湿地探迷

媒体:四川大学  作者:高聪
专业号:湿地中国
2008/1/7 17:06:22

摘要:湿地(wetland)是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在土壤浸泡在水中的特定环境下,生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地,拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的的生态净化作用,因而又有“地球之肾”的美名。在人口爆炸和经济发展的双重压力下,20世纪中后期大量湿地被改造成农田,加上过度的资源开发和污染,湿地面积大幅度缩小,湿地物种受到严重破坏。本文对湿地的形成、演替和分布以及我国湿地状况和湿地保护作了探讨。

关键词:湿地 形成 分布 演替 功能 生物多样性 保护

【概述】

作为人类生存环境的重要组成部分之一,湿地拥有丰富的水资源、土地资源、生物多样性资源和矿产资源.因而自古以来人类就对湿地进行了各种形式的开发利用湿地。具有蓄洪抗旱、补充地下水、调节气候、防止土壤侵蚀、保护生物多样性、降解环境污染、促淤造陆等功能。湿地在人类历史的发展进程中扮演着不可或缺的重要角色,尤其是居住在湿地周围的人群更是对混地有着直接的依赖关系。湿地是一种特殊的具有多功能的自然生态系统,具有极高的生产力(每平方米的沼泽类湿地年均生产力为2kg有机物,相当于热带雨林的生产能力):湿地因是水域和陆地交错存在的生态环境而成为鱼类和水禽等生物的栖息、活动及繁衍的重要场所,也是保护生物多样性的重要区域。混地有丰富的功植物资源、数量众多的珍稀动物,这是一个巨大的物种基因库;湿地为人类生活提供了巨大的方便,世界鱼类总产量的2/3和队界上半数人口食用的大米都产白湿地。湿地具有良好的特殊景观旅游资源;湿地净化污水,基建投资低,运转费少,效率高;湿地含有大量的持水性量良好的泥炭和植物,在阻止和延缓洪水,补充附近河流水源,凋节和稳定地区微观气候、调节洪水方面具有重大的作用。生物多样件是人类社会赖以生存和发展的基础,保护湿地生物多样性,保证湿地资源的永续利用是一项全球任务,是协调环境可发展的重要内容。

【湿地的形成、演替与分布】

一、湿地的形成

       水分是湿地形成、发展的主要因素。气候和地貌条件决定了地表水的状况;年降水量大于蒸发量,空气湿度又大,在—些低地亡,由于排水不畅,地表可常年处于过湿状态。这种状态改变了土壤通气状况,抑制了土壤中动物和微生物的生命活动,破坏了土壤、大气、植物之间正常的物质变换,在缺氧条件下,土壤中矿物质的潜台化过程和有机质的泥炭化过程作用下,形成了湿地。

以下是几种类型的沼泽化过程:

1.  水体沼泽化

 多发生在浅水湖泊和小河中。从丛生植物开始,有两种形成过程。一种是植物成带状从湖岸向湖心侵入。初期在湖底有藻类和浮游生物残体与泥沙一起沉积在湖底形成腐泥。腐泥不断加厚,湖泊渐浅,高等植物依次从湖岸向湖心推移。在水下形成泥炭。泥炭不断加厚。最后.整个湖盆变成沼泽。另一种是植物呈浮毯状从湖岸间湖水面蔓延。在湖岸长着浮水植物,其根状茎浮于水面,交织成网状形成“浮毯”“浮毯”底部植物残体脱落形成泥炭.最后泥炭填充整个湖盆。

2.  森林沼泽化

林区的河谷、山麓或分水岭,常有潜水渗出,造成地表过湿。其上生长苔草等喜湿植物,随后枯枝落、草丘的截拦,保持了地面水流,使钾、氮、钙、镁等元素被淋溶,而铅、铁、锰在上层下积累形成不透水层,保持土壤过湿,形成泥炭,发育为沼泽。在地形平坦的采伐迹地或火烧迹地,由于森林被砍伐.蒸腾少了.造成地表积水,就会形成森林沼泽化。

