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湿地生态系统保护与修复范文1
关键词：外来植物引种；滨湖园林湿地；滇池
中图分类号：X176文献标识码：A文章编号：16749944（2016）13016402
1引言
全球范围内，生物入侵已成为21世纪最棘手的环境问题之一，它是继生境破坏之后严重影响生物多样性的第二大威胁因素[1]。湿地生态系统不仅是环境变化的缓冲地带，同时也是重要植物的栖息城所；对于调节区域气候、调蓄洪水、维持生物养分循环和保护生物多样性等方面具有显著作用，是流域生态安全和社会经济可持续发展的基础保证。园林湿地是人工湿地的一种独特类型，在以隔离物为边界的空间范围内，构建具有协调建筑物和文化装饰的人工水景湿地，并具有审美、文化娱乐、休憩与居住等综合功能的自然―人文复合湿地系统[2]。园林湿地利用生态学原理，对湿地生态系统进行保护性重建和恢复，通过艺术的手段再现自然湿地景观，为城市居民提供亲近自然和感受自然的场所。
然而对园林湿地生态系统而言，外来物种引种是构建半自然湿地生态系统，修复遭到污染和破坏湿地的重要手段，但是在湿地环境引种修复的过程中，由于只强调绿化、美化和净水水体的功能，而缺乏对外来植物种的了解，外来植物种的逃逸和入侵给湿地生态系统带来了巨大的生态风险。滇池湿地作为世界上独特的高原湿地类型，生态服务功能极为重要，然而其生态系统又很脆弱，外来物种的成功入侵，常常影响甚至破坏湿地生态系统的自然性和完整性，造成入侵地生态系统、生物多样性的破坏，社会经济乃至人群健康的巨大影响。
2研究区位概况
昆明滇池是云南最大的高原淡水湖，同时也是中国第六大淡水湖，属于长江流域的金沙江水系，位于云南省昆明市西南部，地处东经24°40′～25°02′，北纬102°36′～10°47′。流域面积2920 km2（不包括海口以下流域面积），湖面海拔1886 m，湖域面积330 km2。滇池湖平均水体深度4.4 m，最深深度为10 m；包含草海湖面南北长约40 km，湖面东西宽7 km，最宽处为12.5 km，岸线长约150 km。滇池湖泊地处亚热带季风半湿润气候，冬暖夏凉，年平均气温17.03 ℃，区域内土壤只要为冲击性水稻土，土层较深，有机质含量高，适合多种水生植物生长。
3外来植物引种对滇池滨湖园林湿地的影响
3.1是修复湿地生态系统的重要手段
外来植物引种种植是构建半自然园林湿地，修复受污染和退化湖泊湿地的重要途径；同是也能丰富园林湿地的植物群落，为动植物提供一个良好的栖息地。20世纪80年代以来，城市化的进程导致了大规模的围湖造田蚕食填埋湿地以及人为污染，导致了滇池滨湖湿地整体环境及植物遭到了严重的破坏，使原生湿地生态系统面目全非，根据2008年云南省环境状况公布的数据，滇池湖泊的水质为劣Ⅴ类，处于重度富营养化。因此为了修复遭到破坏的湿地环境，昆明市政府开始了对滇池滨湖湿地环境修复性建设。在湿地恢复建设的过程中，外来植物的引种种植是整个湿地环境修复的重要手段之一，在近几年的修复建设中，外来植物的引种不仅丰富了原有湿地植物群落，与此同时，部分植物的净水功能在改善滇池湖泊的水质上也发挥着巨大作用；人们对观赏植物的引种种植，不仅改善了原来滇池滨湖湿地整体环境，也为城市居民提供了一个休闲娱乐亲近自然的场所。
3.2外来植物可能带来的生态风险
然而在湿地恢复建设的过程中，大量人工湿地的新建和对原生湿地生态系统的研究不到位，以及对外来植物种的了解不够，给湿地生态系统带来一定的生态风险。加之由于日益发达的交通网络的出现，山脉的切割和和河流的截断造成了滇池园林湿地生态系统的不完整性和破碎性。这种破碎性，破坏了湿地的连续性，切断了湿地的生态过程，从而降低了湿地环境的自我调节机制，加之近年来，随着滇池环湖湿地恢复，大量园林湿地建设及外来植物的引种种植，为外来物种的入侵和爆发提供了更多的机会。
根据2011～2012年相关学者对滇池滨湖区植物的调查，结合1960～1970年的研究资料，结果表明：滇池湖滨区共发现湿地高等植物88科299 种，其中本土植物181 种，外来植物118种（ 包括32 种入侵物种） ；在42种水生植物中，13 种为外来植物（ 包括2 种入侵物种）。与1960～1970 年资料相比，新记录植物232 种、已消失植物43 种[3]。其中，沉水植物减少了2种、漂浮植物减少了2种，浮叶植物分别减少了5 种，挺水植物增加了8种。在调查发现的所有物种，118种外来物种所占的比例为43.8%，其中有32种植物为外来入侵物种，占外来植物总数的26.0%。资料还显示在还没有被列为入侵植物名单的植物粉绿狐尾藻以广泛的分布于整个滇池滨湖湿地，在整个生态系统中形成了单优势群落，且具有明显排挤其他植物的生长的趋势，具有明显的入侵性；以此同时在1960年调查发现的本土植物种，如苦草、睡菜 、两栖蓼、黄花狸藻等43种本土植物已消失。整个滇池湿地外来植物和入侵植物中所占到的比例都很高，在一定程度上不仅危害到了本地植物种类的生存，同时也存在遭受外来植物种入侵的生态风险，一旦爆发大面积的生物入侵，将给整个滇池湿地生态系统带来无法弥补的损失。
4对策
首先应该建立健全相应的行业法规以及外来物种引入条例，加强政府部门的协调管理，虽然在《云南省湿地植物保护条例》中，已明确规定了向湿地引种外来植物的审批程序、总台检测和消除危害措施，但是在实际操作中，针对外来植物管理的法律法规以及具有针对性的风险评价体制任然还不完善，很难付诸于现实应用中。因此在湿地环境修复中，建立各种形式的湿地园林植物引种项目的审批和约束机制，成立专门的管理机制开展湿地环境植物引种工作是非常必要的。
外来入侵物种往往产生不可逆转的严重生态后果[4]。虽然近些年来国内外学者在对外来物种的研究上取得了很大的进展，但是其研究范围还比较狭义，一般是针对针对一个地区，针对湿地环境中外来植物的研究少之又少，对其研究缺少针对性的方法和措施。为此应该针对园林湿地环境的实际情况，对湿地环境中外来入侵植物种的入侵途径、潜伏机能、生态适应性、种群变化以及殖行为等领域进行深入研究，建立针对园林湿地外来植物引种种植的生态评价体系，从源头上防治植物入侵可能带来的生态风险。对于以存在的外来物种要从当前和未来危害、局部和整体危害、生态和经济危害等方面进行分析研究，提出相应的治理手段。
5结语
湿地环境修复要以营造生物多样性保护湿地生态系统为目的，保护原有湿地生物多样性为原则，不能单方面的以景观绿化、美化以及净化水体为目的，随意引进外来植物，却忽视了外来植物逃逸、入侵的生态风险。因此，在引种外来植物对湿地环境修复的过程中，应在了解原生湿地生态环境的基础上，科学科合理地选择、配置植物品种，尽可能的以乡土植物为主，以免再次引发湿地生态系统的退化，正确的引种和科学的配置植物是湿地环境恢复的关键。
参考文献：
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湿地生态系统保护与修复范文2
关键词：生态系统健康；生态恢复；生态修复；生态重建；生态工程
中图分类号：F205文献标识码： A
1生态系统健康及其诊断
1.1 生态系统健康的提出及涵义
从生态系统观点出发，一个健康的生态系统是稳定和可持续的，能够维持其组织机构、自给及对胁迫的恢复力；从人类需求考虑，健康的生态系统能提供维持生态系统服务能力等。所以，，健康的生态系统不仅在生态学意义上是健康的，而且有利于社会经济的发展，并能维持人类群体的健康。
