 浅水植物湿地型组 漂浮植物!浮叶植物!沉水植物 红树林湿地型组 盐沼型组 灌丛盐沼!草丛盐沼 海草湿地型组≈ 湿地作为一种生态系统 其主要的功能体现在 调控区域内的水分循环 调节区域乃至全球≤! 等元素的生物地球化学循环 具有生物生产力 分解进入湿地的各种物质 作为生物的栖息地≈ 对人类来说 这些功能体现的价值包括 生物多样性的生境 调控洪水!暴雨的影响 过滤和分解污染物 改善水质 防止土壤侵蚀 提供食物和商品 旅游地点等≈ 应用生态学报 年 月 第 卷 第 期 ≤ ∞≥∞ ? °° ∞?∞≤ ≠ √ 14 Β ?
鄱阳湖湿地生态系统服务功能的评价 摘要: 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,是吞吐性河成湖,被称为长江的天然水位调节器。作为一种特殊的湿地生态系统类型,鄱阳湖湿地效益类型丰富多样。主要的生态功能有涵养水源、调蓄洪水、调节气候、降解污染、固定C释放O2、控制侵蚀、保护土壤、参与营养循环,作为生物栖息地。主要直接的产品用途有储水、供水,生产湿地植物产品,生产湿地动物产品,能源生产,水运,休闲/旅游,作为研究与教育用地。鄱阳湖湿地属性主要有生物多样性,社会文化重要性。 关键词: 鄱阳湖; 湿地生态系统; 服务功能 1 鄱阳湖湿地的特点 1. 1 鄱阳湖湿地生态系统特征 鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊,它季节性涨水,具有“高水是湖,低水似河”的独特的自然地理景观。鄱阳湖湿地枯水期面积129 000 hm2，平水期面积279 700 hm2,丰水期面积390 000 hm2。 鄱阳湖是在赣江、抚河、信江、饶河、修水五河来水与下泄长江的水量吞吐平衡中积水成湖、水落滩出。5大河汇入鄱阳湖,经调蓄后,由湖口入长江。因此,鄱阳湖被称为是“吞吐型河成湖”,它上承五水,下通长江,湖区水位主要受控于五河及长江的双重影响。每当洪水季节,五河洪水入湖,水位高涨、湖面宽阔、一望无际。枯水季节水位下降,洲滩出露,湖水归槽,水面缩小,蜿蜒一线。最大洪枯水位面积相差10 多倍。由于鄱阳湖水位季节性变化极大的特点,鄱阳湖湿地包括水域、洲滩、岛屿、内湖、汊港。 鄱阳湖区属亚热带湿润季风性气候。气候温暖,光照充足,无霜期长。多年平均水温18. 3 ℃,年平均降雨量为1 474. 2 mm ,多年平均蒸发量为1 003. 7 mm。鄱阳湖的植物群落可分为4个带:湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带。鄱阳湖有鱼类138种,贝类87 种,虾蟹类2 4 种;鸟类310 种,隶属17 目5 5 科;兽类47种;两栖类30种。 1. 2 鄱阳湖湿地生态断面结构 鄱阳湖湿地周期性地被水淹没或显露,淹没或显露的日期、范围和持续时间,主要取决于水位变幅、地面高程。这种周期性的水位变化和地面的干湿交替,直接影响到植被的演替以及土壤的发育,进而影响其栖息的动物,那么整个生态系统的结构和功能就相应地有变化,因此根据湿地的高程可以划分鄱阳湖湿地的生态断面。 根据鄱阳湖的水位高程和相应的生态系统结构做了鄱阳湖湿地的生态断面划分,具体如下[1 ]:18～16 m ,每年的显露天数为305. 5～271. 5天。地貌类型为天然堤或高河漫滩的中部和上部。土壤类型为草甸土。这一断面淹没时间短,退水早,连续显露时间长,光照充足,植物生长茂密,主要的植物群落是荻芦苇—菊叶委陵菜,是草食性和草、昆虫杂食性候鸟的觅食场所,优势候鸟有白额雁、大鸨、麦鸡、云雀等。16～14. 2 m ,每年的显露天数为271. 5～169. 5天。地貌类型为天然堤高漫滩的中下部。土壤类型为草甸沼泽土。这一断面淹没时间稍长。主要的植物群落为苔草。由于苔草生长茂密,生物量很高,可以达到1 716g/ m2。这里也是植食性和杂食性候鸟的栖息、觅食场所,主要的水禽有白鹤、白枕鹤、白鹳、白头鹳、灰鹤、黑鹤、苍鹭、鹬类、白琵鹭和野鸭等。这而一地带涨水后也是一些经济鱼类,如鲤鱼的产卵场。14. 2～13. 8 m ,每年的显露天数为169. 5～50天。地貌类型为天然堤侧缘坡的低漫滩部位。土壤类型为沼泽土,地表面时常被薄层积水所覆盖。这一断面在枯水期是水位波动带。优势植物种是苦草和马来眼子菜沉水植物带。主要的水禽有鹤类、鹳类、
浙江林学院学报 2005,22(4):464～468 Journal of Zhe jiang Forestry C ollege 文章编号:1000-5692(2005)04-464-05 退化生态系统恢复与重建的研究进展 白降丽1,彭道黎1,庾晓红2 (1.北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;2.四川农业大学林学园艺学院,四川雅安625014) 摘要:如何保护好现有的健康生态系统,并恢复和重建退化的生态系统,已成为生态系统研 究的热点问题之一。在介绍退化生态系统及其恢复与重建等概念的基础上,讨论了退化生态 系统恢复与重建的目标、基本原则、方法以及程序,并进一步阐述了退化森林生态系统、退 化草地生态系统、退化湿地生态系统、废矿地、退化海岛生态系统、退化水生生态系统等恢 复与重建的研究进展。指出了退化生态系统恢复与重建的研究趋势,主要包括生态系统退化 的预测预报机制的研究,退化生态系统恢复过程和机理的研究,退化生态系统恢复与重建的 关键技术体系研究,退化生态系统恢复与重建的评价标准、评价方法、评价技术和评价指标 体系研究以及退化生态系统恢复与区域经济可持续发展关系研究。参47 关键词:恢复生态学;退化生态系统;恢复与重建;研究进展 中图分类号:S718.5 文献标识码:A 人类在改造利用自然的过程中,伴随着对自然环境产生的负面影响。