3.  草甸沼泽化

     由于地表常年过湿,大量的植物残体得不到充分的分解。植物残体和腐殖质阻塞了土壤空隙,缺氧的土壤条件导致泥炭的形成。禾本科植物逐渐被密丛形苔草所代替,于是出现了草甸沼泽。

二、形成沼泽的演替

湿地生态系统足个动态系统,系统的结构和功能随时间不断发生有规律的变化,即从一个群落经过一系列的演变而形成另一个群落,许多短暂性群落经过一个接一个地交替阶段,直到相对稳定,其组成与结构不同于原先那个群落。只是湿地生态系统的演替,通常属于水生演替。形成沼泽的演替常有以下三种情况:

1.  湖泊形成沼泽演替

初期多为富养苔草沼泽;随着沼泽的不断发育,泥炭藓的入侵,形成中养苔草、炭藓沼泽。此时沼泽化湖泊尚有静水层。在沼泽湖泊脱离地下水补给后,泥炭藓得到进一步发展,形成藓丘,演变成贫养沼泽。水从丘顶部向四外流失。藓丘表面干燥,通气较好。此时一有条件,木本植物则立即入侵,发展成木本沼泽。这种演替过程发生在我国小兴安岭林区的宽阔河谷、平缓山坡的低洼地段。常年积水或过湿,地下具有永冻层,基质为酸性岩,水呈酸性,泥炭厚1m左右,沼泽地面多草丘。

2.  森林形成的沼泽演替

 这类演变是从森林沼泽形成开始的。森林沼泽由于泥炭的持水量大,土壤和空气湿度增加。苔藓植物大金发藓和泥炭藓相继入侵,增加了土壤的湿度和酸度。为喜湿耐酸的植物入侵创造了条件。随之苔单被棉花莎草代替  泥炭藓得到发展,在草丘间形成地被层,同时小灌木越橘和杜香生长,发展成中养沼泽。泥炭藓有特强吸水能力,持水量可达1600%——3000%,为自身重量的19——31倍,妮炭藓不断加厚。有力地抑制了高等植物的生长,泥炭藓随之发展成藓丘,并掩住草丘,沼泽表面升高,脱离地下水补给,演替为贫养沼泽。在此湿沼泽中树木生长不良,盖度多小于40%,为少林或无林的泥炭藓沼泽。这种沼泽不仅不利于木本植物生长、也不利于小灌木生长。形成了以泥炭藓沼泽为优势种,并伴有地农和捕虫植物猪笼草群落。泥炭藓沼泽主要分布在大兴安岭的阿尔山、伊尔斯,小兴安岭乌伊岭、汤旺河流域等地区。

3.  草甸形成的沼泽草甸

草甸形成沼泽后,由于积水和空气湿度大,泥炭侵入侵形成中氧苔草、泥炭藓沼泽。草本植物有灯心草、次子莞等。泥炭藓发展形成藓丘,使治泽地表面升高,形成贫氧泥炭藓沼泽。这类沼泽可在长江中下游、湖滨以及山地沟谷等低洼地区形成。群落外貌绿色,层次不明显。 由于地形、土质差异,组成种类也不同。建群种有苔草、灯心草等。常见的伴生种有:荆三梭差异、龙师草和水蓼。

三、湿地的分布

       湿地的类型多种多样,通常分为自然和人工两大类。自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩和盐沼等,人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。

全世界湿地约有5.14亿 ,约占陆地总而积的6%。 湿地在世界上的分布,北半球多于南半球,而且多分布在北半球的欧亚大陆和北美洲的亚北极带、寒带和温带地区。南半球湿地面积小,主要分布在热带和部分温带地区。加拿大湿地居世界之首,约1.27亿 ,占世界湿地面积的24%,  美国有湿地1.11亿 ,再其次是俄罗斯、中国印度等。中国湿地面积65.94万 (其中不包括江河、池塘等),约占世界混地向积的10%,居亚洲第一位,世界第四位。

【湿地的功能和价值】

一、湿地功能(生态价值)