1.2 生态系统健康的类型
1.2.1 生态系统健康为一级区
生态组织结构十分完整合理，系统活力极强，外界压力小，无生态异常出现，生态系统的生态功能极其完善，系统极其稳定，处于可持续状态。
1.2.2 生态系统较健康为二级区
生态组织结构合理，系统活力较强，外界压力较小，无生态异常，生态系统的生态功能较完善，系统尚稳定，处于可持续状态。
1.2.3 生态系统亚健康为三级区
生态组织结构完整，具有一定的生态系统活力，外界压力较大，接近生态阈值，系统尚稳定，但敏感地带多，已有少量的生态异常出现，可发挥基本的生态功能，生态系统尚可维持。
1.2.4 生态系统不健康为四级区
生态组织结构出现缺陷，系统活力较低，外界压力大，生态异常较多，生态功能已经不能满足维持生态需要，生态系统已经退化。
1.2.5 生态系统患病为五级区
生态组织结构极不完整合理，自然植被被斑块破碎化严重，活力极低，出现大面积的生态异常区，生态系统已经恶化。
2生态恢复及其类型与相应的生态工程
2.1 生态恢复的含义
国际恢复生态学会提出以下三个定义：①生态恢复是修复被人类损坏的原生生态系统的多样性的动态过程；②生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程；③生态恢复是帮助生态整合的恢复和管理过程的科学，生态系统整合性包括生物多样性、生态过程的结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛的范围。
2.2 生态恢复的类型与相应的生态工程
2.2.1 生态预防和自然保护区
生态良好区域及重要生态功能区采取生态预防，要充分保护和利用生态系统的抵抗力，建立自己自然保护区是最有效的保护形式。
2.2.2 自然恢复与封育
自然生态系统的进化具有可持续性，就是因为其具有一定的依靠自身力量实现生态自我恢复的能力。天然的生态系统已受到人为干扰影响，但其受害只要是不超负荷的，压力和干扰被解除后，就可以逐步恢复其结构和功能。对此区域，要重视自然封育，充分利用生态系统的天然恢复能力。因此，“自然恢复”就是依靠自然演替来恢复已退化的生态系统。
2.2.3 生态修复与补播、放流
如果生态系统的受害是超负荷的，在解除干扰或减轻干扰的情况下，只依靠自然过程并不能使系统恢复到初始状态，这就必须采取人为的措施帮助恢复其组织机构和功能。自然生态系统生态修复的主要措施是施以人工更新或人工促进更新，如草场的补播改良；在更新能力缺乏的林地应用飞播补植一些树种；在沿海及江湖实施人工放流生物幼苗等。
2.2.4 生态重建与人工生态工程
生态恢复最本质的目的就是恢复生态系统的必要功能并达到系统自己能够维持的状态。当自然生态系统的组织机构和功能受到严重干扰和破坏，依靠自然演替恢复或生态修复都不可能使生态系统恢复到原始状态时，对这样的区域就必须进行人工生态设计，实行生态重建。如对严重退化的草场，可以引进适合当地气候的草种，通过建设人工草场增加地面的植被覆盖，在此基础上在进行更进一步的改良；在宜林荒山、荒坡、荒滩、则可营造人工林，增加森林覆盖率，改善生态环境；
3生态系统健康与生态恢复及工程的相应关系
3.1 生态系统健康采取生态预防、建立自然保护区等措施
自然生态系统处于健康状态，应当充分利用和保护其抵抗力，采取生态预防的对策，如建立自然保护区、森林公园、湿地公园或重要生态功能保护区等。
3.2生态系统较健康采取自然恢复、实施封育措施
自然生态系统处于较健康的状态，应当充分发挥、利用和保护其恢复力，采取自然恢复的对策，实施封育措施；森林生态系统处于较健康状态，应当采取封山育林的措施；草原生态系统处于较健康状态，应当采取草原封育的措施；荒漠生态系统处于较健康状态，也应当采取封育的措施；海洋和海岸生态系统及陆地水生生态系统处于较健康状态，则应采取禁渔或季节性禁渔的措施；湿地生态系统处于较健康状态时也应采取相应的封育措施。
3.3生态系统亚健康状态采取生态修复，实施补播、放流等措施
自然生态系统处于亚健康状态，应当采取生态修复，实施补播、放流等措施。森林生态系统处于亚健康状态，应采取飞播造林措施；草原生态系统处于亚健康状态，应采取补播、飞播牧草等措施；海洋生态系统和陆地水生生态系统处于亚健康状态，则采取放流的措施。近年来我国在沿海和一些河流、湖泊都采取了放流措施。
3.4生态系统不健康或患病，采取生态重建方式
自然生态系统处于不健康状态或患病状态，其恢复力已很弱或没有，因此必须依靠人为的作用使生态系统重建，就是说要采取生态重建的对策，采取建设人工林、人工草场、人工湿地、人工绿洲等工程措施。
4结论
4.1 各种生态系统的健康与生态恢复及工程的关系不尽相同
各种生态系统的健康与生态恢复及工程的关系大同小异，又不尽相同。如荒漠生态系统处于不健康或患病状态，不同于森林、草原生态系统采取生态重建对策和建设人工林、人工草原的措施，而是采取自然恢复与封育的措施即可；海洋生态系统和陆地水生生态系统处于不健康或患病的情况下也很难采取生态重建及建设人工生态系统的对策，而往往采取自然恢复和生态修复的对策及休渔与放流的措施。
4.2生态监测与调查是基础，生态系统健康评价是关键
只有通过生态监测与调查才能获得大量必要的信息与资料，并对此进一步分析与评价，但自然生态系统类型很多，若采取不同的评价体系和方法，势必难以取得可比性，难以决定相应的对策与措施。生态系统健康的理论和方法，为将不同生态系统的状况统一标准进行评价提供了可能。
4.3根据“诊断”，采取相应生态恢复对策及工程措施
根据对生态系统健康状态的“诊断”，对症施医，采取相应的生态恢复对策及工程措施，是生态保护的总体思路。
参考文献：
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湿地生态系统保护与修复范文3
关键词 :南水北调;南四湖;人工湿地;生态修复;物种多样性
湿地是自然界最富生物多样性的生态系统和人类最重要生存环境之一,在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解污染物以及维持区域生态平衡等方面具有极其重要的作用[1]。然而,由于自然和人为原因,大量湿地资源减少,污染加剧,生物多样性下降,生态功能也随之退化。国内外关于湿地的功能与生物多样性、湿地合理开发与保护以及退化湿地的生态恢复等方面开展了研究[2-5]。针对南四湖湖滨带人类活动剧烈、入湖河流和湖泊水体污染严重、湿地生态系统的结构和功能破坏等突出问题,通过退耕还湿措施在南四湖新薛河入湖口建设人工湿地示范区,针对高位台田和低位水塘等退化湖滨带湿地开展生态修复工作,保护南四湖湿地丰富的生物多样性资源,恢复与重建湖滨带湿地生态系统。本文通过实地样方调查湖滨带退化湿地修复区的植物群落及分布状况,采用植物物种多样性指数评价退化湿地生态系统的修复效果。
1研究地区概况
南四湖是南水北调东线工程的重要输水通道和调蓄湖泊,其湖面面积1 266 km2,流域面积31 700 km2,入湖河流53条。南四湖流域由于多年来延续的高消耗、高污染的粗放型经济增长方式,导致流域内结构性污染严重,湖水水质恶化。由于工农业生产、生活污水排污形成的点源、面源污染和湖区的人为过度开发,南四湖的自然生态环境受到了严重的破坏,湿地面积减少,湖泊的生态功能退化,自净能力受到严重影响。
