湿地生态系统研究及防治退化对策全解

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

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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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新技术#新方法Ziran Zazhi Vol. 24 No. 2

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