混地生态系统是自然界重要生态系统之一。其特点是由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物及其与上述生命形成有关的非生命的水、光、热、无机盐等组成。这些要素互相联系、互相制约,形成了—个动态平衡的生态系统,显示了一系列的功能(即生态价值)。

1.  调蓄水量和调节气候

湿地一般位于本地区的低凹处,含有大量持水性良好的泥炭土和植物及质地粘重的不透水层使其具有巨大的蓄水能力。它能在短时间内蓄积洪水,然后用较长的时间将水排出。湿地的作用相当于延缓洪水的大坝,我国最大的淡水湖——鄱阳湖被大片湿地所环绕,可蓄积江西省每年洪水总量的1/3。该处湿地的存在,对于附近河流的水源补给、工农业生产及当地的生态环境起了很大的作用。著名的三江平原湿地贮水量达25亿t,一个生长季节水的总蒸发量就达86亿t,其中植物蒸腾量力47亿t,这无疑对气候起着调节的作用。

2.  独特的物质循环和能量流动类型

 在湿地生态系统中,物质和能量通过绿色植物的光合作用进入植物体内,然后沿食物链从绿色植物转移到昆虫、小型鱼虾等食草动物。再进入水禽、两栖、哺乳类等食肉动物,最后,部分有机物被微生物分解进入再循环,部分积累起来;而能量内J:由于各营养级的呼吸作用及最后的分解作用,大部分转化为热量散失。由于湿地生态系统特殊的水、光、热等条件,其初级生产力高,能量积累快。研究表明,每年每平方米湿地平均生产9g蛋白质,是陆地生态系统的3.5倍,有的湿地植物生产量比小麦的平均生产量高8倍、世界上著名的湄公河湿地1981年创造了9000万美元的产值,向时提供了2000万人口所需蛋白质的50%——70%。湿地是地球上最富有生产力的生态系统之一。

3.  良好的珍稀动物栖息地

湿地生态环境复杂,具有很高的研究价值。它适于各类小物,如甲壳类、鱼、两栖类、爬行类、兽类及植物在这里繁衍,当然也特别适于珍稀鸟类的生栖。在中国湿地生活、繁殖的鸟类有300多种,占全国鸟类总数的1/3左右。我国的40多种国家一类保护的珍稀鸟类约有一半在湿地生活。湿地还是许多名贵鱼类、贝类的产区,以及重要造纸原料卢苇及其他有经济价值的植物生长区,如辽河三角洲和博斯腾湖地区就是世界著名的芦苇产地。从科研的角度来看,所有类型的湿地都具有很高的价值,因为它们为各种各样的生命提供了生存场所,而且湿地动物和植物之间存在着复杂的联系,这无疑为科研提供了重要的条件,成为巨大的物种基因库。

4.  净化污水

现在,科学研究已经确证可以利用湿地生态系统进行污水处理。传统的污水处理技术,设施投资多、运转费用高。利用湿地生态系统处理污水,基建投资和运转费用都不高,效果却不亚于一般污水处理厂。湿地生态系统处理污水是一个复杂的自然生态、生化过程,是湿地的理化、生物作用的综合效应,包括了沉淀、吸附、离子交换、络合反应、硝化、反硝化、营养元素的生物转化和微生物分解过程。该系统村BOD利TN的平均去除率效率分别为77.1%和85.9%。效果与一般的一、二级污水处理厂相当。

二、湿地的经济价值

    1.可提供丰富的动植物产品

    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、芊及浅海水域的—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。

2.可提供水资源

 水是人类不可缺少的生态要素,湿地是人类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作用与效益。

3.可提供矿物资源

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。盐湖中个仅赋存大量的食盐、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,大都分布在混地区域,湿地的地下油汽资源开发利用,在国民经济中的意义重大。

4.可提供能源和水运条件

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kW,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,湿地中的林草作为薪材,是湿地周边社区重要的能源来源。湿地有着重要的水运价值,沿海沿江地区经济的快速发展,很大程度上就是受惠于此。中国约有10万km内河航道,内陆水运承担了大约30%的货运量。