新薛河是南四湖下级湖污染最为严重的三条河流之一,受人类生产活动的影响,新薛河入湖口处的湖滨带湿地生态系统已被完全破坏,大量湖滩地被开发为台田和鱼塘。2005年,山东省在该处建设了面积约140 hm2的新薛河人工湿地水质净化工程,一方面对入湖河水进行净化,另一方面修复湖滨带湿地生态系统,提高湖泊自净能力,并减少台田开垦造成的面源污染。新薛河人工湿地中栽种的先锋植物主要为芦竹、莲藕和菱角,在退耕还湿工作通过土地生态补偿、加强宣传和现场管理工作,尽量减少人类活动干扰对湖滨带湿地修复工作的影响。
2 研究方法
2.1 样地调查
选取新薛河人工湿地工程示范区和邻近的台田-鱼塘垦殖区分别作为修复后的湿地和未修复湿地的代表区域,高位台田-低位浅水域纵横交错的地形特征使得植物分布差异明显,根据高程差异和人为干扰因素,将调查对象分为高位台田、过渡带和浅水域3个不同区域。其中,高位台田指的是地面高程大于32.8m的陆地系统,浅水域指水面高程小于32.3m,且水深小于1.5m的区域,而两者之间的交错带即为过渡带(南四湖下级湖调水前后的水面高程分别为32.3m和32.8m)。设置样方,调查植被的分布状况,其中,两个地区的高位台田和浅水域分别设置3个样方,过渡带分别设置5个样方,共计22个样方,样方尺寸为1m×1m。调查内容包括:植物种类、株数、盖度、高度和生物量。
2.2 生物多样性测度
生物多样性测定的指标很多,一般由物种丰富度指数、多样性指数和均匀度3个指标组成的α-多样性指数表征。一般采用ShannonWiener指数和Simpson指数来评价物种多样性大小,二者同时考量物种丰富性及物种均匀性两种指标。本文采用丰富度指数、Simpson指数、ShannonWiener指数和Pielou均匀度指数来评价新薛河湿地的物种多样性。
丰富度(R)指数,即物种丰富度指数
R=S(1)
Simpson 指数(D)
D=1-ΣPi2=1-Σ(ni/N)2(2)
Shannon-Wiener 指数(H′)
H′=-ΣPilnPi(3)
Pielou均匀度指数(E)
E=H′/lnS=(-ΣPilnPi)/lhS(4)
彭艳红等:南四湖新薛河湖滨带湿地修复效果评价
中国人口•资源与环境 2010年 第1期式中,Pi=ni/N,为种i的相对多度;ni为种i的个体数;N为种i所在样方内所有物种的总个体数;S为种i所在样方内的物种总数,即丰富度指数。
3 结果与讨论
3.1 植被的物种组成
调查统计结果如表1所示。新薛河入湖口湿地及周边地区共有27科54种植物,以水生植物和湿生植物为主,优势科为禾本科和菊科,其中,禾本科(Gramineae)11种,菊科(Asteraceae)7种,共占总科数的7.4%,而种数则占33.3%;含4种以下的科有25科,占总科的92.6%,而种数仅占总种数的66.7%。可见,新薛河湿地植物种类组成种单种科较多,说明该区植物优势科较集中。
3.2 不同样地类型植物群落特征
各调查样地的植物种数及优势种群如表2所示。高位台田区高出湖水水位约0.5～1.5m,修复后的湿地分布有芦竹(Arundo donaxl)、芦苇(Phragmites australis)、播娘蒿(Descurainia)、艾蒿(Artemisia princeps)、草(Humulus scandens (Lour.) Merr.)和泥胡菜(Hemistepta lyrata)等16种,其中菊科植物种类最多,芦竹为优势种;而未修复的高位台田区仅有小麦(Triticum aestivum)、蒲公英(Herba Taraxaci)
3种植物。
修复后的过渡带受湖水水位影响较大,该区分布的植物种类最多,主要由草丛植被、沼泽植被构成,修复后的湿地主要分布有马唐(Digitaria sanguinalis (L.) Scop.)、狗牙根(Cynodon dactylon (L.) Pers)芦苇、香蒲(Typha orientalis)、荆三棱(Scirpusyagara Chwi)、草(Scirpus triqueter)、酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)、泥胡菜、艾蒿、草和喜旱莲子草(Alternanthera serpyllifolia)等28种植物,植物密度大,分布范围广;而未修复过渡带地区只有15种植物,且植物频度和盖度均较低。
浅水域区主要由沉水植物和浮叶植物构成。修复后的浅水域主要分布有菹草(Potamogeton crispus)、轮叶黑藻(Hydrilla vertlcillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)、莲(Nelumbo nucifera)、荇菜(Nymphoides peltatm)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和慈菇(Sagittaria sagittifolia)等12种植物,其中,菹草和轮叶黑藻为优势建群种;而未修复浅水域地区只有8种植物,水面及水下零星分布有漂浮植物水鳖(Hydrocharis dubia Backer)、浮萍(Lemna minor Linn.)、槐叶萍(Salvinia natans (L.) All.)和菹草等,频度和盖度均较低。
可见,经2年生态修复后,湖滨带湿地植物共有24科47种,而未修复地区共有16科25种,这说明了生态修复措施效果明显,退化湿地的物种多样性得到了显著改善。两个地区的物种数量对比同时也说明了人为过度干扰严重影响了湿地物种分布和物种多样性,未修复区台田只有3种植物分布就是因为人为过度干扰所致。
由表2还可以看出,六种不同类型样地的植物组成和主要建群种均表现出不同特点,不同样地具有各自不同的优势物种。其中,湿地内过渡带的物种丰富度指数最大,其次是台田区,而浅水域的物种丰富度指数最低,这说明植物的物种丰富度与基底高程之间有密切关系,区域高程是决定其物种数量的主要因素。
3.3 物种多样性分析
为了反映生态修复措施对退化湿地生态系统物种多样性的影响,分别对所设置的不同样地类型的Shannon
Simpson指数是反映群落优势度较好的指标,其统计分析结果如图1所示。可见,经过2年生态修复后,湖滨带湿地中不同样地类型的Simpson指数均大于未修复地区。其中,未修复高位台田区Simpson 指数仅为0.012,而修复后的高位台田区Simpson 指数为0.745,这是因为未修复高位台田主要种植小麦,其相对多度达99%以上,导致Simpson指数偏低,说明人为干扰因素严重影响植物群落优势度。对于过渡带和浅水域区域,由于受人为因素干扰较小,两个地区之间的Simpson 指数较接近,修复后湿地的Simpson 指数略高于未修复地区。