长期的工业污染,大规模的森林砍伐以及将大范围的自然生境逐渐转变成农业和工业景观,形成了以生物多样性低、功能下降为特征的各式各样的退化生态系统(degraded ec osystem)。这些变化都严重威胁到人类社会的可持续发展。因此,如何保护现有的自然生态系统,综合整治与恢复已退化的生态系统,以及重建可持续的人工生态系统,已成为摆在人类面前亟待解决的重要课题。 1 几个相关概念 1.1 退化生态系统 陈灵芝等[1]认为退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统。章家恩等[2]认为退化生态系统是一类病态的生态系统,是指生态系统在一定的时空背景下,在自然因素和人为因素,或者在二者的共同干扰下,生态要素和生态系统整体发生的不利于生物和人类生存的量变和质变,其结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移(displacement),具体表现为生态系统的基本结构和固有功能的破坏或丧失,生物多样性下降,稳定性和抗逆能力减弱,系统生产力下降。这类系统也被称之为“受害或受损生态系统(damaged ecosystem)”。 不同的学者对退化生态系统类型的划分是不同的。余作岳等[3]将退化生态系统分为裸地、森林采伐迹地、弃耕地、沙漠化地、采矿废弃地和垃圾堆放场等类型。章家恩等[2]认为退化生态系统应分为 收稿日期:2004-09-09;修回日期:2005-03-28 基金项目:“十五”国家科技攻关项目(2001BA510B) 作者简介:白降丽,博士研究生,从事森林生态学研究。E-mail:bjl wtx@s https://www.doczj.com/doc/e31314989.html,
湿地生态系统的修复 湿地实际上包含多样的环境，这里先对湿地进行一些说明。湿地在农村的景观中占有重要地位，经过农家精心管理的水田和池塘等人工湿地维持着多样的生物相，这些与人类的生活关系密切的农村湿地的保护和生态修复也是很重要的。另外国内外对于湿地的生态修复也有很多实例，本报告所介绍的日本和英国生态修复的实例，虽然规模较小，但是做了很好的尝试，很多经验可借鉴。这些实例都说明湿地保护不是把湿地封闭起来就算是保护了，它必须通过周密的调查、规划、设计、施工、管理、监测、研究等一系列科学过程。本报告中涉及许多生物学的内容，找不到足够的字典，原著中所用的一些动植物名称大多是日本俗名，没有英文学名的标注，在由日语的翻译过程中可能有不够准确的地方，仅供参考。 一、湿地的种类及特征 1971年伊朗的拉姆塞尔镇，通过了保护各国重要湿地的《关于对水鸟特别重要的湿地条约》，称为《拉姆塞尔条约》。第五次签约国会议1993年在日本钏路市召开。拉姆塞尔条约第一条对湿地（wetlands）作了如下定义：“湿地，不管是天然的，还是人工的；也不论是永久的，还是短时的；是停滞的，还是流动的；是淡水、半咸水、还是咸水，凡是沼泽地、湿原、泥炭地、包括低潮时水深不超过6米的海域，都属此列。” 拉姆塞尔条约所定义的湿地范围较宽，包括了从天然湿地到人工湿地等多样的湿地。根据1993年进行的第五次自然环境保护基础调查的湿地调查实施要领，日本的湿地，根据地形等条件，可以分类如下表。与拉姆塞尔定义一样，包括了多种环境下形成的湿地。 表1. 湿地分类表
⒈ 自然湿地 如表1所示，自然形成的湿地也是多种多样的。其中的“湿原”是指在泥炭地中形成的草原。湿原中靠雨水和雪水滋润的称为“高层湿原”，高层湿原中有多样的水苔生长繁茂，好氧性植物发育。湿原中靠地下水滋润的称为“低层湿原”。低层湿原较高层湿原养分丰富，芦苇、蓑草类生长繁茂。介于两者之间的称为“中间湿原”，沼茅类是代表性发育种。但是并非高层湿原都在高处，低层湿原都分布在低地，有时一个湿原可同时兼有三种类型。 “涌水湿地”是由涌水等地下水滋润，是没有形成泥炭层的湿地。泥炭湿原只分布在气候凉爽的地域，而涌水湿地是分布在气候温暖的地域，形成毛毡苔类的特有植被。此外，还有雪、 河流、湖沼等淡水滋润的多种多样的湿地。 在海岸和近海的河口处，有些湿地在满潮时被海水或半咸水所淹没，在干潮时水又退去。在这种特殊环境条件的湿地中，生长着好盐性和耐盐性植物。在河口的盐性湿地中，生长着七面草等盐性植物。在干潮时露出大量滩涂，成为很多鸟类的觅食和休息的场地。红树林是热带和亚热带海岸较发育的长绿阔叶林，分布在日本九州以南的地区。 湿地与人类生活密切相关，在日本的水稻生产区，从开始水稻生产的2000多年来，已有很多湿地变成了水田。北海道的湿原也因农田的开发面积不断减少。海岸的湿地也因围垦而大
厦门市滨海湿地生态系统服务功能评述 陈志鸿陈鹏 湿地的定义，国际公认的是《关于专门是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称拉姆萨湿地公约）中的广义定义：“不咨询其为天然或人工、长久或临时性的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流淌，淡水、半咸水或咸水体，包括低潮时水深不超过6米的海域。” 滨海湿地是湿地的重要类型，也是海岸带重要的地理单元，在海洋资源与环境中占有突出的地位，具有专门高的综合价值，开发前景宽敞。第一，滨海湿地是海岸带高生产力生态系统之一；其次，滨海湿地作为一种空间区域，可供海水养殖、围垦造地、盐业生产等多种用途的利用；再者，滨海湿地以专门的景观和美学价值，而成为旅行观光和娱乐活动的场所，滨海湿地对经济、社会进展有其庞大而长远的意义。 厦门滨海湿地类型 厦门地处我国东南沿海地区，海岸线长达234km。作为典型的海湾型都市，其自然环境特性发育有良好的湿地类型与丰富的湿地生物多样性。厦门湿地的要紧类型及其分类的依据如下表。 表厦门湿地类型分类 湿地分类Wetland types 界定标准 自然湿地浅海水域Shallow sea 低潮线至水深6m 滩涂Silt beach 潮间带 河口水域Estuary 淡、咸水交汇，潮流界至河口口门河流River 潮流界以上淡水水域 沙滩Sand beach 滨海沙滩 基岩海岸Rock coast 岩石海岸 人工湿地 红树林*Mangrove 残存和人工种植的红树林群落养殖区Breed 多分布于滨海滩涂 水库坑塘Pond & Reservoir 人工水工设施或坑塘盐田Brine pan 多分布于滨海滩涂
