第三节 湿地生态系统
湿地(wetland)是指天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地、水域地带,带有静止或流动、咸水或淡水、半成水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的海水水域。滨海湿地生态系统是指低潮时水深6m以上的海域及沿岸浸湿地带与生活在其中的各种动植物共同组成的有机整体。滨海湿地范围较广,主要有近岸浅海、潮间带、鴻湖、湖泊、滩涂、沼泽、草地等。湿地被称为“地球之肾”,与森林、海洋并称为全球三大生态系统。湿地具有调节气候、涵养水源、保持水土、净化环境、保持生物多样性等多种生态功能,正日益受到人们的重视。
中国现有湿地面积占世界湿地的 10%,位居亚洲第一位,世界第四位(陈宜瑜,1995)。
一、湿地的主要类型
根据湿地资源的现状,湿地分为沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、滨海湿地、人工湿地5大类。
1. 沼泽湿地
沼泽可以认为是由水、土壤和生物要素耦合作用形成的特殊自然综合体,具有三个相互联系、相互制约的基本特征:① 受淡水或咸水、盐水的影响,地表常年过湿或有薄层积水;② 生长沼生或部分湿生、水生或盐生植被;③ 有泥炭积累或无泥炭积累而仅有草根层或腐殖质层,但土壤剖面中均有明显的潜育层(安树青,2002;董洪芳,2010)。
沼泽水有大气降水、地表径流、江河泛滥水和地下水等多种补给水源,由于多水缺氧的环境而形成了特殊的土壤和植被。
沼泽的过渡性是沼泽的重要特性。空间分布上的过渡性体现在许多沼泽分布在湖滨、河滩和海岸带,一般水深在2 m 内;生态性质的过渡性表现在长期处于浅层积水和过度湿润状态,形成较为稳定的水 - 土界面,这个界面在沼泽生态系统的物质循环和能量流动中发挥着重要作用,在淹水和缺氧的还原条件下,使沼泽具有与陆地和水体都不相同的特殊性,具有独特的功能和环境效应(图 13 - 2)。
![沼泽湿地.jpg](https://p.ananas.chaoxing.com/star3/origin/c5e80b57ea6d7e69b65ae3ffc50f5ddd.jpg)
图 13 - 2 沼泽湿地
2. 湖泊湿地
湖泊岸边或浅湖发生沼泽化过程而形成的湿地。中国湖泊分布广且不均匀。按湖群地理分布和形成特点,将全国划分五个主要湖区:青藏高原湖群、东部平原湖群、蒙新高原湖群、东北平原及山地湖群和云贵高原湖群(图 13 - 3)。
3. 河流湿地
在河流沿岸分布着广阔的河流湿地,河流湿地蕴藏着多种宝贵资源,为人类提供水源、能源和宝贵的饲料,以及必要的农田。有了河流湿地才使人类能够在极其严酷的雪域高原繁衍生息(图 13 -4)。
![鄱阳湖湿地.jpeg](https://p.ananas.chaoxing.com/star3/origin/61926f928801dd32965e5e868b94cf42.jpeg)
图 13 -3 湖泊湿地(鄱阳湖)
![珍宝岛河流湿地.jpg](https://p.ananas.chaoxing.com/star3/origin/2dd59ffe039a08661308ce62bff3bcd9.jpg)
图 13-4 河流湿地(珍宝岛)
4. 滨海湿地
滨海湿地是指沿海区域以及湿地范围的岛屿和低潮时水深不超过6m 的水域,包括河口、滩涂、盐沼、海湾、海峡、红树林与珊瑚礁等,是介于海洋与陆地之间的一种特殊的生态系统,拥有多种多样的生态种类。红树林是生长在热带和亚热带海湾河口泥滩盐清化沼泽上的盐生木本植物群落。它们生长在陆地与海洋交界的潮间带,是陆地向海洋过渡的特殊生态系统,主要由红树科、海桑科、紫金牛科、使君子科等植物共同组成。由于红树林长期受到海水的浸泡和台风的袭击,使它们形成了独特的生存方式和繁殖能力,有“海上森林”“海底森林”和“潮汐森林”之称(图 13 -5)。
图 13 -5 滨海红树林湿地(厦门大学严重玲提供)
在我国,以杭州湾为界,杭州湾以北除山东半岛、辽东半岛的部分地区为岩石性海滩外,多为沙质和淤泥质海滩,由环渤海和江苏滨海湿地组成;杭州湾以南以岩石性海滩为主,主要河口及海湾有钱塘江- 杭州湾、晋江口 - 泉州湾、珠口河口湾和北部湾等。
5. 人工湿地
人工湿地一般指水库和大型池塘等。
二、湿地生态系统的功能
1.湿地生态系统的价值
湿地是地球上水陆相互作用形成的生态系统,由于湿地是介于陆地和水生环境之间的过渡地带,它不仅蕴藏着丰富的生物种类,为动植物区系提供了独特的生境,具有不可替代的独特生态功能。又由于湿地在抵御洪水、调节径流、补充地下水、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着其他生态系统所不能替代的作用,享有“地球之肾”和“生命摇篮”之美誉。
(1) 动植物产品:湿地提供了丰富的动植物产品,如水稻、莲、藕、菱、芡及浅海水域的一些鱼、虾、贝、藻类等是富有营养的食物。