ShannonWiener多样性指数被认为是一种能较好地反映出个体密度、生境差异、群落类型、演替阶段的指数,能较好地反映出物种丰度和群落的均匀度。修复后的湿地与未修复地区ShannonWiener指数的统计分析结果如图2所示。其变化趋势与Simpson指数类似,修复后的湿地高位台田、过渡带和浅水域ShannonWiener指数均大于未修复地区。由于开展湿地生态修复前高位台田的物种极为单一,所以其ShannonWiener指数很低,仅为0.060;而经过湿地修复措施后,其ShannonWiener指数大幅度提高,达到1.619。对于过渡带和浅水区而言,由于其受人为因素干扰相对较小,两个地区物种ShannonWiener指数较接近,通过采取生态修复措施,湿地的过渡带和浅水区ShannonWiener指数分别由修复前的0.524、0.529升至0.553和0.721。在修复后的三种类型样地中,ShannonWiener指数均大于1,分别达到1.619、1.229和1.537,这说明经过生态修复后,湖滨带湿地系统的生物多样性达到了较高的水平。
Pielou均匀度指数反映了植物空间分布均匀程度,指数越大植物空间分布越均匀。修复后的湿地与未修复地区的Pielou均匀度指数的统计分析结果如图3所示。可见,修复后的湿地高位台田区均匀度指数远大于未修复地区,这是因为未修复高位台田区受人为因素干扰,形成了以小麦为主的顶级群落,导致均匀度偏低,而高位台田的退耕还湿措施对植物多样性恢复起到了积极的作用。未经修复的过渡带的均匀度指数要略大于修复以后的过渡带,分析其原因可能是由于修复后的过渡带由于受人类活动影响很小,某种物种数量达到一定程度后,出现了物种的优胜劣汰竞争,一些物种的生态优势度增加,导致物种
different sampleplots多样性减少,同时降低其均匀度,形成以个别物种为主的顶级群落。
可见,经过退耕还湿措施修复后的湖滨带湿地系统的综合植物物种多样性指数远大于未修复地区,其物种多样性和区域生态功能得到了明显改善。
4 结 论
(1)经生态修复后的新薛河湖滨带湿地生态系统的物种丰富度指数得到显著提高,植被由未修复地区的16科25种提高到24科47种,植物物种以水生植物和湿生植物为主,优势科为禾本科和菊科。
(2)湖滨带湿地植物的物种丰富度与基底高程之间有密切关系,区域高程是决定其物种数量的主要因素,湿地内过渡带的物种丰富度指数最大,其次是台田区,而浅水域的物种丰富度指数最低。
(3)经生态修复后的湖滨带湿地生态系统的生物多样性得到很大提高,其物种多样性明显高于未修复地区,其中,修复后的高位台田区ShannonWiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数分别为1.619、0.745和0.860,远高于未修复台田区的0.060、0.012和0.065。
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Nansi Lake of Eastern Route SouthtoNorth Water Transfer
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Shandong 250100, China)
湿地生态系统保护与修复范文4
据了解，长江中下游湿地是长江及其支流形成的河流、湖泊湿地区，这里既有湖沼演替形成的自然湿地生态景观，也有人类活动造就的壮观湿地农业景观，组成了一个巨大的自然-人工复合湿地生态系统。截至2002年12月31日，已建立了由各级政府和不同部门管理的湿地类型保护区60个。不同保护区的特点不同，保护措施不同，取得的成果也不尽相同。近日，在重庆市开县举办的长江流域湿地保护与恢复培训班上，9位来自相关领域的专家、学者以及湿地保护部门和企业的代表进行了精彩发言，为进一步推动长江流域湿地保护与恢复工作提供了新的启示和借鉴。
重庆市开县汉丰湖国家湿地管理局局长熊森介绍了在开县实践的湿地修复协同共生模式，通过建立四级管理体系，开展景观基塘工程、林泽工程、鸟类生境工程建设，有效地保护和恢复了湿地生态。
国家高原湿地研究中心常务副主任田昆对长江源头湿地保护的现状和问题及产生的原因进行了分析，并对如何开展有效保护提出了新的观点和措施。
以湖泊生态系统修复技术与实践为主题，中国科学研究院南京地理与湖泊研究所副研究员关保华分析了水体富营养化产生的原因、水生态系统修复相关技术，并介绍了广东、江苏、湖北等地的湖泊修复成功案例。
华东师范大学教授张利权对长江河口湿地保护的现状、分布生物多样性特点进行了分析，并着重对长江河口湿地保护的主要经验进行介绍，特别是互花米草治理的新模式，已成为多地防治互花米草灾害的良方。
重庆大学教授袁兴中以生态智慧在三峡水库消落带湿地工程中的应用为主题，展开了精彩演讲。通过案例分析，介绍了以湿地基塘为主的生态智慧手段是优化生态服务功能、减缓不利生态影响的最佳途径。
南京大学教授刘茂松就如何挖掘自身特色开展湿地科普宣教进行了演讲。介绍了如何结合自身特色通过应用现代新技术、科学监测、科学管理来拓展宣教深度。
四川农业大学副教授罗鸿兵分享了水回馈的测算方法在湿地恢复中的应用技术，解释了水回馈是指“向自然界新增或补充的水量和改善的水质”的基本含义，并着重介绍了如何量化水回馈效益、计算水回馈量，以及水回馈计算在湿地恢复中的案例和启示。
湿地生态系统保护与修复范文5
关键词 生态功能;区划;永定河
中图分类号 X171 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)09-0134-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.023
生态系统服务功能是指生态系统及其生态过程所形成的及所维持的人类赖以生存和发展的生态环境条件与效用[1]。生态修复强调生态恢复过程中人类的主动性,一般是对原有的受损生态系统进行改进和修补 ,以提高和恢复生态系统的部分结构与功能,其关键是恢复生态系统的功能,并使系统能够 自我维持[2,3]。生态功能区划是依据生态系统特征、受胁迫过程与效应、生态服务功能重要性及生态环境敏感性等分异规律而进行的地理空间分区[4]。生态功能区划能够为维护区域生态系统服务功能,进行区域生态修复与环境管理提供地理空间上的框架[5],目前已成为领域内的研究热点。我国于2002年了《生态功能区划暂行规程》[6],为相关工作提供了原则上的技术指导,在学术界,亦有诸多学者开展了相关研究。大部分是以行政区划地域为研究对象,主要包括省域生态功能区划[4]、城市生态功能区划[8-9]、县域生态功能区划[9],还有部分学者对地域内具体自然要素生态功能分区进行了探索,如湖泊生态功能区划[10]、生态河岸带功能分区[11]、水生态功能分区[12]等。20世纪80年代以来,永定河由于水资源紧缺,生态系统退化严重,生态服务功能急剧衰退。 随着经济社会的快速发展,首都北京对永定河生态服务功能提出了新的需求,永定河生态修 复已经提上了议事日程。河流生态修复是一项功在当代,利在千秋的事业,即将大规模展开 的永定河生态修复将成为我国生态修复建设的标杆性工程。本研究根据生态功能区划的原理,结合永定河的自然环境特征,利用GIS和RS技术进行永定 河生态问题和生态服务功能重要性分析,在此基础上进行以调控河道生态修复为目标的生态 功能区划,以期为永定河生态修复提供科学依据,亦对生态功能区划技术与方法的应用领域 进行探索。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况