*注：将红树林列入人工湿地的范畴，是因为厦门原生的红树林差不多无存 厦门滨海湿地生态服务功能分析 生态系统服务功能是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和坚持人类生活需要的条件和过程。生态系统所提供的服务，不仅包括物质的，而且还包括功能性的。1997年美国生态学家Costanza等将生态系统服务划分为17项：大气调剂、气候调剂、干扰调剂、水调剂、水供给、腐蚀操纵和沉积物保持、土壤发育、营养循环、废物处理、授粉、生物操纵、庇护所、食物生产、原材料、基因资源、娱乐、文化，并就这17项服务，对地球上要紧生态系统类型进行了价值评估，初步得出全球生态系统的服务价值为33.2万亿$/a，其中海洋为20.9万亿$/a，占总价值的63％，而这部分价值要紧来自海岸带生态系统；陆地为12.3万亿$/a；湿地为4.879万亿$/a，占总价值的14.7％。 厦门滨海湿地的生态服务功能要紧包括重要物种栖息地、污染净化、湿地产品、消浪促淤护岸以及旅行、教育科研等方面。 1、重要物种栖息地与生物多样性 栖息地功能是指生态系统为野生动物提供栖息、繁育、迁徙、越冬场所的功能。厦门市大面积的滩涂、河口水域和浅海水域为野生动物的生存提供了良好的生态环境。 厦门滨海湿地是多种野生动物栖息、繁育、迁徙和越冬的场所，生物多样性极为丰富，其中有许多珍稀、濒危物种等。据厦门环保科研所和厦门大学1999-2000年对厦门滨海湿地12个样区的鸟类种类和数量调查的结果，厦门滨海湿地鸟类共有19科52种，其中白鹭、环颈鸻、苍鹭、一般鸬鹚和红嘴鸥为数量优势种，反映出厦门滨海湿地要紧作为水鸟的越冬栖息场所，鸟类群落多样性指数以杏林湾水库和筼筜湖两个样区较高。2000年4月经国务院批准建立的厦门市珍稀海洋物种国家级自然爱护区，由中华白海豚爱护区、大屿－鸡屿白鹭自然爱护区和文昌鱼自然爱护区组成。
生态系统服务功能分类与价值评估探讨* 王 伟1 陆健健 2** (1上海大学生命科学学院,上海200444; 2 华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062) 摘 要 生态系统服务功能及其价值评估研究是当前生态学研究的热点,对于促进生态系统可持续管理具有重要作用。目前,在生态系统服务功能分类及价值评估方面,还没有形成比较系统的理论;在服务价值的评估方面,国内相关研究多数套用现有的一般化计算公式对生态服务功能进行计算,缺少针对性和探索性。总结近年来笔者在这方面的研究得失,并综合前人的研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出 核心 服务功能、 理论 服务价值与 现实 服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能及其价值评估研究作为实例,论证所提出的新概念。生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息,因此服务价值评估的意义不在于对每一项服务功能价值的精确估算,甚至不需要计算一个生态系统所有的服务功能价值,而应抓住一个或几个有计算依据的核心服务功能。提出理论服务价值概念的主要目的在于同现实服务价值的比较,量化某服务功能的退化程度,明确后续生态恢复和重建的主要目标,并可在一定程度上作为生态恢复的重要指标。关键词 生态系统服务,分类,价值评估 中图分类号 Q148 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2005)11-1314-03 An approach on ecosystem services classification and valuation.WA NG Wei 1 ,L U Jianjian 2 (1School of L if e Science,Shanghai Univ ersity ,Shanghai 200444,China;2State Key Labor atory of Estuar ine and Coas tal Resear ch,East China N or mal University ,Shanghai 200062,China).Chinese Jour nal of Ecology ,2005,24(11):1314~1316. T he study of ecosystem serv ices and their valuation i s a ho t pot issue in eco logy,which plays an important role in boosting sustainable ecosystem management.At pr esent,there are no systemic theories in ecosystem services classification and valuat ion,and most domestic studies are focused on the repeated estimation