(2) 生产原料:湿地中许多动植物都是发展轻工业的重要原材料,如芦苇就是重要的造纸原料。
(3) 货物运输:因许多湿地常与各种水域相连,故也常与内河运输有关。内河运输是内陆腹地和沿海地区的纽带,也是边疆地区与邻国边境河流的连接线,在现代化的运输中起着重要的辅助作用,承担了大约30%的货运量。
2. 湿地生态系统的功能
(1) 保护物种和遗传多样性:许多的自然湿地为水生动物、水生植物、多种珍稀濒危野生动物,特别是水禽提供了必需的栖息、迁徙、越冬和繁殖场所。如果没有保存完好的自然湿地,许多野生动物将无法完成其生命周期。同时,自然湿地为许多物种保存了基因特性,使得许多野生生物能在不受干扰的情况下生存和繁衍。
(2) 调蓄径流洪水,补充地下水:湿地在控制洪水,调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡等方面的功能十分显著,是其他生态系统所不能替代的,湿地是陆地上的天然蓄水库,湿地还可以为地下蓄水层补充水源。
(3) 调节区域气候:由于湿地环境中微生物活动弱,土壤吸收和释放二氧化碳十分缓慢,形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层,起到了固定碳的作用。湿地的水分蒸发和植被叶面的水分蒸腾,使得湿地和大气之间不断进行着能量和物质交换,对周边地区的气候调节具有明显的作用。
(4)降解污染和净化水质:自然湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力,许多生长在湿地中的植物、微生物通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流等湿地的有毒、有害物质降解和转化为无毒、无害甚至有益的物质。
(5)防浪固岸的作用:湿地中生长着多种多样的植物,这些湿地植被可以抵御海浪、台风和风暴的冲击力,防止对海岸的侵蚀,同时它们的根系可以固定、稳定堤岸和海岸,保护沿海工农业生产。
(6) 观光、旅游:有许多重要的旅游风景区都分布在湿地地区,壮观秀丽的自然景色使其成为生态旅游和疗养的胜地。
三、湿地的利用与保护
1. 湿地现状
全世界的湿地面积约占陆地面积的1.4%。我国大约有湿地 25.1 万km2,其中包括11万 km2的沼泽,12万 km2的湖泊和 2.1万 km2的滩涂、盐沼地,占国土面积的2.6%。我国还有以水稻田为主的人工湿地,再加上水库、池塘等,总面积约 50 万 km2。
20 世纪 80 年代开始,人们逐步意识到保护湿地资源和生态资源对可持续发展的重要性,各地相继建立了一些以湿地生态系统为主要保护对象的自然保护区,目前,该类型的自然保护区已达 16 个,占全国自然保护区总数 2.26%,总面积达6 594 万 hm2,占全国自然保护区总面积的1.64%。在保护野生动物为主对象的211个自然保护区中,有33个是湿地类自然保护区。
2.利用中的问题
由于人口的增长和经济的发展,湿地围垦、淤积、过度开发利用及各种污染严重,天然湿地急剧减少,湿地功能和效益不断下降,湿地资源保护面临严重威胁,对湿地的水生态环境也造成很大影响。
(1) 面积萎缩、调蓄功能减弱:湿地是工农业和居民生活的主要水源储存地,过度的和不合理的用水使得湿地供水能力受到重大影响。土地利用格局的重大变化也会使湿地或被开垦,或成“孤岛”,储水功能受到破坏。
(2) 环境恶化,生物资源减少:目前许多天然湿地已成为工农业废水、生活污水的承泄区。如洞庭湖湿地因围垦、过度捕捞和水质恶化,天然鱼产量持续下降;洪湖湿地鱼类从 40 年前的100 余种降为现在的 50 余种;青海湖是我国最大的半咸水湖,由于水体生态环境的恶化,鱼类资源锐减,导致水禽种群数量大大减少;在三江平原上,丹顶鹤、大天鹅和白鹤的繁殖受到影响;在内陆湿地生态系统中,白鳍豚、中华鲟、达氏鲟、白鲟、江豚已成为濒危物种,长江的鲟鱼、鲥鱼、银鱼等经济鱼种种群数量已变得十分稀少;湿地水禽由于过度猎捕、检拾鸟蛋等导致种群数量大幅度下降。
(3)海岸侵蚀:海岸侵蚀在中国滨海湿地区域是较普遍的问题,尤其在中国南部海区更为明显。海浪、潮流、飓风、植被破坏、开采矿物和沙石是造成海岸侵蚀的主要因素。在沙质海岸区,由于采挖建筑用沙,已使许多良好的沙质海岸漕受破坏,海岸侵蚀加剧了沿海湿地的破坏,使许多沿海城镇受到海水严重的侵饨和渗透,海水对淡水生态系统的影响直接威胁着当地的淡水资源供应。
3. 湿地生态系统的保护
长期以来,人类对湿地生态系统往往重视经济服务功能,忽视了更为重要的各种服务功能,盲目地对沼泽湿地进行开发,资源过度利用,造成了湿地的急剧退化,产生了许多严重的环境问题。科学合理地利用湿地的生态系统服务功益,促进湿地生态系统的可持续利用,应引起科技工作者和相关管理部分的高度重视。
在湿地生态环境逐步恶化,资源逐渐衰竭的现阶段,湿地的经济效益、生态效益和社会效益三方面应着重考虑其生态效益。因为生态功能的降低必然导致社会效益和经济效益的降低。而合理开发利用湿地资源的必要前提则是保护好现有湿地资源。尽可能地消除由于人类活动所造成的破坏和干扰。