永定河北京段(幽州―梁各庄)位于北京西部,流经门头沟、石景山、丰台、大兴和房 山五个区,主河道长约170 km,流域面积为3 168 km2。2007年永定河北京段流域常住人口440万人,GDP为1 150亿元,地方财政收入103亿元, 占全市的5%。本文生态区划范围为永定河北京段河道两边500 m区域,但考虑到河道功能分区不能脱离河道对应流域范围生态现状、生态功能特征及社会经济发展规划,因此本文分析相关内容多以流域为对象。
1.2 数据来源
本研究使用的数据主要包括土地利用/覆被变化数据、自然资源数据、环境质量数据等。土地利用/覆被数据以2009年SPOT数字遥感影像作为数据源,解译生成coverage类型数据,第一大类分为6种类型,其下又分为25个二级类。 自然和社会经济数据主要来自研究区相关的统计年鉴、水资源公报、环境质量报告书等。
2 生态区划目标、方法与原则
2.1 区划目标
永定河河道修复生态功能区划是以指导河流生态修复为总体目标,具体的目标包括 :明确流域生态系统类型的结构以及空间分布;明确河段主要生态环境问题及空间分异;确 定生态环境敏感性与生态功能重要性分布;提供河道生态功能区划,明确各河段生态修复的 方向与调控指标。
2.2 区划原则
在生态功能区划中,将遵循以下原则:全面规划、统筹兼顾原则;突出生态功能体系的整体协调原则;区域共扼性原则;防洪与生态景观优美、农作物经济利益的协调原则;可持续发展与前瞻性原则。
彭?涛等:永定河河道修复生态功能区划研究
中国人口•资源与环境 2010年 第9期2.3 区划方法与技术路线
研究方法主要是在区域生态环境调查与搜集流域相关资料的基础上,利用RS与GIS技术,首先进行生态环境现状评价,明确区域生态系统的空间分布;其次进行生态问题分析与生态功能重要性评价,分析主要生态环境问题的现状和趋势,确定生态敏感区域及生态功能重要性的空间差异;最后根据生态环境特征的相似性与差异性及相关发展规划对河道进行分区,提出不同河段生态修复调控指标。具体技术路线见图1。 图1 河道生态功能区划技术路线图
Fig.1 Technical route for river ecological
function regionalization
3 永定河河道生态功能区划
3.1 自然资源特征分析
3.1.1 地形地貌
永定河北京段地势北高南低,最高海拔约2 263 m,最低为17 m,总体纵坡为1.64‰。三家店以上段干流称山峡段(上游),河道长92 km,河道平均纵坡3.1‰,地貌类型多为山地侵蚀构造地貌,以中山、低山丘陵和河谷台地为主。三家店至卢沟桥称卢三段(中游),河道长约17 km,此段河道已脱离山区而进入低山区及平原,河床淤高,河道纵坡为2.65‰,形成具有河床、滩地、阶地等。卢沟桥至市界梁各庄段称卢梁段(下游),河道长度为61 km,河道逐渐变宽,河道纵坡为1‰-0.38‰,为河流冲积扇,沙荒河漫滩地与风蚀沙地较多。
3.1.2 土壤
永定河北京段上游海拔1 000 m以上中山地带,土壤为山地棕壤,海拔1 000 m以下 的低山地带,土壤为地带性土类褐色土;其中,在中山阳坡发育着粗骨性棕壤,低山阳坡发 育着粗骨性褐土,而阴坡发育着典型棕壤与淋溶褐土;中游流经城区,多为火山岩及碳酸岩 的褐黄色的亚粘土;下游主要成土母质有冲积洪积物、冲积物和冲积风积物,以潮土为主。
3.1.3 水资源
永定河近十年来年平均入京水量约为4.07亿m3,而可供水资源量仅仅只有0.53亿m3/年 。上游河道水量与降雨紧密相连,一般年份含砂量都在4%左右,流量为3-5 m3/s。中下游常年 断流,区域地下水类型主要为孔隙潜水,补给来源主要是地下径流及大气降水。每年仍有污水入河,包括工业污水和生活污水,地表水体基本达到了富营养化水平,有水河段总体处于地表水二 级标准,为轻度污染。
3.1.4 气候
研究区位于欧亚大陆东部中纬度地带,处在东部湿润区和西部干旱区之间,大陆性气候明显。整个流域平均年降雨量约为556-560 mm,年际变化大,少雨年仅200-300 mm,而 丰雨年则达1 300多mm,区域降雨多集中在6-9月。流 域全年平均日照2 470小时,年平均无霜期200天左右。气温日变化及年内变化都很大,上游 门头沟多年平均气温为11.7 ℃,1月份为零下4.3 ℃,七月份达到25.8 ℃。多年平均相对湿度57%,官厅山峡区间年蒸发量在1 800 m m左右,门头沟站为1 890 mm。
3.1.5 生物多样性
上游山区植被以森林及其次生灌丛群落为主,低山地带气候温和,由于森林遭破坏,植被以落叶灌丛为主。下游几乎已经干涸多年无水,河道几乎是杂草丛生的荒地和几乎寸草不生的荒石滩。河川谷地以农作物和蔬菜等作物为主。流域水生植被主要为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生草本植物等。流域内野生动物有獾、野兔、布谷鸟等几十种。相关保护区共有国家保护野生动物5目8科11种。
3.2 生态问题分析
3.2.1 山峡段水源涵养能力下降,水土流失敏感性较高
三家店以上流域面积1 291 km2,多为石质山区,地形破碎,陡、急、险坡面积比例高,是山洪易发区,以暴雨径流造成的水力侵蚀的水土流失类型为主。中游在清水河流域和下马岭沟流域存在水土流失区。根据2000年全国第二次土壤侵蚀遥感调查结果为759.03 km2,其中,轻度土壤侵蚀610.16 km2,中度土壤侵蚀148.87 km2,土壤侵蚀模数2 000 t/km2•a,年平均侵蚀量291万 t。近年来,山地绿化工程、人工河道绿化工程的逐步实施,使得区域 的林地、草地覆盖率增加,大大降低了水土流失程度,但从地势、地貌、土壤等自然条件本 底看,区域水土流失敏感性较高。
3.2.2 可供水量下降,水质污染
永定河近年来入京水量不断减少,且水质污染仍在继续。上游工业污染源占主要比例,生活污染源所占比例相对较低。据2008年北京市水资源公报,永定河三家店以上干流河道水质标准为Ⅱ类,污染属有机污染型,污染最重的项目有COD、BOD和总氮。上中游沿河地区及企业缺少市政排水及污水处理设施,绝大部分工业废水及生活污水通过地表直接排入永定河中,每年向永定河排放污水量约为1 500万t。三家店以下河段已多年断水,沿岸首钢、京能电厂、高井电厂等企业大量开采地下水,导致河道及沿岸地区地下水位下降,严重缺水。
3.2.3 下游河道环境差,风沙严重
永定河三家店以下常年断流,使得下游河道干涸,砂石盗采使植被受到破坏,河床,大面积河滩地已严重沙化,成为北京沙尘源地。未被绿化的空白地段,生物多样性较差,每遇 大风便尘土飞扬,直接殃及沿岸、城区及下风向更远的地区生态环境。
3.2.4 防洪标准未达标准,危及防洪安全
历经多年整治,永定河流域已初步形成防洪体系,但仍存在堤防防灌标准不足且有缺口、建 筑物壅水、阻水等影响行洪安全的因素。目前,除卢三段左堤外,永定河现状防洪标准只接 近100年一遇,未达到《北京城市总体规划》(2004-2020年)提出的北京“中心城按不低于200年一遇洪水标准设防”。上游山峡区间没有控制性工程。卢三段石电灰管桥处行洪断面狭窄,形成卡口;广宁路漫水桥、京原路漫水桥行洪标准不足10年一遇。下游地区河道内种植农作物现象普遍,阻碍行洪。