o f some prevalent ser vices by using established methods,w ithout any pertinence and exploration.Based on our previous studies and related liter atures,this paper put fo rward a new classification system of ecosystem services,and named t hree new concepts,i.e .,top dr aw er ecosystem serv ices,theor etical value,and actual value.A case study o n t he Sangyang wetland of Wenzhou further illustr ated these classification system and new concepts.It is sug gested t hat if t he main purpose of ecosystem serv ices study is to serve decision making,it is no need to evaluate all the ecosystem services of a regio n accurately and roundly,w hile the v aluation of several top dr aw er ecosys tem services is sufficient.T he co mparison of theoretical and actual values could help to analyze the degree of e cosystem degeneration and ev aluate the process of ecolog ical r esto ration.Key words ecosystem ser vices,classification,valuation. *国家重点基础研究发展规划项目(2002CB412406)和国家自然科学基金重点资助项目(40131020)。**通讯作者 收稿日期:2005-01-17 改回日期:2005-04-20 1 引 言 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,包括对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能[19] 。生态系统服务功能及其 价值评估研究对于促进生态系统可持续管理具有重 要作用[9,15,17,20,24]。 在生态系统服务功能的分类方面,Daily [19]、Costanza [18]、Norberg [23]、欧阳志云等[10,11]、童春富等[16]和de Groot 等[21]都曾对服务功能的分类提出各自的观点,但各种分类框架不尽相同,国内外在生 态系统服务功能的价值评估方面存在很大争议,尚未形成让公众和学术界普遍接受的评估体系。目前,国内相关研究多数是对某区域的生态系统服务功能的概述式评估,基本上是套用现成公式计算服 务功能[2~8,12~14],缺乏针对性和探索性。本文总结笔者前期经验和教训研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出 核心 服务功能、 理论 服务价值与 现实 服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能分类和价值评估研究作为实例阐述所 生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2005,24(11):1314~1316
ISSN100922722 Marine Geology Letters 海洋地质动态 2006,22(11)∶7—12文章编号:100922722(2006)1120007206 湿地生态系统的地球化学研究 王红晋1,2,叶思源2,杜远生1 (1中国地质大学(武汉)地球科学学院,武汉430074;2青岛海洋地质研究所,青岛266071) 摘 要:湿地作为一个特殊的生态系统,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用。总结概括了当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状,包括湿地生态系统中的持久性有机污染物(POPs)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面。 关键词:湿地;POPs;重金属;碳;氮;磷;稳定同位素;环境意义 中图分类号:P941.78 文献标识码:A 根据Ramsar公约对湿地的定义,湿地系天然或人工,长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动,或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。 湿地作为水陆过渡带,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用,因此湿地成为当前研究的一大热点。本文将从湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷和硫的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面,总结概括当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状。 