三、湿地的社会价值

1.景观与旅游价值

湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能,中国有许多重要的旅游风景区部分布在湿地区域。滨海的砂滩、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前往,被辟为旅游和疗养圣地。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。尤其是城市中的水体,在美化环境、调节气候、为居民提供休憩空间方向有着重要的社会效益。

2.教育与科研价值

 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。一些湿地中保留看过去和现在的生物、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。

【我国湿地特点】

中国湿地的显著特点是类型多、绝对数量大、分布广、区域差异显著、生物多样性丰富。

一、类型多

我国几乎拥有《湿地公约》分类系统中的所有湿地类型。而且还有独特的青藏高原湿地,因而是亚洲湿地类型最齐全的国家之一。按照湿地公约对湿地类型的划分,31类天然湿地和9类人工混地在中国均有分市。中国湿地的主要类型包括沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、河口湿地、海岸滩涂、浅海水域、水库、池塘、稻田等自然湿地和人工湿地。

二、面积大

    目前我国湿地面积6594多万  (其中不包括江河、池塘等),占世界湿地总面积的10%,居亚洲第一位、世界第四位。各种类型的湿地所占面积比重见表1,其中三江平原是我国最大湿地区域之一,青藏高原湿地是我国独特的湿地。另外,还有许多典型湿地。它们在世界湿地中处于重要地位。

三、分布广

    在中国境内,从寒温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高原山区都有湿地分布,而且还表现为一个地区内有多种湿地类型和一种湿地类型分布于多个地区的特点,构成了丰富多样的组合类型。如寒温带、温带的大小兴安岭、长白山和三江平原;暖温带的华北干原、环

渤海海滨;亚热带的长江中下游;热带的南海海滨和台湾岛等沿海地区,以及青藏高原都有湿地分布。

四、区域差异显著

中国东部地区河流湿地多,东北部地区沼泽湿地多,而西部干旱地区湿地明显偏少;长江中下游地区和青藏高原湖泊湿地多,青藏高原和西北部干旱地区又多为咸水湖和盐湖;海南岛到福建北部的沿海地区分布着独特的红树林和亚热带、热带地区人工湿地。青藏高原具有世界海拔最高的大面积高原沼泽和湖群,形成了独特的生态环境。如东北三江平原和西南若尔盖高原、长江和黄河河源区等沼泽混地分布比较集中,而蒙新地区沼泽湿地最少,东部地区和青藏高原地区河流湿地及湖泊湿地较多 。 可以说,湿地是分布最广、最不连续的自然生态系统。

五、生物多样性丰富

    湿地生物多样性是指湿地动物、植物、微生物繁多、遗传和变异等,而丰富程度通常以某地区某类型的特种数量表达。中国的湿地类型众多,其间生长着多种多样的生物物种,不仅物种数量多,而且有很多足中国所特有,具有重大的科研价值和经济价值。据初步统计,

中国湿地植被约有101科,其中维管束植物约有94科,中国湿地的高等植物中属濒危种类的有100多种。中国海岸带湿地生物种类约有8200种,其中植物5000种,动物3200种。中国的内陆湿地高等植物约1548种、高等动物]500多种。物种的丰富程度常以种的密度来表示,即单体面积的种数。我国湿地据目前所知的高等植物类及其所占面积测算,其种的密度为0.O056种/ ,超过世界植物区系最丰富的巴西  (0.0046种/ ),而且是我国物种的平均密度(O.0028种/ )的2倍。中国有淡水鱼类770多种或亚种,其中包括许多洄游鱼类,它们借助湿地系统提供的特殊环境产卵繁殖。中国湿地的鸟类种类繁多,在亚洲57种濒危鸟类中,中国湿地内就有31种,占54%;全世界雁鸭类有166种,中国湿地就有50种,占30%;全世界鹤类有15种,中国仅记录到的就有9种;此外,还有许多是属于跨国迁徒的鸟类。在中国湿地中,有的是世界某些鸟类唯一的越冬地或迁徒的必经之地,如:在鄱阳湖越冬的白鹤占世界总数的95%以上。