3.2.5 植被结构简单,生物多样性下降
永定河水质污染导致上中游湿地富营养化显著,水生生物大量死亡,使得对生存环境敏感的生物群落或物种迁出湿地。永定河三家店拦河闸以下断流,农作物种植业的发展迅速,河道景观不断变化,生态格局极不稳定,影响生物栖息。过度的资源利用和环境开发建设造成生态与环境质量下降,物种多样性降低,并影响了该区域生态系统自我调节和恢复能力,致使 流域内水、陆生的鱼、鸟等野生动物变得稀少,生物多样性下降严重。
3.3 生态功能重要性评价
生态服务功能重要性评价是针对典型生态系统,评价生态服务功能的综合特征。根据永定河实际情况,本研究主要针对生物多样性保护、水源涵养、土壤保持、净化环境、娱乐休闲等5方面生态服务功能进行重要性评价。首先,根据生态功能价值评估相关的研究成果[13-14] ,评估永定河当前生态现状下的生态功能及分项功能的空间差异;在此基础上,结合《北 京市永定河综合规划报告》、《北京市永定河生态环境建设规划报告》及相关区县对永定河 相应区域的社会经济发展规划,综合确定永定河流域不同河段对应区域的生态功能重要性差 异与河段对应的生态功能定位。
3.3.1 水源涵养
生态系统水源涵养服务功能重要性在于整个区域对评价地区水资源的依赖程度以及洪水调蓄 作用大小。生态系统水源涵养与水文调蓄能力主要受植被类型及其结构、地表层覆盖状况以及土壤理化性质等因素的影响。森林生态系统具有巨大的涵养水源和调节径流的功能,具体包括蓄水作用、调节径流、减缓洪水、影响径流泥沙等。在国家林业局和财政部联合下发的《国家级公益林区划界定办法》(2009)中对永定河的源头和江河两岸的森林被划分为国家重点生态公益林。永定河北京段水源涵养最重要地区主要分布在三家店以上的区域,区内森林覆盖率较高,生态系统保护较好,对于调控永定河水量、延缓洪峰具有极其重要作用;另外,永定河门头沟段湿地自然保护区的湿地资源十分丰富,对调节径流、涵养水源具有重要作用。
3.3.2 土壤保持
土壤形成与保护功能是在分析现有土地利用/覆被水土保持功能现状的基础上,考虑对于北京市风沙防治的作用,确定不同区域的功能差异。研究区土壤保持功能最为重要区域为三家店以上峡谷区河段,上游峡谷区坡度较高,降雨极易引起山体滑坡与表层土壤的流失。近期通过河段周围的大面积绿化工程的实施,有效防止了水土流失,使永定河水含沙量大为 降低。土壤保持功能另一重要区域是下游南五环以外河段,此段常年断流,已经成为影响北 京市内风沙的重要源头。当前农田生态系统以及部分规划的人工绿地工程,将对于防风固沙 起到重要作用,从而促进该河段的土壤形成与保护。
3.3.3 净化环境
生态系统的净化环境功能主要是指生态系统的固碳释氧、吸收有害气体的功能。森林、草地、农田等生态系统通过绿色植物的光合作用,能够固碳释氧,中国北方森林的CO2吸收率为13.6 t/hm2[15],吸收有害气体主要包括吸收SO2、氟化物、氮氧化物。区域净化环境功能第一关键区域是上游峡谷区,这一区域存在大面积林地,其固碳释氧、吸收有害气体能力极强;第二关键区域是中游城市景观段,包括河道两侧的防护林区域及规划城市景观湿地,其对于吸收SO2等有害气体,减噪作用巨大;另外,下游部分地区的农田生态系统对北京市的具有生态屏障作用,农田作物具有很强的光合作用,固碳释氧能力较强。
3.3.4 生物多样性
生物多样性重要性评价主要是评价区域内各地区对生物多样性保护的重要性。本研究遵循优先保护生态系统及野生动物物种分布与生态系统相关性原则,对该区生物多样性保护重要性进行定性评价。永定河北京段的生物多样性十分丰富而且独特,考虑到不同区域内动植物,特别是珍稀濒危 动植物种的分 布、保护级别、特有性、干扰程度不同,以及人力物力有限,区域社会发展需求等,划分出 优先保护地区。根据《永定河绿色生态走廊建设规划》,从2009年起,北京段上游的山峡段,将建设景观面积为180 hm2的6处湿地;城市段,将形成由溪流连通的湖泊和湿地,6处湖泊面积达到680 hm2湿地。区域生物多样性保护最为重要的区域是上游峡谷区,主要包 括目前已经存在的森林生态系统、湿地生态系统以及规划中的湿地生态系统。
3.3.5 娱乐休闲
生态系统为水生生物和陆地生物提供了不同的生境,同时也为人类提供了重要的休闲娱乐服务和美学文化功能。根据实地调查与相关景观规划,永定河北京段休闲娱乐功能最重要区域为上游峡谷区、其次是中游河道两岸与下游个别点状分布的景点、娱乐区域。三家店以上基本常年有水,使得该区域的休闲娱乐功能最为突出,如珍珠湖旅游风景区、妙 峰山以及落坡岭河道两岸等地区;中游城市段规划的人工景观公园是周边市民工作之余娱乐 、散步的第一选择,娱乐休闲功能突出;下游大兴段个别景观区,是人们休闲娱乐常去之处,如黄村公园、半壁店森林公园等。另外,各县区规划发展的多个景点区,也可以提供休闲 娱乐的重要功能,如首钢滨水公园、宛平湖、晓月湖等。
4 永定河河道修复生态功能区划
在充分认识永定河流域生态系统结构、功能及其形成演变规律的基础上,以可持续发展理念与生态系统服务功能理论为指导,以实现区域生态修复分区控制为目标,通过对流域区域社会、经济及自然复合生态系统的特点进行综合调研分析,结合永定河防洪功能的基本定位,考虑永定河(北京段)区域经济社会发展状况及其发展规划,确定河流修复生态功能分区,共5段,并提出修复方向与调控指标。
4.1官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭)
官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭),主河道长约65 km。山峡-自然段为天然河道,对应 流域范围内土地覆被以林地为主,夹有零星未利用地,在整个永定河生态系统中具有最为重要的水源涵养、生物多样性保护功能;官厅水库是北京市水源地之一,担负着向北京供水的重任,河道承担保护引水水质的任务。
根据最新《北京城市总体规划(2004年-2020年)》,在功能分区中,本河段主导功能为“生态涵养发展区”,需要进行重点治理、恢复和保护,开展山区水土保持、改善河道水质、绿化及配水工程等,通过草、灌木、树木合理搭配种植与修剪,减缓土壤侵蚀,减少含氮磷等污染物的暴雨径流入库区,控制面源污染,起到稳定水体生态系统,缓冲陆地污染物对水体的冲击作用。
在充分保护自然生态系统的同时重点发展旅游、探险、度假、休闲、会议、运动为主的产业,推动原生态景观的保护与旅游业的生态化改造,可适度开发珍珠湖、落坡岭等旅游风景区。修复工程可进一步划定河岸水土保持缓冲区、中上游生态治理功能区、自然保护区、生态旅游区、水生植物观赏区等。
总之,此段河道周边自然生态系统保护较为完整,在未来应以限制开发、充分保护为主,努 力维护和增强其水源涵养、风沙防护、水土保持等方面的生态功能。河道生态修复指标应以水量、水质、生物多样性、湿地面积等指标为主。
4.2 官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店)