1 湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)与重金属研究 1.1 持久性有机污染物(POPs) 持久性有机污染物(PO Ps)是指对于生物代谢、光解、化学分解等具有很强的抵抗能力的天然或人工合成的有机污染物。PO Ps具有半 收稿日期:2006208204 作者简介:王红晋(1979—),女,在读研究生,从事生态地球化学研究.Email:whongj228@https://www.doczj.com/doc/e31314989.html, 挥发性,能够在大气环境中长距离迁移和沉积,从而在那些从来没有使用过PO Ps的地区也能找到其存在,并很难分辨来源。因此,国际组织已经呼吁开展全球性的行动以减少和消除这些物质。目前,国内对湿地系统的POPs研究还比较少。 目前,对POPs的测量分析主要是采用气相色谱-质谱法。利用此方法可以研究湿地各介质PO Ps的污染状况、污染来源[123]及生物富集效应[4]。POPs的污染来源主要是由人类活动造成的,如垃圾、木材、煤和石油等的燃烧,还有城市污水的排放;大气沉降也是污染物的一个重要来源。 面对POPs的污染日益加重,很多学者将目光投注在利用建立人工湿地来吸收降解污染物,但对天然湿地中POPs污染物处理的研究几乎没有。湿地作为一个特殊的生态系统,其环境意义不容忽视,一旦被破坏,后果同样很严重。因此,我们应加强对天然湿地的环境治理与保护。 1.2 重金属 重金属是一类典型的累积性污染物,可通过食物链逐渐传递富集,在某些条件下可以转化为毒性更大的金属有机化合物,过高的重金属浓度对植物及鱼类等影响显著。湿地重金属
退化生态系统的恢复与管理 ——兼论自然力在北京西部生态恢复中的作用 *蒋高明陈圣宾李永庚刘美珍于顺利 （中国科学院植物研究所, 北京香山南辛村20号, 100093） 摘要：目前，中国各种生态系统的退化现象非常严重，已经很难满足人类的生存需要。这种情况在很大程度上是由于人口的快速增加造成的，因为人口的增加必然导致对自然资源的过度开发，进而引起生态系统的严重退化。要解决这个问题，最好的办法就是帮助当地居民摆脱贫困。因此，资金应该用在人的身上，而不仅仅是栽树种草。因为栽树种草要花费大量的资金，但在稳定土壤方面的收效却很小。如果人口和动物的压力减轻了，自然恢复的力量就会加强，已经退化的土地会逐步恢复，从而建立真正的保护区。我们应该鼓励新型土地使用模式，比如生态旅游等，因为这种使用方式会将对自然生态系统的破坏减少到最低。为此，我们提出了用一小块土地支持一大片退化土地的恢复，并用自然的方法修复已经退化的生态系统。中国古代哲学认为人与自然应该是和谐相处而不是对立的，这种理念对于目前中国的生态系统修复仍然有指导意义。然而，如果我们要使所谓的生态工程达到预期目的的话，首先就要通过建立既符合生态标准又有经济效益的生态城镇来实现对人口的管理。 京西的生态修复已经成为北京市政府的一项重要任务。根据新的城市建设规划，门头沟区和其他几个区已经被列为京西生态涵养发展区，将成为北京的生态屏障。北京市政府最近决定为实现这个目标投入大量资金。本篇论文讨论了如何在京西地区，特别是门头沟区，对已经退化的生态系统进行修复。 关键词：生态系统退化，修复，自然过程，生态城镇，京西地区 生态系统退化是由于人为或者自然因素，而造成的生态系统生物生产力的下降、结构的简单化以及功能的丧失。由于人口和技术能力增加而导致生态系统退化的现象在全世界范围内有增无减，尤其在经济发展中国家更为严重。退化生态系统包括热带雨林、萨王那群落、亚热带森林、温带森林、温带草原、水生生态系统，以至于高寒荒漠。在我国的大部分经济欠发达地区，尤其是西部地区，普遍存在着低效益、高破坏性的社区发展模式如陡坡开垦、过度放牧、围湖围海造田、竭泽而渔等，加重了生态系统的退化。生态系统退化不仅带来了本身的生态问题，还诱发了其它严重的环境问题，如大河断流、洪水泛滥、荒漠化扩大、沙尘暴频次加大、水土流失、病虫害爆发、山体滑坡、泥石流、干旱化加重等等。为此，国家被迫在很多地区实施天然林保护工程、退耕还林还草工程、自然保护区工程等。为了使工程 *蒋高明，男，中国科学院植物研究所首席研究员，长期从事恢复生态学、城市生态学与生理生态学研究。EMAIL: jgm@https://www.doczj.com/doc/e31314989.html,。
湿地生态系统恢复技术 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约，湿地的定义为：“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6m的水域。”湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源，是地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物理、化学和生物组成部分交互作用，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能和生态效益，被称为“地球之肾”。 我国湿地面积约2．5×107平方米，仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。但是，由于人口膨胀以及工业化、城市化、农业现代化的发展，湿地生态系统遭受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等，其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一，对湿地进行生态修复迫在眉睫。 