【我国湿地保护面临六大威胁】

由于人口的增长和经济的发展,以及对湿地资源长期过度开发,天然湿地急剧减少,湿地功能和效益不断下降。目前,我国湿地资源保护仍面临六大威胁。

一是对湿地盲目开垦和改造。从上世纪50年代以来,全国湿地开垦面积达1000万公顷,现存天然湿地仅占国土面积的3.77%,大大低于全球湿地占陆地面积6%的水平。我国现有天然湿地的30%仍面临着被开垦和改造的威胁。

二是湿地污染加剧。大量工业废水、生活污水排放等不仅使湿地水质恶化,而且对湿地生物多样性造成严重危害,有26%的天然湿地面临着环境污染的威胁。

三是湿地水资源不合理利用,一些地方忽视了湿地的生态环境用水。如扎龙国际重要湿地自然来水由建区时的年4亿立方米减少到现在的年1亿立方米;河北衡水湖国家级湿地保护区,由于农业用水增加,蓄水量逐年减少,导致湿地面积萎缩、湿地生物多样性减少。

四是泥沙淤积日益严重。由于大江大河上游的森林砍伐影响了流域生态平衡,使河流中的泥沙含量增大,造成河床、湖底、水库淤积。

五是湿地保护资金严重不足。截至目前,我国湿地保护总投入为1.9亿元,建国以来,平均每公顷投入不足5元,抢救性保护、示范工程的数量和规模不得不压缩。多数地方级湿地保护区没有纳入同级财政预算,制约着保护管理工作的开展。

六是对湿地保护认识不足,法律法规还不完善。我国湿地资源的保护管理涉及多个部门,没有专门的湿地立法,没有把湿地作为一个完整的生态系统来对待,这些都严重影响了湿地的科学管理和湿地资源的合理利用。

【湿地保护】

  保护湿地是人类生存环境的保护、改善和持续利用的—个重要方面,是未来工农业持续、稳定发展的基础之一。湿地生态环境的保护和持续利用,已成为当今国际社会普遍关注的环境问题之一,湿地生态环境保护与持续利用在我国现代化建设中具有重要的战略地位,依法严格保护湿地生态环境与自然资源,根据中国人口、资源、生态和环境的现状,以维护湿地系统生态平衡、保护湿地功能和湿地生物多样性,实现资源的可持续利用为基本出发点,坚持“全面保护、生态优先、突出重点、合理利用、持续发展”的方针,确保我国工农业稳定、持续发展。要通过制定规划,指导我国湿地生态环境的保护与资源的合埋开发利用,做到有计划、有步骤,合理进行保护使之既推动我国国民经济和整个社会经济的发展,又有利于本地区的生态环境保护,充分发挥湿地在国民经济发展中的生态、经济和社会效益。    湿地保护的墓的就是为了合理和持续地利用、使湿地资源在不影响生态环境的情况下进行有计划的、合理的开发。在因工业、农业并发需要必须开发湿地时,应经当地政府与环保部门批准。但是由于湿地的特殊功能,应在附近建立相应面积的湿地,以保护当地的生态环境。国家重要的防洪区、水源地、珍稀动植物的栖息地严禁开发利用。

   根据湿地的特殊功能,对湿地生物多样性的保护,使在湿地生活的国家重点保护的动植物都能够得到就地保护,使湿地成为遗传多样性、物种多样性、生态系统多样件和景观多样性的载体。加强对防洪区、水源地、生物物种保护地及自然历史遗迹的保护,从而使湿地保护的总体结构日趋合理。

   按照自然地带的递交规律。在不同的自然地带内选择有典型性和代表性的湿地区域建立湿地保护的示范区,同时也要注意在一此有特殊意义的过渡地带建立自然保护区。要把示范区和保护的重点放在沿海地区和人口稠秘的区域。

参考文献

1.  刘青松 李扬帆. 湿地与湿地保护. 北京:中国环境科学出版社2003.3

2.  中国国家地理——主编:纪江红. 北京:北京电子音像出版社

3.  中国环境报

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