官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店),主河道长约27 km。此段属官厅山峡的延伸部分,地势较第一段稍低。对应流域范围内土地覆被中林地比例降低,有较大面积的未利用土地及一定比例的建设用地。未来对该流域的发展主要应加强绿化建设和生态恢复,以生态维护、水 源保护、适度旅游和生态农业开发为主。严格控制乃至关停破坏生态环境的产业,综合采取流域生态环境建设、河道防渗与渗滤系统等多种措施,展开水体修复工程建设。尤其是周边湿地的保护,包括三家店核心区湿地、落坡岭核心区湿地等,亦要加强防洪设施建设,提高地区的防洪标准。
从历史变化来看,人类活动进入该区域的程度正逐步加大,此段为自然保护与人类活动的过度区,对应区域生态服务功能以水土保持为主,在未来应以控制开发、合理保护为主。生态修复指标以水土保持、水质类指标、湿地面积为宜。
4.3 城市景观段(三家店-卢沟桥)
城市景观段(三家店至卢沟桥),主河道长约17.4 km。此段河道毗邻市区,对应流域范围内以建设用地为主,受人类活动影响显著。由于此段开始,永定河开始常年断流,几乎没有水生生态系统存在,生态系统以陆地生态系统为主。植被系统受到严重破坏,覆盖率不高。
河道上半段位于城区中心,防洪设施水平直接影响着两岸安危,目前河道为高出地面的地上悬河,两侧为高筑的水泥大坝,将来在永定河生态修复工程中,此处要重视生态工程建设和非工程体系建设,切实注意防洪建设;同时,要防止污水排泄,以免污染地下水质。
河道下半段已出城区中心,河道下降,两岸或河道内出现绿化带以及农业经济作 物的种植。在未来,此段应主抓一些重点河道综合整治工程,要注意疏挖石电灰管桥卡口段,改造京原路漫水桥和广宁路漫水桥等阻水建筑物,平整、疏挖京原公路桥以上及黄良铁路桥以下河道。
另外,此河段周围,历史遗迹和文化遗留非常多,如乾隆帝亲笔提写的“卢沟晓月”碑刻等,应加强恢复与治理,发展旅游休闲产业,亦可适度发展沿岸种植经济带。
在未来在控制水质的同时,生态建设要结合景观设计,在保证防洪要求的前提下,积极营造城市景观河道,既改善周边的生态环境,又为市民提供休闲娱乐场所,开发此河道沿岸的历史文化资源。生态修复指标以生态用水量、地下水位、人工湿地、绿化面积、人文景观、水质、防洪类指标为主。
4.4 郊野-人工绿化段(卢沟桥-黄良路)
郊野-人工绿化段(卢沟桥至京良路南约20 km),此段河道长约39.8 km。此段开始常年无水,河道干枯,河床,每遇大风便尘土飞扬,成为北京沙尘源之一。对应流域范围内以耕地为主,并有建设用地分散分布,目前人工林地、草地逐渐增多。此段河道较为开阔,有大面积的滩地,河道内种植大量庄稼,生态服务功能以农产品产出为主。未来在保障行洪安全的前提下,应综合利用、开发荒滩地,增加人工绿地面积,增强其休憩功能,使其成为北京郊野公园。受水资源的制约,河道生态建设以绿化及配水工程为主。修复指标应以人工绿地、防风固沙、植被保护、生态用水、人文景观、防洪类指标为主。
4.5 郊野-自然绿化段(黄良路-梁各庄)
郊野-自然绿化段(京良路南约20 km-梁各庄),此段河道长约21 km。此段为永定河出京的最后一段,常年无水,河床,遇风沙尘多。河道善冲善淤,堤防宽窄变化很大,行洪河道与滩地之间没有明确的固定界限, 河床较高。对应流域范围内土地利用覆被主要为耕地和建设用地。河道内或周围建立高尔夫球场或种植庄稼,一方面能起到防风固沙、净化空气作用,并在一定程度上改善河床生态环境;但是另一方面,河道内种植大量庄稼,会延缓水流速度,降低排洪能力。生态服务功能以农产品产出、防风固沙为主。未来应加强其土地利用方向的控制,引导当地农民合理利用土地,不可忽视对排洪能力的维护。目前大部分河道已经被当地农民种植农作物,因此可在保障泄洪顺畅的同时,进行适度开发。该段河道河堤内淤有细土滩地,滩地多有冲淤,弯折较多,主流左右迂回,水流很浅。将重点通过植物配置创造植物景观。修复指标应以防风固沙、防洪、人工景观、人工绿地、人文景观类指标为主。
5 结 论
本文探讨了以河流修复为目标的河道生态功能分区方法与步骤,重点考虑河段生态系统结构和功能,充分利用GIS技术,把永定河主河道分为5个区段,并结合当地社会经济发展状况和相关规划等因素,提出了各生态系统分区修复指标,为顺利开展河流生态修复打下了坚实基础;同时,本研究亦是对生态功能分区理论与成果应用的积极尝试。由于数据等原因,使得本研究在单元精度、定量化分析方面还稍显不足,今后在研究过程,将进一步加强与改进。
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Study on River Ecological Function Regionalization of Yongding River in Beijing
PENG Tao1 WU Jianzhai2 JIANG Guanghui3
(1.Development Research Center of China Association for Science and Technology,Beijing 100045,China;
2. Agriculture Information Institute, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;
3. College of Resource Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)
湿地生态系统保护与修复范文6
关键词：湿地,分布与现状独特生态学意义,恢复
湿地是地球上三类最重要的生态系统（森林、海洋和湿地）之一，是分布于陆生生态系统和水生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，也是人类赖以生存的最重要的环境资源之一。湿地的定义较多,可分为广义和狭义两大类，1971年签署的《湿地公约》（1975年生效）中的定义是一种广义的被国际认可的,即:“不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水水体,包括低潮时水深不超过6m的水域”。因此,湿地不仅仅是我们传统认识上的沼泽、泥炭地、滩涂等,还包括河流、湖泊、水库、稻田以及退潮时水深不超过6米的海水区 [1] 。
1． 我国湿地的分布与现状
我国是世界上湿地类型多、分布广的国家之一，就类型而言，我国不仅拥有《湿地公约》定义的全部所有类型，而且还有中国独特的干旱、半干旱区的盐沼，青藏高原的嵩草草甸湿地等特殊类型；就分布而言，北起黑龙江最北江畔、南到海南岛和南海诸岛，东自沿海，西至干旱的西北地区，甚至帕米尔高原都有湿地分布；就面积而言，根据国家林业局提供的数字显示，历史上我国湿地总面积曾经达到过6570万hm 2 ，占国土面积的7%，占世界湿地面积的11%，是世界上湿地面积最多的国家之一,而2004年的一项调查却显示，我国的湿地总面积却为3848万hm 2 ,降到了国土面积的3.77%，远低于世界6%的平均水平 [2] 。 目前我国的自然湿地面临严重威胁：a.对湿地的盲目开垦和改造；b.湿地的污染加剧；c.生物资源过度利用；d.水土资源的不合理利用；e.水土流失和泥沙淤积日益严重；f.湿地保护管理体制不完善，经费投入不足。免费论文。特别是污染和湿地资源开采过度，对天然湿地的破坏最大，我国江河中有70%遭到污染。此外，我国还有约40%湿地生态系统受到严重退化的威胁，特别是近50年来湿地的退化和丧失以惊人的速度发展。如黑龙江省三江平原地区是我国最大的沼泽区，这块湿地从1975年的500万hm 2 缩小到21世纪初的113万hm 2 。长江中下游在近30年内，因围垦而丧失湖泊面积12万km 2 ，丧失率达34.16%。其中洞庭湖面积有50年代初4300km 2 ，减少到现在的不足2270km 2 。免费论文。20世纪50～90年代围垦海岸湿地达119万hm 2 ，围垦的湿地81%改造成农田，19%用于盐业生产。东南沿海的红树林湿地面积1986年为2.12万hm 2 ，到1995年实有面积仅为1.01万hm 2 ，另外青海、西藏等地区的湖泊也大面积收缩 [3] 。