湿地生态系统属于水域生态系统。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前,国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面:①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环,沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。 ③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程,将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究,揭示湿地生态系统的功能过程。 湿地生态系统特点：一是脆弱性。水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子，水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道，是湿地初级生产力的决定因素，因此，湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰，所以湿地生态系统也极易受到破坏，且受破坏后难以恢复，表现出很强的脆弱性。二是过渡性。湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点，表现出水陆相兼的过渡性分布规律。三是结构和功能的独特性。湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征，为多样的动、植物群落提供了适宜的生境，具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。四是较强的自净和自我恢复能力。湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和自我恢复能力。 湿地恢复 ,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程 ,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建 ,再现干扰前的结构和功能 ,以及相关的物理、化学和生物学过程 ,使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽 ,改善水由栖息地 ;增加湖泊的深度和广度以扩大湖容 ,增强调蓄功能; 迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质 ; 恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水 ,提供野生生物栖息
湿地生态系统设计 引言 城市的不断壮大，城市人口的不断增加，在城市人居环境中，不断地产生大量的生活污水，而现在城市污水对城市环境有着很大的危害，为保持城市的良好水质，合理利用水资源，结合小区环境景观，我们可以采用生态治污法“人工湿地水质净化技术”将污水进行循环处理。 设计理论 一：湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一，利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用，人工湿地由碎石填料、砂石级配填料、特殊填料和水生植物组成，在填料和植物根系组成的载体上生长着巨量的微生物，通过过滤、吸附、沉淀、植物根系吸收、微生物降解实现对污染物质的高效分解与净化，去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。系统中基质的定期清洗以及水生植物的收割，能够彻底将污染物从系统中排出。 二：人工湿地种植的水生植物具有观赏价值，构成了独特的怡人景观。 三：人工湿地系统建造成本较低、运行成本很低、出水水质较好、操作简单。选择合适的植物品种还有美化环境的作用，但有占地面积较大的缺点。
建设步骤 1：污水控制设计 1.1 为防止污水中枯枝落叶和杂物进入湿地系统，引起堵塞，在一级湿地进水口设方孔格网，并利用穿孔管均匀布水，水垂直下流至湿地底部集水管。 1.2 考虑到一级湖进水会带来较多藻类和其它细小杂物杂质，又设于路面以下不便于清理，一级填料采用较大颗粒碎石防止堵塞， 1.3 一级湿地集水管与二级湿地进水管连接，二级湿地水流方式为上行流，由表面出水，表面积水深200mm，出水经过出水槽形成瀑布流至三、四级人工湿地配水槽。 1.4 因湖水已通过一级湿地的过滤，除去较大颗粒物，二级湿地填料采用较小颗粒碎石，能截流较细的颗粒物，提供更大的比表面积。三、四级湿地面积最大，是本循环系统去除有机污染物、N、P主要场所。 1.5 三、四级湿地水流为下行流，填料采用不同的砂粒级配和特殊湿地填料。湿地出水管在排水阀门井分两条支管，一条支管直接进入下级湖，另一条支管进入出水槽，出水形成瀑布流入下级湖。 2：植物选择原则 2.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能； 筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上
贵州大学教案 课程名称：恢复生态学 教案目的及要求：了解恢复生态学产生的历史背景及国内外发展历程，明确恢复生态学要解决的问题。 教案重点与难点：重点为恢复生态学产生的背景。难点为恢复生态学的内涵及目的。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：国内外恢复生态学的发展历程 课程名称：恢复生态学
教案目的及要求：了解恢复生态学与其他相关学科的关系，明确恢复生态学的理论基础和自身的理论体系。 教案重点与难点：重点为恢复生态学的理论基础。难点为自我设计理论的核心。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：恢复生态学与相关学科的关系。 课程名称：恢复生态学 教案目的及要求：了解退化生态系统和健康生态系统的基本概念，掌握生态系统退化的机制和过程，了解我国脆弱生态系统的分布和特征。 教案重点与难点：重点为退化生态系统的成因和特征。难点是生态系统退化的机制和过程。 教案方法和手段：课堂讲述
课后小结：退化生态系统的类型和特征。 课程名称：恢复生态学 教案目的及要求：了解退化生态系统恢复与重建的目标、原则和程序。 教案重点与难点：重点为生态恢复的原则和程序，难点是生态恢复的方法问题。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：生态恢复与重建的程序。 课程名称：恢复生态学
教案目的及要求：掌握生态恢复的基本方法和评价标准。了解森林生态系统退化的成因和过程，掌握森林植被恢复重建的重要理论。 教案重点与难点：重点为森林生态系统退化的成因和过程。难点是森林植被恢复重建的重要理论。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：生态系统恢复成功的评价标准。 课程名称：农业生态学 教案目的及要求：了解退化生态系统植被恢复的生理生态学问题，农田土壤退化的类型和现状。 教案重点与难点：重点为森林植被恢复重建的生态学原理。难点是退化生态系统植被恢复的生理生态学问题
土壤生态学作业 退化土壤生态系统的恢复与重建研究综述 学院： 班级： 姓名：
学号： 土壤退化是土壤物理、化学、生物学性质恶化导致肥力下降的总称，因此可分为土壤物理退化、土壤化学退化、土壤生物退化，土壤荒漠化是土壤退化的终极形式。土壤退化的原因非常复杂，有些完全是由于人类不合理利用所引起的，大部分是人类活动与自然条件综合作用的结果，主要以土壤侵蚀的形式致使土壤退化。 ①土壤物理退化：土壤物理退化主要有土层变薄、土壤沙化或砾石化、土壤板结紧实等，前三者主要是由土壤侵蚀引起的，而土壤板结紧实主要是耕作栽培措施不当所致，特别是随着农业机械化的提高，机械作业导致土壤压板也越来越严重。 土壤侵蚀也称水土流失，是指表层土壤或成土母质在水、风、重力等力量的作用下，发生各种形式的剥蚀、搬运和再堆积的现象。可见土壤侵蚀包括水力、风力、重力和冻融等类型。 水力侵蚀是指由于地表水的径流，导致土壤随水流走的现象，是最普遍、最广泛、最严重的一种土壤侵蚀，所以一般将土壤侵蚀视为水土流失。 风力侵蚀是指风将表层土壤吹走的现象，一般当风速＞4~5米/秒时，就会产生风力侵蚀的现象，当风速达8米/秒时，风力侵蚀就很严重。风力侵蚀的结果往往导致表层土壤沙化或砾石化，最终成为沙漠。 ②土壤化学退化：土壤化学退化包括土壤有效养分含量降低、养分不平衡、可溶性盐份含量过高、土壤酸化碱化等。长期单一的耕作种植制度，不仅过度消耗某些养分，造成土壤养分不平衡；而且有害有毒的物质增加，直接影响作物的生长。 主要是由于土壤氮磷不平衡，因此，九十年代前后施用磷肥的效果格外显著，但不久又出现大面积缺钾，钾肥效果越来越好，特别是高产农田，钾肥已经成为不可缺少的肥料，微量元素肥料也有很好的效果。
湿地生态系统的服务价值评价 1 湿地的概述 湿地指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动或为淡水、半咸水或咸水的水体,包括低潮时水深不超过6 m的水域。湿地生态系统是地球表面三大生态系统之一,位于陆地与水体之间,兼有水、陆两者的生态功能。 湿地生态系统服务价值上主要表现为直接使用价值、间接使用价值、选择价值、存在价值。湿地生态系统服务的内涵大致可分为：提供产品、防洪减灾、调节作用、保护生物多样性、社会文化载体等。 2 湿地生态系统服务价值评估原理及内容 运用环境经济学、资源经济学、恢复生态学等原理，在概括湿地自然资源和社会经济条件的基础上，根据湿地开发利用与生态建设的实际状况，辨识湿地生态类型及其服务功能。根据评价目的和评价原则，建立符合区域特征的湿地评价指标体系，在当地相关部门进行收集相关资料和数据。通过开展实地调研，收集湿地资源和环境以及社会经济的资料和数据，明确湿地生态系统服务功能，细化评价指标，确定计算参数，重点进行湿地生态系统服务功能及其经济价值评估研究。 3 湿地生态系统服务价值评估方法 湿地功能及其价值的多样性决定了其评价方法的多样性。针对不同的生态服务功能，有不同的评价方法。这些评估方法各有优缺点，使用的范围也有所不同。
4 结论 湿地生态系统服务价值评估的难点在于如何准确描述和评价系统的结构和功能、以及不同人群从中获得的收益以及价值之间的关系。 1997年英国《自然》杂志的公开评估中，认为全球生态系统的价值是33万亿美元，其中全球的湿地生态系统又占45%，估计为14.9万亿美元。2002年瑞士的拉姆沙研究会的一项研究也认为，全球每年的湿地价值总计约为15万亿美元。其中，全球的港湾是22382美元/每年每公顷，共计4.1万亿美元；海滩、海床、海藻、海草等是19004美元/每年每公顷，总计为3.8万亿美元；珊瑚是6075美元/每年每公顷，总计为0.37万亿美元；潮汐湿地和红树类植物是9990美元/每年每公顷，总计为1.64万亿美元；沼泽、涝原（漫滩）是19580美元/每年每公顷，总计为3.23万亿美元；湖泊、河流为8498美元/每年每公顷，总计为1.7万亿美元。 然而历史上，湿地一度被当做废弃地处理，盲目开发利用造成了大量湿地资源的退化和丧失。20世纪90年代中期，中国已有50%的滨海滩涂不复存在，消失了近1000个天然湖泊。联合国2000年所作的一项估计曾显示，伊拉克90%的自然湿地已经消失，而排灌工程和水坝阻止河流