2． 我国湿地的独特生态学意义
湿地生态系统具有陆地生态学和水域生态学所无法涵盖的特征和特性，其独特性在于特殊的水文状况、陆地和水域生态系统交错带作用以及由此而产生的特殊的生态系统功能，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、促淤造陆、净化环境、维持生物多样性和生态平衡等方面均具有十分重要的作用,有“地球之肾”之称 [4] 。
由于中国湿地的特殊自然条件和地理位置，使其在世界水禽保护中具有独特的生态学意义。
2．1 中国湿地是东半球水禽的主要越冬地
每年冬季有来自俄罗斯、日本、朝鲜和中国北方的鹤类在江苏盐城湿地越冬，包括丹顶鹤、白鹤、白枕鹤、白头鹤、灰鹤等。尤其以丹顶鹤的数量最多，有600余只，是世界丹顶鹤主要越冬地。鄱阳湖湿地，每年冬季有来自各地的白鹤2000~3000只，是世界白鹤主要越冬地之一。
沿海湿地是天鹅主要越冬地。山东荣成湿地，有天鹅5000只左右。上海崇明岛有天鹅3000~5000只。俄罗斯的红嘴鸥（Larus ridibundus）和银鸥（L．argentatus），冬季到云南越冬。
江苏的洪泽湖是大鸨（Otis tarda）的越冬地，每年10月有大鸨从俄罗斯、蒙古、朝鲜和中国北方到洪泽湖越冬，数量达5000~700只，是世界大鸨最集中分布区。
新疆天山海拔2300~2800m的巴音布鲁克湿地，每年夏天有来自各地的天鹅5000~8000只，是世界最大的天鹅繁殖地之一。中国三种天鹅，此地都有。
新疆塔里木河流域，夏季有自印度越过喜马拉雅山到新疆繁殖的赤嘴潜鸭（Netta rufina）和其他鸭。
2．2 中国湿地是南北半球候鸟迁徙途径的重要“中转站”
中国沿海湿地及岛屿是鸻鹬类和鸥类在西太平洋地区自澳大利亚、新西兰，由南向北迁徙路线的栖息地和停歇地。有的水禽经中国沿海湿地停歇后中转，再飞往西伯利亚繁殖，秋季再由北方经中国返回澳大利亚或新西兰。如上海崇明岛有39种水禽被列为中澳保护候鸟协定，夏季旅鸟多达几十万只。深圳福田红树林有红胸鸻（Charadris asiaticus）等10多种水禽，每年春天从澳大利亚集群经此迁到西伯利亚繁殖，秋天再返回澳大利亚，往返均在福田停歇。
3． 我国湿地的生态恢复与展望
湿地生态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。所谓生态恢复是指根据生态学原理,通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法，人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程,调整、配置和优化系统内部及其外界的物质、能量和信息的流动过程和时空次序,使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快成功地恢复到一定的或原有乃至更高的水平 [5] 。湿地的生态恢复指在退化或丧失的湿地通过生态技术或生态工程进行生态系统结构的修复或重建，使其发挥原有的或预设的生态服务功能。湿地生态恢复的效果取决于湿地生态系统的自我维持能力。目标湿地通常受到的干扰是湿地生态过程及功能的削弱或失衡，包括湿地面积变化、水文条件改变、水质改变、湿地资源的非持续利用及外来物种的侵入等多种类型。
3．1 功能恢复——结构重建的目标
在进行功能恢复时，要注意功能平衡，既由区域生态系统植物、动物、微生物等所组成的生产—转化—分解的代谢过程和生态系统与外部环境之间物质交换及能量流动关系保证正常运行。但由于各种生物的代谢机能不同，它们适应外部环境变化的能力与大小不同，加之气候、径流、潮汐等自然因素的季节变化，所以生物与环境间相互维持的平衡不是恒定的，而是经常处于一定范围的波动，是动态平衡。
3．2 结构恢复——功能恢复的前提
生态系统的功能是以生态系统的结构为载体的。生态系统最主要的生态功能——能量流动与物质循环，也要依赖于生态系统的食物链。而在大多数生态系统中，每一项生态功能往往都由具有相似功能的若干物种组成的群体——功能群来完成。任何一个功能群的缺失都会导致系统的功能发生本质的改变，而单一物种的缺失可以通过功能群内物种间互补而弥补。凡是增加原有功能群数量，并且有利于各功能种团内物种数量增加的措施，都可认为是有利于结构恢复的，反之则是对系统结构的破坏。免费论文。这就要求在进行结构重建时，除了要增加生态系统的生物多样性外，还要维持和增加各功能群的多样性，使生物与生物之间、生物与环境之间、环境各组分之间保持相对稳定的合理结构，及彼此间的协调比例关系，维护与保障物质的正常循环畅通。
3．3 我国湿地生态恢复的成功范例
a．我国在湿地生态恢复方面最为成功的例子是贵州威宁的草海。为了扩大耕地面积,1970年曾排水疏干草海,湖中的鱼类、贝类、虾和水生昆虫等几乎绝灭,所剩水禽也寥寥无几,地下水位下降,农业减产,自然生态失去平衡。1980年政府决定恢复草海,实施蓄水工程,恢复水面面积20km 2 ,平水期可达29km 2 。目前,生物物种已得到恢复,湿地恢复效果良好,被国外专家视为中国湿地生态恢复的成功典范。该湿地作为我国特有物种黑颈鹤的主要越冬栖息地,目前已被建立为国家级自然保护区 [4] 。
b．长江口九段沙湿地生态工程。1996年专家对九段沙生态系统全面调研后，通过促进植物群落演替的方式来加速九段沙新生湿地的淤积与发育。1997年在九段沙实施了近100 hm 2 面积的种青促淤生态工程。5年之后成功达到了预定目标，与此同时，九段沙湿地的水质净化能力得到大大提升，其生态价值也被人们认识，2002年建立了九段沙湿地自然保护区，2005年九段沙湿地上升为国家级自然保护区。
像上述事例，我国其他地方还有许多。可喜的是，随着人们生态意识和可持续发展意识地不断提高，人们对湿地的认识也在不断地深入，越来越多的学者加入到对我国湿地保护的相关研究之中，同时，我国中央和地方政府将根据《全国湿地保护工程规划（2002—2030）》，计划在2006年至2010年，投资70多亿元，开展湿地恢复的试验性工作，保护和合理利用好一批湿地，并且把湿地保护纳入法律保护的框架内 [2] ，有效遏止我国湿地保护的严峻形势，实现我国湿地生态系统的良性循环和可持续发展。
参考文献：
[1] 刘守江．中国湿地资源的现状、问题与可持续发展研究．宜春学院学报(自然科学)，2004，26（6）：10．
[2] 我国湿地保护形势严峻．淄博晚报，2007年2月1日B 8 ．
[3] 张明亮，焦士兴．我国生态环境进化的问题分析及对策．国土与自然资源研究，2003，32（3）：32-34．