湿地生态系统服务功能分析 ——以鄱阳湖为例 摘要：湿地是地球上一种重要的生态系统，具有多种生态服务功能。本文以鄱阳湖为例对其生态系统的服务功能进行分析，。作为一种特殊的湿地生态系统类型, 鄱阳湖湿地效益类型丰富多样。研究结果表明,鄱阳湖主要的生态功能有涵养水源、调蓄洪水, 调节气候, 降解污染, 固定C 释放O2 , 控制侵蚀、保护土壤, 参与营养循环。因此,只有合理开发洞庭湖湿地资源,保护好洞庭湖区湿地生态环境,才能实现鄱阳湖区湿地资源的可持续利用,保证湖区经济的可持续发展。关键字：湿地；鄱阳湖；生态系统；服务功能 湿地(Wetlands)是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是地球自然生态系统的重要组成部分，是自然界最丰富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。在抵御洪水、调节径流、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有其它生态系统所不能替代的作用。湿地生态系统每年提供的服务功能价值相当于419万亿美元，占全部生态系统的14．7 ，占全球自然资源总价值的45％。被誉为“地球之肾”、“生命的摇篮”、“文明的发源地”和“物种的基因库”。但湿地生态系统具有其脆弱性的一面，随着社会和经济的发展，全球约8O %的湿地资源丧失、退化或破碎化，严重影响了湿地区域生态、经济和社会的可持续发展。本文将对湿地生态服务功能进行分析，对湿地资源可持续利用和湿地恢复与重建具有重要意义。 鄱阳湖是我国第一大淡水湖,鄱阳湖区丰富且优良的生态服务功能, 对湖区及周边地区有着十分重要的意义, 它作为候鸟的栖息地对珍贵鸟类保护及其对长江洪峰的调控功能, 对整个长江下游都具有十分重要的意义。有鉴于此, 本文对鄱阳湖区近几年的各类数据及相关研究结果进行分析, 重点对鄱阳湖区生态服务功能进行了探讨。 1 鄱阳湖湿地的特点 1. 1 鄱阳湖湿地生态系统特征 鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊, 它季节性涨水, 具有高水是湖, 低水似河的独特的自然地理景观。鄱阳湖湿地枯水期面积129 000 hm2, 平水期面积279 700 hm2, 丰水期面积390 000 hm2 。 鄱阳湖是在赣江、抚河、信江、饶河、修水五河来水与下泄长江的水量吞吐平衡中积水成湖、水落滩出。5大河汇入鄱阳湖, 经调蓄后, 由湖口入长江。因此, 鄱阳湖被称为是吞吐型河成湖, 它上承五水, 下通长江,湖区水位主要受控于五河及长江的双重影响。鄱阳湖还是一个季节性的湖泊, 高水湖相, 低水河相, 有丰水一片, 枯水一线的独特景观。 鄱阳湖区属亚热带湿润季风性气候。气候温暖, 光照充足, 无霜期长。多年平均水温18. 3 ! , 年平均降雨量为1 474. 2 mm, 多年平均蒸发量为1 003. 7mm。鄱阳湖的植物群落可分为4 个带: 湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带。鄱阳湖有鱼类138 种, 贝类87 种, 虾蟹类24 种; 鸟类310 种, 隶属17 目55 科; 兽类47 种; 两栖类30 种。 1. 2 鄱阳湖湿地生态断面结构 鄱阳湖湿地周期性地被水淹没或显露, 淹没或显露的日期、范围和持续时间, 主要取决于水位变幅、地面高程。这种周期性的水位变化和地面的干湿交替, 直接影响到植被的演替以及土壤的发育, 进而影响其栖息的动物, 那么整个生态系统的结构和功能就相应地有变化, 因此根据湿地的高程可以划分鄱阳湖湿地的生态断面。 朱海虹根据鄱阳湖的水位高程和相应的生态系统结构做了鄱阳湖湿地的生态断面划分, 具体如下:18~ 16 m,地貌类型为天然堤或高河漫滩的中部和上部。土壤类型为草甸土。这一断面淹没时间短, 退水早, 连续显露时间长, 光照充足, 植物生长茂密；16~ 14. 2 m,地貌类型为天然堤高漫滩的中下部。土壤类型为草甸沼泽土。这一断面淹没时间稍长。主要的植物群落为苔草。由于苔草生长茂密, 生物量很高, 可以达到1 716g/ m2；14. 2~ 13. 8m,地貌类型为天然堤侧缘坡的低漫滩部位。土壤类型为沼泽土, 地表面时常被薄层积水所覆盖。这一断面在枯水期是水位波动带。优势植物种是苦草和马来眼子菜沉水植物带；13. 8 m 以下, 13. 6 m 以下高程全年被水淹没。地貌类型为河道。土壤保持原始沉积物的特点。植被类型为典型的沉水植物。 2 鄱阳湖湿地的生态服务功能分析 生态系统服务功能是指在生态系统及其生态过程中所形成并维持人类赖以生存的环境条件和效用,是通过生态系统功能直接或间接得到的产品和服务。这种由自然资本的能流、物流、信息流构成的生态系统服务功能和非自然资本结合在一起产生了人类福利。 湿地生态系统不仅具有丰富的资源，还有巨大的环境调节功能和生态效益，各种类型的湿地生态系统在保护生物多样性、维持淡水资源平衡、均化洪水、调节区域小气候、降解污染物和为人类提供生产、生活资源方面发挥了重要功能，主要表现在以下几个方面。 2.1 鄱阳湖湿地的生态功能分析 2.1.1 涵养水源、调蓄洪水功能 湿地生态系统涵养水分功能主要为: 截流降水、增加土壤下渗、抑制蒸发、缓和地表径流和增加降水等。 鄱阳湖是长江中游最大的天然水流量调节器, 据研究, 鄱阳湖对五河洪水具有明显的调蓄作用: 1953~1993 年,